浅谈不同种类消防喷头在各种场合中的灵活应用

曹金徽

（南京壹辰工程技术有限公司，江苏南京210000）

0 引言

近年来，我国经济不断发展，各种类型的建筑物纷纷涌现，对建筑物的自动喷水灭火系统提出了新的要求，给给排水消防设计者提出了难题。

所谓喷头的标准应用场合，是指喷头布置基本可满足《喷规》表7.1.2在不同喷水强度时，单个喷头的保护面积、布置的长/宽尺寸要求以及喷头与端墙的最大距离要求，如在中危险Ⅱ级场合，喷头平均喷水强度为8 L/（min·m2）；而喷头正方形布置时边长为3.4 m，矩形布置时长边边长为3.6 m，单个喷头最大保护面积为11.5 m2，喷头与端墙最大距离为1.7 m即可。当然，上述喷头的标准应用场合不可能适用所有工程实例，下面将对除此之外的各种非标准场合的喷头选型与应用进行分析。

1 K=115扩大覆盖面积洒水喷头的应用

当建筑物中采用扩大覆盖面积洒水喷头时，需要注意的是，《喷规》要求其布置空间顶板采用水平、光滑的顶板且不应有障碍物，并应采用正方形布置形式。所以，扩大覆盖面积洒水喷头一般布置在无梁板楼盖或平吊顶下方，并应取得当地消防部门的许可。

喷头流量系数K是喷头的特征值，可反映在一定压力下某喷头的流量，但它不随压力值的改变而改变，是喷头自身特性决定的。由喷头调节流量计算公式可知，调节流量由两个变量决定，其中一个是喷头工作压力P，受系统影响，P可调整的范围不大，一般在0.10～0.20 MPa，而另一个喷头流量系数K值可随需要改变，一般常用的标准喷头K值为80，此处只讨论K=115喷头的应用。

在4 000 mm×4 000 mm的中危险II级平吊顶下方空间，可以使用K=115喷头，其计算公式为8 L/（min·m2），可得P≈0.124 MPa，即采用K=115的喷头在此种空间内，只需保证最不利点喷头压力为0.124 MPa，就可满足平均喷水强度达8 L/（min·m2）的要求，而0.124 MPa比常规使用的喷头压力0.10 MPa只高0.024 MPa，这是很容易做到的。如果采用K=80的标准喷头，则压力需增加很多，达0.256 MPa，几乎难以实现，读者可自行验算。

此外，需注意另外一个问题，在工程实例中，有很多地下车库的场合，因为3台车的适宜摆放尺寸是8.4 m柱距，此时如结构采用十字梁，喷头间距正好放宽到4.2 m×4.2 m间距，只需稍加大点压力即可。同时，《喷规》规定当采用K=115的扩大覆盖面积洒水喷头时，可以达到这种正方形布置的保护面积。其相应最不利点喷头压力为0.151 MPa，也很容易做到，计算过程为4.2 m×4.2 m×8 L/（min·m）2=可得P≈0.151 MPa，满足《喷规》表7.1.4的要求。也可以通过继续增加K值来达到增加单个喷头流量的目的，计算可得当P≈0.10 MPa时，其对应的K≈141。

当然，需要注意，此时喷头布置是标准的正方形布置，而且必须是在十字梁内居中布置，这样才能满足《喷规》的基本要求，即梁不影响喷头的洒水效果。该喷头使用前最好和当地消防部门沟通并获得批准后方可使用。

2 大空间建筑喷头选择及对应办法

《喷规》中第5.0.1、5.0.2、6.1.1条对高大空间高度和采用闭式系统场所的最大净空高度均有相关规定，当满足规范要求的条件时，如民用建筑中中庭、影剧院、音乐厅、体育馆，厂房中制衣制鞋、玩具木器、电子生产车间等高大空间场所的最大净空高度在12 m以下时，尽可按规范要求采用K=80、K=115等喷头，还可采用快速响应喷头以缩短灭火动作时间，或采用大水滴喷头以增加水滴穿透能力等，所使用喷头只要能增强灭火效果即可。

