邊墻型噴頭的設(shè)計

發(fā)布時間：2016-7-22

邊墻型噴頭的設(shè)計

邊墻型噴頭的優(yōu)點安裝簡便，在一些不考慮吊頂?shù)姆块g，如辦公室、客房，邊墻型噴頭安裝比較隱蔽，與風(fēng)口、燈具互不干擾，較受歡迎；邊墻擴(kuò)展型噴頭由于保護(hù)面積大，保護(hù)跨度大，更是受到設(shè)計者的青睞。但由于邊墻型噴頭與普通噴頭有著不同的特點，設(shè)計時往往會出現(xiàn)一些問題。

1、不分場合，隨意設(shè)計

邊墻型噴頭的缺點是：與室內(nèi)zui不利處起火點的距離較遠(yuǎn)，影響噴頭的受熱，造成滅火延誤，影響滅火效果。

因此國內(nèi)外規(guī)范對此種噴頭的使用條件要求較嚴(yán)，對邊墻型擴(kuò)展覆蓋噴頭使用更是有著很大限制。我國《噴規(guī)》6．1．3 條規(guī)定：頂板為水平面的輕危險級、中危險級I級居室和辦公室，可采用邊墻型噴頭。美國NFPA-13(2002年版)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：邊墻型噴頭僅能在輕危險級場所中使用，只有在經(jīng)過特別認(rèn)證后，才允許在中危險級場所按經(jīng)過特別認(rèn)證的條件使用。有些設(shè)計者不論場合，為了美觀，隨意應(yīng)用的做法是錯誤的。

2、噴頭保護(hù)跨度超過噴頭的zui大保護(hù)跨度

邊墻型噴頭靠邊墻安裝，水是噴向其正前方的，受重力影響水流zui終以拋物線狀落地如圖所示：

從噴頭至水流落地點的水平距離叫噴頭的射水跨度，因其不滿足“能夠噴濕對面墻和鄰近端墻距濺水盤1.2m高度以下的墻面”的要求，因此不能叫保護(hù)跨度。因為從落地點至濺水盤1.2米高度以下的那段拋物線的水量，在保護(hù)區(qū)地面上的噴水強度不能滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，不能起到保護(hù)作用。按照標(biāo)準(zhǔn)要求只取噴頭至距噴頭濺水盤1.2米高度處之間布水線，這段布水拋物線的水平投影叫zui大保護(hù)跨度。設(shè)計時有人誤將噴頭的射水跨度當(dāng)做噴頭的zui大保護(hù)跨度來校核噴頭的保護(hù)跨度是錯誤的。

3、噴頭保護(hù)面積內(nèi)噴水強度不足

《噴規(guī)》表7．1．12中的數(shù)據(jù)，是標(biāo)準(zhǔn)噴頭K=80，在0.1MPa的工作壓力下，在噴頭前噴水量占流量的70％～80％，噴向背墻的水量占20％～30％流量的原則下，符合噴水強度要求計算出來的。如果選用標(biāo)準(zhǔn)邊墻型噴頭，且噴頭的工作壓力是0.1MPa，可以直接套用表中的數(shù)據(jù)。如果噴頭的工作壓力不是0.1MPa，或者選用非標(biāo)準(zhǔn)邊墻型噴頭，則要按下面兩個原則就行設(shè)計計算：

1）按噴頭工作壓力查噴水曲線，計算出噴頭的zui大保護(hù)跨度和噴頭的zui大間距。噴頭的zui大保護(hù)跨度和噴頭的zui大間距都應(yīng)該滿足“能夠噴濕對面墻和鄰近端墻距濺水盤1.2m高度以下的墻面”的要求。按噴頭的zui大保護(hù)跨度和噴頭的zui大間距布置噴頭。

2）計算噴頭的噴水強度是否滿足要求。

不少設(shè)計者只注意到*點，卻忽視了第二點，往往造成噴頭保護(hù)面積內(nèi)噴水強度不足。

例如辦公室，凈寬4.26米，凈長6.06米，按中危險I級設(shè)計自噴系統(tǒng)，選用K=115邊墻擴(kuò)展型噴頭，工作壓力0.2MPa。查噴頭在0.2MPa時的噴水曲線，得zui大保護(hù)跨度為6.2米，zui大間距為2.55x2=5.1米。保護(hù)跨度6.06米＜zui大保護(hù)跨度為6.2米，符合要求。

噴頭流量q=115x(10x0.2)0.5=162.6(L/min)

噴頭有效噴水量qu=80%x162.6=130.1(L/min)

噴頭噴水強度Q=130.1/(6.2x5.1)=4.10(L/min.m2)

