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摘 要：结合消防工程实际，对水喷雾灭火系统在安装中存在的问题作了较详细的分析，并对如何正确设计、安装水喷雾灭火系统提出了一些看法。
关键词：水喷雾灭火系统，水？喷头布置
水喷雾灭火系统近年来在消防工程中应用较多，为了共同搞好消防安全工作缌提高消防设计水平，现将我们遇到的一些问题提出来，供参与水喷雾灭火系统的消防设计人员、施工安装人员及消防监督、审核人员等同行们磋商、讨论及参考。
1 喷头布置
水喷雾灭火系统喷头的布置是非常重要和关键的问题。合理地布置水雾喷头，可以使水喷雾均匀地、完全覆盖保护对象，确保水喷雾强度。水雾喷头的布置是保证系统有效工作的重要措施，也是系统设计中的一个相当重要的环节。
1.1 水喷雾喷头布置结构
水喷雾灭火系统中，水喷雾喷头的布置结构不同于自动水喷淋系统，也不同于全淹没型气体灭火系统。水喷雾灭火系统实际上是一个局部喷雾保护系统，喷雾喷头是要布置在被保护物的周围，是一个立体结构，主要用于某一个容易发生火灾或需冷却的设备或装置，如变压器、发动机、储油罐等。一旦设备或装置发生火灾事故，布置在周围的水雾喷头立即自动喷射出水雾，将被保护物笼罩在水雾中，从而达到窒息、冷却、乳化、稀释的效果，将初起火灾扑灭。例如大型变压器，由于设备较高，可能喷头要布置2～3层，有的部件如油枕局部凸起较高，还要另设一、二个局部喷头保护，见图1、图2。
图1 油浸式变压器水喷雾灭火系统喷雾头俯瞰布置示意图
图2 油浸式变压器水喷雾灭火系统喷雾头侧视布置示意图
在一些消防评优工程中，我们曾经发现，有的发电机房已安装并验收合格的水喷雾灭火系统工程，喷头布置就像自动喷淋一样，装在天花上的，这种做法显然是不符合《雾规》要求的。
这种喷头布置法，如果设计时喷雾强度是按发电机的虚拟表面积计算的，那么，这种喷头布置就根本达不到灭火目的；如果设计喷雾强度是按整个房间作为保护面积来计算的，那么，灭火效果也不会好，它不能直接、及时、有效地控制出火点。而且所需要的水量将是保护发电机体积的5倍以上，不仅造成浪费，而且使消防水池容积无谓加大，水泵、管网、喷水等设备造价也无谓加大，增大了消防工程投资。所以，水雾喷头的布置结构是一个相当关键的问题。
1.2 影响水雾喷头布置的因素
（1）保护表面积的计算。
本文前面已谈到，保护面积是指被保护物的表面积，它的大小决定了设计喷雾强度和设计流量、也决定了喷头个数的多少。
图3为虚拟保护物体积，那么，它的表面积S应计算为：
S=2×a×b+2×a×c+1×b×c
图3 虚拟保护物体积
（2）雾化角、保护半径。
由于各个厂家生产的水喷雾喷头型号不一，所取系数K值不一样，雾化角、保护半径、保护的面积都不一样。因此，在设计时首先要确定按哪家厂家的喷头产品为设计依据，然后统筹考虑雾化角、保护半径、保护面积等参数，距离远的要选择保护半径大的，雾化角大的才能合理布置。
图4为雾化角合理布置示意图。
图4 雾化角布置
选择喷头时，要充分考虑喷雾头雾化角的大小，要将被保护物，及可能出现火灾的部位完全覆盖。工程按设计安装后，在调试试验喷雾时，还要仔细检查雾头雾化情况，以致调整喷雾头安装方位及角度，必要时还需更换不同雾化角的喷头。图5为俯视平面的保护半径合理布置图。
图5 喷头保护半径
