消防安全技术实务

第三节 系统设计主要参数

第三节  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》(GB 50084-2017) 等国家标准和规范为依据,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,再细分为中危险级Ⅰ级和中危险级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,火灾发生时容易引起猛烈燃烧并可能迅速蔓延的场所。
      (四)仓库危险级
        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。仓库危险级Ⅰ级一般是指储存食品、烟酒以及用木箱、纸箱包装的不燃或难燃物品的场所;仓库危险级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;仓库危险级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。
        自动喷水灭火系统设置场所火灾危险等级举例见表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

住宅建筑、幼儿园、老年人建筑、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 5000m2的商场、总建筑面积小于1000m2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(库)、总建筑面积5000m2及以上的商场、总建筑面积 1000m2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的超级市场等

(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等

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的超级市场等
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,采用湿式
系统的设计基本参数应符合表3-3-2的规定。仅在走道设置洒水喷头的闭式系统,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采用湿式系统的设计基本参数

                           火灾危险等级

        最大净空高度

              h/m

           喷水强度

    /【L/(min·m2)】

          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)民用建筑和厂房高大空间场所的系统设计基本参数
        民用建筑和厂房高大空间场所采用的湿式系统,其设计基本参数应符合表3-3-3的规定。表中未列入的场所,应根据该表规定场所的火灾危险性类比确定。当民用建筑高大空间场所的最大净空高度为12m<h≤18m时,应采用非仓库型特殊应用喷头。最大净空高度超过8m的超级市场采用的湿式系统,其设计基本参数应按仓库湿式系统设计基本参数执行。       

        表3-3-3   民用建筑和厂房高大空间场所采用湿式系统的设计基本参数

                                 适用场所

        最大净空高度

               h/m

           喷水强度

    /【L/(min·m2)】

          作用面积

              /㎡

           喷头间距

               s/m



          民用建筑

       中庭、体育馆、

          航站楼等

           8<h≤1212





             160





           1.8≤s≤3.0

         12<h≤1815

      影剧院、音乐厅、

       会展中心等

           8<h≤1215
         12<h≤1820



             厂房

制衣制鞋、玩具、木器、

   电子生产车间等


           8<h≤12

15

棉纺厂、麻纺厂、泡沫

塑料生产车间

20


        (三)不同仓库的系统设计基本参数
        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火灾危险性质、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》(GB 50084-2017)的有关规定确定。

        (1)仓库危险级Ⅰ级场所湿式系统的设计基本参数。火灾危险等级为仓库危险级Ⅰ级的储存仓库及类似场所,采用湿式系统时,其设计基本参数应符合表3-3-4的规定。

        表3-3-4   仓库危险级I级场所湿式系统的设计基本参数

        储存方式

     最大净空高度

            h/m

     最大储物高度

          hs/m

         喷水强度

 /【L/(min·m2)】

        作用面积

            /㎡

     持续喷水时间

            /h


     堆垛、托盘







             9.0

hs≤3.5             8.0           160           1.0
3.5<hs≤6.0            10.0


           200






            1.5

6.0<hs≤7.5            14.0

         单、双、

        多排货架

hs≤3.0             6.0


           160

3.0<hs≤3.5             8.0

   

     单、双排货架

3.5<hs≤6.0            18.0




           200

6.0<hs≤7.5         14.0+1J


       多排货架

3.5<hs≤4.5            12.0
4.5<hs≤6.0            18.0
6.0<hs≤7.5         18.0+1J

        注:1.货架储物高度大于7.5m时,应设置货架内置洒水喷头。顶板下洒水喷头的喷水强度不应低于18L/(min·m2),作用面积不应小于200㎡,持续喷水时间不应小于2.0h。

        2.本表及表3-3-5、表3-3-8中字母“J”表示货架内置洒水喷头,“J”前的数字表示货架内置洒水喷头的层数。

        (2)仓库危险级Ⅱ级场所湿式系统的设计基本参数。火灾危险等级为仓库危险级Ⅱ级的储存仓库及类似场所,采用湿式系统时,其设计基本参数应符合表3-3-5的规定。

        表3-3-5   仓库危险级Ⅱ级场所湿式系统的设计基本参数


        储存方式

     最大净空高度

            h/m

     最大储物高度

          hs/m

         喷水强度

 /【L/(min·m2)】

       作用面积

            /㎡

    持续喷水时间

            /h


     堆垛、托盘







             9.0

hs≤3.5             8.0           160           1.5
3.5<hs≤6.0            16.0           200           2.0
6.0<hs≤7.5            22.0

