一线消防调频|自动喷水灭火系统设计规范(一)

总则

条文说明

1总则

1.0.1 本条规定了制定本规范的目的。
自动喷水灭火系统是当今世界上公认的最为有效的自救灭火设施之一，是应用最广泛、用量最大的自动灭火系统。国内外应用实践证明，该系统具有安全可靠、经济实用、灭火成功率高等优点。
国外应用自动喷水灭火系统已有200多年的历史。在这长达二个世纪的时间内，一些经济发达的国家，从研究到应用，从局部应用到普遍推广使用，有过许许多多成功的经验和失败的教训。在总结经验教训的基础上，制定了本国的自动喷水灭火系统设计安装规范或标准，而且进行了一次又一次的修订（如美国消防协会标准《自动喷水灭火系统安装标准》NFPA 13、英国标准《固定式灭火系统-自动喷水灭火系统-设计，安装和维护》BS EN12845等）。自动喷水灭火系统不仅已经在公共建筑、厂房和仓库中推广应用，而且发达国家已在住宅建筑中开始安装使用。
在建筑防火设计中推广应用自动喷水灭火系统，获得了巨大的社会与经济效益。表1为美国1965年统计资料，数据表明，早在技术远不如目前发达的1925～1964年间，在安装自动喷水灭火系统的建筑物中，共发生火灾75290次，控、灭火的成功率高达96.2%，其中厂房和仓库占有的比例高达87.46％。

美国纽约对1969～1978年10年中1648起高层建筑自动喷水灭火系统案例的统计表明，高层办公楼的控、灭火成功率为98.4％，其他高层建筑97.7％。又如澳大利亚和新西兰，从1886年到1968年的几十年中，安装这一灭火系统的建筑物，共发生火灾5734次，灭火成功率达99.8%。有些国家和地区，近几年安装这一灭火系统的，有的灭火成功率达100%。

国外安装自动喷水灭火系统的建筑物，将在投保时享受一定的优惠条件，一般在该系统安装后的几年时间内，因优惠而少缴的保险费就够安装系统的费用了。一般在一年半到三年的时间内，就可以抵消建设资金。
推广应用自动喷水灭火系统，不仅可从减少火灾损失中受益，而且可减少消防总开支。如美国加里福尼亚州的费雷斯诺城，在市区制定的建筑条例中，要求在非居住区安装自动喷水灭火系统，结果使这个城市的火灾损失大大减小，从1955年到1975年的20年间，非居住区的火灾损失占该全市火灾总损失从61.6%下降至43.5%。
我国从20世纪30年代开始应用自动喷水灭火系统，至今已有80多年的历史。首先在外国人开办的纺织厂、烟厂以及高层民用建筑中应用。如上海第十七毛纺厂是1926年由英国人所建，在厂房、库房和办公室装设了自动喷水灭火系统。1979年，该厂从日本和联邦德国引进生产设备，在新建的厂房也设计安装了国产的湿式系统。又如上海国际饭店是1934年建成投入使用的。该建筑中所有客房、厨房、餐厅、走道、电梯间等部位均装设了喷头，并扑灭过数起初期火灾。50年代，苏联援建的一些纺织厂和我国自行设计的一些工厂中也装设了自动喷水灭火系统。1956年兴建的上海乒乓球厂，我国自行设计安装了自动喷水灭火系统，并于1978年10月成功地扑救了由于赛璐珞丝缠绕马达引起的火灾。又如1958年建的厦门纺织厂，至80年代曾4次发生火灾，均成功地将火扑灭。时至今日，该系统已经成为国际上公认的最为有效的自动扑救室内火灾的消防设施，在我国的应用范围和使用量也在不断扩展与增长。
《自动喷水灭火系统设计规范》自1985年颁布实施以来，对指导系统的设计发挥了积极、良好的作用。几十年来，国民经济持续快速发展，新技术不断涌现，使该规范面临着不断适应新情况、解决新问题、推广新技术的社会需求。此次修订该规范的目的，是为了总结几十年来自动喷水灭火系统技术发展和工程设计积累的宝贵经验，推广科技成果，借鉴发达国家先进技术，使之更加充实与完善。

