公共娱乐场所自动喷水灭火系统简化设计探讨

公共娱乐场所自动喷水灭火系统简化设计探讨[摘要]《建规》等三个规范修订，对公共娱乐场所场所应设置自动喷水灭火系统作了明确规定，对于已建成的这类场所，又不具备设置自动喷水灭火系统的条件，本文通过较详细的水力计算和分析，论证出对这类场所整改时增设自动喷水灭火系统进行简化设计是可行的。[关键词]公共娱乐场所自动喷水灭火系统简化近年来，我国火灾形式严峻，火灾起数，火灾损失都呈上升趋势。从火灾统计情况知道，我国近年公共娱乐场所的火灾也很突出，死、伤人数惨重。我们对不具备设置自动喷水灭火系统的已建成的娱乐场所的简化进行探讨。一、公共娱乐场所定义公共娱乐场所是指：影剧院、录像厅、礼堂等演出、放映场所；舞厅、卡拉0K厅等歌舞娱乐场所；具有娱乐功能的夜总会、音乐茶座和饮食场所；游艺、游乐场所；保龄球馆、旱冰场、桑拿浴室等营业性健身、休闲场所。二、火灾危险性及其特点公共文化娱乐场所装饰装修工程大都才用木材、纤维板、聚合塑料、聚脂等可燃材料，这些材料有的未经过阻燃处理，有的虽经过简单处理，但达不到防火规范要求，燃点低，极易燃烧，且燃烧迅速，放出大量的有毒烟气。同时，用火用电多，吸烟多；有的为了增添浪漫气氛，还采用蜡烛照明；用电量大，而电器的很多方面不符合安全规范要求，有些线路年久失修老化、裸露，长处于超负荷状态，特别是乐器台、电机房隐患突出，极易发生火灾事故。公共文化娱乐场所发生火灾。火势蔓延快，人员疏散、火灾扑救困难。一些营业场所的装饰装修工程未经建筑设计防火审核，私自设计装修，留下先天性的火灾隐患。且一些业主只注重经济效益，不注重消防安全，缺乏消防安全意识，不愿在消防设施的配置上投资，造成大多数场所一旦发生火灾事故，延误了扑灭初期火灾的时间，以至于人员疏散，火灾扑救十分困难，很容易发生群死群伤的恶性事故。三、公共娱乐场所自动喷淋系统设计为了遏制公共娱乐场所，特别是歌舞娱乐放映游艺场所火灾事故的发生，把好工程建设消防安全源头关，国家于2001年4月对《建筑设计防火规范》等四项国家标准进行了局部修订，《建规》修订条文第8.7.1B条规定：设置在建筑首层、二层和三层，且建筑面积超过300m歌舞娱乐放映游艺场所应设置自动喷水灭火系统。（一）问题的提出由于这类歌舞娱乐放映游艺场所一般是后改建的，所在建筑往往不具备设置自动喷水灭火系统的充足条件，无法达到现行《自动喷水灭火系统设计规范》的要求。在这类场所中增设自动喷水灭火系统主要问题就是，消防水泵房、消防水箱、消防水池的设置或环网供水条件、管网供水工作压力和流量的保证等，而这些问题往往与场所所在建筑的先天结构和城市市政整体建设有关，短期是无法解决的，因此，对原有娱乐场所整改时增设自动喷水灭火系统的设计进行放宽简化是难以避免的。（二）水力计算实例一个位于第三层，建筑面积930平方米的歌舞厅，按规范要求增设自动喷水灭火系统。平面布置及管径设计（如图），选用标准喷头。37214116所选最不利作用面积为168.02平方米。1、系统最不利点处喷头工作压力按10mh2o计算：计算公式：⑴q=k√P（k=0.42，P以mh2o计）⑵h=ALQ2⑶H=∑h+P0+Z节点管段k喷头处水压(mhh20)喷头处流量(L//s)管中流量(L/ss)管径(mm)管道比阻A管段长（m）管段沿程水头损失失(mh20)10.42101.332-11.33250.43673.62.7820.4212.781.503-22.83320.093863.62.7030.4215.481.657-34.48400.044531.81.61717.0914-72*4.48=8.96800.00116883.60.341417.4316-14181000.00026773.60.311617.74(0.4367+00.093886+0.004453//2)3.66q152+q152/0.4222=17.774q15=1.52L/sB-1618+1.52=19.521000.000267735.43.60∑hp=11.34H=∑h+P0++Z=11..34*1..2+2+110+12==37.6得出供水管B处所需水压约0.38MPa，流量19.52L/S，喷水强度=19.52*60/168.02=6.97L/min.m2能满足中危险级Ⅰ级设计参数要求；2、系统最不利点处喷头工作压力按5mh2o计算：节点管段K喷头处水压(mhh20)喷头处流量(L//s)管中流量(L/ss)管径(mm)管道比阻A管段长（m）管段沿程水头损失失(mh20)10.4250.9392-10.939250.43673.61.3920.426.391.063-21.999320.093863.61.3530.427.741.177-33.169400.044531.80.8078.5414-72*3.169=6.338800.00116883.60.169148.70916-1412.741000.00026773.60.156168.865(0.4367+00.093886+0.004453//2)3.66q152+q152/0.4222=8.8665q15=1.08L/sB-1612.74+1..08=13.821000.000267735.41.81∑hp=5.675H=∑h+Po++Z=5.6675*1..2+2+55+12=225.8得出供水管B处所需水压约0.26MPa，流量13.82L/S，喷水强度=13.82*60/168.02=4.9L/min.m2能满足轻危险级设计参数要求。