民用建筑中高大空间灭火系统的设计

【摘 要】近年来,随着经济的发展和城市化进程的不断加快,越来越多的人涌向城市,但是有限的土地资源很难满足人们不断增长的需求,高层建筑因而越来越普遍.随着民用建筑的不断发展,建筑中的高大空间不断增多,这就给消防灭火提出了新的要求,将空间灭火技术应用于高大空间是保护人民生命财产安全的必然举措.

【关 键 词】民用建筑；高大空间；灭火技术

随着人民生活水平的不断提高,民用建筑不断发展,建筑中的高大空间也不断增多,消防隐患随之增加,给消防工作增添了一定的难度.随着科技的不断进步,消防灭火技术也不断获得完善,将新技术应用到建筑中的高大空间能够有效降低安全隐患.

一、高大空间与灭火技术

民用或者企业建筑物内净空高于8米,并且仓库建筑内净空高于12米的场所即为高大空间.消火栓灭火系统、自动喷水灭火系统以及气体灭火系统被广泛应用于灭火过程中,是传统消防灭火系统的组成部分.其中,自动喷水灭火系统和消火栓灭火系统主要被应用于民用建筑的高大空间灭火.由于受水反作用力的限制,消火栓的充实水柱很难超过17米的高度,即便将其设置为60度仰角时,也无法有效保护高度在15.7米以上的空间部分.而自动喷水灭火系统中的普通闭式喷头,受到热开放时间和水滴动量的限制,也很难有效保护高度在12米以上的空间部分.开式喷头受到作用面积的限制,很难对其进行分区域控制,在面积大且不够规整的高大空间中无法进行合理的设计,从而使消防难度加大,消防用水量增多,消防效果很难得到保证.

而伴随高大空间灭火技术的不断发展,智能型主动喷水灭火装置和消防炮应运而生,能够很好地弥补传统消防灭火系统的不足.智能型主动喷水灭火装置的喷射流程通常小于16L/s,与消防炮不同,可将其消归于消防的范畴.消防炮的喷射流量主要有三种,即20L/s、30L/s、40L/s,喷射流量全部大于16L/s,因此消防炮的喷射流量更大,消防效果也更好.而自动消防炮不但具有喷射流量大的功能,还能够自动完成火灾探测、火源瞄准和在火灾发生初期进行灭火,是一种已被广泛应用于高大空间灭火的新设备.

二、选择高大空间灭火设施时应该注意的问题

对高大空间进行消防灭火时需要针对以下两种情况：《建筑设计防火规范》要求为了预防和及时扑灭火灾,需在室内设置消火栓系统,但是高大空间过高的高度区域存在超过消火栓充实水柱的保护范围的可能性；《建筑设计防火规范》要求设置消火栓及自动喷水灭火系统,但是闭式喷头有限的灭火高度无法到达高层建筑的高层部分.

1.智能型主动喷水灭火装置

智能型主动喷水灭火装置能够弥补传统自动喷水灭火系统的不足,能够有效提高消防效果,进一步降低人民群众的生命财产安全损失.根据《自动喷水灭火设计系统设计规范》的规定,如果民用建筑和非仓库类高大净空场所的高度超过规定,则应该应用雨淋系统.虽然从理论上来讲可以应用开式雨淋系统,但是将其应用到分区、管路和探测中时无法进行合理的设计.使用智能型主动喷水灭火装置取代雨淋系统这一过程主要存在的问题为无法达到规范标准的要求.设计单位主要使用智能型主动喷水灭火装置取代自动喷水灭火系统,但是对于能否取代雨淋系统,并不明确,甚至需要进行专家评审来论证这一举措的可行性.因此,为了保证消防工作的有效进行,在进行规范修订时,应该明确条文规定.

智能型主动喷水灭火装置由于受仰角的限制,很难实现对顶板的有效保护.在进行设计过程中,由于智能型主动喷水灭火装置存在在保护范围内无法实现任意一点两股消火栓充实水柱保护要求的缺点,且智能型主动喷水灭火装置供水可靠性无法得到良好保证,因而也就不能取代消火栓.

