電子廠房的噴淋設計

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•簡介：近幾年隨著經(jīng)濟的發(fā)展，外商在華投資項目日益增多，工程設計中對消防系統(tǒng)的要求也越來越高。尤其是當外商將在華投資項目投保于境外的保險公司時，消防設計要求更加嚴格，除了執(zhí)行國家標準《自動噴水滅火系統(tǒng)設計規(guī)范》GB50084-2001 (以下簡稱《噴規(guī)》)外，還應符合美國工廠聯(lián)合保險系統(tǒng)標準（FM）等國外相應的標準和規(guī)范。
•關鍵字：噴頭,最低工作壓力,流量,作用面積,報警閥,間距

        一、工程概況

　　某一南方城市的電子廠房，總建筑面積約為31700M3，其中包含一棟單層廠房、兩層員工中心、兩層辦公樓和一層設備中心；生產產品是電腦芯片,屬丙類工業(yè)建筑。

　　二、系統(tǒng)設計參數(shù)

　　根據(jù)《噴規(guī)》：員工中心、辦公樓和設備中心的層高均小于8米，屬中危險級；其中員工中心、辦公樓是Ⅰ級，噴水強度6L/min.m2,作用面積160M2，可采用68/74℃溫級、15mm、K=80閉式噴頭；設備中心是Ⅱ級，噴水強度8L/min.m2,作用面積160M2，可采用68/74℃溫級、20mm、K=116閉式噴頭。

　　廠房包括進、出貨倉庫、兩個生產車間、設備走廊和辦公區(qū)等，建筑設計為斜屋頂，屋頂高度13M，檐口高度10M，屋頂坡度5%。在生產車間和出貨倉庫之間設有兩層設備走廊，在一、二號出貨倉庫之間和一、二號生產車間之間設有辦公區(qū)。由于辦公區(qū)和設備層的層高也均小于8米，同樣可采用68/74℃溫級、15mm、K=80閉式噴頭。

　　倉庫是整個廠房最危險的地方，局部超過12M的屋頂設有防火天花，天花離地12.2M。根據(jù)《噴規(guī)》:本倉庫屬倉庫危險級Ⅱ級,由于倉庫貨品堆積高度大于3.5M考慮采用快速響應早期抑制噴頭(ESFR噴頭)，查倉庫采用快速響應早期抑制噴頭的系統(tǒng)設計參數(shù)表得，噴頭的最低工作壓力0.50Mpa，作用面積內開放的噴頭數(shù)12只；噴頭采用68℃溫級、20mm、K=200(英制14)的ESFR噴頭。流量計算如下：

　　最不利噴頭的流量：q=K（10P）0.5=200（10x0.5）0.5=447l/min=7.45l/s

　　作用面積內12只噴頭的流量：Q=12q=12x7.45=89.4l/s=322M3/h

　　考慮到產品的包裝有可能采用發(fā)泡材料，而貨品的堆積高度又超過7.5M時,需增加貨架噴頭；還有寬度大于0.6M的風機下需增加噴頭。FM標準要求疊加這部分噴頭的流量。

　　為此作用面積內噴頭的流量:Q=322+218=540M3/H=150l/s

　　根據(jù)國內規(guī)范，電子廠房生產車間不用設 噴淋 ，但本生產車間面積大（超過了防火分區(qū)允許的最大面積，而由于生產的需要又沒設防火墻分隔），加上流水線設備多且昂貴，F(xiàn)M要求車間內也需設 噴淋 系統(tǒng)。生產車間屋頂高度小于12M，檐口高度10M；屬中危險級Ⅰ級。不能采用K=80的普通閉式噴頭滅火，為此我們做了如下三種分析：

　　第一種：根據(jù)噴規(guī)4.2.5條第2點—室內凈空高度超過8M的民用建筑和工業(yè)廠房,必須迅速撲救初期火災時應采用雨淋系統(tǒng)。而每個雨淋閥控制的噴水面積不宜大于160M2，根據(jù)一、二生產車間的面積15400M2，設四個防火分區(qū)；總共需設96個雨淋閥，每個防火分區(qū)設24個閥；雨淋系統(tǒng)流量按同時開啟這24個閥的流量計算，系統(tǒng)流量大、管道多、控制復雜，加上本廠房的生產產品是電腦芯片,車間不屬于燃燒速度快的場所。為此采用雨淋系統(tǒng)不太經(jīng)濟。