依据被保护物的大小，选择合理的水雾喷头保护半径也十分重要，在布置喷头间距时，要充分考虑喷头保护的范围要相交，决不能留空白。图5表明不同布置结构，其圆心间距是不同的。
（3）水雾喷头与带电元件的間距。在设计带电设备采用水喷雾灭火系统时，保证系统设施与带电体安全距离的问题十分重要，要严格执行相关电器规范要求，不然会造成安全事故。为此，可能会增多一些喷头或变更喷头产品型号。
（4）由于被保护物的不规则性，可能使喷头的数目比最初设计的要多，同时为了照顾到喷头与管道对带电设备的安全距离，也可能使喷头数量增加，所以实际需要的流量会比最初设计要多，系统设计要统一调整，选择合理的供水系统。
（5）有些带油的设备在底部设立了油池，如油浸式变压器、油灌等，这些部位也是容易发生火灾的，在设计时也要考虑水雾喷头将这些部位完全覆盖。
3 系统控制
《雾喷》明确规定，水喷雾灭火系统应设有自动控制、手动控制和应急操作三种控制方式，当响应时间大于60s时可采用手动控制和应急操作两种控制方式启动系统喷水雾灭火。
3.1 水喷雾灭火系统应设独立的控制柜
基于这些规定，笔者认为凡采用水喷雾灭火系统的场合，均应在被保护物附近设独立的控制柜（类似于气体灭火系统的控制柜），便于值班人员现场判断操作，甚至手动控制灭火。而控制柜的火警信号，确认信号及喷雾信号等需返回消防中心。同时，最好将水喷雾供水系统的雨淋阀也装在现场附近，以便应急操作。
目前，有的水喷雾灭火系统工程，现场根本不设控制柜，直接将探测器报警信号返回消防中心，造成现场值班人员根本无法实现手动操作及应急操作，消防控制中心对现场情况又不直观了解，不能做出正确判断，这种做法往往贻误灭火时机，带来不必要的损失。
3.2 水喷雾灭火系统信号探测的几种方式
（1）闭式喷头探测。当采用闭式喷头作火灾探测器时，要求与传动管配合使用，传动管直接启动系统。闭式喷头实际是一个感温元件，当火灾温度达到额定值时，闭式喷头被烧破，喷水降压，开启雨淋阀达到自动启动系统的目的；同时使传动管的压降信号通过压力开关，传输信号至报警系统。 此方法早期用得较多，不足的是传动管要常年充气补压，较为繁琐，其次是传动管的长度有限制，一旦太长，反应时间较慢，规范规定其长度不能大于300m。
（2）采用缆式定温探测器或空气管式感温火灾探测器。
目前应用较多的是采用缆式感温线型探测器。为了防止误报，一般采用独立的两个火灾信号来共同启动电磁阀，第一个信号为报警信号，第二个信号为火灾确认信号，带记忆功能的控制器，接到第二个信号后，立即启动电磁阀和雨淋阀，达到自动喷雾灭火的目的。
由于近年来国产感温电缆发展较快，又使用方便，反应灵敏，也不受距离限制，所以水喷雾系统中，此种探测方式应用最为广泛。
3.3 喷雾系统的联动
值得提醒的是，在设计某些设备的喷雾灭火系统时，还要考虑相关设备的联动，如发电机房，一旦火灾确认后，应立即通过联动信号关停发电机运行，关闭通风系统，再延时喷雾灭火。这里一是要考虑发电机房已发生火灾，不应再运行；二是考虑发电机房如通风机不停止运行，所喷出的水雾可能被抽出去，而影响灭火效果。
3.4 应急操作按钮的安装
还有的工程在现场设了应急操作按钮，但采用的是一般普通按钮，既无标识，也无任何遮挡，谁不小心按一下，水喷雾灭火系统就会产生误喷，造成水灾，这也是值得注意的。现场安装的应急操作按钮应为专用的，带防护罩保护的按钮。
