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摘要：防火分隔水幕设计是选煤厂消防设计的重要组成部分，本文主要介绍了选煤厂内防火分隔水幕设计在各个阶段的设计重点和要点，以工程实例分析了在设计过程中的细节问题，并提出了设计中对一些特殊问题的解决。
关键词：防火分区消防水幕皮带栈桥 防护分隔
Abstract: the design of fire water curtain separator is an important part of the fire protection design of coal preparation plant, this paper mainly introduces the design of main coal preparation plant fireproof curtain at all stages of design, analysis of the details in the design process of the project, and put forward solutions. For some special problems of.
关键词：防火分区 消防水幕 皮带栈桥 防护分隔
Keywords: Fire District fire water curtain belt Zhanqiao Protection Division
中图分类号：U892文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2013）
前言
随着现代工业化程度的不断深入，大型工业设备的设置对工业建筑提出要求，工业建筑物在高度和面积上不断增大，并且诸多工业生产的特殊性提高了对工业建筑物内消防设计的要求，结合消防设计规范的内容，工业建筑内消防安全的设计及消防设备的设置具有一定的特点。
选煤也称洗煤，即从原煤中分选出符合用户质量要求的精煤的过程。选煤厂是作为实现选煤过程工艺的工业建筑，内部设置有大型浮选机、真空过滤机、大型压滤机等重型机械设备，并且设置有贯穿建筑物内的皮带栈桥等，这些因素决定了选煤厂在消防设计过程中的特殊性。
防火分隔水幕喷头的设置
根据消防设计规范的要求，室内消防系统分为消火栓给水系统、自动喷水灭火系统、水幕系统、气体灭火系统等，根据功能划分，消防水幕系统分为防火分隔水幕及防护冷却水幕。
当建筑消防内部结构逐渐发展为不规则区域划分，往往这些区域实际面积超过建筑防火分区，但根据建筑物的实际使用特征又无法设置防火墙、安装防火门或防火卷帘门，就要依靠防火分隔水幕来实现防火分隔，达到防火分区的面积不超过《建筑设计防火规范》的要求，控制火灾蔓延。
以选煤厂为例，按照《煤炭洗选设计规范》的内容，有原煤运行的构建筑物及皮带栈桥需要设置消防给水系统。建筑物之间通过皮带联系，因为有皮带运行，无法设置防火墙、防火门等，造成建筑防火分区超过《建筑设计防火规范》要求，故应设置防火分隔水幕。图2.1-1为选煤厂原煤仓及原煤皮带，按照规范要求，水幕应设置在建筑物与建筑物连接处，如图2.1-1中云线所示位置。以下以图2.1-1为例阐述水幕系统的计算。
已知图中为原煤仓及原煤皮带栈桥，栈桥净宽度为3.50米，净高度3.50米，栈桥顶距地面4.233米，原煤仓顶凈高度4.80米。根据《自动喷水灭火系统设计规范》（2005 年版）要求：防火分隔水幕的喷头布置，应保证水幕的宽度不小于6米。采用水幕喷头时，喷头不应少于3排；采用开式洒水喷头时，喷头不应少于2排，防火分隔水幕建议使用开式喷头。
图2.1-1 选煤厂原煤仓及原煤皮带
按照开式喷头计算防火分隔水幕的喷头个数、布置形式、报警方式，具体方法如下：
喷头个数计算
喷头的流量q=K=1.33l/s，开式喷头流量系数为80，防火分隔水幕喷头工作压力0.1Mpa