　　第二種：采用大空間自動掃描定位滅火裝置，ZSDM-S03-ⅢA中懸式自動掃描定位噴水裝置可撲救半徑10M，保護高度13M，工作壓力0.8MPa,噴射流量4.25L/S。這種系統(tǒng)流量不大、管道小、控制比較簡單。但經(jīng)分析了解，生產車間雖然層高高，但設備管道特別多，占空間大；設備管道層占用了6M的凈空，管道最底處離地只有3.8M；其中最大的管道是車間送風管，直徑≤1.2M。這些設備管道防礙了滅火裝置探測火情的準確度，影響了滅火速度。為此在車間布置大空間自動掃描定位滅火裝置也不可行。

　　第三種：最后經(jīng)過與FM代表和當?shù)叵来箨牭拈_會討論，決定采用ELO大口徑噴頭，系統(tǒng)噴頭的最低工作壓力0.17Mpa，作用面積280M2；作用面積內開放的噴頭數(shù)25只；噴頭采用74℃溫級、20mm、K=160(英制11.2)的ELO噴頭。流量計算如下：

　　最不利噴頭的流量：q=K（10P）0.5=160（10x0.17）0.5=209l/min=3.48l/s

　　作用面積內25只噴頭的流量：Q=25q=25x3.48=87l/s=313M3/H

　　三、濕式報警閥的設置

　　根據(jù)FM標準，在廠區(qū)中單個濕式閥允許最大保護面積為3700M2(40000平方尺),這主要是考慮到報警閥后管網(wǎng)容積和管段長度的限制。

　　進貨倉庫的面積5300M2，出貨倉庫的面積2376M2，生產車間的面積15400M2?？紤]到日后的維護管理，經(jīng)與FM和當?shù)叵来箨牭臏贤?最后決定:進、出貨倉庫均分別由一組濕式報警閥控制；一、二號生產車間由四組濕式報警閥控制。除此之外，在報警閥室內的DN300環(huán)型供水加壓管上預留兩個DN250的接口，以備日后增設控制貨架內噴頭的濕式報警閥時使用。
四、管網(wǎng)的布置

　　1、倉庫ESFR噴頭布置：進、出倉庫內DN200的 噴淋 配水管分別沿著倉庫四周成環(huán),以提高ESFR 噴淋 系統(tǒng)的安全性。由于配水管成環(huán)，每根配水支管安裝最多噴頭數(shù)可適當超過6只。噴頭間距大于2.4m，小于3.3m。（ESFP噴頭安裝如下圖一）

　　2、車間ELO噴頭布置：一、二號車間的火災危險性比倉庫低，考慮分別用四根DN200的 噴淋 配水管枝狀供水。由于車間屋頂?shù)蔫旒芙Y構比較復雜,車間的柱網(wǎng)橫向和縱向跨度分別是7.5M和6.0M。噴頭間距采用：橫向2.5m，縱向3.0m。（ELO噴頭安裝如下圖二），此安裝方法不同于其他普通噴頭的安裝。其一為了保持噴頭周邊300mm范圍內沒有任何障礙物；其二保證在管網(wǎng)沖洗過程中，雜物不致堵塞噴頭。

　　3、每根 噴淋 配水管末端均設試水閥，并用DN65的鋼管靠墻壁引至離地1.2M處,以便沖洗管網(wǎng)時方便操作。

　　五、總結

　　由于倉庫火災蔓延迅速，不易撲救，易造成重大財產損失，尤其撲救高堆垛高貨架倉庫火災，難度更大。為此，美國花巨資試驗研究．成功地開發(fā)了“快速響應早期抑制噴頭”、“大口徑”噴頭等用于撲救高堆垛、高貨架倉庫火災。同時美國工廠聯(lián)合保險系統(tǒng)，還研究制訂了快速響應早期抑制型噴頭（主要為ESFR噴頭）系統(tǒng)的設計、安裝FM全球操作標準，簡稱FM標準。

　　綜上所述，在外商投資的設計項目中，自動 噴淋 系統(tǒng)設計所采取的措施，應兼顧國內外規(guī)范的要求，使設計合理完善。

　　參考文獻：

　　[1]《自動噴水滅火系統(tǒng)設計規(guī)范》GB50084－2001

　　[2]FM手冊（1998版）.

　　[3]《給水排水設計手冊》第2冊—建筑給水排水（第二版）