1.0.2 本条规定了本规范的适用范围与不适用范围。新建、扩建及改建的民用与工业建筑，当设置自动喷水灭火系统时，均要求按本规范的规定设计，但火药、炸药、弹药、火工品工厂，以及核电站、飞机库等性质上超出常规的特殊建筑，不属于本规范的适用范围。上述各类性质特殊的建筑设计自动喷水灭火系统时，按其所属行业的规范设计。

1.0.3 本条要求按本规范设计自动喷水灭火系统时，必须同时遵循国家基本建设和消防工作的有关法律法规、方针政策，并在设计中密切结合保护对象的使用功能、内部物品燃烧时的发热发烟规律，以及建筑物内部空间条件对火灾热烟气流流动规律的影响，做到使系统的设计，既能为保证安全而可靠地启动操作，又要力求技术上的先进性和经济上的合理性。
自动喷水灭火系统的200多年的历史，一直在不断研究开发新技术、新设备与新材料，并获得持续发展和水平的不断提高。改革开放以来，我国建筑业迅速发展，兴建了一大批高层建筑、大空间建筑及地下建筑等内部空间条件复杂和功能多样的建筑物，使系统的设计不断遇到新情况、新问题。只有积极合理地吸收新技术、新设备与新材料，才能使系统的设计技术适应社会进步与发展的需求。系统采用的新技术、新设备与新材料，不仅要具备足够的成熟程度，同时还要符合可靠适用、经济合理，并与系统相配套、与规范合理衔接等条件，以避免出现偏差或错误。

1.0.4 本条是对原条文的修改。。
本条对自动喷水灭火系统采用的组件提出了要求。自动喷水灭火系统组件属消防专用产品，质量把关至关重要，因此要求设计中采用符合现行的国家或公共安全行业标准，并经过国家级消防产品质量监督检验机构检验的产品。未经检测或检测不合格的不能采用。，我国对消防产品实行强制性产品认证制度，依法实行强制性产品认证的消防产品，由具有法定资质的认证机构按照国家标准、行业标准的强制性要求认证合格后，方可生产、销售、使用。对新研制的尚未制定国家标准、行业标准的消防产品，应经过技术鉴定，符合消防安全要求的，方可生产、销售、使用。为此，本条规定了系统采用的组件应符合消防产品市场准入制度的要求。

1.0.5 经过改建后变更使用功能的建筑或建筑内某一场所，当其重要性、房间的空间条件、内部容纳物品的性质或数量及人员密集程度发生较大变化时，要求根据改造后建筑或建筑内场所的功能和条件，按本规范对原来已有的系统进行校核。当发现原有系统已经不再适用改造后建筑时，要求按本规范和改造后建筑的条件重新设计。

1.0.6 本规范属于强制性国家标准。本规范的制定，将针对建筑物的具体条件和防火要求，提出合理设计自动喷水灭火系统的有关规定。另外，设置自动喷水灭火系统的场所及系统设计基本要求，还要求同时执行现行国家标准《建筑设计防火规范》GB 50016、《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》GB 50067、《人民防空工程设计防火规范》GB 50098等规范的相关规定。

术语和符号

2.1 术语
2.2 符号

2.1 术语

条文说明

2. 术语和符号

2.1.1 自动喷水灭火系统具有自动探火报警和自动喷水控、灭火的优良性能，是当今国际上应用范围最广、用量最多且造价低廉的自动灭火系统。自动喷水灭火系统的类型较多，从广义上分，可分为闭式系统和开式系统；从使用功能上分，其基本类型又包括湿式系统、干式系统、预作用系统及雨淋系统和水幕系统等（表2）。其中用量最多的是湿式系统，在已安装的自动喷水灭火系统中，70%以上为湿式系统。

