發(fā)電機房自動噴淋滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范
根據(jù)《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》（gb50045—95）1997年的修訂條文表明，高層建筑內(nèi)的發(fā)電機房應(yīng)設(shè)置自動噴淋滅火系統(tǒng)，而以往發(fā)電機房則采用氣體滅火系統(tǒng)。目前水噴霧滅火系統(tǒng)的噴頭布置一般采用平面布置和立體布置兩種方法。康明斯公司在本文探討了高層建筑內(nèi)柴油發(fā)電機房水噴霧滅火系統(tǒng)的設(shè)計，詳述了平面和立體布置法兩種設(shè)計方案，經(jīng)比較后推薦采用平面布置法。
一、水噴霧滅火機理
水噴霧消防安全系統(tǒng)工作時，水通過專用的噴灑裝置后，形成細小水霧形態(tài)，對火情進行撲滅和控制，由于形成的水霧非常細小，噴發(fā)到火災(zāi)現(xiàn)場時，水霧可以迅速汽化，因此可以有效的提高水的滅火效率，增加冷卻效果，根據(jù)計算使用大約1千克水就可以在火災(zāi)現(xiàn)場吸收4504千焦耳的熱量。所以，水噴霧消防裝置可以通過物理和化學作用有效的控制、撲滅火情，冷卻火災(zāi)現(xiàn)場。而且，水霧在火災(zāi)現(xiàn)場中可以迅速汽化，如果空氣中包含35%以上的水蒸氣時，可以有效隔離氧氣，形成室息效果，阻止燃燒。
（1）如果遇到引發(fā)火情的燃燒物是液體，而且不溶于水的情況時，水噴霧消防裝置可以對燃燒物起到?jīng)_擊效果，形成乳化層并有效阻止液體燃燒。
（2）如果應(yīng)用在引發(fā)火情的燃燒物是液體，而且可以溶于水的情況時，水噴霧消防裝置可以使用水稀釋可燃液體，當可燃液體稀釋到一定的程度時，就可以達到阻燃的作用，而且，水霧在蒸發(fā)時會吸取熱量，降低可燃液體和火情現(xiàn)場的溫度，更有效的撲滅火情。
水噴霧消防裝置主要就是通過沖擊乳化、冷卻降溫、窒息、稀釋的作用控制和撲滅火情。
二、水噴霧系統(tǒng)組成及特點
1、系統(tǒng)組成
水噴霧滅火系統(tǒng)由雨淋閥組、水源控制閥、試驗閥、回流閥、管網(wǎng)、水霧噴頭、火災(zāi)探測器、供水設(shè)備、控制柜等設(shè)備和組件組成。水霧噴頭是系統(tǒng)的重要組件，用于滅火的水霧噴頭壓力不應(yīng)小于0.35mpa;用于范虎冷卻的壓力不應(yīng)小于0.2mpa。
2、水噴霧特點
（1）在以水為滅火劑的自動滅火系統(tǒng)中，水噴霧滅火系統(tǒng)是唯一兼有直接滅火和防護冷卻功能的固定滅火系統(tǒng)。
（2）水噴霧滅火（水滴直徑不大于1000μm）的效率比自動噴水滅火系統(tǒng)的水滴（水滴直徑2000-4000μm）高，耗水量較小。
（3）水噴霧系統(tǒng)是直接向保護對象表面噴射水霧的方式實現(xiàn)其防護目的的，還具有乳化和稀釋的作用。
（4）水噴霧滅火系統(tǒng)對發(fā)電機房響應(yīng)時間有明確的要求，用于滅火時間不應(yīng)大于45s。
圖1 發(fā)電機房噴淋滅火系統(tǒng)演示圖
圖2 水噴霧系統(tǒng)啟動步驟圖
三、設(shè)計方案
以深圳高層樓宇的地下室發(fā)電機房內(nèi)設(shè)有一組常載500kw自啟動康明斯柴油發(fā)電機組為例。
1、平面布置法
由于高層建筑物內(nèi)的自備發(fā)電機組及油箱高度較低，故可采用平面布置法來設(shè)計水噴霧滅火系統(tǒng)。
（1）確定設(shè)計噴霧強度w
柴油發(fā)電機房火災(zāi)定性為液體火災(zāi)。發(fā)電機組一般選用0號柴油，其閃點≥65℃，經(jīng)查《水噴霧滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》（以下簡稱《噴霧規(guī)范》）設(shè)計噴霧強度為20l/（minm²）、持續(xù)噴霧時間為0.5h。
（2）計算保護面積s