防火分隔水幕喷水强度为2L/s·m，栈桥宽度3.5米，所需要的消防用水量为3.5×2=7 L/s
喷头个数=消防用水量/喷头流量=7/1.33=5.26个，取整为6个。值得注意的是，如果我们求出来的喷头个数为4.26个，由于喷头双向布置形式，也要取整为6个。
喷头布置形式
由以上计算结果可知喷头个数为6个，下面对于喷头的布置形式我们根据规范、图集以及计算来进行讨论。根据《自动喷水灭火系统设计规范》（2005 年版）要求，直立型、下垂型喷头的布置，包括同一根配水支管上喷头的间距及相邻配水支管的间距，应根据系统的喷水强度、喷头的流量系数和工作压力确定，并不应大于《自动喷水灭火系统设计规范》（2005 年版）规范的规定，具体数据详见表2.1-1，且不宜小于2.4米。结合自动喷水和水喷雾灭火设施安装图集（04S206），如图2.1-2中所示，每排喷头中相邻两个喷头间距离为s，即≮2.4米，按照我们第一步计算所得喷头个数及实际栈桥宽度，显然不能满足设计规范及标准安装图集的要求，同时按照《自动喷水灭火系统设计规范》（2005 年版）的要求，防火分隔水幕的喷头布置，应保证水幕的宽度不小于6米。采用水幕喷头时，喷头不应少于3排；采用开式洒水喷头时，喷头不应少于2排。
按照规范，采用开式喷头，布置成两排，每排3个喷头，喷头间距应均布，也就是3.5/3=1.16667米，取整为1.2米，边墙喷头距墙为0.55米。下面我们再来看图2.1-2的喷头布置，图中将两排喷头布置在门洞两侧，达到防火分隔的目的。笔者认为，如果作为一般民用建筑，这样的布置形式无疑是合理的，但是把此种布置形式运用到选煤厂中，则应该根据实际情况来具体分析。如图2.1-2，栈桥顶距地面4.233米，原煤仓顶净高度4.80米。两次有0.567米的高差，按照《自动喷水灭火系统设计规范》（2005 年版）规范要求，直立式边墙型喷头，其溅水盘与顶板的距离不应小于100mm，且不宜大于150mm，那么洞口两端的两排喷头势必存在高差，火灾时形成的水幕墙水量不均，不能发挥出最好的灭火效果。笔者认为，对于选煤厂而言，应将两排喷头布置在洞口的同侧，使出水量均匀分布。
如图2.1-3，鉴于栈桥的特点，中间为皮带，两端为人行，其中一端为人行侧，另一端为检修侧，非检修时不走人，所以一般检修侧宽度在0.6米左右，人行侧为1.2米左右，所以要将水幕主管布置在人行侧，雨淋报警阀组由于阀组结构复杂，占地较大，因而布置在原煤仓内，不影响人行。
表2.1-1 同一根配水支管上喷头的间距及相邻配水支管的间距
图2.1-2 防火分隔水幕双排布置示意图
图2.1-3栈桥雨淋报警阀设置图
水幕系统的几点说明
水幕系统的控制方式与雨淋系统相同，亦可采用感温释放阀、电磁阀、手动控制阀门启动水幕系统。启动方式分为气动控制、电启动、传动管启动及手动应急启动。
电启动即利用电探测元件温感探测器及烟感探测器报警，启动电磁阀及水流指示器，从而启动雨淋报警阀使喷头喷水灭火。手动应急启动为报警阀组自带手动应急按钮，便于阀组事故时应急启动。传动管启动则是利用火灾发生时，充液(水)传动管上的闭式喷头由于温度过高玻璃泡破碎，使充液(水)传动管上闭式喷头与雨淋阀之间形成高程差，控制与雨淋阀连接的充液(水)传动管内的静压，使阀组阀瓣开启，保证传动管上闭式喷头动作后能可靠地开启雨淋阀。传动管联动雨淋阀和供水泵．使与雨淋阀连接的开式喷头同时喷水。根据经济比较，选煤厂雨淋报警阀笔者按照传动管启动方式来进行设计，图3.1-1为传动管启动方式的安装示意。
由图2.1-3可知，栈桥皮带中心线距栈桥下端为1.3米，为原煤运行的中心线，将闭式喷头安装在皮带中心线上可以更有效的探测到火情，达到防灾减灾的目的。由于运煤转载皮带一般带宽不超过1.2米，布置两个闭式喷头，喷头间距3米，符合规范要求。
图3.1-1为传动管启动方式的安装示意