2.1.4 湿式系统由闭式洒水喷头、水流指示器、湿式报警阀组以及管道和供水设施等组成，管道内始终充满有压水。湿式系统必须安装在全年不结冰及不会出现过热危险的场所内，该系统在喷头动作后立即喷水，其灭火成功率高于干式系统。

2.1.5 干式系统在准工作状态时配水管道内充有压气体，因此使用场所不受环境温度的限制。与湿式系统的区别在于，干式系统采用干式报警阀组，并设置保持配水管道内气压的充气设施。该系统适用于有冰冻危险或环境温度有可能超过70℃、使管道内的充水汽化升压的场所。干式系统的缺点是发生火灾时，配水管道必须经过排水充气过程，因此延迟了开始喷水的时间，对于可能发生蔓延速度较快火灾的场所，不适合采用此种系统。

2.1.6 本条是对原条文的修改和补充。预作用系统由闭式喷头、预作用装置、管道、充气设备和供水设施等组成，在准工作状态时配水管道内不充水。根据预作用系统的使用场所不同，预作用装置有两种控制方式，一是仅有火灾自动报警系统一组信号联动开启，二是由火灾自动报警系统和自动喷水灭火系统闭式洒水喷头两组信号联动开启。

2.1.7 重复启闭预作用系统与常规预作用系统的不同之处，在于其采用了一种既可输出火警信号又可在环境恢复常温时输出灭火信号的感温探测器。当其感应到环境温度超出预定值时，报警并启动消防水泵和打开具有复位功能的雨淋报警阀，为配水管道充水，并在喷头动作后喷水灭火。喷水过程中，当火场温度恢复至常温时，探测器发出关停系统的信号，在按设定条件延迟喷水一段时间后，关闭雨淋报警阀停止喷水。若火灾复燃、温度再次升高时，系统则再次启动，直至彻底灭火。

2.1.8 雨淋系统采用开式洒水喷头和雨淋报警阀组，由火灾自动报警系统或传动管联动雨淋报警阀和消防水泵，使与雨淋报警阀连接的开式喷头同时喷水。雨淋系统通常安装在发生火灾时火势发展迅猛、蔓延迅速的场所，如舞台等。

2.1.9 水幕系统用于挡烟阻火和冷却分隔物。系统组成的特点是采用开式洒水喷头或水幕喷头，控制供水通断的阀门可根据防火需要采用雨淋报警阀组或人工操作的通用阀门，小型水幕可用感温雨淋报警阀控制。

水幕系统包括防火分隔水幕和防护冷却水幕两种类型。防火分隔水幕利用密集喷洒形成的水墙或水帘阻火挡烟而起到防火分隔作用，防护冷却水幕则利用水的冷却作用，配合防火卷帘等分隔物进行防火分隔。

2.1.12 本条为新增术语。本条提出了自动喷水系统的一项新技术——防护冷却系统，该系统在系统组成上与湿式系统基本一致，但其主要与防火卷帘、防火玻璃墙等防火分隔设施配合使用，通过对防火分隔设施的防护冷却，起到防火分隔功能。

2.1.23 本条为新增术语。

特殊应用喷头是指在通过试验验证的情况下，能够对一些特殊级场所或部位进行有效保护的洒水喷头。考核指标主要有：特定的灭火试验、喷头的洒水分布性能试验以及喷头的热敏感性能试验等。
非仓库型特殊应用喷头用于民用建筑和厂房高大净空场所，国内外的试验研究表明，在民用建筑和厂房高大空间场所内设置合理的自动喷水灭火系统，能提供可靠、有效的保护，但并非所有喷头均适用于此类场所，只有在给定的火灾试验模型下能够有效控、灭火的喷头才能应用。试验表明，适用于该类场所的喷头应具有流量系数大和工作压力低等特点，且喷洒的水滴粒径较大。
仓库型特殊应用喷头是用于高堆垛或高货架仓库的大流量特种洒水喷头，与ESFR喷头相比，其以控制火灾蔓延为目的，喷头最低工作压力较ESFR喷头低，且障碍物对喷头洒水的影响较小。

