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消防炮灭火系统的应用与发展趋势

文章出处:www.iamluk.com责任编辑:人气:0发表时间:2018-06-21【

随着建筑规模的逐步扩大,对消防灭火系统提出了更高要求,传统的消火栓系统已难以独立承担灭火任务。而以流量大、射程远著称的消防炮灭火系统则成为大空间消防灭火的重要设备。目前,消防炮在大空间场所的灭火中起着非常重要的作用,并将以智能化与低成本为发展方向。
一、灭火系统的发展与消防炮
灭火系统从手动式发展到自动式,再进一步发展为主动式喷水灭火系统,经历了三个历史发展时期。手动式喷水灭火系统由室内消火栓与消防软盘为主体,包括水枪、水带等配件构成的传统灭火系统。而自动式灭火系统则主要是指自动喷水灭火系统,并分为自动闭式系统与自动开式系统两种。其自动式主要体现为:喷头感知热量,引发玻璃球破裂,开启报警阀从而启动消防泵。主动喷水灭火系统则是从火宅发生、确认、系统启动、开始喷水直至灭火完成的整个过程都是“主动”完成的。该系统具有安全可靠、反应迅速以及灭火效率高的特点。目前,几种灭火系统在消防行业中呈现三足鼎立的局面。
消防炮作为新型的灭火设备不仅应用于传统喷水灭火系统中,而且在主动型灭火系统中也具有非常大的应用潜力。
消防炮一般是指喷水流量大于16L/s的喷水灭火设备,包括自动型与固定型。自动型消防炮主要由红外传感技术、信号处理与通信技术,计算机技术等学科的先进技术相结合,对火宅发生、系统启动、开始并持续喷水灭火以及智能停止喷水等过程进行全面控制。它属于主动型喷水灭火系统,其流量在20-40L/s之间,射程可达50-70米。固定型消防炮需要人工判断与操作,属于手动型喷水灭火系统,能够根据火宅现场具体情况,做出针对性的处理,其流量范围也比自动型消防炮更大,目前国产消防炮流量范围主要在40-200L/s之间,射程能达到40-130米。
二、消防炮应用的现状
1.固定型消防炮的应用 大空间场所的灭火系统设计是目前建筑消防领域的热点问题,传统消火栓水枪作用距离或者消火栓的位置的限制,使得消防水枪的射程达不到消防灭火的要求。这时,固定型消防水炮因其大流量与远射程成为大空间场所的主要灭火设备。可见,固定型消防炮在室内消防系统中,是消火栓系统与自动喷水灭火系统的重要补充,共同构成了室内消防系统。固定型消防炮与其他室内消防系统的具体关系主要表现为:
第一,固定型消防炮的连续工作时间。《固定消防炮灭火系统设计规范》(GB 50338-2003)指出,固定型消防炮“扑救室内火灾的灭火用水连续供给时间不应小于1.0h。”这与《建筑设计防火规范》与《高层民用建筑设计防火规范》中对建筑物一次火灾延续时间的规定(2-3小时)不同,究其原因为:一是固定消防炮的流量比较大,连续时间过长,会造成消防用水量非常大,最终导致消防水池容积巨大;二是固定消防炮流量与压力都很大,能够在短时间内灭火。
第二,固定型消防炮与室内消火栓系统互为补充。一方面,固定消防炮设置于大空间场所能够对室内消火栓系统无法覆盖的灭火区域起到很好的补充。另一方面,在大空间场所尽管设置了固定消防炮,但是固定消防炮存在仰、俯角回转的死角,无法保证所有区域完全覆盖。这就需要设置室内消火栓系统保护这些死角,并保证建筑内任何位置都受到两个消火栓水枪的保护。
