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1、自动喷水灭火系统喷头的分类、选择和应用 中国中元兴华工程公司黄晓家 提要：本文提出了标准喷头分类的三种方法，提出选择喷头应根据火灾危险性、保护空间的建 筑构造特点、自动喷水灭火系统本身的特点来确定。 关键词：喷头、标准喷头，喷头选择 自动喷水灭火系统发展的历史就是喷头发展的历史，喷头的发展是更有效的爆破喷水和使水均匀 分布，并能有效到达或穿过火焰到达燃烧表面，淋湿燃烧物或预淋湿燃烧物周围的可燃物物，有效吸 收热量，从而扑灭火灾。 1 喷头的分类 1 8 1 2 年有记载的世界第一套简易自动喷水灭火系统在英国皇家剧院安装，到目前已发展了近2 0 0 年的历史，它由穿孔管发展为一个独立的原部件，有
2、喷头本体、热媒元件和布水元件等组成，这些部 件的作用是及时吸收火场中的热量，尽快打开喷头， 以及均匀的把水均匀的分布在可燃物的表面和周围。 尽管各种文献对于喷头的分类还不尽相同，但共同之 处还是很多，分类如下： 根据喷头是否分堵，可把喷头可分为开式喷头和 闭式喷头，所有闭式喷头去掉热媒元件和封堵元件就 是开式喷头，但水幕喷头是开式喷头所独有的。 根据喷头的安装方式可分为直立、下垂和侧墙式 喷头，即能直立又能下垂型喷头称为普通型喷头。 根据喷头的洒水水滴大小可分为传统型( 老型) 和洒水型喷头，两者比较见图l 。洒水( S p r a y ) 型 喷头因溅水盘直径较大，有着更大的布水而积，和传
3、统型喷头相比很少淋湿天花板，喷头的间距可大，洒 水( S p r a y ) 型喷头另一个显著的特点是水滴宣径大， 水滴重值粒径为0 8 m m ，频率为1 0 5 ；而传统型喷头， 重值粒径为0 3 5 r a m ，频率为0 5 8 。 按照布水曲线即喷头的最大保护面积可分为标 准喷头和扩展覆盖面喷头，对于中I 危险等级，标 准喷头的最大保护面积为1 2 5 m 2 ，而扩展覆盖面喷头 的最大保护面积可达3 7 1m 2 。 按照喷头热媒元件反应快慢可把喷头分为快速 反应喷头、特殊喷头和标准喷头，快速反应喷头是 2 0 世纪7 0 年代因住宅而发展。进入2 0 世纪8 0 年代 快速反应又
4、用于仓库，而开发了E S F R 早期抑制快速 反应喷头。快速反应喷头的R T I 值为小于5 0 ( m s ) “2 ，特殊喷头的R T I 值为5 0 ( m S ) “2 至8 0 ( m s ) ( m s ) ”2 之间，见图2 。 罔I 传统型喷头与洒水型喷头的对比 图2 国际喷头敏感范围 R T I 值与传导率c v 的关系图 “之间，标准喷头的R T I 值为8 0 ( m s ) “2 至3 f i 0 根据喷头出水流量系数或出水口径分为小口径喷头、标准喷头( k ：8 0 ，1 2 5 r a m ) 和大口径喷头， 流量系数k 高达3 6 0 。 上述的分类可以看出我国
5、规范规定的流量系数K = 8 0 的洒水喷头为标准喷头有一定的局限性标准 应从3 个方面论述，一是喷头的流量系数k = 8 0 ，二是喷头的热敏指数R T I 值为8 0 ( m S ) ”2 3 5 ( m S ) “2 ，三是喷头的布水曲线即喷头的最大保护面积。 2 喷头的选择和应用 喷头的选择和应用应根据保护场所的火灾危险性、保护空间的建筑构造特点、自动喷水灭火系统 本身的特点，以及喷头的流量系数、热敏指数R T I 值和最大保护面积来确定。在实际工程设计中应考 虑下列问题： 在无吊顶的场所应采用直立型喷头，在有吊顶的场所喷头应采用下垂型喷头或吊顶型喷头：轻危 险等级、中危险I 级居住(
