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【摘要】本文介绍了美国、欧美、日本以及国内对于大空间建筑在结构特点、火灾特点及使用功能，并从这些方面对大空间建筑消防及水设施的系统类型、喷头的布置、设计流量和消防水压等方面进行探讨。
【关键词】大空间建筑；消防给水设施；设计
1、前言
民用和工业建筑内净空高度大于8 m的建筑就是指大空间建筑，并且大空间建筑也包括仓库建筑物内净空高度大于12 m的一些场所。所谓的大空间建筑物在视觉上更通透，它们的特点是技术现代化，规模大型化以及建筑造型费标准。
大空间建筑使用功能具有特殊性，所以大空间建筑存在一些缺点，例如不宜进行防火、防烟分离，从而引起大范围的火灾以及烟气扩散；不易发现火情；火场中消防人员不易灭火；因大空间建筑投入资金多，一旦发生火灾财产损失严重。基于以上特点，大空间建筑的消防给水设施要具有反应迅速、灭火效果好、适用范围广的特点。但是以国内的普通闭式自动喷水灭火系统来说，大空间建筑的要求不容易满足，考虑到以上情况，我们应该面对难题和挑战。
2、国内外大空间建筑消防给水设施简介
2.1国外大空间建筑消防给水设施简介
（1）美国大空间建筑消防给水设施研究应用。美国大空间建筑消防给水设施的研究从20世纪80年代中期开始。早期的消防给水设施采取由美国财产保险公司FM研究的ESFR喷头。高架仓库最开始用这种喷头，紧接着之后因为改进了产品性能以及扩大适用范围，ESFR喷头在大空间建筑中广泛应用。这种喷头的特点是反应快、水滴大、流量大、压力高等等，用于直接灭火的效果显著。
同时，美国波士顿会展中心的消防给水系统也采用ESFR喷头，由两个消防泵系统向该喷头提供水。
（2）英国、德国等欧洲国家大空间建筑消防给水设施研究应用。英国是对适用于大空间建筑消防给水设施的研究较为前沿的国家。例如我们见到的英国喷宝公司产生的LD大水滴洒水头，以及ESFR—1型早期抑制快速响应洒水碰头。这两种喷头是用于高危险火灾的，目前使用状况良好。德国的固定远控消防睡袍均适用于机场、体育馆等大空间建筑，且效果良好。
（3）日本大空间建筑消防给水设施研究应用。日本的大空间建筑消防给水设施在普遍应用在机场、体育馆等大空间场所。日本成天机场、日本关西机场等都使用了这种喷头，均有消防水炮的配备。这种消防水炮能够做到火灾早期自动报警，能够实现水平垂直方向旋转，可以悬挂于任何位置，并在该位置上定点灭火。
2.2 国内大空间建筑消防给水设施简介
（1）我国国内由公安部天津消防科研所研究的“ESFR喷头”，适用于建筑主体为单层高大空间建筑，如广东现代国际展览中心，香港国际机场候机楼等地方使用了这种喷头。高大的空间建筑是这一建筑的主体，在它的展厅，高度小于12m的部分设置上ESFR喷头。
（2）由公安部上海消防科研所研制的“固定远控消防水炮系统”，适用于国内的航空馆、机场、展览厅、体育馆等大空间建筑，作为其消防给水设施。该消防研究所同时编制了GB 50338—2003《固定消防炮灭火系统设计规范》，这个方案经各方论证，效果良好。
（3）还有我国的中国科学技术大学火灾科学国家重点实验室，研究出了针对大空间建筑的小型智能消防水炮。这种小型智能消防水炮得特点是可以进行远程通讯，并且同时能够自动定位火焰位置，从而实现火灾初期的喷水灭火工作。
（4）近几年，许多大空间智能型主动喷水灭火系统被陆续研制出来。这种系统能够自动定位火源、自动启动系统同时能够做到主动喷水灭火。广东省建设厅为了合理有效的设计出大空间建筑消防给水设施，进而保护人身以及财产的安全，在2004年的时候颁布了《大空间智能性主动喷水灭火系统设计规范》。规范的提出，不仅仅是给大空间建筑消防给水设施的设计提供一些新方法，而且把消防给水设施的选择范围扩大了。
3、系统类型的选择
