自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)噴頭噴水流量、保護(hù)面積、工作壓力和流量系數(shù)是相互關(guān)聯(lián)的。確定系統(tǒng)作用面積內(nèi)最不利點(diǎn)處一只噴頭噴水流量、最大保護(hù)面積、最小工作壓力和所需流量系數(shù)對(duì)系統(tǒng)正常運(yùn)行至關(guān)重要。

1 設(shè)計(jì)計(jì)算的基本條件

1.1 噴頭的流量計(jì)算

噴頭的流量計(jì)算公式：  

式中： ??噴頭流量（L/min）；

??噴頭流量系數(shù)；

??噴頭工作壓力（MPa）。

1.2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù)

表1.2.1 民用建筑和工業(yè)廠房的系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù)

注：系統(tǒng)最不利點(diǎn)噴頭的工作壓力不應(yīng)低于0.05MPa。

表1.2.2 非倉庫類高大凈空場所的系統(tǒng)設(shè)計(jì)基本參數(shù)

表1.2.1為民用建筑和工業(yè)廠房的系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù)，表1.2.2為非倉庫類高大凈空場所的系統(tǒng)設(shè)計(jì)基本參數(shù)。

1.3 噴頭布置基本參數(shù)

表1.3為噴頭布置基本參數(shù)。非倉庫類高大凈空場所噴頭布置基本參數(shù)應(yīng)根據(jù)表1.2.2的要求。

表1.3 噴頭布置基本參數(shù)

2 系統(tǒng)最不利處噴頭布置基本要求

2.1 不同K值所需噴頭最小工作壓力

表2.1.1 不同K值噴頭所需最小工作壓力

注：“*”表示對(duì)應(yīng)規(guī)范值。

表2.1.2 非倉庫類高大凈空場所噴頭所需最小工作壓力

注：“*”表示對(duì)應(yīng)規(guī)范值，“**”表示計(jì)算參考值。

以常用噴頭流量系數(shù)K為80、115為例，表2.1.1為不同K值對(duì)應(yīng)最大保護(hù)面積所需的噴頭最小工作壓力。當(dāng)K＝80（標(biāo)準(zhǔn)噴頭）時(shí)，僅輕危險(xiǎn)級(jí)和中危險(xiǎn)級(jí)Ⅰ級(jí)滿足對(duì)應(yīng)最大保護(hù)面積所需的噴頭最小工作壓力P≤0.1MPa；當(dāng)K＝115時(shí)，僅輕危險(xiǎn)級(jí)和中危險(xiǎn)級(jí)Ⅰ級(jí)滿足對(duì)應(yīng)最大保護(hù)面積所需的噴頭最小工作壓力P≤0.05MPa。表2.1.2為非倉庫類高大凈空場所噴頭所需最小工作壓力。噴頭流量系數(shù)是規(guī)范確定的。當(dāng)K＝80（標(biāo)準(zhǔn)噴頭）時(shí)，對(duì)應(yīng)噴頭最小工作壓力P為0.05MPa；當(dāng)K＝115時(shí)，對(duì)應(yīng)噴頭最小工作壓力分別0.09MPa和0.16MPa。

2.2 不同P值所需噴頭計(jì)算流量系數(shù)

以噴頭最小工作壓力P＝0.05MPa和0.1MPa為例，表2.2為不同P值對(duì)應(yīng)最大保護(hù)面積所需的噴頭計(jì)算流量系數(shù)。當(dāng)最小工作壓力P＝0.05MPa時(shí)，噴頭流量系數(shù)K為80（標(biāo)準(zhǔn)噴頭）不滿足使用要求，噴頭流量系數(shù)K為115僅滿足輕危險(xiǎn)級(jí)和中危險(xiǎn)級(jí)Ⅰ級(jí)；當(dāng)最小工作壓力P＝0.1MPa時(shí)，噴頭流量系數(shù)K為80（標(biāo)準(zhǔn)噴頭）僅滿足輕危險(xiǎn)級(jí)和中危險(xiǎn)級(jí)Ⅰ級(jí)的使用要求，噴頭流量系數(shù)K為115不滿足嚴(yán)重危險(xiǎn)級(jí)Ⅱ級(jí)的使用要求。

表2.2  不同P值所需的噴頭計(jì)算流量系數(shù)

2.3 不同K、P值對(duì)噴頭布置參數(shù)的影響

在噴頭K、P值確定的前提下，可以通過調(diào)整噴頭布置參數(shù)（噴頭作用面積）來滿足設(shè)計(jì)要求。表2.3為不同K、P值對(duì)應(yīng)的噴頭布置參數(shù)。

    3  4×4（m）十字梁噴頭布置基本要求

    “噴規(guī)”7.1.3條4款規(guī)定：“凈空高度不超過8m的場所中，間距不超過4×4(m）布置的十字梁，可在梁間布置1只噴頭，但噴水強(qiáng)度仍應(yīng)符合表5.0.1的規(guī)定。”表3.1為4×4（m）十字梁噴頭所需的K、P值。

