油机房自动喷淋灭火装置布置规范

摘要：根据《高层民用建筑规划防火规范》（GB50045—95）1997年的修订条文表明，高层建筑内的柴油机房应设置自动喷淋灭火系统，而以往柴发机房则选择气体灭火机构。目前水喷雾灭火装置的喷头布局一般选择平面布局和立体布置两种措施。cummins公司在本文研究了高层建筑内柴油柴发机房水喷雾灭火装置的设计，简述了平面和立体部署法两种布置方案，经比较后讲解采取平面部署法。

水喷雾消防安全系统作业时，水通过专用的喷洒设备后，形成细小水雾形态，对火情进行扑灭和控制，由于形成的水雾非常细小，喷发到火灾现场时，水雾可以迅速汽化，因此可以有效的提高水的灭火效率，增加冷却效果，根据计算使用大约1千克水就可以在火灾现场吸收4504千焦耳的热量。故而，水喷雾消防设备可以通过物理和化学用途高效的控制、扑灭火情，冷却火灾现场。而且，水雾在火灾现场中可以迅速汽化，如果空气中包含35%以上的水蒸气时，可以有效隔离氧气，形成室息效果，阻止燃烧。

（1）如果遇到引发火情的燃烧物是液体，而且不溶于水的情形时，水喷雾消防装置可以对燃烧物起到冲击效果，形成乳化层并高效阻止液体燃烧。

（2）如果应用在引发火情的燃烧物是液体，而且可以溶于水的情况时，水喷雾消防装置可以操作水稀释可燃液体，当可燃液体稀释到一定的程度时，就可以达到阻燃的功用，而且，水雾在蒸发时会吸取热量，减少可燃液体和火情现场的温度，更有效的扑灭火情。

水喷雾灭火系统由雨淋阀组、水源控制阀、试验阀、回流阀、管网、水雾喷头、火灾探测器、供水设备、控制柜等设备和组件构造。水雾喷头是系统的重要组件，用于灭火的水雾喷头压力不应小于0.35MPa用于范虎冷却的压力不应小于0.2MPa。

（1）在以水为灭火剂的自动灭火系统中，水喷雾灭火机构是唯一兼有直接灭火和防护冷却作用的固定灭火机构。

（2）水喷雾灭火（水滴直径不大于1000μm）的效率比自动喷水灭火系统的水滴（水滴直径2000-4000μm）高，耗水量较小。

（3）水喷雾机构是直接向保护对象表面喷射水雾的方法实现其防护目的的，还具有乳化和稀释的用途。

柴油柴发机房火灾定性为液体火灾。发电机组通常选取0号柴油，其闪点≥65℃，经查《水喷雾灭火机构设计规范》（以下简称《喷雾规范》）设计喷雾强度为20L/（minm2）、持续喷雾时间为0.5h。

发电机房的保护面积按机房实际使用面积来计算（应扣除墙、柱的面积），S发=50.15m2。储油间的保护面积为储油间的实际使用面积，S储=320m2。

储油间设在油机房内，由于火灾时对发电机组威胁大而占地面积不大，故可与油机房视为同一保护区，即水雾喷头同时喷雾柴油发电机组故障及对策。

要计算q，首先要确定水雾喷头的型号。为了节约投资应选雾化角较大的喷头以保证其在相同的水压下保护面积较大，通常选取ZSTG10/114型高速喷射器（黄铜材质），该喷射器雾化角较大、流量适中，实用于保护闪点在66℃以上的易燃液体。

喷头的合理布局可使喷雾均匀地完全覆盖保护对象以确保喷雾强度。《喷雾规范》第3.2.3条规定“水雾喷头与保护对象之间的距离不得大于水雾喷头的高效射程，第3.2.4条规定“水雾喷头的平面部署程序可为矩形或菱形。当按矩形布局时，水雾喷头之间的距离不应大于1.4倍水雾喷头的水雾锥底圆半径；当按菱形布置时，水雾喷头之间的距离不应大于1.7倍水雾喷头的水雾锥底圆半径”，故应根据喷头有效射程、水雾锥底圆半径来布局喷头，也就是说水雾要直接喷射到并完全覆盖保护对象。水雾喷头用于灭火时的水平射程宜算到喷头水平喷射曲线型喷头的水平有效射程为1.70m，垂直高效射程为3m。

● 发电机组高度按2m计，喷头安装高度距发电机组1.3m，水雾锥底圆半径R为1.5m；

油箱顶面距地面高度按2m计，喷头装配高度距油箱0.7m，水雾锥底圆半径R=0.94m。喷头距地2.7m，水雾锥底圆半径R=2.3m。储油间为三角形，油箱只可放在fg-h-ij范围内，可按R=0.94m来校核f、g、h、i、j点的水雾覆盖情况。考虑储油间地面一般设有集油沟，还应按R=2.3m来校核c、d、e点水雾覆盖情形。

水力计算按《建筑给水排水布置手册》中的对策进行计算，结果见图2。《喷雾规范》第3.1.3条规定“当用于灭火时水雾喷头的作业压力不应小于0.35MPa”斯坦福发电机官网，故较不利喷头的起始压力应按0.35MPa计，计算公式为q=。因为水喷雾系统选用开式喷头，应根据特点系数法计算装置的实际流量、水头损失等，若用估算法则偏差较大，可能会导致喷出的不是水雾。

计算中应随时校核喷头的布置值是否在其正常值的范围内，ZSTG10/114型高速喷射器的正常作业压力

为0.28～0.5MPa，对应的正常流量为1.22～1.63L/s，从图2中可见每个喷头的流量均在此范围内。计算完毕还应校核每个管段流速（见表1）。各管段流速V5m/s，符合《喷雾规范》的规定。

管道部署应尽量考虑喷雾管网的均匀性，配水支管宜在配水管两侧均匀分布，这样既便于计算又利于每个喷头的喷雾流量大小相近，当然也可采用放大配水支管管径的办法使管网均匀，但这样做要增加投资。

保护面积应按保护对象外表面积确定。发电机组较大外形尺寸：长x宽x高=3800mm×1594mm×1963mm，其外表面是不规则的，保护面积应按包容发电机组的较小规则形体的外表面积来计算，S发电机=27.3m2。

一般在储油间内设能储存8h所需柴油量的油箱，油箱一般架高1m以使油靠重力流入发电机组。规划中燃油耗量为94Lh，柴油密度按0.85g/mL计，则油箱容量≈885L，故设1m×1m×1m油箱1个，S储=5m2。

为了达到直接喷射的意义，发电机组周边设了8个喷头，比计算结果多设了1个。储油间若按油箱每个面设喷头，得设5个喷头，这显然不合理。由于油箱高度仅为1m，故仅在油箱顶部及底部各设1个喷头即可达到直接喷射的意义。

根据喷头数量预估管径，进行水力试算，分别计算支管1康明斯柴油发电机价格、2、3至交叉点6的压力，根据计算结果，重新进行水力计算，以达到节点6各支管压力平衡为止（需调整1-6支管、7-6支管管径，降低水损）。

对于多分支、不对称装置，需进行多次水力试算，调节管网部署，以达到节点各支管压力平衡。再以调节后的管网进行较终的水力计算。

由表2可见，平面部署法与传统的立体布局法相比，装置设计流量值、压力值大，喷头数多，故系统更安全。此外其机组布局更灵活，机构不会由于机组挪位或规格改变而受影响，而立体布置法则难于做到。因此，对建筑物内的自备柴油机房水喷雾灭火机构的规划引荐选择平面部署步骤。