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自动喷水灭火系统应用技术探讨

自动喷水灭火系统具有很高的灭火、控火率，且不污染环境，与气体灭火系统相比较为经济，广泛应用于各类建筑的消防保护，其设置已经成为建筑等级的重要标志之一。新的世纪，我国经济和科技必定飞速发展，建筑火险隐患和危险性也将不断增大，这些对自动喷水灭火系统提出了新的要求，将促使其不断发展完善，开拓广阔的应用前景。
一、系统的应用发展
针对自动喷水灭火系统的应用，本人认为一是要适应各种保护对象的需要，二是在充分发挥其灭火、控火作用的同时，可相应开发出其它消防功能，使其在建筑消防安全中发挥更加积极有效的作用。
1、向综合性多功能方向发展
可通过实验研究，挖掘自动喷水灭火系统的潜能，使其向综合性多方向发展，不断扩展其应用范围。
2、代替火灾自动系统
提出这一问题主要合计以下两点：一是目前我国设置自动喷水灭火系统的场所，往往同时设有火灾自动系统，这样同一保护场所就同时设置互相独立的、灭火两套消防系统。如能利用自动喷水灭火系统代替火灾自动系统，就可减少重复投入，降低消防工程总投资，这在经济上具有很现实的意义；二是在有些场所按规定仅设有火灾自动系统，发生火灾后只能报警,不能及时自动灭火，等消防来到后，形成较大火势，给后续灭火工作带来诸多不利。因此用自动喷水灭火系统代替火灾自动报警系统是非常有意义的。
自动喷水灭火系统本身具有报警功能，所以这样合计是可行的。实现这一目的，笔者认为需要解决好两个问题：一是最大限度地避免误报，因为误报就有可能造成误喷，产生不必要的水渍损失；二是报警时间要短，符合火灾自动报警的要求。
3、辅助进行防排烟
利用自动喷水灭火系统辅助进行防排烟，配合现有的防排烟系统工作，可更好地取得防排烟效果。自动喷水灭火系统具有除烟效果，这是我们所熟知的，如何能充分发挥其这一特性，值得研究。因为发烟点往往是着火点，也是自动喷水灭火系统喷头开喷水的部位，用其进行防排烟应该说是可行的。美国消防协会近期已开始了水喷淋与通风排烟互相影响研究课题。①
4、加强系统的可靠有用性
由于自动喷水灭火系统应用越来越广泛，要求系统可靠有用是必定的，这也将有助于自动喷水灭火系统的进一步推广使用。
5、适于住宅的需要
随着我国经济的发展，住宅安装自动喷水灭火系统是必定的，为此需要开发适用住宅建筑的自动喷水灭火系统。关于这方面的研究，一些国家做了大量的工作，目前在发达国家已实现住宅用自动喷水灭火系统保护。住宅的自动喷水灭火系统就体现出了系统可靠有用且简单经济的综合性能：启动要快速，以便及时控制火势，住宅建筑层凹凸，火灾产生的烟很快向下沉积，妨碍人的视线和呼吸，快速启动喷水可以最大限度地保证人的生存环境；性能要可靠，以便有效防止误喷，避免不必要的损失；水量要小，以便减小系统规模，并尽量降低水渍危害；系统要简单经济，以便家庭能够负担的起；同时还要适应房间布局和装修材料的复杂性。

6、适于地下建筑的需要
由于地下建筑的特别性，自动喷水灭火系统的设置更为重要。目前的问题是设置的自动喷水灭火系统如何适应地下建筑的特别性，如目前使用的标准喷头灭地下建筑火灾的效果如何，制定喷水强度、制定作用面积的取值喷头的与布置形式，喷水延续时间就为多大等。我国已专门立项进行地下建筑自动喷水灭火系统的高新技术研究。
7、适于大空间建筑的需要
由于建筑功能需要，有些建筑究间大，单层高度超过8m，有的甚至达到30m以上。这些建筑的自动喷水灭火系统设置较困难，通过研究，开发专用的自动喷水灭火系统。大水滴喷头、ESFR喷头等的出现主要就是针对大空间火灾，只是目前缺乏基本制定，有大量的基础性工作需要做。现时针对高架仓库分层设置喷头的做法，有局限性且不尽合理，有待实验研究验证。关于大空间建筑自动喷水灭火系统高新技术的研究我国了已立项。
8、开发自动喷水―――泡沫联用灭火系统
一般的自动喷水灭火系统只能灭固体火灾，而关于诸如汽车库、停车场、飞机库、燃油锅炉炉房、柴油发电机房等场合，需要开发一种合适的灭火系统。自动喷水―――泡沫联用灭火系统就是用于上述可能发生液体火灾场合的一种新型系统。该系统是在一般动喷水灭火系统的基础上，增加一个泡沫液储罐和比例混合器，将水成膜泡沫液通过比例混合器加入到水中形成混合液，再通过闭式喷头或泡沫喷头喷出泡沫实施灭火。由于自动喷水―――泡沫联用灭火系统既可灭固体火灾，又可灭液体火灾，从而提升了自动喷水灭火系统的灭火性能，扩展了自动喷水灭火系统的应用范围。
9、开发超细水喷雾灭火系统
在开发研制卤代烷替代物时，水成为一种理想的选择对象，相应地就出现了超细水喷雾灭火系统，在某些场合用于代替卤代烷灭火系统这为水喷淋系统灭火提出了一种新的灭火理论概念。这种系统灭火不仅是冷却，而且窒息起重要作用，具有灭火速度快、灭火剂用量省、水渍损失小等特点。从目前使用看，水喷雾系统主要用于设备的保护，水喷淋系统主要用于设置在建筑物内。从今后的发展看，就研究水喷雾灭火系统保护建筑物的效能，喷淋、喷雾相结合，以获得最大效益。
