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自动喷水灭火系统设计主要参数

自动喷水灭火系统的设计应以《自动喷水灭火系统设计规范》GB50084等国家现行规范和标准为依据,根据设置场所和保护对象特点,确定火灾危险等级、防护目的和设计基本参数。
一、火灾危险等级
自动喷水灭火系统设置场所的火灾危险等级,共分为4类8级,即轻危险级、中危险级(Ⅰ、Ⅱ级)、严重危险级(Ⅰ、Ⅱ级)和仓库危险级(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级)。
(一)轻危险级
一般指可燃物品较少、火灾放热速率较低、外部增援和人员疏散较容易的场所。
(二)中危险级
一般指内部可燃物数量、火灾放热速率为中等,火灾初期不会引起剧烈燃烧的场所。大部分民用建筑和工业厂房划归中危险级。根据此类场所种类多、范围广的特点,划分为中Ⅰ级和中Ⅱ级。
(三)严重危险级
一般指火灾危险性大,且可燃物品数量多,火灾时容易引起猛烈燃烧并可能迅速蔓延的场所。
(四)仓库火灾危险级
根据仓库储存物品及其包装材料的火灾危险性,将仓库火灾危险等级划分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级。仓库火灾危险Ⅰ级一般是指储存食品、烟酒以及用木箱、纸箱包装的不燃难燃物品的场所;仓库火灾危险Ⅱ级一般是指储存木材、纸、皮革等物品和用各种塑料瓶盒包装的不燃物品及各类物品混杂储存的场所;仓库火灾危险Ⅲ级一般是指储存A组塑料与橡胶及其制品等物品的场所。
常见自动喷水灭火系统设置场所火灾危险等级划分举例见表3-3-1。
表3-3-1  自动喷水灭火系统设置场所火灾危险等级举例
火灾危险等级 设置场所
轻危险级 建筑高度为24m及以下的旅馆、办公楼;仅在走道设置闭式系统的建筑等
中危险级 Ⅰ级 (1)高层民用建筑:旅馆、办公楼、综合楼、邮政楼、金融电信楼、指挥调度楼、广播电视楼(塔)等
(2)公共建筑(含单多高层):医院、疗养院;图书馆(书库除外)、档案馆、展览馆(厅);影剧院、音乐厅和礼堂(舞台除外)及其他娱乐场所;火车站和飞机场及码头的建筑;总建筑面积小于5000㎡的商场、总建筑面积小于1000㎡的地下商场等
(3)文化遗产建筑:木结构古建筑、国家文物保护单位等
(4)工业建筑:食品、家用电器、玻璃制品等工厂的备料与生产车间等;冷藏库、钢屋架等建筑构件
Ⅱ级 (1)民用建筑:书库、舞台(葡萄架除外)、汽车停车场、总建筑面积5000㎡及以上的商场、总建筑面积1000㎡及以上的地下商场、净空高度不超过8m、物品高度不超过3.5m的自选商场等
(2)工业建筑:棉毛麻丝及化纤的纺织、织物及制品、木材木器及胶合板谷物加工、烟草及制品、饮用酒(啤酒除外)、皮革及制品、造纸及纸制品、制药等工厂的备料与生产车间
严重
危险级
Ⅰ级 印刷厂、酒精制品、可燃液体制品等工厂的备料与车间、净空高度不超过8m、物品高度超过3.5m的自选商场等
Ⅱ级 易燃液体喷雾操作区域、固体易燃物品、可燃的气溶胶制品、溶剂清洗、喷涂油漆、沥青制品等工厂的备料及生产车间、摄影棚、舞台葡萄架下部
仓库
危险级
Ⅰ级 食品、烟酒;木箱、纸箱包装的不燃难燃物品等
Ⅱ级 木材、纸、皮革、谷物及制品、棉毛麻丝化纤及制品、家用电器、电缆、B组塑料与橡胶及其制品、钢塑混合材料制品、各种塑料瓶盒包装的不燃物品及各类物品混杂储存的仓库等
Ⅲ级 A组塑料与橡胶及其制品;沥青制品等
备注 A组塑料、橡胶:丙烯腈—丁二烯—苯乙烯共聚物(ABS)、缩醛(聚甲醛)、聚甲基丙烯酸甲酯、玻璃纤维增强聚酯(FRP)、热塑性聚酯(PET)、聚丁二烯、聚碳酸酯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氨基甲酸酯、高增塑聚氯乙烯(PVC,如人造革、胶片等)、苯乙烯—丙烯腈(SAN)等。丁基橡胶、乙丙橡胶(EPDM)、发泡类天然橡胶、腈橡胶(丁腈橡胶)、聚酯合成橡胶、丁苯橡胶(SBR)等。
B组塑料、橡胶:醋酸纤维素、醋酸丁酸纤维素、乙基纤维素、氟塑料、锦纶(锦纶6、锦纶6/6)、三聚氰胺甲醛、酚醛塑料、硬聚氯乙烯(PVC,如管道、管件等)、聚偏二氟乙烯(PVDC)、聚偏氟乙烯(PVDF)、聚氟乙烯(PVF)、脲甲醛等。
氯丁橡胶、不发泡类天然橡胶、硅橡胶等。粉末、颗粒、压片状的A组塑料。
 