6、 住宅和宾馆) 和办公场所可采用边墙型喷头。 巾、轻危险等级场所和保护生命场所宜采用快速反应喷头，如公共娱乐场所、住宅、一扣庭环廊、 医院、疗养院的病房及治疗区域，老年、少儿、残疾人的集体活动场所等：严重危险等级场所不应采 用快速反应喷头。严重危险等级或仓库( 可采用E S F R 喷头) 场所采用快速反应喷头，由于严重危险场 所发生火灾时，燃烧加速度快，快速稀放大量的热量，由于快速反应喷头对热更敏感，有可能造成大 面积的喷头开启，从而使开启喷头数量超过设计水平，导致喷水强度不足，即实际喷水强度A D D 小于 所需喷水强度，而无法实现灭火，因此快速反应喷头仅可用于中、轻危险等级场所。另外对于
7、设置在 不宜扑捉热量之处的喷头，可采用快速反应喷头，与货架内置喷头等等，快速反应喷头与热源的距离， 见表1 。 表1 快速反应喷头与热源的最小距离C r r , m ) 普通温度巾温等级普通温度中温等 热渊热源 等级喷头喷头等级唢头级喷又 热空气扩散器墙壁或吊顶 开u 或封闭火源的边缘 9 1 43 0 56 0 73 0 5 安装的边缘 热卒气扩散器墙壁安装的 封闭火源的前面 1 5 2 49 1 49 1 44 5 7 前曲 煤气或木材炉 0 6 73 0 5 热水加热器或炉1 5 27 6 厨具范围、壁炉、热的空气流 4 5 72 2 9 灯具0 2 5 0 W1 5 27 6 束绝缘的
8、热水管 3 0 51 5 2 灯具2 5 0 4 9 9 w3 0 5 15 2 仓库危险场所可采用经过专门认证的快速反应喷头，如早期抑制快速反应( E S V R ) 喷头。E S F R 喷 头仅是仓库专用喷头，不应用于大空间等非仓库场所，但货架内置喷头宜采用快速反应喷头。大水滴 喷头是标准型喷头与E S F R 喷头的过度产品，通常用于仓库，目前在工程中一般不再采用。 当保护场所的喷水强度不小于1 2 L m & n r f l 2 或者经计算喷头的工作压力大于0 1 5 4 P a 时，宜采用流 量系数较大的标准喷头，目的是降低消防泉的供水压力，节省投资。 扩展覆盖面喷头仅用于天花板或
9、吊顶平滑无障碍物的轻危险等级或中危险I 级的场所，其喷水强 度不应低于自动喷水灭火系统设计规范G B 5 0 0 8 4 表5 1 1 中的要求，且保护面积和间距应是经过 特殊认证的。 干式、预作用系统应采用直立型喷头或干式下垂型喷头，目的是预防系统管道内积水，而减少管 道局部腐蚀等不利于系统动作的因素。 防火分隔水幕应采用开式洒水喷头、水幕喷头，或同时采用以上两种喷头；防护冷却水幕可采用 水幕喷头或专用喷头( 如玻璃幕墙专用喷头) 、闭式喷头。 1 8 4 同一隔间内应采用热敏性能、流量系数相同的喷头，但当局部有热源时允许采用温度等级高的喷 头，而在宾馆客房的小走廊允许采用流量系数小的喷头。
10、 闭式喷头，其公称动作温度宜高于环境最高温度3 0 。( 1 ) 在有些不宜接受热量的部位可采用温 度等级较低的喷头，如5 7 。C 喷头。( 2 ) 在局部温度较高的部位，可采用温度等级较高的喷头，详见 表2 。加热器区域内应使用高温度等级喷头，危险区域内的喷头应为中温度等级，见图3 ，但当加热 器或锅炉的外壁( 包括烟囱) 经保温隔热，且加热器或锅炉间可按其正常温度再加3 0 选择喷头： 距不保温的蒸汽主管、加热盘管和散热器一侧0 3 0 m 以内或位于其上0 7 6 m 以内的喷头应为中温度等 级；大型房间内距低压蒸汽自动放气阀2 1 0 m 以内的喷头应为高温度等级；( 3 ) 位于玻
11、璃或塑料天窗 下受日光直晒的喷头应为中温度等级；( 4 ) 不通风的封闭房间内，在不隔热的屋顶下布置的喷头或不 通风的阁楼内的喷头应为中温度等级；不通风橱窗内靠近顶棚装有高功率照明设备时，喷头的采用应 为中温度等级；( 5 ) 保护商业用烹调设备和通风装置的喷头应为高温度等级或超高温度等级，具体温 标经测温确定；( 6 ) 用于保护钢屋架的闭式喷头，宜采用公称动作温度1 4 1 的喷洒头。 E S F R 喷头和扩展覆盖面喷头应安装在平滑的屋面或吊顶，当屋面有坡度时，屋面坡度不宜大于 1 6 7 ；雨淋系统的防护区内应采用相同的喷头；易受碰撞的部位，应采用带保护罩的喷头或吊顶型喷 头。 3 结论 总之喷头的应用应根据各种喷头的功能不同合理选用和使用。