四、系统设计简化自动喷水灭火系统由洒水喷头、报警阀组、水流报警装置、管道及供水设施等部分组成。考虑到整改工程所在建筑先天条件限制，对部分组件和设施的设计要求进行放宽简化。（一）、报警装置的简化：一般的火灾产生都分为四个阶段：预燃过程，可见烟雾燃烧过程，火焰燃烧过程和剧烈燃烧过程。传统侦测器一般都在火灾发展到后三个阶段发出警报，而这三个阶段时间都相对较短，约为几分钟到十几分钟，所以即使发现火警也往往为时已晚，而灭火的最佳时期是预燃过程，这就需要及时准确传递火灾信息才能将火灾扑灭在初级阶段。由此可见安装火灾报警器的重要性，可多数娱乐场所一般是后改建的，所在建筑往往达不到要求，因此对于短期内无法解决的场所实行报警器的简化是很有必要的。目前报警器的简化有多种形式，在此我们就以空气采样系统为例说明简化报警装置的可行性。1、空气采样系统的基本原理国际上将空气采样式感烟火灾探测器定义为：通过管道抽取被保护空间的空气样本到中心检测室，以监视被保护空间内烟雾存在与否的火灾探测器。该探测器能够通过测试空气样本了解烟雾的浓度，并根据预先确定的阈值给出相应的报警信号。内置的抽气泵在管网中形成了一个稳定的气流，通过所铺设的管路不停的从警戒区抽取空气样品并送到侦测室进行检测。为了防止空气中的灰尘或其它颗粒检测造成的干扰，所采集到的空气样品要经过一道过滤网。在测量室内特定的空间位置安装有一个精密的激光器及一个特殊反射镜。来自被保护区的烟雾粒子经过一个气流传感器穿过反射镜中心孔，激光发射装置发射出平行的激光光束，照射到空气样本上，如样本中有烟粒子存在，光束将产生前向散射，散射光线经凹面反光镜发射到高灵敏度激光接收仪，所产生的电子信号经过处理计算，根据测得的散射光信号脉冲数，测量出空气样本中的烟粒子量。测得的信号，经“人工神经网络（classifire）”微处理器处理后，与预先设定的报警阈值比较，如果烟雾浓度达到警报级别则发出警报。2、空气采样系统的特点（1）用激光散射测量方法精确，灵敏度高（比传统的高1000倍），测量范围宽，对任何大小的烟雾粒子均有很好的响应。误报率极低，几乎为零。（2）主动、连续采样，应用范围广阔，安装简单，安装形式多样。（3）系统有“人工神经网络”微处理器，它可以根据周围的环境自我学习以自动适应背景空气污染程度，根据一天的不同时段和节假日采用不同的侦测灵敏度。这种人工智能方式避免人为设定灵敏度的主观性，从而大大提高了系统的可靠性。（二）、供水设施的简化国内某些城市如上海等早已利用市政管网直接吸水，效果很好，收到了显著的社会和经济效益采用水泵直接吸水，取消消防水池，减小泵房面积，节省投资，对城市中公共娱乐场所建筑的发展必将有着积极的作用。1.消防水泵直接吸水具有以下优点(1)充分利用市政管网水源，适当减小水泵功率、节约能量。(2)减少消防水池、吸水井的构筑物，节约面积，节省投资。(3)可防止水在储水池、吸水井的构筑物内的二次污染。(4)水泵处于灌水状态，便于自动控制。(5)简化消防供水泵房的设计。2.消防水泵直接吸水应注意的问题(1)水泵直接吸水给市政管网带来的不利影响是造成局部地区管网水压下降，这应该是允许的。因为消防车在扑救火灾时，消防车也从市政管网直接抽水，其造成的后果与消防水泵房内的消防水泵从市政管网直接吸水所造成的后果是完全一样的。(2)市政管网的水源有季节和昼夜的变化，直接吸水时，水泵扬程应按市政管网用水高峰时的常年最小压力计算。而在用水低峰时的最高压力时，应防止水泵加压导致室内消防管网压力过高，造成水泵效率降低，甚至于损坏消防设备。3.直接吸水时水泵吸水管的稳压及防回流措施(1)因水泵直接吸水时水泵扬程按市政管网用水高峰时的常年最小压力计算，所以在市政管网最高压力时，应采取稳压措施，将管网水压稳定在常年最小压力值。(2)水泵从市政管网直接吸水，当消防泵停泵时，虽然有止回阀防倒流设备，但总有一部分水倒流，若不采取措施，在用水低峰发生火灾时，水泵的出口压力值将增大，有可能损坏消防设备。(3)稳压及防回流措施管网稳压可采用压力调节阀，将水压稳定在用水高峰时的常年最小压力值。防回流措施可采用安全阀，定压为用水高峰时的常年最小压力值。下面是1993—1998年公共娱乐场所发生的76起特大火灾时间统计。21：00—7：007：00—21：00起数％起数％6078.91621.1根据公共娱乐场所营业时间和火灾发生规律，白天相对火灾危险性较小，火情发现快，人员疏散较容易，大，火情发现迟缓，人员疏散较困难，自动喷水灭火系统应满足中危险级Ⅰ级设计要求，南昌市城市市政供水管网，用水高峰期水压0.21—0.26MPa，白天一般水压0.28—0.32MPa，夜间水压0.38—0.45MPa，可以基本满足简化后设计供水要求。五、结论和需要注意的问题1、该简化设计可以适用于位于多层或二类商住楼建筑三层以下的公共娱乐场所整改增设自动喷水灭火系统设计；2、系统管网布置设计中，应尽量采用中央中心方式布置喷头，尽量增大管径，减少水头损失，设计必须经过详细的水力计算；3、尽量按