         单、双、

        多排货架

hs≤3.0             8.0           160           1.5
3.0<hs≤3.5            12.0           200

   

     单、双排货架

3.5<hs≤6.0            24.0           280




           2.0

6.0<hs≤7.5         22.0+1J



           200


       多排货架

3.5<hs≤4.5            18.0
4.5<hs≤6.0         18.0+1J
6.0<hs≤7.5         18.0+2J

        注:货架储物高度大于7.5m时,应设置货架内置洒水喷头。顶板下洒水喷头的喷水强度不应低于20L/(min·m2),作用面积不应小于200㎡,持续喷水时间不应小于2.0h。


        (3)仓库危险级Ⅲ级场所湿式系统的设计基本参数。火灾危险等级为仓库危险级Ⅲ级的储存仓库及类似场所,采用货架储存和堆垛储存方式时,其湿式系统的设计基本参数应分别符合表3-3-6和表3-3-7的规定。

        表3-3-6   仓库危险级Ⅲ级货架储存场所湿式系统的设计基本参数

            序号

      最大净空高度

             h/m

    最大储物高度

           hs/m

       货架类型        喷水强度

 /【L/(min·m2)】

                                     货架内置洒水喷头
            层数         高度/m       流量系数k
             1             4.51.5<hs≤3.0单、双、多            12.0             —             —             —
             2             6.01.5<hs≤3.0单、双、多            18.0             —             —             —
             3             7.53.0<hs≤4.5单、双、多            24.5             —             —             —
             4             7.53.0<hs≤4.5单、双、多            12.0              1             3.0             80
             5             7.54.5<hs≤6.0单、双            24.5             —             —             —
             6             7.54.5<hs≤6.0单、双、多            12.0              1             4.5            115
             7             9.04.5<hs≤6.0单、双、多            18.0              1             3.0             80
             8             8.04.5<hs≤6.0单、双、多            24.5             —             —             —
             9             9.06.0<hs≤7.5单、双、多            18.5              1             4.5            115
             10             9.06.0<hs≤7.5单、双、多            32.5             —             —             —
             11             9.06.0<hs≤7.5单、双、多            12.0              2        3.0、6.0             80

        注:1.作用面积不应小于200m2,持续喷水时间不应小于2.0h。

        2.序号4、6、7、11:货架内设置一排货架内置洒水喷头时,喷头的间距不应大于3.0m;设置两排或多排货架内置洒水喷头时,喷头的间距不应大于3.0m×2.4m。

        3.序号9:货架内设置一排货架内置洒水喷头时,喷头的间距不应大于24m;设置两排或多排货架内置洒水喷头时,喷头的间距不应大于24m×24m。

        4.序号8:应采用流量系数K等于161、202、242、363的洒水喷头。

        5.序号10:应采用流量系数K等于242、363的洒水喷头。

        6.货架储物高度大于7.5m时,应设置货架内置洒水喷头,顶板下洒水喷头的喷水强度不应低于22.0L/(min·m2),作用面积不应小于200m2,持续喷水时间不应小于20h。

        表3-3-7       仓库危险级Ⅲ级堆垛储存场所湿式系统的设计基本参数

最大净空高度

       h/m

最大储物高度

      hs/m

                         喷水强度/【L/(min·m2)】
         A         B         C        D
        7.5        1.5                                              8.0
        4.5


        3.5

       16.0       16.0       12.0       12.0
        6.0       24.5       20.5       20.5       16.5
        9.0       32.5       28.5       24.5       18.5
        6.0        4.5       24.5       22.0       20.5       16.5
        7.5        6.0       32.5       28.5       24.5       18.5
        9.0        7.5       36.5       34.5       28.5       22.5

        注:1.A—袋装与无包装的发泡塑料橡胶;B—箱装的发泡塑料橡胶;C—袋装与无包装的不发泡塑料橡胶;D—箱装的不发泡塑料橡胶。

        2.作用面积不应小于240㎡,持续喷水时间不应小于2.0h。

        (4)混杂储存仓库湿式系统的设计基本参数。仓库危险级Ⅰ级、Ⅱ级的仓库中混杂储存有仓库危险级Ⅲ级的货品时,系统的设计基本参数应符合表3-3-8的规定。

        表3-3-8    混杂储存仓库湿式系统的设计基本参数



 

