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高、大型建筑自动消防设计探讨厦门中建东北设计院

时间:2007-1-30栏目:土建水利论文

高、大型公共建筑、工业厂房、储存仓库等随着我国经济建设的发展不断涌现,这些建筑物无论在体型大小、空间高度使用功能、装修标准等方面均较过去50-70年代修建的同类型建筑更具现代化、大型化、非标准化。

高大空间的民用建筑如:大型剧场、会展中心、大会堂、博物馆等;生产性建筑如:各种生产类别的工业厂房、飞机维修库、储存仓库、飞机发动机车间等这些建筑不仅体型大,高度高,除普通生产厂房和储存仓库外大都有较高的装修标准,同时也是使用功能复杂、人员密集、火灾隐患大的大型空间建筑。

自动喷水灭火系统设计规范第4、3、2条规定:“室内净空高度超过8.0m的大空间建筑,在其顶板或吊顶下可不设喷头“本条主要参照日本消防法规关于大型剧场观众厅的喷头布置而提出来的,主要考虑到喷头安装高度太高热敏元件将达不到预期效果。

作者计为此条规定适用于某些建筑的中庭或是共享空间等,而不适用于各种高、大空间建筑。

无凝在高大型建筑内采用普遍型喷头的自动喷水灭火系统是无法达到控火、灭火的目的,更不能套用《自喷》规范第4、3、2条的规定不设喷头,不加保护。应该根据建筑物(或构筑物)的使用功能、火灾危险性、建筑物体型高度等督促检查情况综合考虑建筑防火设计方案和消防技术措施。

建筑物的防火安全设计是一门综合性科学,是由多专业(建筑、结构、空调、电气、给排水专业)共同采取防范措施的综合体现,而直接参与扑灭火灾的当属各种自动消防灭火系统。

鉴于我国国情和经济体制的关系我国目前对于上述高大空间建筑无论在消防设计技术、产品开发和研制、火灾报警和联动控制、规范管理等各方面与国外相比尚存在一定差距。

以水为灭火剂的自动喷水灭火系统在各种类型建筑中(除不能用水扑救的建筑或部位外)都是有效也是最经济的。高大空间建筑自动喷水灭火系统应用技术的研究中关键是喷头构造和性能的技术研究。因为喷头起着探测火灾、喷水灭火的作用,灭火效果在很大程度上取决于喷头的选择和布置的合理性,因此,目前许多国家均在大力研制和开发各种性能喷头,如:快速响应大水力喷头;大水滴喷头;自动启、闭喷头;大覆盖面侧墙型喷头等等,有了具有各种特性的喷头问世才能使自动喷水灭火系统应用范围更广,灭火更安全、可靠。例如:目前被美国消防协会NF-PA-231认可的ESFR喷头的应用对于大型高架仓库以及空间高度不超过12.0m的大型建筑的自动喷水灭火系统的功能更完善,灭火更安全、可靠。

例举以下数例,意在说明高度超过8.0m的大型空间如何应用自动喷水灭火系统加以保护的设计技术措施;另一方面意在呼吁有关科研、设计、生产部门更多地投入研制、开发我国自己的特种性能喷头,以完善和提高自动喷水灭火系统功能。

实例之一:

某工程单层厂房占地面积30000多平方米,属丙类生产类别,按《建规》规定该厂房除了应设置消火栓灭火系统外,还应设置自动喷水灭火系统厂房平均高度8.30m,厂房内有四处采光天窗,(两处面积720m2,两处面积540m2)由于采用竖式天窗,故采光天窗处屋面比其他地方高于3.0m该处喷头若吊在屋面板下,则喷头距地面高度>8.0m,喷头热敏元件的动作会受到影响;若选用其他大水力喷头或是快速响应大水滴喷头的话,一方面国内此类产品缺少,另一方面一个车间内不宜搞二个不同压力的喷淋系统,(非采光天窗处仍为普通自动喷水灭火系统),经多次研究比较决定采用加集热板的辅助技术措施方案予以解决。

集热板系在高架仓库内分层布置喷头时当分层板上有孔洞、缝隙时应在该处喷头上方设置集热板,目的是当发生火灾时为使喷头感温元件能在其上方局部面积内迅速聚热而受到感应及时开放喷水、集热板仅仅是一种辅助技术措施,最后确定方案如下:

厂房内按中危险级设防,满铺喷头,喷头安装高度一律距地7.6-8.1m,距屋面板内底距离≤300mm(非采光天窗处);在采光天窗处下方喷头则距采光天窗处屋面板内底为≤3.3m,喷头的热敏元件无法达到预期效果,为此,该处喷头(共约200多个)每个喷头上方均加设集热板。

集热板为铝合金金属板或白铁皮板,每块尺寸300×400mm(规范规定集热板面积不应小于1200mm2,最小一边不应小于200mm翻边20mm)(见下面示意图),板中钻一小孔,孔径略大于?25mm镀锌钢管外径,将板套在?25mm喷头连接支管上,然后采用点焊,将板固定在喷头连接地支管上,喷头距板内底距离为75-150mm此时喷头朝下安装,而其它部位不加集热板的喷头均朝上安装。

实例之二:

某货运中心原设计层高8.1m,屋顶为金属承重结构,按有关规定设置了自动喷水灭火系统,原设计喷头安装标高为距地7.7m,后因需要业主自行决定将钢屋架连同自动喷水灭火系统管道一起往上抬高2.3m,这样喷头安装高度变成距地10.0m,消防部门不予验收,后经多方研究采用加层安装自动喷水灭火系统方案,即原已安装的自动喷水灭火系统管道及喷头位置和高度不变,另在下方相同平面,不同高度再增设一层自动喷水灭火系统管道及喷头位置和高度不变,另在下方相同平面,不同高度再增设一层自动喷水灭火系统,其喷头设在距地7.6m高度(吊在屋架下弦下面)。上面一层喷淋系统作为保护钢屋架使用,喷头朝上安装,这样钢屋架可不再涂刷防火涂料等其他防火措施:下面新增的系统作为保护地面上物资使用,但由于喷头距上方屋面板距离达2.8m超过了规范规定的不大于150mm距离要求。因此,在下面一层每个喷头上方均加设一个集热板,集热板做法同上。

实例之三:

某飞机维修中心,总建筑面积13,868m2,长152m,宽91.5m,屋顶为

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