根据喷头个数计算，1.33×6=7.98L/s，阀后流速不超过5m/s，一般控制在3.5m/s左右，根据水力计算表得到雨淋阀后管径为DN65，应按照表3.1-1的要求变径，但由于喷头间距及个数过少，频繁变径会接口管件增多造成局部水头损失过大且厂区内部不美观，故开式喷头都按照管径为DN65布置。
表3.1-1为传动管启动方式的安装示意
安装与调试
水幕系统应设独立的报警阀组或感温雨淋阀。雨淋阀组的电磁阀，其入口应设过滤器。并联设置雨淋阀组的雨淋系统，其雨淋阀控制腔的入口应设止回阀。报警阀组宜设在安全及易于操作的地点，报警阀距地面的高度宜为1.2m。安装报警阀的部位应设有排水设施。每个报警阀组控制的最不利点喷头处，应设末端试水装置，其他防火分區、楼层均应设直径为25mm的试水阀。末端试水装置和试水阀应便于操作，且应有足够排水能力的排水设施。
末端试水装置应由试水阀、压力表以及试水接头组成。试水接头出水口的流量系数，应等同于同楼层或防火分区内的最小流量系数喷头。末端试水装置的出水，应采取孔口出流的方式排入排水管道。
栈桥顶面为坡型屋顶，开式喷头应选择直立型喷头，其溅水盘与顶板的距离，不应小于75mm，不应大于150mm。闭式喷头应选择下垂型喷头，便于探测火灾的发生。管道应尽量靠栈桥边布置与其他水暖管道及电缆桥架做到协调布置。
结语
文中谈及的选煤厂防火分隔水幕的设计案例内容虽然相对简单，但结合选煤厂设备工艺的特点，涵盖了整个选煤厂防火分隔水幕设计中多个重要问题及细节说明，以此延伸，推而广之，即可对选煤厂防火分隔水幕的设计有深入的认识和明确，从而使其设计内容合理化，可实施性更强。
选煤厂作为消防设计中重要的工业建筑之一，优化选煤厂内防火分隔水幕的设内容具有重要的意义，将便于选煤厂防火分隔水幕在火灾状况下迅速有效地实现其功能，避免火灾初期的火势的迅速，减少对工业生产的影响。
参考文献
1 自动喷水和水喷雾灭火设施安装1996；
2 建筑设计防火规范（GB50016-2006）
3 自动喷水灭火系统设计规范（GB50084—2001）
4 煤炭洗选设计规范（GB50359-2005）
5 全国给水排水技术措施09版
关键词：防火分区消防水幕皮带栈桥 防护分隔
Abstract: the design of fire water curtain separator is an important part of the fire protection design of coal preparation plant, this paper mainly introduces the design of main coal preparation plant fireproof curtain at all stages of design, analysis of the details in the design process of the project, and put forward solutions. For some special problems of.
关键词：防火分区 消防水幕 皮带栈桥 防护分隔
Keywords: Fire District fire water curtain belt Zhanqiao Protection Division
中图分类号：U892文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2013）
前言
随着现代工业化程度的不断深入，大型工业设备的设置对工业建筑提出要求，工业建筑物在高度和面积上不断增大，并且诸多工业生产的特殊性提高了对工业建筑物内消防设计的要求，结合消防设计规范的内容，工业建筑内消防安全的设计及消防设备的设置具有一定的特点。
选煤也称洗煤，即从原煤中分选出符合用户质量要求的精煤的过程。选煤厂是作为实现选煤过程工艺的工业建筑，内部设置有大型浮选机、真空过滤机、大型压滤机等重型机械设备，并且设置有贯穿建筑物内的皮带栈桥等，这些因素决定了选煤厂在消防设计过程中的特殊性。
