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1、高大净空场所采用闭式自动喷水灭火系统的应用研究杨丙杰陈民(公安部天津消防研究所,天津 300381)摘要 通过对美国FM环球公司所做试验的分析,认为除雨淋系统、消防炮外,净空高度不超过18m的非仓库类高大净空场所也可采用闭式自动喷水灭火系统,并且已应用于实际工程中。对于2m左右高度的可燃物品,不论紧密布置还是有1.5m间隔布置,闭式系统的喷水均能够有效截住水平蔓延的火势,并能有效控灭火。结合我国规范的规定,提出对于非仓库类高大净空场所采用闭式自动喷水灭火系统保护的可行性与可靠性。关键词 自动喷水灭火系统 非仓库类高大净空场所 喷头跳跃开放
2、现象1 问题的提出燃料堆垛包含12个纸盒,见图2。试验1、2和3的燃现行《自动喷水灭火系统设计规范》(GB50084—料放置在0.69m高的平台上,试验4和5没有平台。2001,以下简称“喷规”)规定,采用闭式系统场所的最因此5个试验中燃料堆垛顶部与顶板的距离不尽相大净空高度为8m。国外标准以美国NFPA13《自动同。喷水灭火系统安装标准》为例,没有高度限制,但也没有高大净空场所采用闭式自动喷水灭火系统的设计参数。因此对于净空高度超过8m的民用建筑和工业厂房,比如中庭、电影院/演播室、观众席和一些特定的制造车间,一些设计单位考虑采用雨淋系
3、统或消防炮给水,有些根本不设闭式自动喷水灭火系统保护。图1 试验1和2的燃料堆放雨淋系统的喷头安装高度不受最大净空高度的限制,只要设置场所的最大净空高度不超过火灾探测器允许的安装高度,并能及时探测到早期火灾特征物理量的场所,均可采用雨淋系统。但由于其一经动作整个保护区都同时喷水,用水量较大且水渍损失也较大。笔者在“喷规”的日常管理及技术咨询中,经常碰到类似问题。因此,对建筑高度超过8m且又不适宜图2 试验3、4和5的燃料堆放(试验4和5无平台)采用雨淋系统的场所来说,怎么设置消防给水系统成燃料平面布置上,试验1和2呈9.6m×9.6m了设
4、计人员及相关行业人员比较关注的话题。正方形紧密布置,见图3。试验3、4和5为条形布置,2 火灾试验燃料堆垛间隔1.5m,见图4。试验1、2、3和4的喷2.1 试验基本情况头间距为3m,试验5的喷头间距为6.1m。1999年1～2月,FM环球(FactoryMutualglobal)试验基本参数见表1。公司曾在其试验中心,室内净空高度为18.3m的场所,进行5次全比例的火灾试验,试验1和2中,燃料2.2 试验过程概述堆垛为2个边长1.07m的立方体纸盒竖直堆放,见试验1:点火后大约30s,火焰达到燃料堆垛顶图1。试验3、4和5中,纸盒内装空
5、聚苯乙烯杯,每个给水排水 Vol.31No.12200571面,115min火焰覆盖燃料顶面25%面积,2min时火焰高度高出燃料顶面至少3m。2min58s第1只喷头动作,经过一段较长时间并越过东边1只喷头,于5min30s开放东边的第2只喷头,两只喷头间隔6m。随后的1min30s时间内,陆续开放13只喷头。值得注意的是,试验过程中,喷头出现跳跃开放现象。时间温度曲线显示燃料堆垛被喷水抑制的过程,9min时有火势明显削弱的迹象,中心4个燃料堆垛已经被火焰吞没烧尽,被预先浇湿的燃料箱阻止了燃烧进一步蔓延,随后几分钟燃烧继续图3 试验1和
6、2的燃料堆垛平面削弱,试验在第17min终止。试验2:2min28s时第1只喷头动作,5min21s时第2只喷头动作,随后,在120s内相继开放15只喷头。13min时,火势有明显削弱的迹象,中心4个燃料堆垛已经被火焰吞没烧尽,被预先浇湿的燃料箱阻止了燃烧进一步蔓延,随后9min燃烧继续削弱,试验在第22min终止。试验3:许多此类场所,暴露一定数量的塑料燃料,以前的试验布置采用封闭的燃料堆垛,被认为过图4 试验3、4和5的燃料堆垛平面于保守,本试验改为按高度1.73m的双排塑料商品(试验5的喷头间距为611m×611m)架,作为燃料的主
7、要布置方式,如图4所示。点火后表1 试 验 基 本 参 数试验序号12345试验燃料硬纸盒硬纸盒箱装A组不发泡塑料箱装A组不发泡塑料箱装A组不发泡塑料火灾危险等级中危险级Ⅱ级中危险级Ⅱ级仓库危险级Ⅲ级仓库危险级Ⅲ级仓库危险级Ⅲ级布置型式正方形正方形条形条形条形燃料堆垛净高/m2.1321131.6116116燃料顶面与顶板距离/m15.415.415.916.616.6喷头类型标准喷头标准喷头标准喷头快速大口径喷头快速响应扩展覆盖喷头喷头安装型式直立型直立型直立型直立型直立型喷头间距/m3333611喷头温级/℃747
8、47468740.51381381382828响应时间指数RTI/(ms)公称直径/mm13.512.713.516.325.42)126121818喷水强度/L/(min·m第一只喷头动作时
