辛欣 XIN Xin；黄长添 HUANG Chang-tian
（国核工程有限公司，上海 200233）
摘要： 自动喷淋灭火系统喷头的布置是否合理、正确，将决定其能否及时动作，能否按规定强度喷水。结合设计实践，对喷头布置和选型进行分析和探讨，提出一些设计思路和方法。
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关键词 ： 自动喷淋灭火系统；喷头布置；喷头选型
中图分类号：TU892 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2015）24-0099-03
作者简介：辛欣（1987-），男，江苏镇江人，设计进度管理专业，助理工程师，研究方向为设计及设计管理。
0 引言
近些年来，自动喷淋系统作为一种便捷高效的灭火措施已在建筑工程中得到了广泛地应用，其中，喷头作为系统中最直接的灭火元件，其选取和布置都会影响到整个系统的灭火效率。本文结合系统设计和工程实践对自动喷淋灭火系统中喷头布置及合理选用等问题进行分析和探讨。
1 喷头的布置
合理布置喷头是自动喷水灭火系统设计中的关键，它将决定喷头能否及时动作，能否按规定强度喷水，喷头的布置在于更好地保证系统的喷水强度和喷水的均匀性及其适时开放。
1.1 喷头布置的基本原则
①喷头的布置应不超出其最大保护面积以及喷头最大和最小距离，喷头的最大保护面积由“喷规”规定，最小保护面积由喷头最小工作压力和“喷规”规定的喷头最小间距两者确定。喷头的保护面积应在最大保护面积和最小保护面积之间，且随喷头工作压力的增加而增加。
②喷头应设在顶板或吊顶下易于接触到火灾热烟气流并有利于均匀布水的位置，保证喷头的热敏元件能够及时完成受热动作，同时应防止障碍物屏障热烟气流对喷水形成阻挡而削弱喷淋系统的灭火能力。当喷头附近有障碍物时应符合“喷规”7.2节的规定或增设补偿喷水强度的喷头。
③结合现场实际，全面分析，其他专业积极配合协调。
④喷头的保护面积应符合“喷规”的要求。
1.2 喷头布置间距的确定
喷头布置时要求设置场所喷头洒水不留空白点，也不能出现过多的重复覆盖面积，此外，还需考虑喷头实际工作压力等。目前喷头的布置有三种形式：正方形、长方形及菱形布置，可根据建筑面积灵活选取布置形式。一般来说，喷头的布置形式宜按喷头实际工作压力并结合结构柱网布置形式确定，同时满足“喷规”的要求，见表1。
通常在施工中以正方形和长方形喷头布置方式为主。现以正方形喷头布置为例，如图1所示。
式中：Q—喷头喷水流量，（L / min）；
P—喷头工作压力，（MPa）；
K—喷头流量系数，取80。
以作用面积内喷水强度6L/min.m2、水压0.1MPa为为例进行分析，则单个喷头最大保护面积为S=Q/6=13.33，喷头间距L=3.6m，则喷水半径R=2.5m，依次类推可得出系统压力分别为0.05、0.10、0.20、0.25MPa时的喷头布置间距，见表2。
由此可知，喷头布置间距随压力的增加而增大，喷头前作用水头越大喷水量越大，保护面积越大，喷头的喷水半径越大，喷头的布置间距即可随之加大。
在“喷规”中明确规定：对于轻、中危险级建筑在进行系统水力计算时，应保证作用面积内平均喷水强度不小于对相关规定，但其中任意4个喷水组成保护面积内平均喷水强度不应超过规定值的±20%，那么由此可以推算出喷头布置的间距范围。
由图1可知，A、B、C、D共4个喷头组成的正方形中的喷水强度为q=Q/L2，其中Q：正方形ABCD面积的喷水量；L：正方形边长（喷头间距）。
1.3 障碍物的影响
喷头布置时，障碍物影响主要有梁、风管、电缆桥架、排管等，其距离需满足表4的要求。但在实践过程中，大多数障碍物都无法避让，通常采用增补喷头的措施，例如在宽度大于1200mm风管底部增设喷头补强，距离超过1200mm排管上不无风管等遮挡物时，喷头的设置可参考格栅镂空型吊顶做法，若排管上部有风管时，需在排管下方增设喷头，并应加集热板。喷头距地净高不到2.2m时，喷头需加保护罩，防止碰撞。轻危险级或中危I级场所，也可以选用侧墙式喷头，但安装位置需谨慎考虑，原则是由于喷头的感温集热。
对于净空大于800mm，且有可燃物，按照规范要求，应在吊顶内设置喷头。此时洒水受风管、梁等的阻挡更多，一般大风管贴梁底部安装，大多数喷头设在风管上部，距顶板75~150mm，两侧受梁阻挡，这时喷头被梁和风管包围，难以发挥作用。此时需要用吊顶内专用喷头。
2 喷头的选型
2.1 喷头的分类
根据分类形式的不一样，喷头分类可以见表5。
2.2 喷头选用注意的问题
①直立型和下垂型标准洒水喷头，允许用于任何危险场所和建筑物内；快速反应喷头不能用于严重危险等级场所；对于仓库危险等级，当设计喷水强度不大于12L/（min·m2），采用标准反应的洒水喷头时，其流量系数为115，当喷水强度大于12L/（min·m2），采用标准反应的洒水喷头时，其流量系数为160，或者采用流量系数更大的仓库专用喷头，如ESFR喷头。但当喷水强度不大于8L/（min·m2）时，可采用流量系数为80的标准反应喷头，经专门认证的快速反应喷头被允许用于仓库危险场所，如ESFR喷头等。
②边墙型洒水喷头仅被用于轻危险度等级场所，且天花板、吊顶或屋面板应是光滑平整，当吊顶有凹凸不平时不宜采用。经过专门认证的边墙型喷头，可用于中危险等级场所，且天花板光滑平整，其喷水强度满足中危险等级的要求。
③扩展覆盖面喷头仅用于无障碍物结构，天花板光滑平整，且坡度不大有16.7%，喷头是经过认证的，且最大保护面积不应大于37.1m2，喷水强度不低于“喷规”的要求。
④快速反应喷头、ESFR喷头、住宅喷头仅用于湿式系统。
⑤当建筑结构或其它特殊场合要求独特的洒水分布时，允许喷头按不同于常规但能达到特殊效果的布置要求安装。
⑥闭式喷头的公称动作温度宜高于环境最高温度30℃。在有些不宜接受热量的部位,可采用温度等级较低的喷头；在局部温度较高的部位,可采用温度等级较高的喷头。
3 结语
喷头的布置应充分利用系统工作压力适当调整喷头的布置形式和间距，同时还应考虑喷头的安装高度等具体情况，设计时必须结合工程实际情况，满足规范要求，力求达到喷头布置的安全、经济和实用的目的。
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