扩展覆盖水平边墙喷头

1、摘要：本文探讨了高层旅馆客房采用边墙型扩 展覆盖喷头的可行性及其设计要点，并对正确 理解自动喷水灭火系统设计规范中的有关 规定及其条文解释提出看法。关键词：边墙型扩展覆盖喷头旅馆客房火灾 危险等级标准喷头流量压力喷头的合理选型和布置在自动喷水灭火系统 的设计中起着至关重要的作用。边墙型扩展覆 盖喷头是指流量系数K=115的边墙型快速响 应喷头。我国自动喷水灭火系统设计规范 GB50084-2001（以下简称喷规）对边墙型 标准喷头和边墙型扩展覆盖喷头都作了相关 规定。本文针对工程实例对边墙型扩展覆盖喷 头提出笔者的看法。某高层旅馆（四星级酒店）标准客房的净尺寸 为7.0mx4.0m。由于建筑专

2、业室内不设吊顶， 因美观需要，只能采用边墙型喷头。根据我国 喷规附录A,该旅馆客房属中危险级I级。方案一：该客房内喷头采用边墙型标准喷头 （K=80）,根据喷规表7.1.12边墙型标准喷 头的最大保护跨度与间距（m）设置场所火灾危险 等级轻危险级中危险级I级配水支管上喷头的 最大间距3.63.0单排喷头的最大保 护跨度3.63.0两排相对喷头的最 大保护跨度7.26.0注：1两排相对喷头应交错布置；2室内跨度大于两排相对喷头的最大保护跨度时， 应在两排相对喷头中间增设一排喷头。则喷头布置如图一。图一可看出，一间客房内边墙型标准喷头多达6个，无疑加大了系统的设计流量（具体详本 文后面部份)，也给

3、客房的室内装修增添了困 难.方案二：采用边墙型扩展覆盖喷头(K=115)， 则喷头布置如图二。图二可看出，采用边墙型扩展覆盖喷头，则仅 需布置一个喷头。很明显此种喷头的优点是保 护面积大，安装简便，配水管道易于布置，室 内装修非常方便。图一 方案二为多数设计单位采用。但边墙型扩展覆 盖喷头尚未纳入国家标准自动喷水灭火系统 洒水喷头性能要求和试验方法GB5135-95的 规定内容之中，喷规6.1.3对此仅规定了： “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。”其条文解 释则又称国外对采用边墙型扩展覆盖喷头有 严格规定：保护场所应为轻危险级，中危险级 系统采用时须经特许

4、。美国NFPA13 （1996年 版）确实有此规定。这就给设计人员带来了困 惑，高层旅馆客房究竟能否采用边墙型扩展覆 盖喷头呢？其实，设置场所火灾危险等级的划 分标准各国不尽相同。英美国家与我国差异较 大。高层旅馆客房在我国属中危险级I级，但 在英美日德等国均属于轻危险级。可见高层旅 馆客房米用边墙型扩展覆盖喷头在国外也是 允许的。另外，火灾调查发现，许多旅馆客房 火灾只有少量的可燃物燃烧，即造成室内人员 CO中毒死亡。所以旅馆客房内安装喷头，应 尽量选用快速响应喷头，以减少室内人员的死 亡。而边墙型扩展覆盖喷头正是流量系数 K=115的边墙型快速响应喷头。确定了高层旅馆客房采用边墙型扩展覆盖

5、喷 头的可行性，笔者发现如何确定其设计参数也 是个难题。可喜的是，2001版喷规新增了 7.1.13条“边墙型扩展覆盖喷头的最大保护跨 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。笔者设计的该星级酒店的客房净尺寸为 4.0mx7.0m，要求该边墙型扩展覆盖喷头能够 喷湿对面墙和邻近端墙距溅水盘1.2m高度下 的喷水范围宽

6、度4.0m,长度7.0m （图三曲线 ）。经查阅，未发现有国内厂家生产的该喷 头的喷远距离能达到7.0m。仅英国某公司生产的边墙型扩展覆盖喷头的喷远距离能达到 7.3m，宽度能达到4.9m。图三为该喷头布水及喷湿墙示意图。图三下表为UL和C-UL列表的该喷头的覆盖面积和流量标准：扩展覆盖水平边墙喷头（TY4332）、K115响应覆盖面最小最小溅水盘喷头喷头级别积流量压力至屋顶公称最小1mxmLPMBAR距离mm动作温度oc间距m快速4.9x4.9980.7310030057，68, 793.1快速4.9x5.51100.9010030057，68, 793.1快速4.9x6.11211.101

