淺談邊墻型噴頭在醫(yī)院、賓館中的設計

胡玉鴻（上海中建建筑設計院有限公司新疆分公司，烏魯木齊 830063）

隨著科技與經(jīng)濟的發(fā)展，現(xiàn)代化、多功能的建筑與日懼增，尤其對醫(yī)院、賓館等人員密集建筑消防設計要求愈來愈高。自動噴水系統(tǒng)作為最有效的滅火方式，其噴頭的合理選用及系統(tǒng)水量計算在自動噴水系統(tǒng)設計中都是至關(guān)重要的。醫(yī)院病房和賓館客房多不吊頂，采用普通直立噴頭影響房間使用及美觀，而采用邊墻型噴頭配管布置簡便，節(jié)約裝修成本，房間開闊美觀，因此頗受施工單位及業(yè)主的贊同。

1 邊墻型標準噴頭及邊墻型擴展覆蓋噴頭的適用前提及比較

1）適用前提：《自動噴水滅火系統(tǒng)設計規(guī)范》GB50084-2001（2005年版）（以下簡稱《噴規(guī)》）6.1.3.3條“頂板為水平面的輕危險級、中危險級Ⅰ級居室和辦公室可采用邊墻型噴頭”但須滿足以下兩個條件：①頂板必須為水平面，噴頭附近不得有阻擋噴水的障礙物，以防屏蔽熱氣流和破壞灑水分布。②灑水應噴濕對面墻和鄰近端墻距濺水盤1.2m高度下的墻面。

2）邊墻型噴頭的比較（表1）

表1 邊墻型噴頭的比較

2 工程實例中邊墻型擴展覆蓋噴頭的設計

新疆陸軍第十二醫(yī)院醫(yī)療樓，地下一層，地上七層，總建筑面積9995.47m2，建筑高度為31.01m。七層為手術(shù)室，層高5.4m，走道采用吊頂型噴頭，二至七層為病房。二人病房的凈尺寸為3.8m×5.05m，三人病房的凈尺寸為3.8m×6.7m。由于使用單位要求室內(nèi)不設吊頂，考慮滿足滅火要求和經(jīng)濟美觀的前提下，采用邊墻型噴頭。根據(jù)《噴規(guī)》附錄A，該醫(yī)院病房屬中危險級Ⅰ級。

方案1：病房不吊頂區(qū)域采用邊墻型標準噴頭(K=80)，根據(jù)《噴規(guī)》表7.1.12邊墻型標準噴頭的最大保護跨度與間距（m）布置噴頭，噴頭布置如圖1。

圖1 邊墻型標準噴頭平面布置圖

方案2：病房不吊頂區(qū)域采用邊墻型擴展覆蓋噴頭(K=115)，噴頭布置如圖2。

圖2 邊墻型擴展覆蓋噴頭平面布置圖

圖1可看出，一間三人病房內(nèi)邊墻型標準噴頭多達6個，無疑加大了系統(tǒng)的設計流量，也給客房的室內(nèi)裝修增添了困難.

圖2可看出，采用邊墻型擴展覆蓋噴頭，二人病房僅需布置一個噴頭，三人病房僅需布置二個噴頭。很明顯此種噴頭的優(yōu)點是保護面積大，配水管道易于布置，室內(nèi)裝修更加經(jīng)濟方便。

方案2為多數(shù)設計單位采用。但邊墻型擴展覆蓋噴頭尚未納入國家標準《自動噴水滅火系統(tǒng)灑水噴頭性能要求和試驗方法》GB5135-95的規(guī)定內(nèi)容之中，《噴規(guī)》6.1.3對此僅規(guī)定了：“頂板為水平面的輕危險級，中危險級Ⅰ級居室和辦公室，可采用邊墻型噴頭?！逼錀l文解釋則又稱國外對采用邊墻型擴展覆蓋噴頭有嚴格規(guī)定：保護場所應為輕危險級，中危險級系統(tǒng)采用時須經(jīng)特許。美國NFPA13（1996年版）確實有此規(guī)定。這就給設計人員帶來了困惑，高層醫(yī)院病房及旅館客房究竟能否采用邊墻型擴展覆蓋噴頭呢？其實，設置場所火災危險等級的劃分標準各國不盡相同。英美國家與我國差異較大。高層醫(yī)院病房、旅館客房在我國屬中危險級Ⅰ級，但在英美日德等國均屬于輕危險級。可見高層醫(yī)院病房、高層旅館客房采用邊墻型擴展覆蓋噴頭在國外是允許的。考慮為人員密集場所，所以高層醫(yī)院病房、旅館客房內(nèi)安裝噴頭，應選用快速響應噴頭，以減少室內(nèi)人員的死亡。

