自動噴水滅火系統具有很高的滅火、控火率,且不污染環境,與氣體滅火系統相比較為經濟,廣泛應用于各類建筑的消防保護,其設置已經成為建筑等級的重要標志之一。新的世紀,我國經濟和科技必定飛速發展,建筑火險隱患和危險性也將不斷增大,這些對自動噴水滅火系統提出了新的要求,將促使其不斷發展完善,開辟廣闊的應用前景。
一、系統的應用發展
針對自動噴水滅火系統的應用,本人認為一是要適應各種保護對象的需要,二是在充分發揮其滅火、控火作用的同時,可相應開發出其它消防功能,使其在建筑消防安全中發揮更加積極有效的作用。
1、向綜合性多功能方向發展
可通過實驗研究,挖掘自動噴水滅火系統的潛能,使其向綜合性多方向發展,不斷擴展其應用范圍。
2、代替火災自動系統
提出這一問題主要考慮以下兩點:一是目前我國設置自動噴水滅火系統的場所,往往同時設有火災自動系統,這樣同一保護場所就同時設置相互獨立的、滅火兩套消防系統。如能利用自動噴水滅火系統代替火災自動系統,就可減少重復投入,降低消防工程總投資,這在經濟上具有很現實的意義;二是在有些場所按規定僅設有火災自動系統,發生火災后只能報警,不能及時自動滅火,等消防來到后,形成較大火勢,給后續滅火工作帶來諸多不利。因此用自動噴水滅火系統代替火災自動報警系統是非常有意義的。
自動噴水滅火系統本身具有報警功能,所以這樣考慮是可行的。實現這一目的,筆者認為需要解決好兩個問題:一是最大限度地避免誤報,因為誤報就有可能造成誤噴,產生不必要的水漬損失;二是報警時間要短,符合火災自動報警的要求。
3、輔助進行防排煙
利用自動噴水滅火系統輔助進行防排煙,配合現有的防排煙系統工作,可更好地取得防排煙效果。自動噴水滅火系統具有除煙效果,這是我們所熟知的,如何能充分發揮其這一特性,值得研究。因為發煙點往往是著火點,也是自動噴水滅火系統噴頭開噴水的部位,用其進行防排煙應該說是可行的。美國消防協會近期已開始了水噴淋與通風排煙相互影響研究課題。①
4、增強系統的可靠實用性
由于自動噴水滅火系統應用越來越廣泛,要求系統可靠實用是必然的,這也將有助于自動噴水滅火系統的進一步推廣使用。
5、適于住宅的需要
隨著我國經濟的發展,住宅安裝自動噴水滅火系統是必然的,為此需要開發適用住宅建筑的自動噴水滅火系統。關于這方面的研究,一些國家做了大量的工作,目前在發達國家已實現住宅用自動噴水滅火系統保護。住宅的自動噴水滅火系統就體現出了系統可靠實用且簡單經濟的綜合性能:啟動要快速,以便及時控制火勢,住宅建筑層高低,火災產生的煙很快向下沉積,妨礙人的視線和呼吸,快速啟動噴水可以最大限度地保證人的生存環境;性能要可靠,以便有效防止誤噴,避免不必要的損失;水量要小,以便減小系統規模,并盡量降低水漬危害;系統要簡單經濟,以便家庭能夠負擔的起;同時還要適應房間布局和裝修材料的復雜性。
6、適于地下建筑的需要
由于地下建筑的特殊性,自動噴水滅火系統的設置更為重要。目前的問題是設置的自動噴水滅火系統如何適應地下建筑的特殊性,如目前使用的標準噴頭滅地下建筑火災的效果如何,設計噴水強度、設計作用面積的取值噴頭的與布置形式,噴水延續時間就為多大等。我國已專門立項進行地下建筑自動噴水滅火系統的高新技術研究。
7、適于大空間建筑的需要
由于建筑功能需要,有些建筑究間大,單層高度超過8m,有的甚至達到30m以上。這些建筑的自動噴水滅火系統設置較困難,通過研究,開發專用的自動噴水滅火系統。大水滴噴頭、ESFR噴頭等的出現主要就是針對大空間火災,只是目前缺乏基本設計,有大量的基礎性工作需要做。現時針對高架倉庫分層設置噴頭的做法,有局限性且不盡合理,有待實驗研究驗證。關于大空間建筑自動噴水滅火系統高新技術的研究我國了已立項。
8、開發自動噴水―――泡沫聯用滅火系統
普通的自動噴水滅火系統只能滅固體火災,而對于諸如汽車庫、停車場、飛機庫、燃油鍋爐爐房、柴油發電機房等場合,需要開發一種合適的滅火系統。自動噴水―――泡沫聯用滅火系統就是用于上述可能發生液體火災場合的一種新型系統。該系統是在普通動噴水滅火系統的基礎上,增加一個泡沫液儲罐和比例混合器,將水成膜泡沫液通過比例混合器加入到水中形成混合液,再通過閉式噴頭或泡沫噴頭噴出泡沫實施滅火。由于自動噴水―――泡沫聯用滅火系統既可滅固體火災,又可滅液體火災,從而提高了自動噴水滅火系統的滅火性能,擴大了自動噴水滅火系統的應用范圍。
9、開發超細水噴霧滅火系統
在開發研制鹵代烷替代物時,水成為一種理想的選擇對象,相應地就出現了超細水噴霧滅火系統,在某些場合用于代替鹵代烷滅火系統,這為水噴淋系統滅火提出了一種新的滅火理論概念。這種系統滅火不僅是冷卻,而且窒息起重要作用,具有滅火速度快、滅火劑用量省、水漬損失小等特點。從目前使用看,水噴霧系統主要用于設備的保護,水噴淋系統主要用于設置在建筑物內。從今后的發展看,就研究水噴霧滅火系統保護建筑物的效能,噴淋、噴霧相結合,以獲得最大效益。