2.1.24 本条为新增术语。
家用喷头是适用于住宅建筑和宿舍、公寓等非住宅类居住建筑内的一种快速响应喷头，其作用是在火灾初期迅速启动喷洒，降低起火部位周围的火场温度及烟密度，并控制居所内火灾的扩大及蔓延。与其他类型喷头相比，家用喷头更有利于保护人员疏散。美国消防协会标准《自动喷水灭火系统安装标准》NFPA 13规定，家用喷头可用于住宅单元及相邻的走道内，并规定住宅单元除普通住宅外，还包括宾馆客房、宿舍、用于寄宿和出租的房间、护理房（供需要有人照顾的体弱人员居住，有医疗设施）及类似的居住单元等。并且规定，家用喷头具有3个特征：（1）适用于居住场所；（2）用于保护人员逃生；（3）具有快速响应功能。

2.2 符号

a——喷头与障碍物的水平距离；
b——喷头溅水盘与障碍物底面的垂直距离；
c——障碍物横截面的一个边长；
Ch——海澄—威廉系数；
d——管道外径；
dg——节流管的计算内径；
dj——管道的计算内径；
dk——减压孔板的孔口直径；
e——障碍物横截面的另一个边长；
f——喷头溅水盘与不到顶隔墙顶面的垂直间距；
g——重力加速度；
H——水泵扬程或系统入口的供水压力；
Hc——从城市市政管网直接抽水时城市管网的最低水压；
Hg——节流管的水头损失；
Hk——减压孔板的水头损失；
h——最大净空高度；
hs——最大储物高度；
i——管道单位长度的水头损失；
K——喷头流量系数；
L——节流管的长度；
n——最不利点处作用面积内的洒水喷头数；
P——喷头工作压力；
P0——最不利点处喷头的工作压力；
Pp——系统管道沿程和局部的水头损失；
Q——系统设计流量；
q——喷头流量；
qi——最不利点处作用面积内各喷头节点的流量；
qg——管道设计流量；
S——喷头间距；
SL——喷头溅水盘与顶板的距离；
SW——喷头溅水盘与背墙的距离；
V——管道内水的平均流速；
Vg——节流管内水的平均流速；
Vk——减压孔板后管道内水的平均流速；
Z——最不利点处喷头与消防水池最低水位或系统入口管水平中心线之间的高程差；
ζ——节流管中渐缩管与渐扩管的局部阻力系数之和；
ξ——减压孔板的局部阻力系数。

设置场所火灾危险等级

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3 设置场所火灾危险等级

3.0.1、3.0.2 根据火灾荷载（由可燃物的性质、数量及分布状况决定）、室内空间条件（面积、高度）、人员密集程度、采用自动喷水灭火系统扑救初期火灾的难易程度，以及疏散及外部增援条件等因素，划分设置场所的火灾危险等级。
建筑物内存在物品的性质、数量以及其结构的疏密、包装和分布状况，将决定火灾荷载及发生火灾时的燃烧速度与放热量，是划分自动喷水灭火系统设置场所火灾危险等级的重要依据。
（1） 可燃物性质对燃烧速度的影响因素，包括材料的燃烧性能、结构的疏密程度以及堆积摆放的形式等。不同性质的可燃物发生火灾时表现的燃烧性能及扑救难度不同，例如纸制品和发泡塑料制品，就具有不同的燃烧性能，造纸及纸制品厂被划归中危险级，发泡塑料及制品按固体易燃物品被划归严重危险级。火灾荷载大，燃烧时蔓延速度快、放热量大、有害气体生成量大的保护对象，需要设置反应速度快、喷水强度大以及作用面积大的系统。火灾荷载的大小，对确定设置场所火灾危险等级是十分重要的依据。表3给出了不同火灾荷载密度情况下的火灾放热量数据。
（2） 物品的摆放形式，包括密集程度及堆积高度，是划分设置场所火灾危险等级的另一个重要依据。松散堆放的可燃物，因与空气的接触面积大，燃烧时的供氧条件比紧密堆放时好，所以燃烧速度快，放热速率高，因此需求的灭火能力强。可燃物的堆积高度越大，火焰的竖向蔓延速度越快，另外由于高堆物品的遮挡作用，使喷水不易直接送达位于可燃物底部的起火部位，导致灭火难度增大，容易使火灾得以水平蔓延。为了避免这种情况的发生，要求以较大的喷水强度或具有较强穿透力的喷水，以及开放较多喷头、形成较大的喷水面积控制火势。

