高、大型公共建筑、工業(yè)廠(chǎng)房、儲存倉庫等隨著(zhù)我國經(jīng)濟建設的發(fā)展不斷涌現，這些建筑物無(wú)論在體型大小、空間高度使用功能、裝修標準等方面均較過(guò)去50－70年代修建的同類(lèi)型建筑更具現代化、大型化、非標準化。

　　高大空間的民用建筑如：大型劇場(chǎng)、會(huì )展中心、大會(huì )堂、博物館等；生產(chǎn)性建筑如：各種生產(chǎn)類(lèi)別的工業(yè)廠(chǎng)房、飛機維修庫、儲存倉庫、飛機發(fā)動(dòng)機車(chē)間等這些建筑不僅體型大，高度高，除普通生產(chǎn)廠(chǎng)房和儲存倉庫外大都有較高的裝修標準，同時(shí)也是使用功能復雜、人員密集、火災隱患大的大型空間建筑。

　　自動(dòng)噴水滅火系統設計規范第4、3、2條規定：“室內凈空高度超過(guò)8.0m的大空間建筑，在其頂板或吊頂下可不設噴頭”本條主要參照日本消防法規關(guān)于大型劇場(chǎng)觀(guān)眾廳的噴頭布置而提出來(lái)的，主要考慮到噴頭安裝高度太高熱敏元件將達不到預期效果。

　　作者計為此條規定適用于某些建筑的中庭或是共享空間等，而不適用于各種高、大空間建筑。

　　無(wú)凝在高大型建筑內采用普遍型噴頭的自動(dòng)噴水滅火系統是無(wú)法達到控火、滅火的目的，更不能套用《自噴》規范第4、3、2條的規定不設噴頭，不加保護。應該根據建筑物（或構筑物）的使用功能、火災危險性、建筑物體型高度等督促檢查情況綜合考慮建筑防火設計方案和消防技術(shù)措施。

　　建筑物的防火安全設計是一門(mén)綜合性科學(xué)，是由多專(zhuān)業(yè)（建筑、結構、空調、電氣、給排水專(zhuān)業(yè)）共同采取防范措施的綜合體現，而直接參與撲滅火災的當屬各種自動(dòng)消防滅火系統。

　　鑒于我國國情和經(jīng)濟體制的關(guān)系我國目前對于上述高大空間建筑無(wú)論在消防設計技術(shù)、產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和研制、火災報警和聯(lián)動(dòng)控制、規范管理等各方面與國外相比尚存在一定差距。

　　以水為滅火劑的自動(dòng)噴水滅火系統在各種類(lèi)型建筑中（除不能用水撲救的建筑或部位外）都是有效也是最經(jīng)濟的。高大空間建筑自動(dòng)噴水滅火系統應用技術(shù)的研究中關(guān)鍵是噴頭構造和性能的技術(shù)研究。因為噴頭起著(zhù)探測火災、噴水滅火的作用，滅火效果在很大程度上取決于噴頭的選擇和布置的合理性，因此，目前許多國家均在大力研制和開(kāi)發(fā)各種性能?chē)婎^，如：快速響應大水力噴頭；大水滴噴頭；自動(dòng)啟、閉噴頭；大覆蓋面側墻型噴頭等等，有了具有各種特性的噴頭問(wèn)世才能使自動(dòng)噴水滅火系統應用范圍更廣，滅火更安全、可靠。例如：目前被美國消防協(xié)會(huì )NF－PA－231認可的ESFR噴頭的應用對于大型高架倉庫以及空間高度不超過(guò)12.0m的大型建筑的自動(dòng)噴水滅火系統的功能更完善，滅火更安全、可靠。

　　例舉以下數例，意在說(shuō)明高度超過(guò)8.0m的大型空間如何應用自動(dòng)噴水滅火系統加以保護的設計技術(shù)措施；另一方面意在呼吁有關(guān)科研、設計、生產(chǎn)部門(mén)更多地投入研制、開(kāi)發(fā)我國自己的特種性能?chē)婎^，以完善和提高自動(dòng)噴水滅火系統功能。