7、00150573.1快速4.9x6.112511快速4.9x6.71331.32100150573.1快速4.9x6.71361.59100300573.1快速4.9x7.31481.64100150573.1快速4.9x7.31511.72100300573.1依据上表，要保证该喷头的覆盖面积 4.9x7.3m，必须使该喷头的最小流量取为 151LPM(2.52L/S)，最小压力 1.72BAR(0.172Mpa)。本工程客房净面积28 武，按照喷规表5.0.1喷水强度须为6L/min.廿，则该喷头最小流量为168LPM（2.8L/S），最小压力 2.13BAR （

8、0.213Mpa）。 因此，整个自动喷水灭火系统的设计流量，喷 淋泵的选型都要综合考虑。系统的设计流量，应按最不利点处作用面积内 喷头同时喷水的总流量确定：式中Q系统设计流量（L/S）qi最不利点处作用面积内各喷头节点的流 量（L/min）n最不利点处作用面积内的喷头数喷头的流量应按下式计算：q = k4Top式中q喷头流量（L/min），P喷头工 作压力（MPa）K喷头流量系数。标准喷头K为80,边墙型扩展覆盖喷头K为115。本工程采用方案二则客房标准层一个作用面 积内共需设4个边墙型扩展覆盖喷头和6个下 垂型标准喷头，因此其流量为 2.80 x4+1.33x6=19.18L/S。若考虑系统

9、压力的 增加对流量的影响，应有1.3的安全系数，即 为19.18x1.3=24.93L/S （实际工程具体设计应 根据每个喷头处的压力，分别计算10个喷头 的流量，并累计即可）。而本工程地下室的喷 头按梁系布置，一个作用面积内共需设24个 直立型喷头，其流量为24x1.33x1.3=41.5L/S。 则系统的设计流量为41.5L/S。本工程若采用 方案一则客房标准层一个作用面积内共需设 24个边墙型标准喷头和6个下垂型标准喷头， 因此其流量为1.33x30 x1.3=51.87L/S。则系统 的设计流量为51.87L/S。可见，本工程客房米用边墙型扩展覆盖喷头， 喷头的流量（2.80L/S）增

10、大，并没有影响到整个系统的设计流量。若采用边墙型标准喷头， 将使整个系统的设计流量加大。水泵扬程应按下式计算：H=Eh+Po+ZH水泵扬程Zh管道沿程和局部的水头损失的累计值（MPa）Z最不利点与消防水池的最低水位的高程 差（MPa）Po最不利点处喷头的工作压力（MPa）。 采用标准喷头时Po取0.10MPa,本设计中Po 取 0.213 MPa。扩展覆盖水平边墙喷头（TY4332）、K115响应级别覆盖面 积mxm最小流量LPM最小压力BAR溅水盘 至屋顶 距离mm喷头 公称 动作 温度C喷头 最小 间距m快速4.9x4.9980.7310030057,3.1168, 79快速4.9X5.5

11、1100.9010030057，68, 793.1快速4.9x61211.10100150573.1快速4.9x6.112511快速4.9x6.71331.32100150573.1快速4.9x6.71361.59100300573.1快速4.9x7.31481.64100150573.1快速4.9x7.31511.72100300573.1本工程最高层十八层，为咖啡厅，层高3.6m, 采用下垂型标准喷头，七至十七层为旅馆客 房。由于客房米用了边墙型扩展覆盖喷头，最 不利点喷头所需的工作压力比标准喷头多了 0.113Mpa，所以尽管客房不在最高层，但十七 层客房的最远

12、点喷头为最不利点。在计算水泵 扬程时应注意到这种特殊性，才能确保系统正 常的工作压力。设计采用边墙型扩展覆盖喷头，不仅要考虑流 量及工作压力的因素，还应注意以下几点：1、边墙型扩展覆盖喷头应布置在水平、光滑、 平坦的建筑屋面下。2、边墙型扩展覆盖喷头不应布置在有障碍物 的房间，应防止障碍物屏蔽热气流和破坏洒水 分布。当有障碍物时喷头应经过特殊认证并符 合一定要求。3、设计边墙型扩展覆盖喷头时，应以其所需 要最低工作压力来选择配水支管管径。4、边墙型扩展覆盖喷头溅水盘与顶板的距离 应符合下边的规定：边墙型喷头型 式溅水盘与顶板的距离mm溅水盘与背墙面 的距离mm直立型10015050100水平式150300可小于100当然，边墙型喷头由于安装在墙面，热气流在 楼板底需积累到相当程度后，才能触及该喷 头，因此其动作滞后于直立型和下垂型喷头， 规范对此作了必要的限制，规定只有“顶板为 水平面的轻危险级，中危险I级居室办公室可 采用边墙型喷头”。设计人员不能盲目采用边 墙型扩展覆盖喷头，加大喷头的保护范围，影 响喷头的受热和灭火效果。综上所