（3） 建筑物的室内空间条件，也会影响闭式喷头受热开放时间和喷水灭火效果。小面积场所，火灾烟气流因受墙壁阻挡而很快在顶板或吊顶下积聚并淹没喷头，而使喷头热敏元件迅速升温动作；而大面积场所，火灾烟气流则可在顶板或吊顶下不受阻挡的自由流散，喷头热敏元件只受对流传热的影响，升温较慢，动作较迟钝。室内净空高度的增大，使火灾烟气流在上升过程中，与被卷吸的空气混合而逐渐降低温度和流速的作用增大，流经喷头热气流温度与速度的降低将造成喷头推迟动作。喷头开放时间的推迟，将为火灾继续蔓延提供时间，喷头开放时将面临放热速率更大，更难扑救的火势，使系统喷水控灭火的难度增大。对于喷头的洒水，则因与上升热烟气流接触的时间和距离的加大，使被热气流吹离布水轨迹和汽化的水量增大，导致送达到位的灭火水量减少，同样会加大灭火的难度。有些建筑构造，还会影响喷头的布置和均匀布水。上述影响喷头开放和喷水送达灭火的因素，由于影响系统控灭火的效果，将导致设置场所火灾危险等级的改变。
国外标准规范大多将自动喷水灭火系统的设置场所划分为三个或四个火灾危险等级。如英国将设置场所划分为三个危险等级，即轻危险级、中轻危险级（其中又分为4组，OH1~OH4）和高危险级（其中又分为生产加工级和贮存级，每个级别又划分为4类，分别是HHP1~HHP4和HHS1~HHS4）。德国划分为四个危险等级，即Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级，分别为轻、中、严重（其中又分为生产级和储存级）危险级。美国和日本则划分为轻、中和严重危险级。
本规范参考了发达国家规范，又结合我国目前实际情况，将设置场所划分为四级，分别为轻、中（其中又分为Ⅰ级和Ⅱ级）、严重（其中又分为Ⅰ级和Ⅱ级）及仓库（其中又分为Ⅰ级、Ⅱ级和Ⅲ级）危险级。
轻危险级，一般是指可燃物品较少、可燃性低和火灾发热量较低、外部增援和疏散人员较容易的场所。
中危险级，一般是指内部可燃物数量为中等，可燃性也为中等，火灾初期不会引起剧烈燃烧的场所。大部分民用建筑和厂房划归为中危险级。根据此类场所种类多、范围广的特点，划分中Ⅰ级和中Ⅱ级，并在本规范附录A中分类予以说明。商场内物品密集、人员密集，发生火灾的频率较高，容易酿成大火造成群死群伤和高额财产损失的严重后果，因此将大规模商场列入中Ⅱ级。
严重危险级，一般是指火灾危险性大、可燃物品数量多、火灾时容易引起猛烈燃烧并可能迅速蔓延的场所。除摄影棚、舞台葡萄架下部外，包括存在较多数量易燃固体、液体物品工厂的备料和生产车间。
仓库火灾危险等级的划分，参考了美国消防协会标准《自动喷水灭火系统安装标准》NFPA 13并结合我国国情，将上述标准中的1、2、3、4类和塑料橡胶类储存货品综合归纳并简化为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级仓库，其中，仓库危险级I级与NFPA 13的1、2类货品相一致，仓库危险级Ⅱ级与3、4类货品一致，仓库危险级Ⅲ级为A组塑料、橡胶制品等。
NFPA 13《自动喷水灭火系统安装标准》中关于仓储物品的分类如下：
1类货品，指纸箱包装的不燃货品，例如：