　　實(shí)例之一：

　　某工程單層廠(chǎng)房占地面積30000多平方米，屬丙類(lèi)生產(chǎn)類(lèi)別，按《建規》規定該廠(chǎng)房除了應設置消火栓滅火系統外，還應設置自動(dòng)噴水滅火系統廠(chǎng)房平均高度8.30m，廠(chǎng)房?jì)扔兴奶幉晒馓齑�，（兩處面積720m2，兩處面積540m2）由于采用豎式天窗，故采光天窗處屋面比其他地方高于3.0m該處噴頭若吊在屋面板下，則噴頭距地面高度＞8.0m，噴頭熱敏元件的動(dòng)作會(huì )受到影響；若選用其他大水力噴頭或是快速響應大水滴噴頭的話(huà)，一方面國內此類(lèi)產(chǎn)品缺少，另一方面一個(gè)車(chē)間內不宜搞二個(gè)不同壓力的噴淋系統，（非采光天窗處仍為普通自動(dòng)噴水滅火系統），經(jīng)多次研究比較決定采用加集熱板的輔助技術(shù)措施方案予以解決。

　　集熱板系在高架倉庫內分層布置噴頭時(shí)當分層板上有孔洞、縫隙時(shí)應在該處噴頭上方設置集熱板，目的是當發(fā)生火災時(shí)為使噴頭感溫元件能在其上方局部面積內迅速聚熱而受到感應及時(shí)開(kāi)放噴水、集熱板僅僅是一種輔助技術(shù)措施，最后確定方案如下：

　　廠(chǎng)房?jì)劝粗形ｋU級設防，滿(mǎn)鋪噴頭，噴頭安裝高度一律距地7.6－8.1m，距屋面板內底距離≤300mm（非采光天窗處）；在采光天窗處下方噴頭則距采光天窗處屋面板內底為≤3.3m，噴頭的熱敏元件無(wú)法達到預期效果，為此，該處噴頭（共約200多個(gè)）每個(gè)噴頭上方均加設集熱板。

　　集熱板為鋁合金金屬板或白鐵皮板，每塊尺寸300×400mm（規范規定集熱板面積不應小于1200mm2，最小一邊不應小于200mm翻邊20mm）（見(jiàn)下面示意圖），板中鉆一小孔，孔徑略大于？25mm鍍鋅鋼管外徑，將板套在？25mm噴頭連接支管上，然后采用點(diǎn)焊，將板固定在噴頭連接地支管上，噴頭距板內底距離為75－150mm此時(shí)噴頭朝下安裝，而其它部位不加集熱板的噴頭均朝上安裝。

　　實(shí)例之二：

　　某貨運中心原設計層高8.1m，屋頂為金屬承重結構，按有關(guān)規定設置了自動(dòng)噴水滅火系統，原設計噴頭安裝標高為距地7.7m，后因需要業(yè)主自行決定將鋼屋架連同自動(dòng)噴水滅火系統管道一起往上抬高2.3m，這樣噴頭安裝高度變成距地10.0m，消防部門(mén)不予驗收，后經(jīng)多方研究采用加層安裝自動(dòng)噴水滅火系統方案，即原已安裝的自動(dòng)噴水滅火系統管道及噴頭位置和高度不變，另在下方相同平面，不同高度再增設一層自動(dòng)噴水滅火系統管道及噴頭位置和高度不變，另在下方相同平面，不同高度再增設一層自動(dòng)噴水滅火系統，其噴頭設在距地7.6m高度（吊在屋架下弦下面）。上面一層噴淋系統作為保護鋼屋架使用，噴頭朝上安裝，這樣鋼屋架可不再涂刷防火涂料等其他防火措施：下面新增的系統作為保護地面上物資使用，但由于噴頭距上方屋面板距離達2.8m超過(guò)了規范規定的不大于150mm距離要求。因此，在下面一層每個(gè)噴頭上方均加設一個(gè)集熱板，集熱板做法同上。

　　實(shí)例之三：

　　某飛機維修中心，總建筑面積13，868m2，長(cháng)152m，寬91.5m，屋頂為金屬承重構件，坡屋面頂最高高度為35.0m，最低31.5m平均屋面高度33.25m，屬I(mǎi)類(lèi)機庫，可同時(shí)停放或維修二架波音747飛機，由于屋面平均高度達33.25m，面積達13868m2，其保護對象又是價(jià)值連城的飛機，普通的自動(dòng)噴水滅火系統是無(wú)能為力的，按《飛機庫設計防火規范的GB50284－98》（以下簡(jiǎn)稱(chēng)機規）有關(guān)規定，針對I類(lèi)機庫這樣高大空間建筑鋼屋架要保護，地面停放或維修的飛機要保護，以及機庫建筑、工作人員和消防救援人員的安全均應得到有效的保護。

