自動尋的消防水炮在工程中的應用

摘要以某工程內的籃球場為例，分析了閉式自動噴水系統在大空間建築應用的局限性。比較了閉式自動噴水系統和大空間自動尋的柱型射水滅火裝置系統的特點。對大空間自動滅火系統的設計進行了詳細的分析和闡述。大空間自動滅火系統的優勢是在大災初期能自動啟動，有效撲滅火災和控制火勢。

工程概況

本工程為新建研發綜合樓，由2座主樓通過 1座中間連接體連接而成，總建築面積62 109m2，為一類高層，耐火等級為一級。籃球場位於中間連接體的4層，層高為7 · 6 m，除籃球場、電氣房間以及不能用水撲救的部位外，其他地方均設置自動噴水滅火系統。本文就籃球場內大空間自動射水滅火裝置的設計要點和運行原理作了重點說明和分析。 2自動噴水滅火系統和大空間自動滅火系統的特點。

2．1閉式自動噴水滅火系統工作原理

在火災情況下，煙氣從著火源上升至頂棚後，噴頭的熱敏元件首先受熱，脫離噴頭，噴頭自動開啟噴水，噴頭的開放將驅動水流指示器、溼式報警閥組的壓力開關和水力警鈴，並由壓力開關直接自動啟動自動噴水滅火系統的消防給水泵，並向系統供水滅火。

2．2大空間自動尋的柱型射水滅火裝置工作原理

大空間自動射水滅火裝置是將紅/紫外線複合探測技術、信號處理技術、通信控制技術、計算機技術和機械傳動技術等有機地結合在一起，能全天候自動監測保護範圍內的火災。一旦發生火災，裝置立即啟動，對火源進行水平方向和垂直方向的二維掃描；確定火源的兩個方位後，中央控制器發出指令，發出火警信號，同時啟動水泵，打開閥門，滅火裝置對準火源進行射水滅火；火源撲滅後，中央控制器再發出停止射水指令。若有新的火源，則滅火裝置將重複上述過程。

2．3被動滅火和主動滅火的區別

雖然上述兩個系統均為自動滅火系統，但存在著被動滅火和主動滅火的區別。閉式系統的開啟關鍵點在於噴頭的熱敏元件受熱後脫離噴頭田，其開啟是由煙氣所驅動的，本身並沒有主動權，而煙氣的上升和水平流動的規律與室內淨空高度、送排風系統、建築物內部布置和氣流陷井等有關，是個較為複雜並難以控制的問題。由於大空間建築早期火災中煙氣運動具有彌散、沉降和熱障等特點，所以早期火災產生的煙氣不一定能上升到籃球場的頂棚，不利於閉式噴淋系統實現火災保護。這時就可能出現需要噴水的噴頭不噴水，不需要噴水的噴頭誤動作；此時即使噴頭能夠正確動作，下面的火勢也已發展到相當大的規模，延誤了早期報警、滅火的有利時機。另外，常用的閉式噴水滅火系統所噴出來的水滴粒徑和流速都較小，一般粒徑的水滴還來不及到達火焰面，就已經被煙氣衝散並迅速蒸發，起不到滅火的作用。大空間自動滅火系統則不一樣，從發現火災、

規劃與設計

火災確認、啟動系統、射水滅火、滅火後停止射水的全過程都是主動完成的，而且反應快速、滅火效率高、安全可靠。

根據[GB 50084一2001（2005年版）]《自動噴水滅火系統設計規範》第6 · 1. 1條規定，對於最大淨空高度8m的民用建築可採用溼式自動噴水滅火系統進行保護，但是由於籃球場的屋面大部分為採光頂，受太陽輻射較強，在沒有發生火災時屋頂的溫度已較高，因此噴頭的熱敏元件無法達到預期效果。受採光頂的影響，閉式噴頭、噴淋配水管道和支吊架都很難安裝，其布置也會影響籃球場的美觀和光線，為此，設計採用了大空間自動滅火系統對籃球場進行保護。該系統的射水裝置射程遠、保護範圍廣、滅火效能強。