防火分隔水幕喷头的设置
根据消防设计规范的要求，室内消防系统分为消火栓给水系统、自动喷水灭火系统、水幕系统、气体灭火系统等，根据功能划分，消防水幕系统分为防火分隔水幕及防护冷却水幕。
当建筑消防内部结构逐渐发展为不规则区域划分，往往这些区域实际面积超过建筑防火分区，但根据建筑物的实际使用特征又无法设置防火墙、安装防火门或防火卷帘门，就要依靠防火分隔水幕来实现防火分隔，达到防火分区的面积不超过《建筑设计防火规范》的要求，控制火灾蔓延。
以选煤厂为例，按照《煤炭洗选设计规范》的内容，有原煤运行的构建筑物及皮带栈桥需要设置消防给水系统。建筑物之间通过皮带联系，因为有皮带运行，无法设置防火墙、防火门等，造成建筑防火分区超过《建筑设计防火规范》要求，故应设置防火分隔水幕。图2.1-1为选煤厂原煤仓及原煤皮带，按照规范要求，水幕应设置在建筑物与建筑物连接处，如图2.1-1中云线所示位置。以下以图2.1-1为例阐述水幕系统的计算。
已知图中为原煤仓及原煤皮带栈桥，栈桥净宽度为3.50米，净高度3.50米，栈桥顶距地面4.233米，原煤仓顶凈高度4.80米。根据《自动喷水灭火系统设计规范》（2005 年版）要求：防火分隔水幕的喷头布置，应保证水幕的宽度不小于6米。采用水幕喷头时，喷头不应少于3排；采用开式洒水喷头时，喷头不应少于2排，防火分隔水幕建议使用开式喷头。
图2.1-1 选煤厂原煤仓及原煤皮带
按照开式喷头计算防火分隔水幕的喷头个数、布置形式、报警方式，具体方法如下：
喷头个数计算
喷头的流量q=K=1.33l/s，开式喷头流量系数为80，防火分隔水幕喷头工作压力0.1Mpa
防火分隔水幕喷水强度为2L/s·m，栈桥宽度3.5米，所需要的消防用水量为3.5×2=7 L/s
喷头个数=消防用水量/喷头流量=7/1.33=5.26个，取整为6个。值得注意的是，如果我们求出来的喷头个数为4.26个，由于喷头双向布置形式，也要取整为6个。
喷头布置形式
由以上计算结果可知喷头个数为6个，下面对于喷头的布置形式我们根据规范、图集以及计算来进行讨论。根据《自动喷水灭火系统设计规范》（2005 年版）要求，直立型、下垂型喷头的布置，包括同一根配水支管上喷头的间距及相邻配水支管的间距，应根据系统的喷水强度、喷头的流量系数和工作压力确定，并不应大于《自动喷水灭火系统设计规范》（2005 年版）规范的规定，具体数据详见表2.1-1，且不宜小于2.4米。结合自动喷水和水喷雾灭火设施安装图集（04S206），如图2.1-2中所示，每排喷头中相邻两个喷头间距离为s，即≮2.4米，按照我们第一步计算所得喷头个数及实际栈桥宽度，显然不能满足设计规范及标准安装图集的要求，同时按照《自动喷水灭火系统设计规范》（2005 年版）的要求，防火分隔水幕的喷头布置，应保证水幕的宽度不小于6米。采用水幕喷头时，喷头不应少于3排；采用开式洒水喷头时，喷头不应少于2排。
按照规范，采用开式喷头，布置成两排，每排3个喷头，喷头间距应均布，也就是3.5/3=1.16667米，取整为1.2米，边墙喷头距墙为0.55米。下面我们再来看图2.1-2的喷头布置，图中将两排喷头布置在门洞两侧，达到防火分隔的目的。笔者认为，如果作为一般民用建筑，这样的布置形式无疑是合理的，但是把此种布置形式运用到选煤厂中，则应该根据实际情况来具体分析。如图2.1-2，栈桥顶距地面4.233米，原煤仓顶净高度4.80米。两次有0.567米的高差，按照《自动喷水灭火系统设计规范》（2005 年版）规范要求，直立式边墙型喷头，其溅水盘与顶板的距离不应小于100mm，且不宜大于150mm，那么洞口两端的两排喷头势必存在高差，火灾时形成的水幕墙水量不均，不能发挥出最好的灭火效果。笔者认为，对于选煤厂而言，应将两排喷头布置在洞口的同侧，使出水量均匀分布。
