大型酒店客房消防喷头选型与应用研究

本文主要探讨酒店客房边墙型喷头的选型与应用。首先，进行了建筑物类型的划分；其次，对自动喷淋系统的设置条件、系统选型、系统组件、喷头选型等设计要点进行了详细探讨；最后，从消防安全角度、室内装饰美观角度及经济角度出发，对酒店客房喷头的选用提供建议，以供相关人员参考。关键词：高层建筑；消防水源；水压保障；水压调节随着城市化进程的不断加快，旅游业快速发展，快捷酒店的发展扮演着日益重要的角色。然而，酒店客房的消防安全问题也日益凸显。一旦发生火灾等突发事件，如何保障客房内人员生命财产安全成为了至关重要的问题。自动喷水灭火系统在火灾初期对灭火和人员的疏散起着重要作用[1]，本文将深入探讨自动喷水系统中客房喷头选取与装饰的协调性，为酒店入住人员的生命安全提供有效的保护方案。一、建筑类型我们生活的城市中有各种各样的建筑，大致分为工业建筑和民用建筑。民用建筑分居住类和公共类两类，公共建筑又可划分为单层建筑、多层建筑和高层建筑。其中，高层建筑又可根据其高度和功能以及单个楼层面积划分为一类建筑和二类建筑。酒店属于公共建筑，本文仅对公共建筑加以讨论。单多层建筑：建筑高度小于等于24m的建筑为单多层公共建筑；高层建筑：建筑高度大于24m的建筑为高层公共建筑。一般情况下，小城市的酒店多为单多层建筑，中、大城市的酒店多为高层建筑。二、消防系统消防系统包含室内外消火栓系统、自动喷水灭火系统、建筑灭火器等，大多数旅馆建筑均需要设置[2]。本次以高层旅馆建筑为例，本工程总建筑面积为12934.69m2，为地下一层，地上十一层；地下一层为储藏室及设备用房，地上一层为营业大厅，二层均为办公用房及会议室，三层为健身休息用房，四至十一层为客房。地下室层高4.00m，一层层高4.8m，二层层高4.2m，三层层高4.5m，四至十一层层高均为3.6m，室内外高差为0.45m，建筑总高度为47.85m，建筑防火高度为46.05m。本工程仅对自动喷水灭火系统设计参数及用水量作为重点讨论，室内外消火栓系统及灭火器布置不在本次讨论范围。（一）消防水池消防用水水源为消防水池，消防水池水源为城市自来水。火灾危险等级为中危险级Ⅰ级，设计喷水强度6L/min·m2，最不利作用面积为160m2，最不利点处洒水喷头工作压力0.1MPa，整个系统工作压力0.98MPa，系统水量30L/S，一次火灾持续洒水时间1小时，一次灭火用水量108m3。建筑室外设置双组水泵接合器。（二）喷头选择及布置走道、办公室等部位采用标准覆盖面积洒水直立型喷头，型号为K-ZSTZ15-68型，K=80，单只喷头保护面积11.5m2；客房内采用标QR-EC-HSW115玻璃球闭式边墙型扩大型覆盖面积洒水喷头，K=115，单只喷头保护面积17.5m2；其余位置采用K-ZSTD-15隐蔽型玻璃球喷头，K=80，单只喷头保护面积11.5m2。热敏元件3mm，垫片应采用金属垫片，公称动作温度为68℃，红色。洒水喷头的储备用量不少于喷头总数的1%，且每种型号规格均不少于十个。喷头的最小间距不小于1.8m，距灯和风口的距离不宜小于0.4m，短立管及末端试水装置的连接管，其管径不应小于25mm，标准覆盖面积洒水直立型喷头溅水盘与顶板的距离为75mm至150mm。边墙型洒水喷头溅水盘与顶板的距离不小于150mm，不大于300mm。设有吊顶的房间吊顶高度大于0.8m，闷顶内敷设的配电线路采用不燃材料套管；风管保温材料等采用不燃材料制作；无其他可燃物，吊顶内可不增设喷头[3]。