這里的“噴頭噴水強度”是指單個噴頭在有效保護(hù)面積內(nèi)的平均噴水強度，是采用噴頭zui大有效保護(hù)面積內(nèi)噴頭噴水量占噴頭噴水量的70~80%計算出來的。筆者也曾經(jīng)這樣計算過K=115邊墻擴(kuò)展型噴頭，工作壓力0.1MPa時的噴水強度：把全部噴向地面的噴水的濕水邊線（曲線），用二次拋物線Y=0.536X2-6.2量化，再用微積分計算出地面濕水面積約為28m2，平均噴水強度為115/28=4.1(L/min.m2)。這個結(jié)果和用前面的計算方法得到的結(jié)果基本一致。這個方法比較麻煩，但可以證明采用“噴頭zui大有效保護(hù)面積內(nèi)噴頭噴水量占噴頭噴水量的70~80%”計算噴頭噴水強度是可行的。

從計算結(jié)果可以看出，K=115邊墻擴(kuò)展型噴頭，工作壓力0.2MPa時zui大保護(hù)面積6.2x5.1=31.6m2，雖然大于該辦公室面積只有4.26x6.06=25.8m2，但布置一個噴頭不能滿足噴水強度要求。應(yīng)該在該辦公室布置2個噴頭。單排布置可以符合要求，當(dāng)然，雙排布置滅火效果會更好。這時，保護(hù)面積內(nèi)的噴水強度為8.2 L/min.m2，高于要求噴水強度6 L/min.m2的1/3以上，可以考慮減少噴頭工作壓力。下表是該辦公室布置2個K=115邊墻擴(kuò)展型噴頭的計算結(jié)果：

工作                       0.2 Mpa              0.15MPa

壓力                       0.2 Mpa                0.15MPa

zui大保護(hù)跨度                6.2m                  5.3m

zui大間距                    5.1m                 4.8m  

射水跨度                    8.0m                 7.2m

噴頭噴水強度(L/min.m2)      4.10                 4.43

單排布置                    滿足要求             不滿足要求

雙排布置                    滿足要求              滿足要求

綜上所述，該辦公室可以單側(cè)布置兩個K=115邊墻擴(kuò)展型噴頭，工作壓力0.2MPa；也可以雙排布置兩個K=115邊墻擴(kuò)展型噴頭，工作壓力0.1MPa。

從上表也可以看出，單個K=115邊墻擴(kuò)展型噴頭邊的噴水強度在4.10~4.65L/min.m2范圍內(nèi)，單個噴頭只能滿足輕危險級場所噴水強度要求，噴頭單排或雙排布置，如果噴頭布置恰當(dāng)，可以滿足中危險I級場所噴水強度要求。這樣，從另外一個方面，也就不難理解為什么規(guī)定邊墻型噴頭只能用在輕危險級、中危險級I級場所了。

有人這樣計算：：

K=115邊墻擴(kuò)展型噴頭，工作壓力0.2MPa，

噴頭流量q=115x(10x0.2)0.5=162.6(L/min)，

噴頭有效噴水量qu=70%x162.6=113.8(L/min)，

輕危險級zui大保護(hù)面積=113.8/4=28.5（m2），

中危險I級zui大保護(hù)面積=113.8/6=19.0（m2）。

計算結(jié)果：該辦公室按中危險I級應(yīng)設(shè)兩個噴頭。

雖然計算的結(jié)果和前面計算結(jié)果一樣，但概念卻是錯誤的。輕危險級場所保護(hù)面積28.5m2無疑是正確的，因為只要在噴頭zui大保護(hù)范圍內(nèi)，其噴水強度達(dá)到了輕危險級場所噴水強度4L/min.m2的要求; 中危險I級場所，即使房間面積小于上述計算結(jié)果“中危險I級zui大保護(hù)面積19.0m2”，如果只設(shè)一個噴頭，其噴水強度為4.10L/min.m2，還是達(dá)不到中危險I級場所噴水強度6L/min.m2的要求，設(shè)置兩個噴頭才可以滿足要求。如果我們把單個噴頭zui大有效保護(hù)面積內(nèi)噴水強度看作一致的話，噴頭的噴水強度是不會隨著房間面積的大小而變化的，因為噴到墻上的水量對地面來說是無效的水量。也就是說，我們不能簡單的計算出一個噴頭的zui大保護(hù)面積，用它去核算房間的保護(hù)面積就了事。

4、噴頭濺水盤距頂板的距離太大

規(guī)范對邊墻型噴頭濺水盤距頂板的距離有嚴(yán)格限制，許多設(shè)計往往忽略這一點?！秶娨?guī)》7．1．14規(guī)定： 直立式邊墻型噴頭，其濺水盤與頂板的距離不應(yīng)小于100mm，且不宜大于150mm，與背墻的距離不應(yīng)小于50mm，并不應(yīng)大于100mm。水平式邊墻型噴頭濺水盤與頂板的距離不應(yīng)小于150mm，且不應(yīng)大于300mm。但是一般裝有邊墻型噴頭的位置往往有梁，要保證規(guī)范要求的距離就必須將支管外露，有些設(shè)計，為了美觀就將噴頭就裝在梁底，這嚴(yán)重影響噴頭的感溫效果，噴頭得不到及時開放，延誤滅火時機。