如图2.1-3，鉴于栈桥的特点，中间为皮带，两端为人行，其中一端为人行侧，另一端为检修侧，非检修时不走人，所以一般检修侧宽度在0.6米左右，人行侧为1.2米左右，所以要将水幕主管布置在人行侧，雨淋报警阀组由于阀组结构复杂，占地较大，因而布置在原煤仓内，不影响人行。
表2.1-1 同一根配水支管上喷头的间距及相邻配水支管的间距
图2.1-2 防火分隔水幕双排布置示意图
图2.1-3栈桥雨淋报警阀设置图
水幕系统的几点说明
水幕系统的控制方式与雨淋系统相同，亦可采用感温释放阀、电磁阀、手动控制阀门启动水幕系统。启动方式分为气动控制、电启动、传动管启动及手动应急启动。
电启动即利用电探测元件温感探测器及烟感探测器报警，启动电磁阀及水流指示器，从而启动雨淋报警阀使喷头喷水灭火。手动应急启动为报警阀组自带手动应急按钮，便于阀组事故时应急启动。传动管启动则是利用火灾发生时，充液(水)传动管上的闭式喷头由于温度过高玻璃泡破碎，使充液(水)传动管上闭式喷头与雨淋阀之间形成高程差，控制与雨淋阀连接的充液(水)传动管内的静压，使阀组阀瓣开启，保证传动管上闭式喷头动作后能可靠地开启雨淋阀。传动管联动雨淋阀和供水泵．使与雨淋阀连接的开式喷头同时喷水。根据经济比较，选煤厂雨淋报警阀笔者按照传动管启动方式来进行设计，图3.1-1为传动管启动方式的安装示意。
由图2.1-3可知，栈桥皮带中心线距栈桥下端为1.3米，为原煤运行的中心线，将闭式喷头安装在皮带中心线上可以更有效的探测到火情，达到防灾减灾的目的。由于运煤转载皮带一般带宽不超过1.2米，布置两个闭式喷头，喷头间距3米，符合规范要求。
图3.1-1为传动管启动方式的安装示意
根据喷头个数计算，1.33×6=7.98L/s，阀后流速不超过5m/s，一般控制在3.5m/s左右，根据水力计算表得到雨淋阀后管径为DN65，应按照表3.1-1的要求变径，但由于喷头间距及个数过少，频繁变径会接口管件增多造成局部水头损失过大且厂区内部不美观，故开式喷头都按照管径为DN65布置。
表3.1-1为传动管启动方式的安装示意
安装与调试
水幕系统应设独立的报警阀组或感温雨淋阀。雨淋阀组的电磁阀，其入口应设过滤器。并联设置雨淋阀组的雨淋系统，其雨淋阀控制腔的入口应设止回阀。报警阀组宜设在安全及易于操作的地点，报警阀距地面的高度宜为1.2m。安装报警阀的部位应设有排水设施。每个报警阀组控制的最不利点喷头处，应设末端试水装置，其他防火分區、楼层均应设直径为25mm的试水阀。末端试水装置和试水阀应便于操作，且应有足够排水能力的排水设施。
末端试水装置应由试水阀、压力表以及试水接头组成。试水接头出水口的流量系数，应等同于同楼层或防火分区内的最小流量系数喷头。末端试水装置的出水，应采取孔口出流的方式排入排水管道。
栈桥顶面为坡型屋顶，开式喷头应选择直立型喷头，其溅水盘与顶板的距离，不应小于75mm，不应大于150mm。闭式喷头应选择下垂型喷头，便于探测火灾的发生。管道应尽量靠栈桥边布置与其他水暖管道及电缆桥架做到协调布置。
结语
文中谈及的选煤厂防火分隔水幕的设计案例内容虽然相对简单，但结合选煤厂设备工艺的特点，涵盖了整个选煤厂防火分隔水幕设计中多个重要问题及细节说明，以此延伸，推而广之，即可对选煤厂防火分隔水幕的设计有深入的认识和明确，从而使其设计内容合理化，可实施性更强。
选煤厂作为消防设计中重要的工业建筑之一，优化选煤厂内防火分隔水幕的设内容具有重要的意义，将便于选煤厂防火分隔水幕在火灾状况下迅速有效地实现其功能，避免火灾初期的火势的迅速，减少对工业生产的影响。
参考文献
1 自动喷水和水喷雾灭火设施安装1996；
2 建筑设计防火规范（GB50016-2006）
3 自动喷水灭火系统设计规范（GB50084—2001）
4 煤炭洗选设计规范（GB50359-2005）
5 全国给水排水技术措施09版