發(fā)電機房的保護面積按機房實際使用面積來計算（應(yīng)扣除墻、柱的面積），s發(fā)=50.15m²。儲油間的保護面積為儲油間的實際使用面積，s儲=320m²。
儲油間設(shè)在發(fā)電機房內(nèi)，由于火災(zāi)時對發(fā)電機組威脅大而占地面積不大，故可與發(fā)電機房視為同一保護區(qū)，即水霧噴頭同時噴霧。
（3）計算水霧噴頭流量q
要計算q，首先要確定水霧噴頭的型號。為了節(jié)約投資應(yīng)選霧化角較大的噴頭以保證其在相同的水壓下保護面積較大，一般選用zstg10/114型高速噴射器（黃銅材質(zhì)），該噴射器霧化角較大、流量適中，適用于保護閃點在66℃以上的易燃液體。
q=k（10-p）0.5≈81.94l/min
式中p——最小滅火壓力，p=0.35mpa；
k——水霧噴頭流量系數(shù)，k=43.8。
（4）計算所需噴頭的最小數(shù)量n
n發(fā)=s發(fā)·w/q≈12個
n儲=s儲·w/q≈1個
（5）噴頭布置
噴頭的合理布置可使噴霧均勻地完全覆蓋保護對象以確保噴霧強度?！秶婌F規(guī)范》第3.2.3條規(guī)定“水霧噴頭與保護對象之間的距離不得大于水霧噴頭的有效射程"，第3.2.4條規(guī)定“水霧噴頭的平面布置方式可為矩形或菱形。當按矩形布置時，水霧噴頭之間的距離不應(yīng)大于1.4倍水霧噴頭的水霧錐底圓半徑；當按菱形布置時，水霧噴頭之間的距離不應(yīng)大于1.7倍水霧噴頭的水霧錐底圓半徑”，故應(yīng)根據(jù)噴頭有效射程、水霧錐底圓半徑來布置噴頭，也就是說水霧要直接噴射到并完全覆蓋保護對象。水霧噴頭用于滅火時的水平射程宜算到噴頭水平噴射曲線上線最高點止，當p=0.35mpa時，zstg10/114型噴頭的水平有效射程為1.70m，垂直有效射程為3m。
設(shè)計中應(yīng)注意噴頭與油箱的距離≤0.7m，噴頭布置后還應(yīng)校核噴頭間距及水霧覆蓋情況。
①發(fā)電機房
●發(fā)電機組高度按2m計，噴頭安裝高度距發(fā)電機組1.3m，水霧錐底圓半徑r為1.5m；
●噴頭間距為1.9m<1.4r（2.1m）；
●角a與噴頭間距為1.46m<1.5m；
●角b與噴頭間距為1.21m<1.5m。
②儲油間
油箱頂面距地面高度按2m計，噴頭安裝高度距油箱0.7m，水霧錐底圓半徑r=0.94m。噴頭距地2.7m，水霧錐底圓半徑r=2.3m。儲油間為三角形，油箱只可放在fg-h-ij范圍內(nèi)，可按r=0.94m來校核f、g、h、i、j點的水霧覆蓋情況?？紤]儲油間地面通常設(shè)有集油溝，還應(yīng)按r=2.3m來校核c、d、e點水霧覆蓋情況。
③各點與噴頭間距：
角f為0.75m<0.94m;角e為1.62m<2.3m;角c為1.88m<2.3m;角d為2.01m<2.3m。
（6）水力計算
水力計算按《建筑給水排水設(shè)計手冊》中的方法進行計算，結(jié)果見圖2。《噴霧規(guī)范》第3.1.3條規(guī)定“當用于滅火時水霧噴頭的工作壓力不應(yīng)小于0.35mpa”，故最不利噴頭的起始壓力應(yīng)按0.35mpa計，計算公式為q=。由于水噴霧系統(tǒng)采用開式噴頭，應(yīng)根據(jù)特性系數(shù)法計算系統(tǒng)的實際流量、水頭損失等，若用估算法則偏差較大，可能會導致噴出的不是水霧。
計算中應(yīng)隨時校核噴頭的設(shè)計值是否在其正常值的范圍內(nèi)，zstg10/114型高速噴射器的正常工作壓力
為0.28～0.5mpa，對應(yīng)的正常流量為1.22～1.63l/s，從圖2中可見每個噴頭的流量均在此范圍內(nèi)。計算完畢還應(yīng)校核每個管段流速（見表1）。各管段流速v<5m/s，符合《噴霧規(guī)范》的規(guī)定。
表1管道流速校核
管段
管徑(mm)
流量q(l/s)
kc
流速v(mis)
1-2
25
1.375
1.883
2.91
2-3
32
2.77
1.05
2.91
3-4
50
5.54
0.47
2.60
4-5
80
11.12
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