　　一般飛機進(jìn)庫時(shí)其油箱內載有燃油，在維修過(guò)程中可能發(fā)生燃油火災，其火災危險性大，蔓延速度快，火災損失大，屬?lài)乐匚ｋU級，按《機規》要求設置了以下自動(dòng)消防系統：

　　1、泡沫一水雨淋滅火系統，該系統的任務(wù)是冷卻屋頂承重金屬構件保護鋼屋架和撲滅機庫地面油火，同時(shí)保護工作人員疏散和消防救援人員的安全。

　　對飛機庫的滅火設計要求應是快速反應、快速滅火，美國消防協(xié)會(huì )NFPA－409飛機庫防火標準要求30秒內控制火災，60秒內撲滅火災，要在短時(shí)間內達到控火滅火的，唯有采用自動(dòng)化程度高，滅火效果好的泡沫一水雨淋系統。采用泡沫一水雨淋系統冷卻屋頂承重金屬構件可不再?lài)娡糠阑鸶魺嵬苛�，系一舉雙得的技術(shù)措施。

　　由于飛機停放和維修區占地面積大，I類(lèi)機庫一個(gè)防火分區允許建筑面積為50000－30000m2，如此大面積的機庫內泡沫一水雨淋滅火系統若不采取分區限量供水，其消防系統的計算流量非�？捎^(guān)。按《機規》規定，I類(lèi)機庫的泡沫一水雨淋系統的泡沫混合液供給強度為6.5L／分／m2，（當采用水成膜泡沫液時(shí)）滅火持續時(shí)間45分鐘，（泡沫混合液連續供給10分鐘，隨后35分鐘噴清水），按上述規定系統計算流量相當可觀(guān)，因此宜在平面上進(jìn)行適當分區。

　　按《機規》要求，一個(gè)分區的最大保護地面面積不應大于1400m2，每個(gè)分區應由一套雨淋閥組控制。同時(shí)還規定泡沫一水雨淋系統的用水量必須滿(mǎn)足以火源點(diǎn)為中心30m半徑水平范圍內所有分區系統的雨淋閥組同時(shí)啟動(dòng)的最大用水量。

　　因此在機庫平面內順長(cháng)度方向每10m左右劃成一個(gè)區共計15個(gè)區，每區面積927.2m2＜1400m2，兩個(gè)機塢頭各分一個(gè)區，總共17個(gè)區由十七組雨淋閥組控制，按最不利著(zhù)火點(diǎn)為中心30.0m水平半徑范圍內所有泡沫雨淋?chē)婎^同時(shí)灑水的要求，其雨淋系統的最大計算消防用水量為588L／S.

　　2、由于機翼面積大于280m2，按規定還應設置翼下泡沫槍和泡沫槍滅火系統，翼下泡沫槍滅火系統是泡沫一水雨淋系統的輔助滅火設施，其功能是將泡沫直接噴射到機翼和中央機翼下部的地面，控制和撲滅泄漏燃油發(fā)生的流散水，同時(shí)對機身下部有冷卻作用。當采用水成膜泡沫液時(shí)，泡沫混合液的設計供給強度不小于4.1L／min/m2，連續供給時(shí)間不小于10.0分鐘。泡沫滅火系統可以與翼下泡沫槍滅火系統合并設置，也可與普通消火栓滅火系統合并設置（此時(shí)應自備泡沫液）。泡沫采用室內消火栓接口，公稱(chēng)直徑D65mm，消防水帶長(cháng)度不宜小于40.0m，對于任一著(zhù)火點(diǎn)必須有二支泡沫槍同時(shí)到達。當采用水成膜泡沫液時(shí)，一支泡沫槍的泡沫混合液流量不小于4.0L／S，連續供給時(shí)間不小于20.0分鐘，善于機庫各種滅火系統設計有關(guān)技術(shù)問(wèn)題不再一一介紹。