    當(dāng)最小工作壓力P＝0.05MPa時(shí)，僅輕危險(xiǎn)級(jí)可以使用流量系數(shù)K＝115的噴頭，其它危險(xiǎn)級(jí)都不適用；當(dāng)最小工作壓力P＝0.1MPa時(shí)，輕危險(xiǎn)級(jí)可以使用流量系數(shù)K＝80的噴頭，中危險(xiǎn)級(jí)Ⅰ級(jí)可以使用流量系數(shù)K＝115的噴頭，其它危險(xiǎn)級(jí)都不適用。

    對(duì)選用流量系數(shù)K＝80的噴頭，除了輕危險(xiǎn)級(jí)最小工作壓力P＝0.06MPa外，其它危險(xiǎn)級(jí)均最小工作壓力P＞0.1MPa；對(duì)選用流量系數(shù)K＝115的噴頭，除了輕危險(xiǎn)級(jí)最小工作壓力可以采用P＝0.05MPa、中危險(xiǎn)級(jí)Ⅰ級(jí)最小工作壓力P＝0.07MPa外，其它危險(xiǎn)級(jí)最小工作壓力P＞0.1MPa。常見的地下汽車庫屬于中危險(xiǎn)級(jí)Ⅱ級(jí)，如選用流量系數(shù)K＝80的噴頭，應(yīng)保證最小工作壓力P≥0.26MPa；如選用流量系數(shù)K＝115的噴頭，應(yīng)保證最小工作壓力P≥0.12MPa。

    表3.1  4×4（m）十字梁噴頭所需的K、P值

注：“*”表示對(duì)應(yīng)于規(guī)范值。

    4 系統(tǒng)其它方面要求

    自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)??第2部分4.10.2款：“裝配好的濕式報(bào)警閥，按5.8.2.2的規(guī)定進(jìn)行試驗(yàn)，在進(jìn)口壓力分別為0.14 MPa，0.70MPa，1.20MPa，1.60MPa(適用于額定工作壓力≥1.60MPa的濕式報(bào)警閥），系統(tǒng)側(cè)相應(yīng)放水流量為60L/min，80L/min，170L/min，170L/min(適用于額定工作壓力≥1.60MPa的濕式報(bào)警閥），壓力開關(guān)和水力警鈴均應(yīng)發(fā)出報(bào)警信號(hào)。……”。可見報(bào)警閥準(zhǔn)確報(bào)警功能的進(jìn)口壓力為0.14 MPa，流量為60L/min。 當(dāng)噴頭工作壓力為0.05MPa時(shí)，使用噴頭K＝80（標(biāo)準(zhǔn)噴頭），噴水流量僅為56.6L/min，系統(tǒng)中的流量和壓力無法保證報(bào)警閥可靠工作和系統(tǒng)正常啟動(dòng)。

    自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)??第7部分5.8.1款：“水流指示器應(yīng)按6.8進(jìn)行靈敏度試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果應(yīng)滿足下列要求：a）流量≤15.0L/min時(shí)，水流指示器不應(yīng)報(bào)警；b）報(bào)警流量應(yīng)該是在15.0 ～37.5L/min間的任意值，到37.5L/min時(shí)，必須報(bào)警；c）報(bào)警流量不應(yīng)＞37.5L/min” 。5.8.2款：“試驗(yàn)壓力范圍在0.14～1.2MPa間。”當(dāng)最不利噴頭工作壓力為0.05MPa時(shí)，K＝80（標(biāo)準(zhǔn)噴頭）噴頭的流量為56.6L/min，噴頭流量滿足水流指示器工作流量的要求，此時(shí)，應(yīng)保證工作壓力也滿足要求。

    自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)施工及驗(yàn)收規(guī)范7.2.5款第1條：“濕式報(bào)警閥調(diào)試時(shí)，在試水裝置處放水，當(dāng)濕式報(bào)警閥進(jìn)口水壓大于0.14MPa、放水流量大于1L/s時(shí)，報(bào)警閥應(yīng)及時(shí)啟動(dòng)；……”。 7.2.7款第1條：“濕式系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)試驗(yàn)，啟動(dòng)1只噴頭或以0.94～1.5L/s的流量從末端試水裝置處放水時(shí)，水流指示器、報(bào)警閥、壓力開關(guān)、水力警鈴和消防水泵等應(yīng)及時(shí)動(dòng)作，并發(fā)出相應(yīng)的信號(hào)”。可見不論是系統(tǒng)正常運(yùn)行，還是系統(tǒng)調(diào)試，對(duì)系統(tǒng)的流量和工作壓力都有一定的要求。

    5 結(jié)論與建議

    （1）在選定噴頭流量系數(shù)K值的情況下，應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)最不利處噴頭保護(hù)的面積計(jì)算確定噴頭所需的最小工作壓力P值；

    （2）在使用規(guī)范規(guī)定的噴頭最小工作壓力時(shí)，應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)最不利處噴頭保護(hù)的面積確定噴頭所需的流量系數(shù)K值；

    （3）在K、P值確定的情況下，應(yīng)根據(jù)噴頭實(shí)際作用面積和集熱效果，調(diào)整對(duì)應(yīng)的噴頭布置尺寸；

    （4）十字梁噴頭布置應(yīng)根據(jù)噴頭實(shí)際作用面積調(diào)整噴頭K、P值滿足噴水強(qiáng)度的要求；

    （5）確定系統(tǒng)最不利處噴頭K、P值，還應(yīng)考慮報(bào)警閥和水流指示器等產(chǎn)品的工作性能要求，保證自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)能正常工作。