大空间大跨度厂房仓库喷淋系统设计比较

大空间大跨度厂房仓库喷淋系统设计比较摘要结合广东省某科技产业园,某2号联合仓库厂房工程，比较了传统喷淋系统和新型智能主动喷淋系统的特点，介绍了新型智能主动喷淋系统构造及工作原理。对大空间大跨度的工业建筑的消防方式进行探讨。关键词智能主动喷淋系统喷淋自动扫描定位喷水仓库1、大跨度仓库概况广东某新电气有限公司2号联合仓库厂房采用全钢结构，长174m，宽137m，每跨34.25m，净空高度为12.0m，面积为23838m2，钢梁、钢柱采用实腹式焊接H型钢，钢柱与基础连接采用插入式柱脚。仓库内用180防火砖墙分为8个防火分区，4个2877m2及4个3083m2。（见图1）图1仓库剖面图对于仓库的消防喷淋系统，可采用两种形式，一种为国内通常使用的闭式自动喷水灭火系统，在广东地区一般使用湿式自动喷水灭火系统；另一种是近几年迅速发展起来的大空间智能型主动喷水灭火系统，但国内目前应用的实例相对来说比较少，究竟哪一种系统更适合这样的建筑形式，下面从两种系统的工作原理、系统特点、主要设计参数及应用情况进行比较。2、湿式自动喷水灭火系统简述湿式自动喷水灭火系统是使用最早、应用最广泛，系统比较简单的一种自动喷水灭火系统。它由闭式喷头、管道系统、湿式报警阀、报警装置和供水设施等组成。发生火灾时，高温火焰或气流使闭式喷头的热敏元件炸裂或熔化脱落，喷水灭火，持续喷水使原来处于关闭状态的阀片自动开启，压力水通过湿式报警阀，流向干管和配水管，并使控制器自动启动喷淋水泵向管网加压供水，达到持续自动喷水灭火的目的。[1]传统自动喷水灭火系统根据国家设计规范《自动喷水灭火系统设计规范》（GB50084-2001），同一根配水支管上喷头的间距及相邻配水支管的间距,货架内喷头的间距不应小于2m，并不应大于3m。由于受到传统喷水强度、喷头的流量系数和工作压力的限制，湿式自动喷水灭火系统具有以下特点：①工程管网及配件多；②喷头数量较多；③保护面积相对较少；④管架庞大，增加屋架钢结构负荷；⑤火熄灭后不会自动关闭喷头，扩大货物水渍范围等。3、大空间智能主动喷水灭火系统3.1主要性能参数该系统主要应用于大空间场所，所谓大空间场所是指民用和工业建筑物内净空高度大于8m，仓库建筑物内净空高度大于12m的场所。大空间智能主动喷水灭火系统由智能型灭火装置、信号阀组、水流指示器等组件以及管道、供水设施等组成，能在发生火灾时自动探测着火部位并主动喷水的灭火系统。其中智能型灭火装置有三种形式，分别是①大空间智能灭火装置（安装高度为6～25m、保护半径≤6m、标准喷水流量＝5L/S）；②自动扫描射水灭火装置（安装高度为2.5～6m、标准保护半径≤6m、标准喷水流量＝2L/S）；③自动扫描射水高空水炮灭火装置（安装高度为6～20m、标准保护半径≤20m、标准喷水流量＝5L/S）。3.2工作原理大空间智能灭火装置包含有红外探测、大空间大流量喷头和电磁阀三个组件，其工作原理是：当在探测范围内一旦出现火焰，红外传感器和中央控制器接受到信息后，控制系统对火焰信号、干搅信号、温感信号进行识别、判断，经过处理后输出驱动信号，打开电磁阀，与此同时开启消防泵及发出报警信号，对火源进行自动射水及向消防中心报告，自动完成整个灭火过程，火源扑灭后，中央控制器再发出指令停止射水。如再次出现火焰信号，装置将重复上述过程，火焰扑灭后，恢复监控状态。(见图2)[3]开始智能型红外探测组件对现场火灾信号采集、分析火灾发生？未发生手动强制启动发生模拟末端试水启动报警启动消防打开装置水泵供水电磁阀连续喷水扑火手动强制停止关闭警报停止关闭装置水泵电磁阀图2大空间智能灭火装置单体控制系统工作流程图4、工程应用简介4.1布置方式根据本工程的建筑形式，选用大空间智能灭火装置ZSD-4OA喷头,其产品主要技术指标为（工作电压－DC24；标准工作压力－0.25MPa；射水流量－5L/S；保护半径－6m；启动时间≤30s；安装高度为6～25m），厂房内分8个防火分区，每个防火分区内，安装一个DN150信号阀和一个DN150水流指示器，喷头间距长边8.25米，短边6.0米，根据实际布置情况，每2～4个喷头前加装电磁阀（见图3），系统按8个ZSD-40A喷头同时动作，灭火时间为1h，系统流量为40L/S，最不利点喷水工作压力不应低于0.25MPa,采用天面高位水池补水,选用三套水泵接合器供消防车加压用,末端加设试水装置，消防水泵的工作参数按满足最不利情况考虑，选定消防水泵的参数为：流量为40L/S，扬程为70米，功率为22KW，一用一备。而消防主泵的启停，以及灭火装置前电磁阀的开闭是用中央控制器控制的，大空间智能灭火装置系统的持续喷水时间，参照《自动喷水灭火系统设计规范》的规定，应按火灾延续时间不小于1h确定。因此消防储备水量为144立方米。图3ZSD-40A水形侧视图ZSD-40A水形俯视图ZSD-40A喷头布置间距4.2控制方式智能灭火装置系统的控制方式分为单体控制和集中控制，对保护范围内只有一个防火分区且从主要入口能看清其内部，系统规模较小，控制与联动功能较简单的场所，宜采用单体控制系统。对保护范围内有两个以上防火分区，系统规模较大，控制与联动功能较复杂的场所，宜采用集中控制系统。本系统采用集中控制方式，设备采用485通讯格式，每一集中控制器内配备8个通讯回路，每个回路最多可联32个灭火装置。（见图4）图4大空间智能型主动喷水灭火控制示意图5、体会和传统的自动消防灭火系统相比较，智能灭火装置解决了许多消防难题，它具有以下优势：①安装简便、工程管网少；②可以直接安装在旧式管网上，并可以与旧式喷林系统共用管网；③反应速度快，保护面积大，灭火效率高；④灭火后能自动停水，减少水迹损失；⑤安装高度最高可达25m。⑥特别适用于大跨度、大面积、大空间等用传统的自动消防方式解决比较困难的场所。在最初的设计方案中，我们采用的是传统的自动消防方式，根据新旧两个方案，作了一个材料对照表，供同行参考。采用传统湿式喷林消防方案的报价大约为180万元，而采用智能灭火装置的消防方案报价大约为190万元。两者价格上差别不大，但后者在反应速度、保护面积和灭火效率上，明显占有优势。表1：两种方式设备材料对照表方式DN50DN80DN100DN150DN200湿式喷林4128米4032米336米1008米1821米喷头（K=2000）水流指示DN1550信号阀DN150湿式报警阀水泵接合器2779个8个8个8个3套表2：两种方式设备材料对照表方式DN50DN80DN100DN150DN200智能系统1326米720米324米1620米205米ZSD-40A喷喷头水流指示DN1550信号阀DN150电磁阀DN100电磁阀DN50493个8个8个120个17个注：两种方式水泵接合器和水泵设备不变。智能灭火装置是一个适应现代要求、独辟蹊径的高科技消防新产品。该装置采用最新的科学技