4 规范未涉及但又不可忽略的几个问题
4.1 水喷雾灭火系统的排水问题
无论在室内或室外，凡是安装了水喷雾灭火系统都必须考虑如何排水的问题。有的发电机房，设计安装了喷雾灭火系统，却没有考虑如何排水，发电机房布置有许多通往配电房的电缆、电线，一旦被水淹没，后果不堪设想。所以工程在设计时，一旦确定下来要设计安装水喷雾灭火系统，那么，设计单位还应通知土建专业和给排水专业，考虑设计水喷雾灭火系统如何及时排水问题。
4.2 设试验喷雾喷头
在室内安装了水喷雾灭火系统，往往调试时，都不太可能进行实物喷雾试验，为了解决这一矛盾，有工程在保护区外一个方便场所，另安装一个独立试验水喷雾喷头，并装压力表监测压力。调试时十分方便，喷头喷雾是否形成雾状，系統能否自动启动都一目了然。
4.3 关于喷雾系统的水质问题
（1）由于水喷雾灭火系统，喷雾喷头是在一定压力下，形成雾状，喷头孔径如果被杂物堵塞，一有可能出不来水；二有可能喷出的不再是雾状，所以在《雾规》4.0.5条规定，雨淋阀前的管道应设置过滤器，当水雾喷头无滤网时，雨淋阀后的管道亦应设过滤器。过滤器滤网应采用耐腐蚀金属材料，滤网的孔径应为4.0～4.7目/cm2，以保证系统能正常工作。
（2）如果不是采用市政水，而是天然供水，或者打井供水，那么水质问题更为突出。如果水源含沙量太高，即使设了过滤器、过滤网都无济于事，我们曾接触一工程，设计安装系统都很正常，但验收后一、二年系统就瘫痪了。在工程回访中才知道，是由于水源含沙量太高，把过滤器、过滤网都堵满了，还怎么运行？所以，在设计水雾灭火系统时，千万别忽视水质问题，要通过建设方了解水源水质的情况。
参考文献：
[1]GB 50219-1995，水喷雾灭火系统设计规范.
[2]最新建筑消防工程设计施工验收与技术规范标准手册.2003.
关键词：水喷雾灭火系统，水？喷头布置
水喷雾灭火系统近年来在消防工程中应用较多，为了共同搞好消防安全工作缌提高消防设计水平，现将我们遇到的一些问题提出来，供参与水喷雾灭火系统的消防设计人员、施工安装人员及消防监督、审核人员等同行们磋商、讨论及参考。
1 喷头布置
水喷雾灭火系统喷头的布置是非常重要和关键的问题。合理地布置水雾喷头，可以使水喷雾均匀地、完全覆盖保护对象，确保水喷雾强度。水雾喷头的布置是保证系统有效工作的重要措施，也是系统设计中的一个相当重要的环节。
1.1 水喷雾喷头布置结构
水喷雾灭火系统中，水喷雾喷头的布置结构不同于自动水喷淋系统，也不同于全淹没型气体灭火系统。水喷雾灭火系统实际上是一个局部喷雾保护系统，喷雾喷头是要布置在被保护物的周围，是一个立体结构，主要用于某一个容易发生火灾或需冷却的设备或装置，如变压器、发动机、储油罐等。一旦设备或装置发生火灾事故，布置在周围的水雾喷头立即自动喷射出水雾，将被保护物笼罩在水雾中，从而达到窒息、冷却、乳化、稀释的效果，将初起火灾扑灭。例如大型变压器，由于设备较高，可能喷头要布置2～3层，有的部件如油枕局部凸起较高，还要另设一、二个局部喷头保护，见图1、图2。
图1 油浸式变压器水喷雾灭火系统喷雾头俯瞰布置示意图
图2 油浸式变压器水喷雾灭火系统喷雾头侧视布置示意图
在一些消防评优工程中，我们曾经发现，有的发电机房已安装并验收合格的水喷雾灭火系统工程，喷头布置就像自动喷淋一样，装在天花上的，这种做法显然是不符合《雾规》要求的。