3大空間自動滅火系統

該系統是由大空間自動射水滅火裝置、信號閥組、水流指示器等組件以及管道、供水設施等組成。大空間自動射水滅火裝置是大空間灑水滅火裝置和大空間射水滅火裝置的統稱。大空間灑水裝置是由紅外線探測組件、大流量灑水器和電磁閥組組成，能主動探測著火部位並開啟噴頭，以離心力的形式拋灑，形成圓形面的噴水滅火裝置。標準安裝高度為 6一25m，保護半徑6 m。大空間射水裝置（見圖1）是由紅外線探測組件、大空間射水器、機械傳動裝置和電磁閥等組成（其中紅外線探測組件、大空間射水器、機械傳動裝置為一體化裝置），能主動探測著火部位，以水柱的形式射水滅火，並在著火部位自動掃描射水，形成一個矩形面的滅火裝置。標準的安裝高度為6一25 m，保護半徑20m。根據籃球場的實際情況，需要保護半徑大的滅火裝置，因此採用大空間射水滅火裝置。這種裝置的射程遠、流量大、適合安裝在體育館、停車場、碼頭、機場、影劇院等場所。

大空間自動尋的柱型射水滅火裝置特點：

（1） 具有人工智慧，可主動探測尋找並早期發現火源。

（2） 可對火源的位置進行定點、定位，並報警。

（3） 可主動開啟系統，定點定位噴水滅火。

（4） 可迅速撲滅早期火災。

（5） 可持續噴水、主動停止噴水，並可多次重複啟閉。

（6） 適用空間高度範圍廣（滅火裝置安裝高度最高可達25m）。

（7） 安裝方式靈活，不需貼頂安裝，不需集熱裝置。

（8） 射水裝置的射水水柱水量集中，撲滅早期火災效果好。

（9） 灑水裝置的噴頭灑水水滴顆粒大、對火場穿透能力強、不易霧化。

（10） 可對保護區域實施全方位連續監視。

與利用各種探測裝置控制自動啟動的開式雨淋系統相比，具有以下優點：一是探測定位範圍更小、更準確。可根據火場火勢的蔓延情況分別或成組地開啟滅火裝置，既可達到雨淋系統的滅火效果，又不會像雨淋系統開啟範圍過大。在有效撲滅火災的同時，可減少由水漬造成的損失。二是在多個大空間滅火裝置的臨界保護區域發生火災時，只會引起周邊幾個大空間滅火裝置同時開啟，不會使噴水量超過設計流量，不會出現雨淋系統2個或幾個區域同時開啟，導致噴水量成倍增加而超過設計流量的情況。

籃球場危險等級為中危險I級（見圖2）。根據 (DGJ 08一94一2007）《民用建築水滅火系統設計規程》第D · 0 · 7條要求，在中危險I級場所，射水滅火裝置的布置應保證被保護場所中任何一點應有2股射水滅火裝置的射水同時到達，且射水滅火裝置布置的間距不宜小於10 · 0m，如果布置的間距太小會造成探測器互相干擾，最大保護半徑不超過20m。射水滅火裝置以兩行三列布置，當發生火災時，本系統最大同時開啟的射水滅火裝置為6個，每個裝置的噴水流量為5 L / s，總的系統設計流量為30 L/so 本工程中大空間射水滅火系統與自動噴水滅火系統共用1套噴淋泵（共2臺，一用一備，每臺泵設計參數：流量為35 L / s，揚程為100m，功率為75 kW) , 能滿足大空間射水滅火系統與自動噴水滅火系統的要求。在溼式報警閥前將兩個系統的供水幹管分開，每個射水滅火裝置前設有電磁閥與閘閥，電磁閥應水平安裝，公稱壓力> 1 . 6 MPa。電磁閥應有智能型探測組件自動控制、消防控制室手動強制控制並設有防誤操作設施、現場人工操作等控制方式（各種控制方式應能相互轉換）。

大空間自動滅火系統採用專用的智能滅火裝置控制器，並納人建築物火災自動報警及聯動控制器統一控制。每個射水裝置配置一個通用模塊和單輸人模塊。通過這2個模塊連接系統聯動櫃（包括火火裝置控制器、電源裝置、SPI)電湧保護器和 UPS)，通過聯動櫃啟動消防水泵滅火。

結語

對大空間建築，設計應不斷在視覺效果、空間感受、新材料技術的運用諸方面創新，才能跟上時代的發展。籃球館以及其他大空間建築具有超大體量、超高淨空的特點，選擇合適的消防系統至關重要，對滅火效果有很大的影響。大空間自動消防水炮滅火系統的優勢就是在火災初期階段就能自動啟動，有效地撲滅火災和控制火勢的蔓延，在大空間建築中應用前景廣闊。