工业建筑自动喷水灭火系统设计与发展的探讨
赵新波
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赵新波,. 工业建筑自动喷水灭火系统设计与发展的探讨[J]. 中国建筑,2022.2. DOI:10.12721/ccn.2022.157012.
摘要:
目前,随着经济高速发展,国家工业规模不断扩大,工厂数量显著增加,工业建筑安全已成为各行各业关注的焦点。因此,消除消防安全隐患、确保安全生产已成为工业厂房运行及发展工作的重点。基于此背景下,本文主要论述当前自动喷水灭火系统发展中存在的问题,分析其在工业建筑中的特殊设计,并探讨其发展方向。
关键词: 工业建筑自动喷水灭火系统存在问题实际应用发展方向
DOI:10.12721/ccn.2022.157012
基金资助:

在自动喷水灭火系统发展史上,发达国家最先在工厂及仓库中引用该技术,当时由于国内工业发展缓慢,因此对这项技术的引进较晚。然而,中国自改革开放以来,工业迅速发展,自动灭火及消防设备在国内的应用越来越广泛;除此之外,我国消防器材生产行业也相继开发出更为先进的自动喷水消防系统配件,如喷头与报警阀等,这也使得该技术在我国得到了广泛应用及快速发展。

1、目前自动喷水灭火系统发展中存在的问题

当下,自动喷水灭火系统在实际运用过程中也存在一系列待改进问题,首先,部分建筑在一开始设计时就没有预留自动喷水灭火系统位置,或为节省空间导致设置部位不够宽泛,使其难以达到有效防止火灾蔓延,控制火势;这要求相关企业在设置自动喷水灭火系统时,应坚持以人为本理念,有效推广自动水灭火系统的应用。其次,自动灭火系统适用于各种建筑物,其不仅可以用于有效灭火还能起到削弱烟雾、帮助群众逃脱及疏散的作用。然而在一些居民住宅区及公共场所,该技术并未被有效普及,其仅仅只配备火灾报警系统,不利于有效预防消防安全事故。最后,喷水自动自动喷水灭火系统设计本身也存在一系列问题,例如:喷雾器喷头安装不规范,喷头喷雾器是自动喷水灭火系统中的一个重要组成部分,它除了是一个系统零件外,还能起到火灾温度检测的功能,故此,其安装是否合理直接影响整个系统消防效果;除外,施工团队在铺设自动水灭火系统的管道时,操作不规范,也会留下安全隐患,同时相关人员忽视后期对自动灭火系统的维护工作,造成系统出现供水问题,导致其运行不稳定、不可靠。

2、自动喷水灭火系统的特殊设计

2.1控制室的消防设计

工业化高速发展加快了自动化进程,控制室作为自动化工厂的操作核心,保障其安全是至关重要的。传统的气溶胶、四氟丙烷等气体灭火系统不但会腐蚀污染精密设备,而且对工作人员的人身安全造成极大危害。在国外实际案例中,采用现代自动喷水灭火系统取代燃气惰性气体灭火系统,已取得了显著效果,因此,采用更高效环保的自动喷水灭火系统替代传统设备是切实可行的,并且其具有烟雾及温度探测系统,可准确评估火灾真实性,将误判可能性降至最低。一旦发生火灾,高压水雾系统的灭火成功率可达95%以上,同时水雾灭火也能有效降低对控制室造成的水渍影响[1]。在此基础上,控制室消防系统的设计应将高压水雾系统与二氧化碳灭火系统相结合,这样不仅能打破计算机控制室不能使用水消防系统的固有认知,也能进一步提高了消防系统的安全性。

2.2喷头设计要点

在自动喷水灭火系统中,喷头安装是最重要的流程,为了保证喷雾面积的强度与广度,其必须保持一个科学的安装间距。设计人员在设计喷头安装间距时,应确保喷头与喷头、喷头与墙体、喷头与屋顶间的距离符合安全标准。如果工业建筑中有吊顶,设计时仅需考虑前两种设计即可,然而,大多数工业建筑都是平顶设计,这使得喷雾器喷头安装工作更加困难。在现代工业建筑中,由于生产工艺的影响,使得梁柱尺寸往往要大于寻常梁柱,在这种情况下,喷头位置的设计很难符合安全设计标准。当主梁与次梁较大时,溅水盘与横梁间的距离就会缩短,会影响喷淋面积及喷洒效果。当出现这种难以满足正常防火要求的情况时,可通过以下两种方式解决:(1)依据溅水盘与梁的水平距离区间,调节溅水盘与梁底面的垂直距离,需要满足《自动喷水灭火系统设计规范(GB50084—2017)》7.1.6 及 7.2.1 的要求;(2)在喷嘴分布设计中,可以在横梁底部另外安装一排喷嘴,再根据喷雾强度及喷淋面积调节其与其他喷嘴间的距离[2]

3、工业建筑自动喷水灭火系统发展方向

3.1开发特殊建筑的自动喷水灭火系统

工业建筑的自动灭火系统应实现多样化发展,为进一步扩大其优势及效益,也可以将之应用在地下建筑及高层建筑中。有些工业建筑因为特殊需求层高甚至超过8米,为这些建筑设计自动灭火系统的难度相对较大。因此,有必要加强特殊工业建筑专用自动喷水灭火系统的研究与开发,例如:ESFR喷头、大水滴喷头等。这些专用喷头可以有效处理大空间建筑火灾,并且可以弥补自动扫描射水高空水炮灭火装置不能及时发现并扑灭障碍物火源的不足[3]。大空间智能喷头的研发则充分迎合了自动喷水灭火系统的发展,有喷射密集度高、喷射强度较大等优势,能够迅速扑灭火源。

3.2开发自动喷水泡沫联用灭火系统和超细水喷雾灭火系统

普通的自动喷水灭火系统通常被应用于扑灭固体火灾中,但在车库、机库、燃油锅炉房等建筑中应用效果不大,因此需要开发更具针对性的喷水灭火系统,新型自动喷水泡沫联用灭火系统就是为了应对上述建筑火灾而专门开发的一种系统。而超细水喷雾灭火系统不仅具有高效吸热功能,而且还能有效阻隔辐射热,具有灭火速度快、水渍影响小等优势,当下,该系统主要被用于精细设备比较多的建筑中。

3.3开发智能自动喷水灭火系统

目前自动喷水灭火系统虽然可以智能启动喷头,但在灭火后,却无法自动关闭喷头,直至消防水被抽完或人工关闭为止,这种情况会导致水资源浪费以及对建筑造成较大损失。为了减少上述浪费情况的发生,自动喷水灭火系统必须更加智能化,使其既能实现自动喷水功能,又能自主判断火灾已经熄灭并停止喷水。

结 语

目前,自动喷水灭火系统技术已经得到一定程度的发展,引起人们广泛关注,但其仍存在不足之处,需要研究人员不断改进与创新。为了有效推广自动喷水灭火系统,相关企业必须明确其重要性,将报警系统与喷水灭火系统相结合,增强其功能性,更好的解决消防安全事故,确保人民生命财产安全。

参考文献:

[1]钱安贞. 自动喷水灭火系统水力计算及优化设计研究[D].合肥工业大学,2020.

[2]纪善群.工业建筑自动喷水灭火系统设计与发展的探讨[J].住宅与房地产,2020(12):84.

[3]李鹏.工业建筑自动喷水灭火系统设计与发展的探讨[J].才智,2019(04):46.

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