（1）普通闭式系统。我们根据现行的《喷规》规定，如果是净高度在12m以内的非仓库类高大净空间场所就能够设置闭式系统。但是对于大空间建筑，烟气由下层流动至上层所需时间较长，触发警报时，火灾可能已经不受控制，同时高温可能将喷头喷出的水快速蒸发，达不到灭火的要求。因此，普通闭式系统并不适用大空间建筑。
（2）雨淋系统。雨淋系统适用于净高度在12m以上的大空间建筑。雨淋系统是一种一种开式系统，当火灾开始后，所有喷头一起喷水，结果就是用水量巨大，水灾也容易造成；从另一方面讲，雨淋系统具有管道布置十分复杂的特点，所以导致安装困难，也可能对于建筑物整体美观性造成影响。因此大空间建筑消防给水设施的理想选择也不是雨淋系统。
（3）大空间智能型主动喷水灭火系统。大空间智能型主动喷水灭火系统与传统的相比，具有的优点是反应迅速，快速扑灭，灭火效率高。它和雨淋系统相比较，耗水量很少，适用高度范围广，但是该系统缺少实际实验，没有合适的管理规范，造价高，不利于推广应用。
（4）ESFR喷头的封闭系统。该系统的喷头因为其极高热敏性和强大的喷水功能，具有比普通喷头快5～10倍的感应速度及可以直达火焰底部的喷水功能。该系统是唯一可以达到火焰压制效果的喷头。对于大空间建筑消防给水来说，是比较理想的设施。
（5）固定远控消防水炮系统。该系统与早期的水炮系统相比，大大缩短了感应火灾时间，它能够准确的识别火灾并且自动报警，比较适用在大空间的火灾探测。这两种探测技术的结合，就对大空间建筑早期灭火探测困难、速度慢的问题有了很好的解决。是大空间建筑消防给水的理想设施。
结束语：
通过以上的介绍我们建议，对于那些净空高度在8～12m，室内存在的障碍物少的大空间建筑，我们采用ESFR喷头的封闭系统会得到较好的效果。当大空间建筑的净空高度超过12m，大空间建筑物对建筑物美观以及火灾的危险性要求比较高，那么选择固定远控消防水炮系统是较为理想。
参考文献：
[1]孙悦. 关于大空间场所的防火对策【J】.建筑科学，2002（6）.
[2]袁宏永，等.高大空间火灾探测及灭火新技术【J】.消防技术与产品信息，2003（10）.
作者简介：
陈弼川；男；1989.06.07；籍贯：重庆；初级工程师；论文方向：给水排水设计。
【关键词】大空间建筑；消防给水设施；设计
1、前言
民用和工业建筑内净空高度大于8 m的建筑就是指大空间建筑，并且大空间建筑也包括仓库建筑物内净空高度大于12 m的一些场所。所谓的大空间建筑物在视觉上更通透，它们的特点是技术现代化，规模大型化以及建筑造型费标准。
大空间建筑使用功能具有特殊性，所以大空间建筑存在一些缺点，例如不宜进行防火、防烟分离，从而引起大范围的火灾以及烟气扩散；不易发现火情；火场中消防人员不易灭火；因大空间建筑投入资金多，一旦发生火灾财产损失严重。基于以上特点，大空间建筑的消防给水设施要具有反应迅速、灭火效果好、适用范围广的特点。但是以国内的普通闭式自动喷水灭火系统来说，大空间建筑的要求不容易满足，考虑到以上情况，我们应该面对难题和挑战。
2、国内外大空间建筑消防给水设施简介
2.1国外大空间建筑消防给水设施简介
（1）美国大空间建筑消防给水设施研究应用。美国大空间建筑消防给水设施的研究从20世纪80年代中期开始。早期的消防给水设施采取由美国财产保险公司FM研究的ESFR喷头。高架仓库最开始用这种喷头，紧接着之后因为改进了产品性能以及扩大适用范围，ESFR喷头在大空间建筑中广泛应用。这种喷头的特点是反应快、水滴大、流量大、压力高等等，用于直接灭火的效果显著。
同时，美国波士顿会展中心的消防给水系统也采用ESFR喷头，由两个消防泵系统向该喷头提供水。
（2）英国、德国等欧洲国家大空间建筑消防给水设施研究应用。英国是对适用于大空间建筑消防给水设施的研究较为前沿的国家。例如我们见到的英国喷宝公司产生的LD大水滴洒水头，以及ESFR—1型早期抑制快速响应洒水碰头。这两种喷头是用于高危险火灾的，目前使用状况良好。德国的固定远控消防睡袍均适用于机场、体育馆等大空间建筑，且效果良好。
