自动喷水灭火系统中报警阀组的设计

自动喷水灭火系统中报警阀组的设计

自动消防系统可以有效地防止和控制初始疾间的火灾，这是目前最有效的消防方式，并已成为施工和防火系统的主体。《自动喷水灭火系统设计规范(GB50084-2001)》(以下简称《自喷规范》(2005年版))中第6.2.1规定,自动喷水灭火系统应设报警阀组。报警阀组是自动喷水灭火系统中的重要组件,是保证自动喷水灭火系统正常工作的前提。其主要作用是接通或切断水源;防止水倒流回供水管;发出声响报警;启动喷淋泵等。1同一层面内多个报警阀组的最大保护面积设计报警阀组的个数主要是根据一个报警阀组控制的喷头数和每个报警阀组供水的最高与最低位置喷头的高程差而确定。《自喷规范》第6.2.3规定:一个报警阀组控制的喷头数应符合下列规定:湿式系统、预作用系统不宜超过800只;干式系统不宜超过500只。当配水支管同时安装保护吊顶下方和上方空间的喷头时,应只将数量较多一侧的喷头计入报警阀组控制的喷头总数。限定一组报警阀控制的喷头总数,一是为了保证系统检修、维修时,系统关停部分不致过大;二是为了提高系统的可靠性。此条是在参考国外相关标准的基础上设定的,为了达到上述目的,美国规范(NFPA13标准)还规定建筑物中同一层面内一个报警阀组控制的最大喷头数即最大保护面积,见表1。并且规定一个报警阀组在每层的最大保护面积只与火灾危险等级有关,而与系统类型无关。在一般的工程中,按照《自喷规范》就可确定报警阀组的数量,但对于单层面积很大的建筑,会出现设置报警阀组个数太多的问题,而且根据《自喷规范》和NFPA13标准设置的报警阀组个数不一。例:一幢10层的综合楼,主楼8层,每层建筑面积为4600m2,裙房两层,每层建筑面积为1万m2,该建筑为一类公共建筑,火灾危险等级为中危险Ⅰ级。设湿式系统保护。按《自喷规范》的规定,该建筑共计56800m2,按每只喷头最大保护面积为12.5m2计,不考虑因障碍而另增加的喷头数量,该建筑内估计喷头数量为4544个。若按每个系统控制的喷头数不大于800只计,该建筑内共设湿式报警阀组不应少于6组。按NFPA13标准的规定,该建筑主楼每层建筑面积为4600m2,小于4831m2,主楼设一个报警阀组;裙房每层建筑面积为1万m2,故设两个报警阀组。因此,按NFPA13标准,该建筑最多设三个报警阀组,比按《自喷规范》规定所设报警阀组少了一半。在实际应用中,喷头数与其保护的建筑面积间也存在较大偏差。由于受梁柱等障碍物的影响,实际设置的喷头数远超过标准布置的喷头数,从而给设计报警阀组的数量带来了困难。报警阀组的增加,必然造成管道井面积和报警阀室面积加大,同时增加了管道的设置,这不仅增加了投资,而且给维护管理造成了困难。因此,在根据喷头数确定报警阀组数量时应多方面考虑,而不是一味地执行《自喷规范》的规定。对于单层面积很大的建筑,若为湿式系统,建议放宽湿式报警阀组控制的喷头数量,既减少了消防工程投资,又便于维护管理。《自喷规范》第6.2.4规定:每个报警阀组供水的最高与最低位置喷头,其高程差不宜大于50m,其目的是限制喷头间工作压力差值不能太大,否则造成喷头间流量的不均匀。2报警阀安装高度《自喷规范》第6.2.6规定:报警阀组宜设在安全及易于操作的地点,报警阀距地面的高度宜为1.2m。安装报警阀的部位应设有排水设施。此条规定是为了满足报警阀的作用要求,符合附近有人值班、就地报警、自动启泵等功能。但规范没有规定报警阀组是集中设置还是分散设置。2.1自动排放系统的工作压力所有报警阀组均设在地下室、首层或水泵房。集中布置的优点是管理方便,易于操作;缺点是占用面积大,增加投资,对高层建筑中报警阀的工作压力要求高。通常自动喷水灭火系统中管网的工作压力不应大于1.2MPa,而对于高层建筑,设于底部的高区报警阀工作压力可能大大超过1.2MPa。但由于水箱给水管、水泵给水管和水泵接合器均要先接入报警阀再接入供水管网,将报警阀组集中设在顶部并不能省掉管路,且不利于管理、检修,所以集中设置以放在底部为宜。此外,对于消防集中设置的建筑小区或建筑群,不易分清失火区域。2.2同一服务区域排水系统间的串联设置各报警阀组设在各个分区或各单体内安全易操作的地方。分散设置克服了集中设置的缺点,但应留有设置报警阀的位置。可采用报警阀并联环状供水,有并联的报警阀组向不同服务区域供水和向同一服务区域供水两种情况。向同一服务区域供水的并联设置功能是:提高系统的可靠性,实现一用一备;满足系统的大流量要求,如严重危险等级、仓库危险等级以及雨淋和水喷雾系统。由于采用了环状供水形式,喷水时可能造成两组报警阀同时供水的情况,这样通过水流指示器的水量分流后变小,不能及时发出信号。当达不到报警流量时,报警阀组不能及时启动,从而不能及时启动消防水泵,延迟了自动喷水灭火系统在火灾初期灭火的时间。因此,报警阀组并联向同一区域供水的方式,可用于雨淋和水喷雾系统,不能用于靠水流开启报警阀的湿式自动喷水灭火系统。3水力警铃工作压力水力警铃所处位置不当,这是一个较普遍存在的问题,绝大多数工程将系统所配的水力警铃安装在报警阀所在的地下设备层或阀门间。因这些场所经常没有人停留,报警后不易被人发现。《自喷规范》第6.2.8规定:水力警铃的工作压力不应小于0.05MPa,并应符合下列规定:应设在有人值班的地点附近;与报警阀连接的管道,其管径应为20mm,总长不宜大于20m。水力警铃的安装位置在有人值班的地点附近是为了使铃声被人感知,及时发挥报警功能。若信号管路过长,管路压力损失增大,易导致水力警铃进水口压力达不到0.05MPa的最低要求,从而不足以推动水力警铃鸣响。另外,也可选用转轴较长的水力警铃。水力警铃的水力马达由于水流冲击在阀门间的转动通过长轴使安装在室外的警铃受到击铃锤的敲击而发出报警声响。4火灾情况下自动排放排水系统出现火灾现有规范并没有强制要求在报警阀前装设过滤器,但在消防工程中,由于报警阀前未设过滤器,易造成如下危害:(1)异物通过供水管网进入水喷淋系统,堵塞喷头,发生火灾时,喷头爆裂,水流却达不到要求而影响灭火;(2)异物进入报警阀内导致阀瓣关闭不严失去止回作用,水力警铃误报警,消防水泵开启,或不及时发现将导致消防管网供水压力过大,时间长造成管网破裂;(3)细沙堵塞通往水力警铃、压力开关的管道小眼,致使报警阀推动报警功能,水泵不能及时开启。综上所述,为保证自动喷水灭火系统的正常工作,应在报警阀组前装设过滤器。尤其是湿式报警阀组,应将其作为一项强制措施,写入设计施工规范,以保障消防系统的正常工作。5合理设计