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火災(zāi)統(tǒng)計(jì)和家用噴頭的應(yīng)用概況
我國的《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(GB 50045-95 2005年版)規(guī)定建筑高度超過100m的高層建筑及其裙房,除游泳池、溜冰場、建筑面積小于5.00m2的衛(wèi)生間、不設(shè)集中空調(diào)且戶門為甲級防火門的住宅的戶內(nèi)用房和不宜用水撲救的部位外,均應(yīng)設(shè)自動噴水滅火系統(tǒng)。
(現(xiàn)有的GB50015-2014的建筑防火規(guī)范也同樣的規(guī)定:
8.3.3 除本規(guī)范另有規(guī)定和不宜用水保護(hù)區(qū)或應(yīng)設(shè)置ig541氣體滅火系統(tǒng)、七氟丙烷滅火系統(tǒng)
下列高層民用建筑或場所應(yīng)設(shè)置自動滅火系統(tǒng),并宜采用自動噴水滅火系統(tǒng):
建筑高度大于100m的住宅建筑。
而對于建筑高度不超過100m的普通住宅不要求安裝自動噴水滅火系統(tǒng)。我國的《住宅建筑規(guī)范》(GB 50386-2005)規(guī)定35層及35層以上的住宅建筑應(yīng)設(shè)自動噴水滅火系統(tǒng)[2]。由于我國住宅建筑幾乎都在100m或35層以下,因此絕大部分住宅是沒有噴淋保護(hù)的。一旦起火,初期火得不到有效地控制,將很快蔓延,造成更大面積的火災(zāi),甚至?xí)l(fā)生轟然。在這種情況下,即使消防隊(duì)及時(shí)趕到,也會錯(cuò)過最佳的滅火和救援時(shí)機(jī),很難避免嚴(yán)重的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。例如2007年2月4日,浙江省臺州市黃巖區(qū)東城經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)綠汀路224號商住樓發(fā)生火災(zāi),造成17人死亡、6人受傷,過火面積近800平方米,直接財(cái)產(chǎn)損失43.4萬元[3]。近幾年的火災(zāi)統(tǒng)計(jì)表明家庭火災(zāi)的損失占建筑物火災(zāi)總損失的大部分。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),從1998年到2008年的十年間,家庭火災(zāi)的死亡人數(shù)占建筑物火災(zāi)總死亡人數(shù)的70%,財(cái)產(chǎn)損失占總損失的30%。例如,2005年我國住宅火災(zāi)死亡人數(shù)為1794人,占當(dāng)年全部火災(zāi)死亡人數(shù)的71.8%;2008年為968人,占當(dāng)年全部火災(zāi)死亡人數(shù)的69.9%[3]。
家用噴頭的特點(diǎn)
家用噴頭是生命安全型噴頭,它的主要目的是將火災(zāi)控制在起火點(diǎn),避免轟然的發(fā)生,并且降低火場溫度,幫助被困人員逃生。我國的家用噴頭的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)GB 5135.15將家用噴頭定義為“安裝在家庭和其他類似居住空間內(nèi),在預(yù)定的溫度范圍內(nèi)自行啟動,按設(shè)計(jì)的灑水形狀和流量灑水到設(shè)計(jì)的保護(hù)區(qū)域內(nèi)的一種快速響應(yīng)噴頭”。從定義中我們不難發(fā)現(xiàn)家用噴頭的基本特點(diǎn)可以概括為,具有獨(dú)特的噴灑性能和布水特點(diǎn)的一種快速響應(yīng)噴頭。下面是對家用噴頭主要特點(diǎn)的介紹。
快速響應(yīng)
盡早發(fā)現(xiàn)火災(zāi)并噴水滅火是它的主要特點(diǎn)之一。所有家用噴頭都是快速響應(yīng)噴頭,其時(shí)間響應(yīng)系數(shù)即RTI值均小于或等于50 (ms)1/2,傳導(dǎo)系數(shù)即C值均小于或等于1.0 (m/s)1/2。
布水均勻
家用噴頭要求布水均勻。被家用噴頭保護(hù)的場所面積一般較小,保護(hù)空間只需安裝幾只甚至一只噴頭即可,噴頭之間噴水的互補(bǔ)性不強(qiáng),而且總噴水量也相對較少,所以要求布水比普通噴頭更加均勻。
噴灑曲線獨(dú)特