（三）管道系统及组件自动喷水灭火采用临时高压消防给水系统，系统工作压力小于1.2MPa，系统竖向不分区。湿式报警阀前的供水管道为环状布置，阀后供水管道为枝状布置，室外设两套水泵接合器。报警阀组集中设在地下室内，报警阀组供水的最高与最低位置喷头高程差不大于0.5MPa，控制喷头数不超过800个。水力警铃的工作压力不小于0.05MPa，与报警阀连接的管道为DN20，长度不大于20m，并设置在有人值班的位置附近。整个系统的最不利点喷头处，设有压力表、试水喷头及排水漏斗组成的末端试水装置，其他楼层最不利点喷头处设置DN25的泄水阀并加装锁具。配水管入口压力大于0.4MPa时设减压孔板。喷淋主泵位于地下消防水泵房，一用一备；稳压装置位于屋顶高位消防水箱间，稳压泵一用一备，配稳压罐。（四）系统控制喷淋主泵控制柜布置在地下室专用消防水泵房内。在平时，喷淋水泵处于自动启泵状态，喷淋水泵具有手动启停和自动启动功能，不应有自动停泵功能。正常情况时，室内自动喷淋系统压力由设于本建筑屋顶的高位消防水箱及水箱间内的稳压装置保持；火灾时，喷头爆破开始喷水，大量水喷洒而出，压力迅速下降，泵房内喷淋泵出水管上的壓力开关、报警阀组的压力开关、高位消防水箱自喷出水管上的流量开关发出动作信号，联动喷淋水泵启泵。控制柜设置了应急机械启泵功能。自喷系统组件的报警阀、压力开关、信号阀、水流指示器、喷淋水泵、消防水池及高位消防水箱水位，经电信号反馈至消防控制室并处于正常工作状态。（五）管材及阀门自动喷淋配水管道采用内外壁热镀锌钢管，管径小于等于DN50时，采用丝接，管径大于DN50，采用卡箍连接。阀门采用D71X-1.6型对夹式蝶阀（明显启闭装置），法兰连接，公称压力为1.6MPa。阀体为球墨铸铁喷涂环氧树脂，阀座包覆密封橡胶。阀件的工作压力均不小于相应管道的工作压力。阀门使用寿命应达到相应产品标准要求的1.5倍。管道安装完成后，需进行强度试验和严密性试验。自动喷水灭火系统管道以1.4MPa水压进行强度试验，稳压30min后，管网应无泄漏、无变形，且压力降幅不应大于0.05MPa方合格。严密性试验在管道强度试验和管网冲洗合格后进行。水压严密性试验压力为系统工作压力，稳压24h，应无泄压。水压试验采用手动泵缓慢升压，升压过程中随时观察与检查，不能有渗漏。三、客房边墙型喷头的选型设计师可根据建筑功能、场所高度、场所吊顶选取合适的喷头，尽可能发挥其灭火功能。边墙型喷头分标准覆盖面积和扩大覆盖面积洒水喷头两种[4]。国外某自喷协会规定边墙型标准覆盖面积喷头仅适用于轻危险级场所，经过特别认证后可用于中危险级；变强行喷头的喷水原则为前喷水量占70％～80％，背喷水量占20％～30％。酒店客房危险等级为中危险级Ⅰ级，按照国家规范，在布置标准洒水喷头时，配水支管最大间距确为3m，喷头的最大跨度为3m（单排布置），单个喷头保护的最大面积为9m2；边墙型扩大覆盖面积洒水喷头的最大保护跨度和最大间距相对更大，喷淋支管相对少，施工更简便，距离最不利处起火点的最大长度更长，由于怕影响喷头的受热和灭火效果，其洒水范围内不能受到障碍物的遮挡，顶板必须光滑且坡度不能超过1/6等[5]。我国现行国家标准《自动喷水灭火系统第12部分扩大覆盖面洒水喷头》GB5135.12-2006也规定了该喷头的布水性能、湿墙性能及灭火性能，其中湿墙性能要求该喷头打湿实验室四周墙面距吊頂的距离不大于1.5m[6]。