不燃食品和饮料：不燃容器包装的食品；冷冻食品、肉类；非塑料制托盘或容器盛装的新鲜水果和蔬菜；无涂蜡层或塑料覆膜的纸容器包装牛奶；不燃容器盛装，但容器外有纸箱包装的酒精含量≤20%的啤酒或葡萄酒；玻璃制品。
金属制品：包括塑料覆面或装饰的桌椅；金属外壳家电；电动机、干电池、空铁罐、金属柜。
其他：包括变压器、袋装水泥、电子绝缘材料、石膏板、惰性颜料、固体农药等。
2类货品，包括木箱及多层纸箱或类似可燃材料包装的1类货品，例如：
纸箱包装的漆包线线圈，日光灯泡，木桶包装的酒精含量不超过20%的啤酒和葡萄酒等。
3类货品，木材、纸张、天然纤维纺织品或C组塑料及制品，含有少量A组或B组塑料的制品，例如：
皮革制品如鞋、皮衣、手套、旅行袋等；
纸制品如书报杂志、有塑料覆膜的纸制容器等；
纺织品如天然与合成纤维及制品，不含发泡类塑料橡胶的床垫；
木制品如门窗及家具、可燃纤维板等；
其它如纸箱包装的烟草制品及可燃食品，塑料容器包装的不燃液体。
4类货品，纸箱包装的含有一定量A组塑料的1、2、3类货品，小包装采用A组塑料、大包装采用纸箱包装的1、2、3类货品，B组塑料和粉状、颗粒状A组塑料，例如：
照相机、电话、塑料家具，含发泡类塑料填充物的床垫，含有一定量塑料的建材、电缆，塑料容器包装的物品等。
塑料橡胶类，分为A组、B组和C组。
A组：ABS（丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物）、缩醛（聚甲醛）、丙烯酸类（聚甲基丙烯酸甲酯）、丁基橡胶、EPDM（乙丙橡胶）、FRP（玻璃纤维增强聚酯）、发泡类天然橡胶、腈橡胶（丁腈橡胶）、PET（热塑性聚酯）、聚碳酸酯、聚酯合成橡胶、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氨基甲酸酯、PVC（高增塑聚氯乙烯，如人造革、胶片等）、SAN（苯乙烯-丙烯腈）、SBR（丁苯橡胶）。
B组：纤维素类（醋酸纤维素、醋酸丁酸纤维素、乙基纤维素）、氯丁橡胶、氟塑料（ECTFE——乙烯-三氟氯乙烯共聚物、ETFE—乙烯-四氟乙烯共聚物、FEP—四氟乙烯-六氟丙烯共聚物）、不发泡类天然橡胶、锦纶（锦纶6、锦纶6/6）、硅橡胶。
C组：氟塑料（PCTFE—聚三氟氯乙烯、PTFE—聚四氟乙烯）、三聚氰胺（三聚氰胺甲醛）、酚醛类、PVC（硬聚氯乙烯，如：管道、管件）、PVDC（聚偏二氯乙烯）、PVDF（聚偏氟乙烯）、PVF（聚氟乙烯）、尿素（脲甲醛）。
本规范附录A的举例参考了国内外相关规范标准的有关规定。由于建筑物的使用功能、内部容纳物品和空间条件千差万别，不可能全部列举，设计时可根据设置场所的具体情况类比判断。现将美、英、日、德等国规范的火灾危险等级分类列出（见表4、表5、表6），供相关人员参考。

3.0.3 当建筑物内各场所的使用功能、火灾危险性或灭火难度存在较大差异时，要求遵循“实事求是”和“有的放矢”的原则，按各自的实际情况选择适宜的系统和确定其火灾危险等级。

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