10、开发智能自动喷水灭火系统
自动喷水灭火系统能自动启动喷水灭火,这是我们所熟知的。但火灭以后，系统还要持续喷水，到消防水源的水被抽完或由人去关闭系统，这样会造成水的浪费和不应有的水渍损失，特别是在常常无人停留的场合更严重。为了克服这一缺点，就需要系统具有智能的特点，即一方面能够在火灾时自动开喷水，另一方面能够自动判断火灾已被扑灭停止喷水，以减少水量的浪费并减轻水渍损失。目前提出的循环喷水灭火系统就是其中的一种。随着材料、电子技术的发展，自动喷水灭火系统实现智能化是可能的。
二、喷头技术应用发展
喷头是自动喷水灭火系统的关键组件，喷头的每一革新，都带动了自动喷水灭火系统的发展。某些特别喷头的研制成功，使得自动喷水灭火系统的性能有了很大的发展。
1、快速响应喷头
快速响应喷头的提出已有很多年，目前的研究已取得很大进展，已有相应的产品。这种喷头对湿度的感应比一般喷头快5－10倍，首先应用于住宅的自动喷水灭火系统。
2、大水滴喷头
大水滴喷头的研制，主要是为了克服一般喷头喷水穿透火焰能力差的缺点。这种喷头口径大，要求的压力较大，产生的水滴直径也较大，具有较强的穿透火焰能力，可有效扑灭较大火势的火灾。
3、自动起闭喷头
自动起闭喷头的特点是发生火灾时能自动开启喷水，而在火灾被扑灭后又能自动关闭，从而减少了水渍损失。它主要是通过感温元件的状态变化实现控制自动起闭，一般用于循环自动喷水灭火系统。
4、ESFR喷头
ESFR喷头的特点是反应快、水滴大、流量大、压力高，能快速压制火灾。它特别适应于大空间建筑和可能发生较大火势场所的火灾扑救。
5、气水喷头
气水喷头是将水喷洒至火灾区域内，从火中吸取热量，使水变成蒸汽，并能降低氧气含量，使火不能持续燃烧下去。此外，还能除去燃烧产生的粒子和烟雾,汲取有毒气体，以保证人员的疏散。可迅速扑灭木材、燃油、燃气等火灾。③
6、泡沫喷头
泡沫喷头用于开式自动喷水――泡沫联用灭火系统。这种喷头带有吸气装置，具有一定压力的混合液通过泡沫喷头后，可吸进空气产生泡沫，并将泡沫均匀喷酒实施灭火。
三、问题的探讨
自动喷水灭火系统在应用中有许多问题需要解决，笔者依据自己在教学中碰到的问题提出几点看法，仅供与广大的同行商讨。
1、有关系统制定的几个问题
自动喷水灭火系统不是预制系统，需依据建筑物的具体状况制定确定，因此其制定工作非常重要。依据建筑业及灭火技术近几年的发展状况，提出几点看法：
2、喷头的布置要灵活。在保证制定喷水强度的前提下，能否依据喷头的压力、喷头的类型计算确定其保护面积，以适应建筑物具体状况。如一个5mX5m的中危险级场所，布置四个标准喷头，显然过多，而假设布置两个，有些地方保护不到。能否选择保护面积较大的一个非标准喷头？
水泵接合器的设置数量应有上限。目前按消防用水量确定水泵接合器数量，有些状况不适宜。如较大的水幕系统，消防用水量可达到时100L／S以上，按规定至少需设置7个水泵接合器，这样会带来一系列显然的问题，一是室外消火栓不能满足要求，二是这么多的水泵接合器怎样安装，更不用说以后如何操作使用。
3、自动扶梯、共享空间等部位设置水幕系统，困难往往很大，亟等研究解决。目前采纳加密闭式喷头代替水幕喷头的做法，是否合适，制定技术数据如何确定，都需要有明确规定。
4、消防给水的有些规定就与>>相符合。如关于水箱、气压罐等的设置；善于水幕系统的供水延续时间是按Ih还是按分隔物的耐火极限？
5、应逐步体现出以“自〞为主以“消〞为辅随着我国经济与技术的发展，建筑物灭火设备将以自动喷水灭火系统为主，与此相适应自动喷水灭火系统制定标准应高于消火栓给水系统。现行规范在一些方面，如管网布置同意报警阀后的管网采纳枝状管网，这与消火栓系统要求室内消防给水管网均应布置成环状管网相比，存在着显然的安全度倒挂问题。
6、自动喷水灭火系统制定规范应向性能化制定和性能化规范的方向发展。只有这样，才能使制定更趋科学合理、更好地兼顾工程的安全性的经济性，同时能给制定人员提供高度的灵活性，同样了更有利于新技术、新产品的推广应用。
7、给水管材
塑料管材能否用于自动喷水灭火系统中，以代替传统的钢管。因为塑料管材具有材质轻、耐腐蚀、便于施工等优点，但了存在不耐高温、怕火烧、易老化等缺点，还有待解决。
8、系统的施工与安装
自动喷水灭火系统施工质量的好坏，直接关系到系统的安全可靠性能。近期发生的某些火灾，建筑物安装授自动喷水灭火系统，但没起作用，这值得分析，其中施工与安装，一是尽量采纳先进的施工安装技术，二是强化监督管理，把好材料、施工人员这两关，这一点尤其应引起消防监督部门的重视。