本综合楼标准客房除去卫生间和过道外，尺寸为5.7m×4.0m、6.0m×3.6m。由于客房居住区不设吊顶，喷淋配水支管无法装饰，根据现场实际情况只能采用边墙型喷头。根据《自动喷水灭火系统设计规范》附录A，该酒店客房属中危险级Ⅰ级，且洒水范围内顶板光滑无障碍物，采用边墙型喷头方案可行。（一）方案一酒店内客房喷头采用边墙型标准覆盖面积洒水喷头，喷头设置的间距和跨度需要满足国家自喷规范规定。根据本工程客房尺寸，客房需设置两排相对喷头，并且每排设置两个喷头，共计四个喷头，通过计算，系统的设计流量增大了30%，喷淋的支管裸露在客房内，装饰不方便的同时也给旅客带来不好的感观。（二）方案二采用边墙型扩大覆盖面积洒水喷头，配水支管上喷头的间距和最大跨度需根据喷头工作压力和喷水曲线来计算。依据本工程客房尺寸，布置一个喷头即可满足喷水强度要求。可在卫生间外墙设置一个喷头，配水大大减少，可安装在客房卫生间吊顶内，安装简便且室内装修非常美观。根据市场调研，国内酒店客房大多采用方案二。国家规范《自动喷水灭火系统设计规范》6.1.3.3规定：“顶板为水平面的轻危险级，中危险级Ⅰ级居室和办公室，可采用边墙型喷头。”随着时代的发展，酒店客房采用大量的现代化日用品和装饰材料，火灾初期蔓延速度快和烟气大，造成人员和财产损失，因此酒店客房推广使用快速响应喷头，其热敏性能高，灭火反应快且用水量少。边墙型扩大覆盖面积洒水喷头流量系数K=115，响应时间指数小于等于50，属于快速响应喷头。首先确定酒店客房采用边墙型扩展覆盖喷头的可行性，然后再来选取合适的喷头。值得注意的是，现行《喷规》新增了7.1.5条“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1.2m高度下的墙面确定，且保护面积内的喷水强度应符合本规范表5.0.1的规定。”因此，设计中采用此种喷头时，要求按本条规定并根据生产厂家提供的喷头流量特性洒水分布和喷湿墙面范围等资料，确定喷水强度和喷头的布置[7]。本工程的酒店客房尺寸为5.7m×4.0m、6.0m×3.6m，边墙型扩大覆盖面积洒水喷头能够喷湿对面墙和端墙距溅水盘1.2m高度下墙面方可达到灭火效果，该客房距对面墙6.0m，端墙跨度4.0m。国标图集20S206页54之QR-EC-HSW115（边墙型）扩大覆盖面积快速响应玻璃球洒水喷头大样图符合本工程要求。本工程客房采用了边墙型扩展覆盖喷头，通过查样本和水力计算，扩大覆盖面积洒水喷头最不利点处工作压力为0.16MPa即可满足喷水强度要求，比标准喷头最不利点工作压力大。因此，在计算喷淋水泵扬程时需注意到这种特殊性，可以确保系统正常灭火不受影响[8]。通过计算，喷淋水泵扬程增加不是很大，但却节省了客房内喷头个数，节省了施工成本和材料成本，并对后期的装饰影响最小。本酒店客房的喷淋设计中，选用了边墙型扩大覆盖面积洒水喷头，在考虑喷头工作压力及喷洒效果的同时，还需注意到以下几点：边墙型扩大覆盖面积洒水喷头布置时顶板要光滑且坡度不能超过1/6；边墙型扩大覆盖面积洒水喷头喷洒范围内不能有障碍物；边墙型扩大覆盖面积洒水喷头水力计算时，最不利点喷头支管管径需要最低工作压力来确定，不能依据国家规范的经验数值。边墙型喷头由于安装在侧墙面且距顶板有一定距离，火灾时烟气在顶板底需积累到一定高度后，才能引发喷头爆破