问题在于当高大空间净空高度大于规范相应要求时怎么办。笔者认为，此时应根据具体情况区别对待。如中庭或厂房面积过大，或影剧院等人员集中场所，可采用水炮，民用建筑流量选用40 L/s；工业建筑流量选用60 L/s，具体做法参见《固定消防炮灭火系统设计规范》。

如中庭等场合面积较小，在安徽等地区，也可采用连接在喷淋管上的微型自动水炮来取代喷头，流量选用10～20 L/s，具体用法可参见《喷射型自动射流灭火系统设计、施工与验收规范》。如果担心40 L/s的水炮流量太大，会冲击伤人，宜采用10～20 L/s的微型水炮。微型水炮由于采用地标规范安装，因此使用时也需获得当地消防部门许可。

3 不同温度场合下的喷头选择

当环境温度在4 ℃以下以及70 ℃以上时，应采用干式喷头。当环境温度在4～70 ℃，应采用湿式喷头。这些指的是一般的环境温度，即常年的环境温度始终在4～70 ℃，本文将探讨特殊情况下应该怎么选择喷头。

例如，在车库坡道下的喷头，常年温度在4～70 ℃，可冬季极端温度可能低于4 ℃，笔者认为这时可采用玻璃棉等保温形式，或者采用伴热电阻丝，在极端温度下不会让管道内的水上冻以及不让喷头冻坏即可，而不必采用干式喷头，重新再上一套系统，造成初期投资的浪费和控制管理上的麻烦。

再如，厨房内温度常年在室温下，可是加工间大灶等上方，由于烟气的影响可能会大于常规使用的喷头动作温度68 ℃，则此时应选用98 ℃动作温度的喷头，或干脆采用固定灭火装置等厨房专用灭火系统。还有一些玻璃顶棚部位，在太阳的直接照射下，可能温度会大于68 ℃，此时最好采用79 ℃动作温度的喷头。

4 边墙型喷头的应用

需要注意的是，边墙型喷头只能在轻危险级和中危险I级中使用，并应采用快速响应喷头以节约灭火时的动作时间。

标准边墙型喷头应用此处不作陈述。但是当保护距离大于3 m，而又必须采用边墙型喷头时，就要采用边墙型扩大覆盖面积洒水喷头。《喷规》规定了边墙型扩大覆盖面积洒水喷头的最大保护跨度、配水支管上的喷头间距、喷头与两侧端墙的距离，应按喷头工作压力下能够喷湿对面墙和邻近端墙距溅水盘1.2 m高度以下的墙面确定，且保护面积内的喷水强度应符合《喷规》表7.1.4的规定。根据厂家资料显示，边墙型喷头最大可达到4.9 m×7.3 m保护范围，这在宾馆客房内可有效使用。

如净尺寸为4.9 m×7.3 m的房间内，在中危险Ⅰ级情况下，如果采用标准喷头，矩形布置时则需要至少布置4个标准喷头，平均喷水强度为80×4/（7.3×4.9）≈8.95 L/（min·m2），比规范要求的中危险Ⅰ级喷水强度6 L/（min·m2）的1.5倍还大，大大增加了系统所需的喷水流量和配管管径等，此时只要采用一只K=115的扩展型边墙喷头即可满足平均喷水强度需求，还可减少喷头数量，简化系统，其流量为151 L/min≈2.517 L/s，末端喷头压力为0.172 MPa，读者可自行验算复核。实际工程中，可以灵活采用各类喷头来适应小于4.9 m×7.3 m尺寸的宾馆房间；当大于这个尺寸时，也可以适当增加K=115扩展型边墙喷头的数量。

在利用边墙型喷头保护双层车库的应用案例中，需注意下层车位应采用快速响应边墙型喷头并加设集热板，集热板面积不得小于0.12 m2。

下层车位喷头安装节点如图1所示。

图1 下层车位喷头安装节点

5 结语

综上所述，随着建筑物类型越来越多，各种非标准喷头布置的空间越来越复杂，从平面尺寸、高度、环境温度等方面，对喷淋系统提出了更多更难的要求。

本文在满足《喷规》基本要求的前提下，利用各种喷头的不同特性，满足了不同非标准场合的喷淋喷水强度要求。笔者对不同应用场合的喷淋灭火系统设计提出了解决方案，以供同行们探讨，不足不尽之处还望批评指正。