这种喷头布置法，如果设计时喷雾强度是按发电机的虚拟表面积计算的，那么，这种喷头布置就根本达不到灭火目的；如果设计喷雾强度是按整个房间作为保护面积来计算的，那么，灭火效果也不会好，它不能直接、及时、有效地控制出火点。而且所需要的水量将是保护发电机体积的5倍以上，不仅造成浪费，而且使消防水池容积无谓加大，水泵、管网、喷水等设备造价也无谓加大，增大了消防工程投资。所以，水雾喷头的布置结构是一个相当关键的问题。
1.2 影响水雾喷头布置的因素
（1）保护表面积的计算。
本文前面已谈到，保护面积是指被保护物的表面积，它的大小决定了设计喷雾强度和设计流量、也决定了喷头个数的多少。
图3为虚拟保护物体积，那么，它的表面积S应计算为：
S=2×a×b+2×a×c+1×b×c
图3 虚拟保护物体积
（2）雾化角、保护半径。
由于各个厂家生产的水喷雾喷头型号不一，所取系数K值不一样，雾化角、保护半径、保护的面积都不一样。因此，在设计时首先要确定按哪家厂家的喷头产品为设计依据，然后统筹考虑雾化角、保护半径、保护面积等参数，距离远的要选择保护半径大的，雾化角大的才能合理布置。
图4为雾化角合理布置示意图。
图4 雾化角布置
选择喷头时，要充分考虑喷雾头雾化角的大小，要将被保护物，及可能出现火灾的部位完全覆盖。工程按设计安装后，在调试试验喷雾时，还要仔细检查雾头雾化情况，以致调整喷雾头安装方位及角度，必要时还需更换不同雾化角的喷头。图5为俯视平面的保护半径合理布置图。
图5 喷头保护半径
依据被保护物的大小，选择合理的水雾喷头保护半径也十分重要，在布置喷头间距时，要充分考虑喷头保护的范围要相交，决不能留空白。图5表明不同布置结构，其圆心间距是不同的。
（3）水雾喷头与带电元件的間距。在设计带电设备采用水喷雾灭火系统时，保证系统设施与带电体安全距离的问题十分重要，要严格执行相关电器规范要求，不然会造成安全事故。为此，可能会增多一些喷头或变更喷头产品型号。
（4）由于被保护物的不规则性，可能使喷头的数目比最初设计的要多，同时为了照顾到喷头与管道对带电设备的安全距离，也可能使喷头数量增加，所以实际需要的流量会比最初设计要多，系统设计要统一调整，选择合理的供水系统。
（5）有些带油的设备在底部设立了油池，如油浸式变压器、油灌等，这些部位也是容易发生火灾的，在设计时也要考虑水雾喷头将这些部位完全覆盖。
3 系统控制
《雾喷》明确规定，水喷雾灭火系统应设有自动控制、手动控制和应急操作三种控制方式，当响应时间大于60s时可采用手动控制和应急操作两种控制方式启动系统喷水雾灭火。
3.1 水喷雾灭火系统应设独立的控制柜
基于这些规定，笔者认为凡采用水喷雾灭火系统的场合，均应在被保护物附近设独立的控制柜（类似于气体灭火系统的控制柜），便于值班人员现场判断操作，甚至手动控制灭火。而控制柜的火警信号，确认信号及喷雾信号等需返回消防中心。同时，最好将水喷雾供水系统的雨淋阀也装在现场附近，以便应急操作。
目前，有的水喷雾灭火系统工程，现场根本不设控制柜，直接将探测器报警信号返回消防中心，造成现场值班人员根本无法实现手动操作及应急操作，消防控制中心对现场情况又不直观了解，不能做出正确判断，这种做法往往贻误灭火时机，带来不必要的损失。
3.2 水喷雾灭火系统信号探测的几种方式