　　上述實(shí)例僅為了說(shuō)明在種種不同高大空間生產(chǎn)性建筑內當建筑高度超過(guò)8.0m時(shí)，如何完善自動(dòng)噴水滅火系統設計的有關(guān)技術(shù)措施。對于儲存倉庫特別是高架倉庫等嚴重危險性建筑自動(dòng)噴水滅火系統設計（不能用水保護的儲存倉庫不在此列），更是當前設計中的焦點(diǎn)。以?xún)Υ姹��?lèi)物品為例，其儲存對象為閃點(diǎn)≥60℃的液體和可燃固體，一旦發(fā)生火災不僅火災發(fā)展迅速，蔓延速度快，造成的火災損失也大。

　　高架倉庫由于層高高，《自噴》規范第4、2、3條要求：（i）設置在屋面板下的噴頭間距不應大于2.0m；（ii）貨架內應分層布置噴頭。。。。。。；（iii）分層板上如有孔洞、縫隙，應在該處噴頭上方設置集熱板。

　　高架倉庫分層設置噴頭，無(wú)論從技術(shù)、經(jīng)濟、安裝、維護管理諸方面都比普通庫房采用自動(dòng)噴水滅火系統投資大，要求嚴，維護管理工作量大。能否簡(jiǎn)化系統設計，減少投資，又能確保滅火安全，是目前許多國家正在進(jìn)行研究的一個(gè)課題。其核心是針對高危險火災且堆積很多貨物的大面積高空間的儲存倉庫自動(dòng)噴水滅火系統應采用什么樣噴頭的問(wèn)題。

　　我國目前在這方面的技術(shù)投入幾乎是空白，而英、美等國在這方面作了大量的研究工作。

　　目前有美國可靠公司（Reloable）的早期滅火快速反應（ESFR）噴頭；英國噴寶的LD型大水滴灑水頭和ESFR－1型早期壓制快速動(dòng)作灑水頭等專(zhuān)為對付高危險度的火災。

　　ESFR噴頭有一個(gè)快速反應熱敏元件，此元件使該種噴頭比傳統普通噴頭反應快得多（當庫房高度超過(guò)8.0時(shí)，熱敏元件的快速反應尤其重要）這對保證噴頭能及時(shí)開(kāi)放噴水滅火致關(guān)重要，同時(shí)該噴頭在高壓下（噴頭處工作壓力不小于0.35MPa）噴出大量的水（？19mm噴咀，在最小壓力0.345MPa作用下，ESFR噴頭出流量為6.3L／S），有足夠的水流量抑制火災。

　　ESFR噴頭的另一特點(diǎn)是噴頭在撲滅貨架上部火的同時(shí)，噴頭中心有一股強大的水柱，可以穿過(guò)貨架撲滅在噴頭下方貨架底部的火災，因此，安裝了ESFR噴頭，就可以取消分層布置的噴頭，噴頭直接安裝在屋面板下，噴頭間距可達3.05m.這就大大簡(jiǎn)化了系統設計，同時(shí)也提高了該系統在控火、滅火的可靠性，因為ESFR噴頭是以噴出水流的動(dòng)量（高壓和大水滴）直接作用于火災物體的表面。

　　ESFR噴頭的研制和應用為自動(dòng)噴水滅火系統在高大空間建筑尤其是高架倉庫提供更完善、更可靠的保護。

　　ESFR噴頭目前在中國（廈門(mén)－柯達工程，美國戴爾計算機（廈門(mén)）新工廠(chǎng)等工程中應用。據有關(guān)資料提供，美國對安裝ESFR噴頭的自動(dòng)噴火滅火系統的應用條件作了限制，對于高架倉庫而言：倉庫高度不大于12.20m（40英尺）貨架高度低于10.7m（35英尺），同時(shí)對ESFR噴頭的安裝作了極嚴格規定，目的是保證系統更好地發(fā)揮作用。

　　ESFR噴頭滅火系統與我國儲存倉庫等嚴重危險等級建筑自動(dòng)噴水滅火系統設計參數比較如下：

　　設計參數

    噴水強度（L／min.m&sup2；）作用面積（m&sup2；）噴頭工作壓力（MPa）噴頭最大間距（m）每個(gè)噴頭最大保護面積（m&sup2；）噴頭性能K系統類(lèi)別ESFR噴頭系統40.86 111.6 0.35 3.05 9.30 204.8嚴重危險級自動(dòng)噴水滅火系統15.0 300 0.10 2.30 5.40 80.0