储存货品
类  别
储存方式最大净空高度h/m最大储物高度hs/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、橡胶堆垛与货架9.0hs≤1.581601.5
4.51.5<hs≤3.0122402.0
6.01.5<hs≤3.0162402.0
5.03.0<hs≤3.5
堆垛8.03.0<hs≤3.5162402.0
货架9.01.5<hs≤3.58+1J1602.0
储物中包括袋装A组塑料、橡胶堆垛与货架9.0hs≤1.581601.5
4.51.5<hs≤3.0162402.0
5.03.0<hs≤3.5
堆垛9.01.5<hs≤2.5162402.0
储物中包括袋装不发泡
A组塑料、橡胶
堆垛与货架601.5<hs≤3.0162402.0
储物中包括袋装发泡
A组塑料、橡胶
货架6.01.5<hs≤3.08+1J1602.0
储物中包括轮胎
或纸卷
堆垛与货架9.01.5<hs≤3.5122402.0

           注:1.无包装的塑料橡胶视同纸袋、塑料袋包装。
        2.货架内置洒水喷头应采用与顶板下洒水喷头相同的喷水强度,用水量应按开放6只喷头确定。

 

        (5)采用早期抑制快速响应喷头的系统设计基本参数。仓库和类似场所采用早期抑制快速响应喷头时,系统的设计基本参数不应低于表3-3-9的规定。

        表3-3-9    采用早期抑制快速响应喷头的系统设计基本参数

微信图片_20181022150350.jpg

         续表

微信图片_20181022150404.jpg

        (6)采用仓库型特殊应用喷头的湿式系统设计基本参数。仓库和类似场所采用仓库型特殊应用喷头时,湿式系统的设计基本参数不应低于表3-3-10的规定。

        表3-3-10     采用仓库型特殊应用喷头的湿式系统设计基本参数

微信图片_20181022151737.jpg

        续表

微信图片_20181022151730.jpg

        (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、保护区域总建筑面积不超过1000㎡及火灾等级为轻危险级或中危险级Ⅰ级场所的民用建筑可采用局部应用湿式自动喷水灭火系统,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)采用标准覆盖面积洒水喷头的系统。采用标准覆盖面积洒水喷头的系统,喷头的布置应符合轻危险级或中危险级Ⅰ级场所的有关规定,作用面积内开放的喷头数量应符合表3-3-11的规定。

        表3-3-11采用标准覆盖面积洒水喷头时的作用面积内开放喷头数量

保护区域总建筑面积和最大厅室建筑面积开放喷头数数量/(只)

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㎡

最大厅室喷头数+2

当少于5只时,取5只;当多于8只时,取8只


        (2)采用扩大覆盖面积洒水喷头的系统。采用扩大覆盖面积洒水喷头的系统,喷头应采用正方形布置,其布置间距应按照直立型、下垂型扩大覆盖面积洒水喷头的布置间距要求,且不应小于2.4m,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3-3-12的规定。当采用防护冷却系统保护防火卷帘、防火玻璃墙等防火分隔设施时,系统应独立设置,喷头设置高度不应超过8m;当设置高度为4~8m时,应采用快速响应洒水喷头;喷头设置高度不超过4m时,喷水强度不应小于0.5L/(s·m);当超过4m时,每增加1m,喷水强度应增加0.1L/(s·m);喷头的设置应确保喷洒到被保护对象后布水均匀,喷头间距应为1.8~2.4m;喷头溅水盘与防火分隔设施的水平距离不应大于0.3m,与顶板的距离应符合国家消防技术标准和规范的要求;持续喷水时间不应小于系统设置部位的耐火极限要求。

        表3-3-12 水幕系统的设计基本参数


水幕系统类别喷水点高度h/m喷水强度/【L/(L/s.m)】喷头工作压力/MPa
防火分隔水幕h≤122.00.1
防护冷却水幕h≤40.5

           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《自动喷水灭火系统设计规范》(GB 50084-2017)另有特殊规定外,自动喷水灭火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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