 
二、系统设计基本参数
自动喷水灭火系统的设计参数应根据建筑物的不同用途、规模及其火灾危险等级等因数确定。
(一)民用建筑和工业厂房的系统设计基本参数
对于民用建筑和工业厂房,系统设计基本参数应符合表3-3-2的要求。仅在走道设置单排闭式喷头的闭式系统,其作用面积应按最大疏散距离所对应的走道面积确定;在装有网格、栅板类通透性吊顶的场所,系统的喷水强度应按表3-3-2规定值的1.3倍确定;干式系统的作用面积按表3-3-2规定值的1.3倍确定。系统最不利点处喷头的工作压力不应低于0.05MPa。
表3-3-2 民用建筑和工业厂房的系统设计基本参数
火灾危险等级 净空高度
(m)
喷水强度
(L/min﹒㎡)
作用面积
(㎡)
轻危险级 ≤8 4 160
中危险级 Ⅰ级 6 160
Ⅱ级 8
严重危险级 Ⅰ级 12 260
Ⅱ级 16
 
 
(二)非仓库类高大净空场所系统设计基本参数
对于非仓库类高大净空场所,湿式系统的设计基本参数应符合表3-3-3的要求。最大储物高度超过3.5m的自选商场应按16L/min﹒㎡确定喷水强度。
表3-3-3  非仓库类高大净空场所的系统设计基本参数
适用场所 净空高度
(m)
喷水强度
(L/min﹒㎡)
作用面积
(㎡)
喷头
选型
喷头最
大间距
(m)
中庭、影剧院、音乐厅、单一功能体育馆等 8~12 6 260 K=80 3
会展中心、多功能体育馆、自选商场等 8~12 12 300 K=115
注:表中“~”两侧的数据,左侧为“大于”、右侧为“不大于”。
 
(三)不同仓库内系统设计基本参数
对于不同的仓库,系统的设计基本参数应根据仓库内物质的性质、储存的方式,以及系统所选用的喷头类型,按照《自动喷水灭火系统设计规范》的有关规定确定。
1.堆垛储物仓库
Ⅰ级、Ⅱ级堆垛储物仓库和Ⅲ级分类堆垛储物仓库的系统设计基本参数分别不应低于表3-3-4和表3-3-5的规定。
表3-3-4I级、II级堆垛储物仓库的系统设计基本参数
火灾危险等级 储物高度
(m)
喷水强度
(L/min﹒㎡)
作用面积
(㎡)
持续喷水时间
(h)
仓库危险级Ⅰ级 3.0~3.5 8 160 1.0
3.5~4.5 8 200 1.5
4.5~6.0 10
6.0~7.5 14
仓库危险级Ⅱ级 3.0~3.5 10 200 2.0
3.5~4.5 12
4.5~6.0 16
6.0~7.5 22
注:本表适用于室内最大净空高度不超过9.0m的仓库。
 
表3-3-5III级分类堆垛储物仓库的系统设计基本参数
最大储物高度(m) 最大净空高度(m) 喷水强度(L/min﹒㎡) 作用面积(㎡) 持续喷水时间(h)
袋装与无包装发泡塑料、橡胶 箱装发泡塑料、橡胶 箱装与袋装不发泡塑料、橡胶 无包装不发泡塑料、橡胶
1.5 7.5 8.0 240 1
3.5 4.5 16.0 16.0 12.0 12.0
6.0 24.5 22.0 20.5 16.5
9.5 32.5 28.5 24.5 18.5
4.5 6.0 20.5 18.5 16.5 12.0
7.5 32.5 28.5 24.5 18.5
6.0 7.5 24.5 22.5 18.5 14.5
9.0 36.5 34.5 28.5 22.5
7.5 9.0 30.5 28.5 22.5 18.5
 
 
2.货架储物仓库
I级、II级仓库危险级的货架储物仓库,系统的设计基本参数应符合表3-3-6的要求。
表3-3-6I级、II级货架储物仓库的系统设计基本参数
火灾危险等级 储物高度
(m)
喷水强度
(L/min﹒m 2)
作用面积
(m 2)
持续喷水时间
(h)
单排、双排货架 仓库危险级Ⅰ级 3.0~3.5 8 200 1.5
3.5~4.5 12
4.5~6.0 18
仓库危险级Ⅱ级 3.0~3.5 12 240 1.5
3.5~4.5 15 280 2.0
多排货架 仓库危险级Ⅰ级 3.5~4.5 12 200 1.5
4.5~6.0 18
6.0~7.5 12+1J
仓库危险级Ⅱ级 3.0~3.5 12
3.5~4.5 18
4.5~6.0 12+1J
6.0~7.5 12+2J
 