10、開發智能自動噴水滅火系統
自動噴水滅火系統能自動啟動噴水滅火,這是我們所熟知的。但火滅以后,系統還要繼續噴水,到消防水源的水被抽完或由人去關閉系統,這樣會造成水的浪費和不應有的水漬損失,特別是在經常無人停留的場合更嚴重。為了克服這一缺點,就需要系統具有智能的特點,即一方面能夠在火災時自動開噴水,另一方面能夠自動判斷火災已被撲滅停止噴水,以減少水量的浪費并減輕水漬損失。目前提出的循環噴水滅火系統就是其中的一種。隨著材料、電子技術的發展,自動噴水滅火系統實現智能化是可能的。
二、噴頭技術應用發展
噴頭是自動噴水滅火系統的關鍵組件,噴頭的每一革新,都帶動了自動噴水滅火系統的發展。某些特殊噴頭的研制成功,使得自動噴水滅火系統的性能有了很大的發展。
1、快速響應噴頭
快速響應噴頭的提出已有很多年,目前的研究已取得很大進展,已有相應的產品。這種噴頭對濕度的感應比普通噴頭快5-10倍,首先應用于住宅的自動噴水滅火系統。
2、大水滴噴頭
大水滴噴頭的研制,主要是為了克服普通噴頭噴水穿透火焰能力差的缺點。這種噴頭口徑大,要求的壓力較大,產生的水滴直徑也較大,具有較強的穿透火焰能力,可有效撲滅較大火勢的火災。
3、自動起閉噴頭
自動起閉噴頭的特點是發生火災時能自動開啟噴水,而在火災被撲滅后又能自動關閉,從而減少了水漬損失。它主要是通過感溫元件的狀態變化實現控制自動起閉,一般用于循環自動噴水滅火系統。
4、ESFR噴頭
ESFR噴頭的特點是反應快、水滴大、流量大、壓力高,能快速壓制火災。它特別適應于大空間建筑和可能發生較大火勢場所的火災撲救。
5、氣水噴頭
氣水噴頭是將水噴灑至火災區域內,從火中吸取熱量,使水變成蒸汽,并能降低氧氣含量,使火不能繼續燃燒下去。此外,還能除去燃燒產生的粒子和煙霧,吸收有毒氣體,以保證人員的疏散。可迅速撲滅木材、燃油、燃氣等火災。③
6、泡沫噴頭
泡沫噴頭用于開式自動噴水――泡沫聯用滅火系統。這種噴頭帶有吸氣裝置,具有一定壓力的混合液通過泡沫噴頭后,可吸進空氣產生泡沫,并將泡沫均勻噴酒實施滅火。
三、問題的探討
自動噴水滅火系統在應用中有許多問題需要解決,筆者根據自己在教學中遇到的問題提出幾點看法,僅供與廣大的同行商討。
1、有關系統設計的幾個問題
自動噴水滅火系統不是預制系統,需根據建筑物的具體情況設計確定,因此其設計工作非常重要。根據建筑業及滅火技術近幾年的發展情況,提出幾點看法:
2、噴頭的布置要靈活。在保證設計噴水強度的前提下,能否根據噴頭的壓力、噴頭的類型計算確定其保護面積,以適應建筑物具體情況。如一個5mX5m的中危險級場所,布置四個標準噴頭,明顯過多,而若布置兩個,有些地方保護不到。能否選擇保護面積較大的一個非標準噴頭?
水泵接合器的設置數量應有上限。目前按消防用水量確定水泵接合器數量,有些情況不適宜。如較大的水幕系統,消防用水量可達到時100L/S以上,按規定至少需設置7個水泵接合器,這樣會帶來一系列明顯的問題,一是室外消火栓不能滿足要求,二是這么多的水泵接合器怎樣安裝,更不用說以后如何操作使用。
3、自動扶梯、共享空間等部位設置水幕系統,困難往往很大,亟等研究解決。目前采用加密閉式噴頭代替水幕噴頭的做法,是否合適,設計技術數據如何確定,都需要有明確規定。
4、消防給水的有些規定就與<<建規>><<高規>>相符合。如關于水箱、氣壓罐等的設置;善于水幕系統的供水延續時間是按Ih還是按分隔物的耐火極限?
5、應逐步體現出以“自”為主以“消”為輔。隨著我國經濟與技術的發展,建筑物滅火設備將以自動噴水滅火系統為主,與此相適應自動噴水滅火系統設計標準應高于消火栓給水系統。現行規范在一些方面,如管網布置允許報警閥后的管網采用枝狀管網,這與消火栓系統要求室內消防給水管網均應布置成環狀管網相比,存在著明顯的安全度倒掛問題。
6、自動噴水滅火系統設計規范應向性能化設計和性能化規范的方向發展。只有這樣,才能使設計更趨科學合理、更好地兼顧工程的安全性的經濟性,同時能給設計人員提供高度的靈活性,同樣了更有利于新技術、新產品的推廣應用。
7、給水管材
塑料管材能否用于自動噴水滅火系統中,以代替傳統的鋼管。因為塑料管材具有材質輕、耐腐蝕、便于施工等優點,但了存在不耐高溫、怕火燒、易老化等缺點,還有待解決。
8、系統的施工與安裝
自動噴水滅火系統施工質量的好壞,直接關系到系統的安全可靠性能。近期發生的某些火災,建筑物安裝授自動噴水滅火系統,但沒起作用,這值得分析,其中施工與安裝,一是盡量采用先進的施工安裝技術,二是加強監督管理,把好材料、施工人員這兩關,這一點尤其應引起消防監督部門的重視。