（1）闭式喷头探测。当采用闭式喷头作火灾探测器时，要求与传动管配合使用，传动管直接启动系统。闭式喷头实际是一个感温元件，当火灾温度达到额定值时，闭式喷头被烧破，喷水降压，开启雨淋阀达到自动启动系统的目的；同时使传动管的压降信号通过压力开关，传输信号至报警系统。 此方法早期用得较多，不足的是传动管要常年充气补压，较为繁琐，其次是传动管的长度有限制，一旦太长，反应时间较慢，规范规定其长度不能大于300m。
（2）采用缆式定温探测器或空气管式感温火灾探测器。
目前应用较多的是采用缆式感温线型探测器。为了防止误报，一般采用独立的两个火灾信号来共同启动电磁阀，第一个信号为报警信号，第二个信号为火灾确认信号，带记忆功能的控制器，接到第二个信号后，立即启动电磁阀和雨淋阀，达到自动喷雾灭火的目的。
由于近年来国产感温电缆发展较快，又使用方便，反应灵敏，也不受距离限制，所以水喷雾系统中，此种探测方式应用最为广泛。
3.3 喷雾系统的联动
值得提醒的是，在设计某些设备的喷雾灭火系统时，还要考虑相关设备的联动，如发电机房，一旦火灾确认后，应立即通过联动信号关停发电机运行，关闭通风系统，再延时喷雾灭火。这里一是要考虑发电机房已发生火灾，不应再运行；二是考虑发电机房如通风机不停止运行，所喷出的水雾可能被抽出去，而影响灭火效果。
3.4 应急操作按钮的安装
还有的工程在现场设了应急操作按钮，但采用的是一般普通按钮，既无标识，也无任何遮挡，谁不小心按一下，水喷雾灭火系统就会产生误喷，造成水灾，这也是值得注意的。现场安装的应急操作按钮应为专用的，带防护罩保护的按钮。
4 规范未涉及但又不可忽略的几个问题
4.1 水喷雾灭火系统的排水问题
无论在室内或室外，凡是安装了水喷雾灭火系统都必须考虑如何排水的问题。有的发电机房，设计安装了喷雾灭火系统，却没有考虑如何排水，发电机房布置有许多通往配电房的电缆、电线，一旦被水淹没，后果不堪设想。所以工程在设计时，一旦确定下来要设计安装水喷雾灭火系统，那么，设计单位还应通知土建专业和给排水专业，考虑设计水喷雾灭火系统如何及时排水问题。
4.2 设试验喷雾喷头
在室内安装了水喷雾灭火系统，往往调试时，都不太可能进行实物喷雾试验，为了解决这一矛盾，有工程在保护区外一个方便场所，另安装一个独立试验水喷雾喷头，并装压力表监测压力。调试时十分方便，喷头喷雾是否形成雾状，系統能否自动启动都一目了然。
4.3 关于喷雾系统的水质问题
（1）由于水喷雾灭火系统，喷雾喷头是在一定压力下，形成雾状，喷头孔径如果被杂物堵塞，一有可能出不来水；二有可能喷出的不再是雾状，所以在《雾规》4.0.5条规定，雨淋阀前的管道应设置过滤器，当水雾喷头无滤网时，雨淋阀后的管道亦应设过滤器。过滤器滤网应采用耐腐蚀金属材料，滤网的孔径应为4.0～4.7目/cm2，以保证系统能正常工作。
（2）如果不是采用市政水，而是天然供水，或者打井供水，那么水质问题更为突出。如果水源含沙量太高，即使设了过滤器、过滤网都无济于事，我们曾接触一工程，设计安装系统都很正常，但验收后一、二年系统就瘫痪了。在工程回访中才知道，是由于水源含沙量太高，把过滤器、过滤网都堵满了，还怎么运行？所以，在设计水雾灭火系统时，千万别忽视水质问题，要通过建设方了解水源水质的情况。
参考文献：
[1]GB 50219-1995，水喷雾灭火系统设计规范.
[2]最新建筑消防工程设计施工验收与技术规范标准手册.2003.