第三,固定消防炮与自动喷水灭火系统存在差异。《建筑防火设计规范》对设置自动喷水灭火系统的场所做了规定,并在8.5.7中,对固定消防炮的设置也有规定:“建筑面积大于3000m2且无法采用自动喷水灭火系统的展览厅、体育馆观众厅等人员密集场所,建筑面积大于5000m2且无法采用自动喷水灭火系统的丙类厂房,宜设置固定消防炮等灭火系统。”这为大空间场所应用固定消防炮系统替代自动喷水灭火系统提供了一个方法。
然而,这仅仅是一种替代的观念。固定消防炮与自动喷水灭火系统存在较大的差异:前者为手动、远程操控,后者为纯粹的“自动”操控。因此,固定消防炮在性能上难以完全代替自动喷水灭火系统的功效。自动喷水灭火系统运行过程是完全自动化的:根据火宅发生时热量传导,促使喷头开启,进而开启自动喷淋泵进行灭火。固定消防炮则需要人工远程、手动控制,才能实现灭火。这使得在启动响应时间,灭火效果上与自动喷水灭火系统存在差距。
第四,消防用水量的要求。一般情况下,室内消火栓系统和固定消防炮不会同时启动,固定消防炮用水量会大于等于多层或者高层建筑室内消火栓用水量。因此,室内消防用水量可以根据固定消防炮用水量来计算,且应符合《固定消防炮灭火系统设计规范》规定,不小于40L/s。如果同时设置固定消防炮与自动喷水灭火系统,那么宜叠加二者的用水量。考虑各系统火宅延续时间不同,各自的消防用水量应分别进行计算。
2.自动型消防炮的应用 自动型消防炮具有固定型消防炮的流量与射程,所以,完全能够发挥固定型消防炮在室内消防系统中的作用。
第一,与室内消火栓系统互为补充。自动型消防炮具有固定型消防炮的特点,也存在死角。因此,在大空间场所,需要同时设置消防炮灭火系统与室内消火栓灭火系统,保证建筑物内任何场所能获得消防系统的保护。
第二,自动型消防炮是自动灭火系统的补充。固定消防炮因性能上的缺陷无法完全替代自动喷水灭火系统。但是自动型消防炮则可以自动或者主动地进行灭火,成为自动喷水灭火系统的有力补充。我们可以从自动消防炮与单个喷头的保护面积比较中,看到前者的重要作用。根据《建筑设计防火规范》条文说明8.5.7指出:“单台消防炮的保护面积比单只喷头的保护面积大得多,其喷水强度也是喷头的几十倍……”所以,自动消防炮无论从火宅判断,自动启动与快速灭火以及灭火效果上看,都能够满足自动喷水灭火系统的要求,并替代之。
但由于成本等因素的影响,自动消防炮仅仅应用于建筑物内大空间等自动喷水灭火系统无法覆盖的位置,其余部位仍以设置喷淋系统为主。
第三,消防用水量的要求。《自动消防炮灭火技术规程》同样规定,民用建筑中用水量不应小于40L/s。所以,自动消防炮作为室内消火栓系统的补充设置时,其消防用水量大于等于室内消火栓系统用水量,能够满足消火栓灭火系统的用水量要求。如果,自动消防炮作为自动喷水灭火系统的补充设置时,从已有文献[3]看,自动消防炮的喷水强度大于自动喷水灭火系统所有危险等级的喷水强度。所以,仅仅从灭火的效果来看,自动消防炮完全可以代替自动喷水灭火系统。
三、消防炮发展趋势
目前,随着建筑规模的不断扩大,大空间消防将成为人们越来越关注的热点问题,消防炮灭火系统恰好适应了现代消防的需求,其应用前景非常广阔。
1、操控将更为智能化。消防炮“自动化”是其发展的必然趋势,随着自动喷水灭火系统的广泛应用,其“自动”灭火的优势得到业界的认可,消防炮具有流量与射程的优势,但在自动性能上还存有缺陷,解决该问题,成为其发展的趋势之一。
2、造价将更被人接受。目前,消防炮的造价偏高,只有小部分业主能够接受,这影响到消防炮的市场认可。解决这一问题,降低其成本造价将成为今后的发展方向。


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