在灭火工程中,智能型主动喷水灭火装置可以取代自动喷水灭火系统,但是需要满足任意一点两股消火栓充实水柱保护的要求.智能型主动喷水灭火装置具有灭火动作快和灭火效果好的优点,能够对高于15.7米的高大空间实现有效灭火.

2.消防炮的设置

根据《固定消防炮灭火系统的设计规范》的规定,因其保护方式与消火栓相同,消防炮完全可以取代消火栓.消防炮由手动消防炮和自动消防炮组成,其中,手动消防炮能够取代消火栓,自动消防炮能够取代室内消火栓和自动喷水灭火系统进行高大空间顶部空间的灭火.通常在火灾危险性较高,且疏散难度大的场所进行自动消防炮的设置,但是在工程平面面积或者高度过大的情况下,可不必使用自动消防炮,只需用手动消防炮取代室内消火栓即可.

三、如何确定高大空间灭火设施消防用水量

智能型主动喷水灭火装置代替自动喷水灭火装置被应用到高大空间灭火中,所以其消防用水量应该结合《大空间智能型主动喷水灭火装置技术规程》和《自动喷水灭火系统设计规范》进行确定.如果防火分区只有智能型主动喷水灭火装置,其用水量应该按照灭火装置的行数和列数予以确定；如果防火分区内除智能型主动喷水灭火装置外,还有自动喷水灭火系统,其用水量除按照灭火装置的行数和列数进行确定以外,还应该参考作用面积确定喷头和灭火装置同时开启的数量.

对民用建筑高大空间进行灭火时,如果采用手动消防炮取代室内消火栓,因为手动消防炮的用水量可以满足室内消火栓的用水量,因此,用水量的确定可以按照手动消防炮的进行灭火时的用水量以及室内消火栓的火灾时间.如果民用建筑高大空间内设置了消防炮,自动消防炮可以取代室内消火栓和自动喷水灭火系统,可以按照自动消防炮的用水量以及火灾延续时间确定消防用水量,室内消火栓的用水量可以减少一半,与此同时,用水量还应该将火灾的延续时间考虑在内,二者相加的用水量即为进行民用建筑高大空间本区域内火灾消防的总用水量.

四、固定消防炮布置时应该注意的问题

消防炮的布置高度需以不会阻挡消防炮的射流为前提,此外,还应该保证两门水炮的水流可以同时到达被保护区域的任意部位.为了确保消防炮灭火的效果,设计人员除根据消防炮的最大射程进行布置外,还应该考虑到消防炮保护半径很容易受影响,如若布置不合理,很难使消防炮发挥良好的灭火作用.当消防炮仰角为30度时能够射程最远,为了确保消防炮能够在仰角30度时进行工作以实现最好的灭火效果,需要在布置消防炮时,避免其安装高度受限,同时还要避免建筑物的上部构件阻挡消防炮的柱壮射流.在对消防炮进行布置时,应该考虑到建筑上部构件的燃烧性能及其使用功能对消防炮的影响.在对建筑物进行消防设计时,顶板不能采用易燃材料,应尽量降低可燃物的安装高度,如此一来,消防炮的保护半径便得到了扩大.

消防炮造价高昂,为了尽量避免增加成本,同时又能够起到良好的灭火作用,对其进行布置时,应该尽量减少使用数量而增加其工作压力.将其布置与工作压力和使用数量进行统一考虑以期达到既能有效地挽救人民群众的生命财产安全,同时又不会增加成本的目的.消防炮的安装位置和安装高度均受到相关因素的影响,应该合理比较不同的安装高度和位置,确保找到最佳的布置地点.

五、结语

近年来,民用建筑中高大空间不断增多,灭火的难度也不断增大,为了达到更好的灭火效果,最大限度地保护人民群众的生命财产安全,智能型主动喷水灭火装置和消防炮得到了广泛的应用,在具体应用中,应该充分掌握二者之间的不同,做好布置工作,使消防设计发挥最大的功能.