確定了高層醫(yī)院病房、旅館客房采用邊墻型擴展覆蓋噴頭的可行性，然后確定其設計參數(shù)。《噴規(guī)》7.1.13條“邊墻型擴展覆蓋噴頭的最大保護跨度，配水支管上的噴頭間距，噴頭與兩側(cè)端墻的距離，應按噴頭工作壓力下能夠噴濕對面墻和鄰近端墻距濺水盤1.2m高度下的墻面確定，且保護面積內(nèi)的噴水強度應符合本規(guī)范表5.0.1的規(guī)定。”因此設計中采用此種噴頭時，要求按本條規(guī)定并根據(jù)生產(chǎn)廠家提供的噴頭流量特性灑水分布和噴濕墻面范圍等資料，確定噴水強度和噴頭的布置。經(jīng)查閱，未發(fā)現(xiàn)有國內(nèi)廠家生產(chǎn)的該噴頭的噴遠距離能達到6.7m。僅英國某公司生產(chǎn)的邊墻型擴展覆蓋噴頭的噴遠距離能達到7.3m，寬度能達到4.9m。因此本文噴頭參數(shù)以圖集《04S206》第54頁，北京永吉安消防設備有限公司資料為依據(jù)，噴頭最小壓力為0.15MPa時，最大保護寬度4.7m,最大保護跨度5.2m。

圖3 為該噴頭布水及噴濕墻示意圖

依據(jù)表2，要保證該噴頭的覆蓋面積3.8×5.05m，必須使該噴頭的最小流量為2.33L/S,最小壓力0.15MPa。病房凈面積19.2㎡，按照《噴規(guī)》表5.0.1噴水強度須為6L/min·㎡，則該噴頭最小流量為1.92L/S。

表2 噴頭等級表

表2 水平邊墻型擴展覆蓋噴頭（ZSTYB-20）的覆蓋面積和流量標準：K=115

3 系統(tǒng)設計流量計算

系統(tǒng)的設計流量，應按最不利點處作用面積內(nèi)噴頭同時噴水的總流量確定：

式中Q—系統(tǒng)設計流量（L/S）

qi—最不利點處作用面積內(nèi)各噴頭節(jié)點的流量（L/min）

n—最不利點處作用面積內(nèi)的噴頭數(shù)

式中q—噴頭流量（L/min），P—噴頭工作壓力（MPa）

K—噴頭流量系數(shù)。標準噴頭K=80，邊墻型擴展覆蓋噴頭K=115

采用方案1：一個作用面積內(nèi)共需設14個邊墻型標準噴頭和10個吊頂型標準噴頭，按作用面積法計算系統(tǒng)設計流量為80×（0.5）1/2×24×1.3=29.42L/S。

采用方案2：一個作用面積內(nèi)共需設4個邊墻型擴展覆蓋噴頭和10個吊頂型標準噴頭，按特性系數(shù)發(fā)計算其流量，根據(jù)每個噴頭處的壓力，分別計算各個噴頭的流量后累計為26.44L/S。可見，采用邊墻型標準噴頭，整個系統(tǒng)的設計流量加大。采用邊墻型擴展覆蓋噴頭，噴頭的流量相對較小，并沒有影響到整個系統(tǒng)的設計流量。

4 結(jié) 語

設計采用邊墻型擴展覆蓋噴頭，還應注意以下幾點：

1）噴頭流量是標準噴頭的1.44倍（115/80），應適當調(diào)整配水支管管徑。

2）噴頭壓力0.05MPa～0.20MPa，應根據(jù)房間尺寸合理確定。

3）病房采用邊墻型擴展覆蓋噴頭，最不利點噴頭所需的工作壓力比標準噴頭多0.10MPa，所以盡管病房不在最高層，但七層病房的最遠點噴頭為最不利點。在設計時應注意其特殊性，才能正確計算系統(tǒng)的設計壓力。

綜上所述，筆者認為：在遵循《噴規(guī)》7.1.13條的前提下，高層醫(yī)院病房、旅館客房設計時可采用邊墻型擴展覆蓋噴頭，既可保證滅火效果，又有利于室內(nèi)裝修及降低經(jīng)濟成本。邊墻型噴頭由于安裝在墻面，熱氣流在樓板底需積累到相當程度后，才能觸及該噴頭，因此盡量選用直立邊墻型噴頭。在設計中不能盲目采用邊墻型擴展覆蓋噴頭，加大噴頭的保護范圍，影響噴頭的受熱和滅火效果。

［1］中華人民共和國國家標準.自動噴水滅火系統(tǒng)設計規(guī)范-GB50084-2001（2005年版).中國計劃出版社，2001

［2］黃曉家,姜文源.自動噴水滅火系統(tǒng)設計手冊.中國建筑工業(yè)出版社2002

［3］美國NFPA13（1996 edition）

［4］劉文鑌 主編.給水排水工程快速設計手冊. 中國建筑工業(yè)出版社,1997

［5］陳方肅，高層建筑給水排水設計手冊 湖南科學技術(shù)出版社，2001.5

［6］劉振印，傅文華，張國柱等。民用建筑給水排水設計技術(shù)措施 北京：中國建筑工業(yè)出版社，1997.9

［7］《高層民用建筑設計防火規(guī)范》GB50045-95(2005年版)北京：中國計劃出版社，2001