（3）日本大空间建筑消防给水设施研究应用。日本的大空间建筑消防给水设施在普遍应用在机场、体育馆等大空间场所。日本成天机场、日本关西机场等都使用了这种喷头，均有消防水炮的配备。这种消防水炮能够做到火灾早期自动报警，能够实现水平垂直方向旋转，可以悬挂于任何位置，并在该位置上定点灭火。
2.2 国内大空间建筑消防给水设施简介
（1）我国国内由公安部天津消防科研所研究的“ESFR喷头”，适用于建筑主体为单层高大空间建筑，如广东现代国际展览中心，香港国际机场候机楼等地方使用了这种喷头。高大的空间建筑是这一建筑的主体，在它的展厅，高度小于12m的部分设置上ESFR喷头。
（2）由公安部上海消防科研所研制的“固定远控消防水炮系统”，适用于国内的航空馆、机场、展览厅、体育馆等大空间建筑，作为其消防给水设施。该消防研究所同时编制了GB 50338—2003《固定消防炮灭火系统设计规范》，这个方案经各方论证，效果良好。
（3）还有我国的中国科学技术大学火灾科学国家重点实验室，研究出了针对大空间建筑的小型智能消防水炮。这种小型智能消防水炮得特点是可以进行远程通讯，并且同时能够自动定位火焰位置，从而实现火灾初期的喷水灭火工作。
（4）近几年，许多大空间智能型主动喷水灭火系统被陆续研制出来。这种系统能够自动定位火源、自动启动系统同时能够做到主动喷水灭火。广东省建设厅为了合理有效的设计出大空间建筑消防给水设施，进而保护人身以及财产的安全，在2004年的时候颁布了《大空间智能性主动喷水灭火系统设计规范》。规范的提出，不仅仅是给大空间建筑消防给水设施的设计提供一些新方法，而且把消防给水设施的选择范围扩大了。
3、系统类型的选择
（1）普通闭式系统。我们根据现行的《喷规》规定，如果是净高度在12m以内的非仓库类高大净空间场所就能够设置闭式系统。但是对于大空间建筑，烟气由下层流动至上层所需时间较长，触发警报时，火灾可能已经不受控制，同时高温可能将喷头喷出的水快速蒸发，达不到灭火的要求。因此，普通闭式系统并不适用大空间建筑。
（2）雨淋系统。雨淋系统适用于净高度在12m以上的大空间建筑。雨淋系统是一种一种开式系统，当火灾开始后，所有喷头一起喷水，结果就是用水量巨大，水灾也容易造成；从另一方面讲，雨淋系统具有管道布置十分复杂的特点，所以导致安装困难，也可能对于建筑物整体美观性造成影响。因此大空间建筑消防给水设施的理想选择也不是雨淋系统。
（3）大空间智能型主动喷水灭火系统。大空间智能型主动喷水灭火系统与传统的相比，具有的优点是反应迅速，快速扑灭，灭火效率高。它和雨淋系统相比较，耗水量很少，适用高度范围广，但是该系统缺少实际实验，没有合适的管理规范，造价高，不利于推广应用。
（4）ESFR喷头的封闭系统。该系统的喷头因为其极高热敏性和强大的喷水功能，具有比普通喷头快5～10倍的感应速度及可以直达火焰底部的喷水功能。该系统是唯一可以达到火焰压制效果的喷头。对于大空间建筑消防给水来说，是比较理想的设施。
（5）固定远控消防水炮系统。该系统与早期的水炮系统相比，大大缩短了感应火灾时间，它能够准确的识别火灾并且自动报警，比较适用在大空间的火灾探测。这两种探测技术的结合，就对大空间建筑早期灭火探测困难、速度慢的问题有了很好的解决。是大空间建筑消防给水的理想设施。
结束语：
通过以上的介绍我们建议，对于那些净空高度在8～12m，室内存在的障碍物少的大空间建筑，我们采用ESFR喷头的封闭系统会得到较好的效果。当大空间建筑的净空高度超过12m，大空间建筑物对建筑物美观以及火灾的危险性要求比较高，那么选择固定远控消防水炮系统是较为理想。
参考文献：
[1]孙悦. 关于大空间场所的防火对策【J】.建筑科学，2002（6）.
[2]袁宏永，等.高大空间火灾探测及灭火新技术【J】.消防技术与产品信息，2003（10）.
作者简介：
陈弼川；男；1989.06.07；籍贯：重庆；初级工程师；论文方向：给水排水设计。