1.4　快速響應(yīng)早期抑制噴頭ESFR (修訂本2. 1. 11p3)
??? “響應(yīng)時間指數(shù)RT I≤28±8 (m ·s)0.5, 用于保護高堆垛與高貨架倉庫的大流量特種噴水噴頭?！?br /> ??? 把ESFR 噴頭當(dāng)作倉庫型噴頭是對的, 因為ESFR 噴頭的研制是為了應(yīng)對這樣一種消防局面: 自動化立體倉庫大量涌現(xiàn), 倉庫主必須及時滿足貨主對改變倉庫內(nèi)貨架儲存空間的要求, 貨架結(jié)構(gòu)經(jīng)常會改變。原來貨架內(nèi)多層噴頭的保護方式無法滿足要求; 自動化立體貨架高度增加后, 貨架內(nèi)噴頭保護方法的設(shè)計、安裝也越來越困難。特別是隨著塑料制品和塑料包裝材料的大量使用, 倉庫火災(zāi)的危險性越來越大, 用傳統(tǒng)噴頭設(shè)計的水噴淋滅火方法, 在很多情況下已經(jīng)變成無效滅火系統(tǒng), 需要有一種更有效的產(chǎn)品來對付越來越嚴(yán)重的火災(zāi)危險。80 年代中期ESFR (EarlySupp ression Fast2Respon se) 滅火理論誕生了, 國外把ESFR 技術(shù)的出現(xiàn), 看作是自動水噴淋技術(shù)發(fā)展的里程碑, 噴頭的制造理論從控制火災(zāi)發(fā)展到直接抑制并撲滅火災(zāi)。ESFR K14 (公制K= 200) 在上世紀(jì)80 年代通過大量成功的滅火試驗后, FM 作為保險公司, 在世界各地倉庫中大力推廣使用, 大量滅火試驗證明, 盡管噴頭流量系數(shù)較大, 由于在火災(zāi)初期快速反應(yīng), 能有效撲滅倉庫嚴(yán)重火災(zāi), 有效保護貨架和建筑物鋼結(jié)構(gòu)。所以結(jié)論是: 火災(zāi)損失最小, 煙霧損失最小, 水漬損失最小。發(fā)生在用ESFR 噴頭保護的倉庫中的幾次火災(zāi), 滅火都是成功的。N FPA 13 也允許在OH 場所使用, 特別是同一空間內(nèi)有倉庫區(qū)或嚴(yán)重危險區(qū), 又有中危級場所的情況下, FM 推薦全部使用ESFR 噴頭。N FPA 137-9. 5. 1 ESFR 噴頭允許保護OH (中危級) 場所、é 至ì 級商品、塑料商品倉庫、混合存儲倉庫和7-5, 7-6, 7-8節(jié)中指定的其它倉庫或者其它N FPA 規(guī)范中規(guī)定的場所。(7-9. 5. 1 ESFR sp rink lers shall be
?perm it ted top ro tect o rdinary hazard, sto rage of
Class? throughClass ì commodit ies, plastic commodities,
?miscellan2eous storage, and o ther storageas specified
inSection s 7-5, 7-6, 7-8 o r by other N FPA standard. )
??? 從條文中可以明顯看到, 在N FPA 規(guī)范中規(guī)定使用ESFR 噴頭的場所大大超過我國規(guī)范的規(guī)定。由于ESFR 噴頭優(yōu)異的滅火性能, 用FM 的話說, 隨著新的ESFR 滅火試驗的不斷進行, 在新世紀(jì)里, ESFR 噴頭的應(yīng)用領(lǐng)域正在不斷拓寬。僅我從美國tyco 集團R&D Cen ter (研究與發(fā)展) 中心得到的資料, ESFR噴頭的應(yīng)用范圍不斷擴展, 已擴展到煙霧劑倉庫、汽車塑料儀表盤存放庫(美國福特汽車廠要求進行的滅火試驗)、最低溫度可達- 29℃自動化立體貨架冷庫中使用新型冷凍液的ESFR K25 濕式系統(tǒng)、總?cè)萘窟_到8000 加侖, 用金屬容器包裝的航空燃料貨架存放倉庫的保護(ESFR K25) 等等新的應(yīng)用領(lǐng)域。FM 的ESFR 安裝導(dǎo)則也不斷修改。顯然我國規(guī)范對ESFR 噴頭的定義偏于狹隘, 不利于指導(dǎo)設(shè)計和推廣使用。