 
3.混储仓库
当Ⅰ级、Ⅱ级仓库危险级的仓库中混杂储存有Ⅲ级仓库危险级的货品时,系统的设计基本参数应符合表3-3-7的要求。
表3-3-7混储仓库的系统设计基本参数
储存货品
类  别
储存方式 储物高度
(m)
最大净空高度(m) 喷水强度(L/min﹒㎡) 作用面积
(㎡)
持续喷
水时间
(h)
储物中包括沥青制品或者箱装A组塑料、橡胶 堆垛/货架 ≤1.5 9.0 8 160 1.5
1.5~3.0 4.5 12 240 2.0
1.5~3.0 6.0 16 240 2.0
3.0~3.5 5.0
堆垛 3.0~3.5 8.0 16 240 2.0
货架 1.5~3.5 9.0 8+1J 160 2.0
储物中包括袋装A组塑料、橡胶 堆垛/货架 ≤1.5 9.0 8 160 1.5
1.5~3.0 4.5 16 240 2.0
3.0~3.5 5.0
堆垛 1.5~2.5 9.0 16 240 2.0
储物中包括袋装不发泡
A组塑料、橡胶
堆垛/货架 1.5~3.0 60 16 240 2.0
储物中包括袋装发泡
A组塑料、橡胶
货架 1.5~3.0 6.0 8+1J 160 2.0
储物中包括轮胎
或纸卷
堆垛/货架 1.5~3.5 9.0 12 240 2.0
注:1.无包装的塑料橡胶视同纸袋、塑料袋包装。
2.货架内置喷头应采用与顶板下喷头相同的喷水强度,用水量应按开放6只喷头确定。
 
 
 
4、采用早期抑制快速响应喷头的仓库
采用早期抑制快速响应喷头的仓库,其系统设计基本参数不应低于表3-3-8的规定。
表3-3-8采用早期抑制快速响应喷头仓库系统设计基本参数
储物类别 最大净
空高度
(m)
最大储
物高度
(m)
喷头流
量系数
K
喷头最大间距(m) 作用面积内开放的喷头数 喷头最低工作压力
(MPa)
Ⅰ级、Ⅱ级、
沥青制品、
箱装不发泡塑料
9.0 7.5 200 3.7 12 0.35
360 0.10
10.5 9.0 200 3.0 12 0.50
360 0.15
12.0 10.5 200 12 0.50
360 0.20
13.5 12.0 360 12 0.30
袋装不发泡塑料 9.0 7.5 200 3.7 12 0.35
240 0.25
9.5 7.5 200 12 0.40
240 0.30
12.0 10.5 200 3.0 12 0.50
240 0.35
箱装发泡塑料 9.0 7.5 200 3.7 12 0.35
9.5 7.5 200 12 0.40
240 0.30
注:早期抑制快速响应喷头在保护最大高度范围内,如有货架应为通透性层板。
 
 
(四)局部应用系统设计基本参数
室内最大净空高度不超过8m、且保护区域总建筑面积不超过1000㎡的民用建筑可采用局部应用湿式自动喷水灭火系统,但系统应采用快速响应喷头,喷水强度不应低于6L/min﹒㎡,持续喷水时间不应低于0.5h。喷头的选型、布置和作用面积(按开放喷头数确定),应符合下列要求:
1.采用K=80快速响应喷头的系统
采用流量系数K=80快速响应喷头的系统,喷头的布置应符合中危险级Ⅰ级场所的有关规定,作用面积应符合表3-3-9的规定。
表3-3-9局部应用系统采用流量系数K=80快速响应喷头时的作用面积
保护区域总建筑面积和最大厅室建筑面积 开放喷头数
保护区域总建筑面积超过300㎡或最大厅室建筑面积超过200㎡ 10只
保护区域总建筑面积不超过300㎡ 最大厅室建筑面积不超过200 ㎡ 8只
最大厅室内喷头少于6只 大于最大厅室内喷头数2只
最大厅室内喷头少于3只 5只
 
 
2.采用K=115快速响应扩展覆盖喷头的系统
采用K=115快速响应扩展覆盖喷头的系统,同一配水支管上喷头的最大间距和相邻配水支管的最大间距,正方形布置时不应大于4.4m,矩形布置时长边不应大于4.6m,喷头至墙的距离不应大于2.2m,作用面积应按开放喷头数不少于6只确定。
(五)水幕系统设计基本参数
水幕系统的设计基本参数应符合表3-3-10的要求。
表3-3-10 水幕系统设计基本参数
水幕类别 喷水点高度(m) 喷水强度(L/s.m) 喷头工作压力(MPa)
防火分隔水幕 ≤12 2 0.1
防护冷却水幕 ≤4 0.5
注:防护冷却水幕的喷水点高度每增加1m,喷水强度应增加0.1L/s.m,但超过9 m时喷水强度仍采用1.0L/s.m。
 
 
(六)持续喷水时间
除特殊规定外,系统的持续喷水时间,应按火灾延续时间不小于1.0h确定。

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