家用噴頭的灑水形狀比較獨(dú)特。圖1中的左圖為普通噴頭的噴灑形狀,它的布水形狀象一把雨傘。右圖為家用噴頭的噴灑形狀,它不但將水噴到地面,還有一部分水向上并側(cè)向擴(kuò)展噴灑。它獨(dú)特的噴灑形狀是由家居空間火災(zāi)的特殊性決定的:1)由于家居空間內(nèi)有一些掛件(如窗簾等)和靠墻擺放的家具(如立柜、沙發(fā)等),它們很容易被引燃,幫助火焰沿著墻壁蔓延至天花板,使得火很難撲救。家用噴頭獨(dú)特的噴灑形狀解決了這個(gè)問題,使火災(zāi)得到有效的控制;2)火災(zāi)時(shí)天花板附近煙氣溫度較高,會引發(fā)過多的噴頭打開,造成消防水量不足;高溫?zé)煔鈱κ覂?nèi)的熱輻射會造成室溫迅速升高,對室內(nèi)人員生命安全產(chǎn)生極大威脅;高溫?zé)煔獾臒彷椛涫沟檬覂?nèi)可燃物大量分解,產(chǎn)生可燃?xì)怏w,最終可能會導(dǎo)致轟然。一旦發(fā)生轟然,火災(zāi)可能會從一個(gè)防火分區(qū)蔓延至另一個(gè)防火分區(qū),例如火從較低樓層蔓延至與其相臨的較高樓層等。家用噴頭科學(xué)地分配了向各個(gè)方向的噴水,既保證了將火控制在起火點(diǎn),又降低了室內(nèi)溫度,避免過多的噴頭打開(保證已打開噴頭能提供充足的噴水強(qiáng)度),同時(shí)防止了轟然的發(fā)生,為室內(nèi)人員逃生提供有利條件。
家用噴頭產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)
家用噴頭的國家產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)GB5135.15已于2009年6月1日正式實(shí)施。該標(biāo)準(zhǔn)的編制的主要根據(jù)是家用噴頭的國際標(biāo)準(zhǔn)ISO6182-10:2006 自動噴水滅火系統(tǒng)-家用噴頭的要求和測試方法(Fire protection-Automatic sprinkler systems-Part 10: Requirementsand test methods for domestic sprinklers),并結(jié)合了我國的國情和參照了一些試驗(yàn)數(shù)據(jù)。該標(biāo)準(zhǔn)與其它噴頭標(biāo)準(zhǔn)的主要不同點(diǎn)是它的滅火性能要求、墻面噴灑性能中的濕墻要求和廢止了O型圈作為密封元件的噴頭設(shè)計(jì)方法。
濕墻要求
GB 5135.15中的第6.5.2.1節(jié)規(guī)定:“……家用噴頭應(yīng)連續(xù)打濕試驗(yàn)室四周的墻面,打濕部位距吊頂?shù)木嚯x不應(yīng)大于711mm”。這個(gè)要求規(guī)定了家用噴頭不但將水噴到地面,還有一部分向上并側(cè)向擴(kuò)展噴灑。該要求在某種程度上保證了火災(zāi)不能沿著墻壁向上蔓延,并且降低了室內(nèi)的煙氣溫度,為家用噴頭滿足滅火性能要求打下基礎(chǔ)。
GB 5135.15中的第6.28節(jié)中規(guī)定了家用噴頭的滅火性能要求。試驗(yàn)是在如圖2所示的條件下進(jìn)行的(以非邊墻型噴頭為例)。圖中1為熱電偶,位于吊頂表面后6mm;2為木垛;3為模擬家具組件;4為2只熱電偶,其中一只位于吊頂下76mm,另外一只位于地面上1.6m;5為熱電偶,位于吊頂下76mm;6為家用噴頭;W為單只噴頭設(shè)計(jì)寬度;L為單只噴頭設(shè)計(jì)長度。室內(nèi)的南北方向各有一個(gè)開口,在試驗(yàn)中提供自然通風(fēng)。試驗(yàn)中最多2只家用噴頭啟動,試驗(yàn)室門口的第3只噴頭不應(yīng)啟動(一旦啟動試驗(yàn)被判為失?。沂覂?nèi)溫度應(yīng)滿足a) 吊頂下76mm處最高溫度不應(yīng)超過315℃;b) 地面以上1.6m處最高溫度不應(yīng)超過93℃,且任何連續(xù)2min內(nèi)的平均溫度不應(yīng)超過54℃;c) 吊頂表面后6mm處吊頂材料最高溫度不應(yīng)超過260℃。居家場所希望通過少量噴頭進(jìn)行滅/控火,幫助人員疏散,不允許打開過多的噴頭,否則會造成水量或壓力不足的現(xiàn)象。因此標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定門口的第3只噴頭不應(yīng)啟動。家用噴頭向上噴水的目的之一就是降低天花板附近的煙起溫度,防止過多噴頭打開。家用噴頭控制室內(nèi)溫度是它的一個(gè)重要作用,控制室溫既能幫助人員逃生,又能防止發(fā)生轟然,將火控制在起火點(diǎn)。因此標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了一系列的對溫度的控制要求。
家用噴頭系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范現(xiàn)行的2005年版的自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB 50084-2001)沒有家用噴頭的設(shè)計(jì)要求。
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