??? ESFR 噴頭優(yōu)異的滅火性能, 一是源自于噴頭設(shè)計。噴頭反應(yīng)速度是目前噴頭中最快的, 大流量、大水滴、高速率的噴水可以穿透火焰, 直接到達燃燒物表面滅火。二是ESFR 噴頭滅火系統(tǒng)的設(shè)計參數(shù)來自“fu ll scall”或“l(fā)arge scale”實物規(guī)模的滅火試驗, 即噴頭滅火可靠性是用火燒出來的。噴頭成功滅火試驗的水力參數(shù)才能作為ESFR 噴頭滅火系統(tǒng)的設(shè)計參數(shù)。其缺點是還沒有被火燒試驗過的領(lǐng)域,ESFR 噴頭就不能稱作火災(zāi)抑制型噴頭, 譬如屋面板高度13. 7 m 是ESFR K25 目前做過的成功滅火試驗的最大高度。超過13. 7 m 后ESFR 噴頭作為滅火型噴頭的設(shè)計參數(shù)目前還無法提供。因此在可能的情況下, 應(yīng)該將倉庫高度控制在13. 7 m 以下,使用ESFR K25 噴頭, 使倉庫得到最有效的消防保護。目前國內(nèi)有的廠家仿制國外ESFR K14 產(chǎn)品,噴頭沒有檢測, 更沒有認證, 當(dāng)然談不上滅火試驗,套用N FPA 規(guī)范的設(shè)計參數(shù), 將這樣的噴頭用在高火災(zāi)危險場所, 對業(yè)主和制造廠家都是在玩火。
??? 2　輕危險級的劃分和快速響應(yīng)噴頭
　　當(dāng)前火災(zāi)高危險性的發(fā)展原因, 其一是火災(zāi)中燃燒物的發(fā)熱量越來越大, 一次火災(zāi)造成的財產(chǎn)和建筑物的損毀巨大; 為了滅火使用大量的水, 滅火也造成嚴(yán)重的水漬損失。我最近從美國tyco 集團R&D Cen ter的資料中看到一個火災(zāi)案例, 談到某國位于萊因河邊一家工廠的火災(zāi), 滅火以后, 對萊因河造成了污染, 治理火災(zāi)對萊因河污染的費用幾乎和火災(zāi)損失相當(dāng)。其二是產(chǎn)品中塑料部件和塑料包裝材料的大量使用, 塑料等化工合成材料燃燒時釋放的有毒氣體造成人員的大量傷亡。現(xiàn)在火災(zāi)中被燒死的人不多, 主要是被煙霧毒死、逃生措施不當(dāng)造成的傷亡。美國吸取了幾次造成人員嚴(yán)重傷亡的火災(zāi)教訓(xùn), 將人員密集的場所全部定義為輕危險級(LH) , 規(guī)定在LH 場所必須采用快速響應(yīng)噴頭。理由是火災(zāi)時滅火主要靠自動噴水滅火系統(tǒng),火場中的人員必須及早離開事故現(xiàn)場, 快速響應(yīng)噴頭能在火災(zāi)發(fā)生初期快速反應(yīng)滅火, 并實現(xiàn)早期火災(zāi)自動報警, 使消防隊能及早接警, 早期快速到達火場; 初期火災(zāi)不至于產(chǎn)生大量有毒煙霧, 有利于人員及早撤離火場, 消防隊到達現(xiàn)場后能盡早將力量投入撲滅初期火災(zāi), 而不必將力量放在疏散和拯救人員上, 錯失撲滅初期火災(zāi)的時機; 火災(zāi)初期快速動作的消防系統(tǒng)能有效抑制火災(zāi)的蔓延。這也是目前世界各國共識的消防理論, 反映在各國的消防規(guī)范上。除N FPA 13 有較多的內(nèi)容談到快速反應(yīng)噴頭的設(shè)計方法外, 我手頭一本N FPA 101 L ife Safety Code 生命安全規(guī)范) 2000版, 387 頁厚, 可以看出國外對生命安全保護的研究是多么深入。
??? 2.1　修訂本輕危險級(LH) 的劃分
??? (1) 修訂本LH 級的定義來自老規(guī)范, 由于當(dāng)時環(huán)境的限制: 不重視自動噴水滅火技術(shù), 也無法和國際溝通, 處在閉國的狀態(tài)下, 國內(nèi)消防產(chǎn)品水平低下, 資金和研發(fā)人員短缺。我們沒有快速反應(yīng)產(chǎn)品的制造理念和制造技術(shù)。老規(guī)范條文說明中將LH 滅火困難的場所升級到中危險級(OH21) , 認為將噴水強度提高一級, 就可以提高消防系統(tǒng)的安全性, 減少人員傷亡, 這在當(dāng)時可能是我們能采取的唯一技術(shù)措施。
??? (2) 問題是修訂稿中仍然沒有變化, 不僅LH 定義劃分沒有變化, 整篇規(guī)范沒有一條關(guān)于生命安全的強制性條款。修訂本中提到人員的條款有下面幾條:
??? A. 4. 1. 1“自動噴水滅火系統(tǒng)應(yīng)在人員密集、不易疏散、外部增援滅火與救生較困難的性質(zhì)重要或火災(zāi)危險性較大的場所中設(shè)置?！边@一條表達了兩層意思: 首先, 限定了要安裝自動噴水滅火系統(tǒng)的場所, 跟N FPA 中幾乎所有場所要安裝自動噴水滅火系統(tǒng)相差甚遠; 然后指出“人員密集、...場所”只要安裝自動噴水滅火系統(tǒng)就可以了, 并沒有提出保障生命安全的特殊要求。
??? B. 6. 1. 6“下列場所宜采用快速響應(yīng)噴頭”條款中沒有使用“應(yīng)采用”的強制性要求, 而選用了“宜采用”。6. 1. 6 條文說明中對采用快速響應(yīng)噴頭的原因和重要性說的很清楚, 但是僅“推舉采用”。
??? C. 至今大量新的工程中, 人員密集場所, 除上海、北京為數(shù)不多的一些設(shè)計院接受國外的觀點, 開始在相關(guān)場所采用快速反應(yīng)噴頭外, 其它地方, 絕大多數(shù)設(shè)計部門, 在當(dāng)前規(guī)范的許可下或當(dāng)?shù)叵缹彶椴块T的默認下采用標(biāo)準(zhǔn)反應(yīng)噴頭。
??? D. 表3 是修訂本和N FPA 13 LH 和OH-1 定義的對比。
??? 3　關(guān)于濕式系統(tǒng)串接干式系統(tǒng), 預(yù)作用系統(tǒng), 雨淋系統(tǒng)(修訂本4. 2. 8 p 8)
　　N FPA 13 在4-1. 3 輔助系統(tǒng)條款中提到: 允許濕式系統(tǒng)為作為輔助系統(tǒng)的干式系統(tǒng), 預(yù)作用系統(tǒng), 雨淋系統(tǒng)供水。
??? N FPA 13 (421W et P ipe System s.421. 3 A ux iliary
System s. A w et p ipe systemshall be perm it ted to supply
?an aux iliary drypipe,preaction,ordelugesystem ,provided
the watersupp ly is adequate. )
??? 允許供水的條件是干式系統(tǒng)或預(yù)作用系統(tǒng)或雨淋系統(tǒng)是濕式系統(tǒng)的輔助系統(tǒng)。我理解這是在濕式系統(tǒng)的保護區(qū)域內(nèi)有局部場所, 譬如小的冷庫或局部場所對防誤噴有要求, 需要用其它類型系統(tǒng)保護時, 可以從濕式系統(tǒng)中供水。顯然, 這是一種特例。在N FPA 13 條文說明附錄A 中都沒有解釋它。
??? 修訂本“4. 2. 8 建筑物中保護局部場所的干式系統(tǒng)、預(yù)作用系統(tǒng)、雨淋系統(tǒng)、自動噴水2泡沫聯(lián)用系統(tǒng),可串聯(lián)接入同一建筑物內(nèi)的濕式系統(tǒng), 并應(yīng)與其配水干管連接?！睏l款中沒有強調(diào)“輔助系統(tǒng)”, 應(yīng)用范圍也擴大到“自動噴水2泡沫聯(lián)用系統(tǒng)”, 這容易被設(shè)計人員當(dāng)作通例而擴大使用。濕式報警閥需要定期維護, 經(jīng)常有用戶反映, 在供水側(cè)穩(wěn)壓泵啟動時, 濕式系統(tǒng)中消防警鈴和水流指示器誤報警。如果不是閥瓣密封損壞或閥座損傷, 一般故障原因很簡單: 閥瓣與閥座密封水線之間有雜質(zhì), 使?jié)袷綀缶y失去了止回作用。解決故障的辦法就是停用系統(tǒng), 打開濕式報警閥, 檢查、清潔閥腔。國內(nèi)消防工程的施工質(zhì)量, 業(yè)內(nèi)人員想必是清楚的, 系統(tǒng)管網(wǎng)沖洗不徹底, 管道材質(zhì)不佳造成銹蝕, 焊接和氣割殘留的焊渣, 使?jié)袷綀缶y停用維護的次數(shù)比要求的維護周期短得多。
??? N FPA 25 對消防系統(tǒng)的檢查維護有明確、嚴(yán)格的規(guī)定, 例如從系統(tǒng)退出運行到恢復(fù)運行有時間限制, 根據(jù)系統(tǒng)重要性, 要求在1 至2 小時恢復(fù)運行。在系統(tǒng)退出運行期間, 要通知消防部門, 并有相應(yīng)消防替代措施到位。而修訂本對系統(tǒng)維護時間沒有規(guī)定, 很多系統(tǒng)設(shè)計也不具備快速維護的條件, 一旦濕式報警閥維護, 就會使串接系統(tǒng)停用。如果串接雨淋系統(tǒng)、水2泡沫聯(lián)用系統(tǒng), 這些系統(tǒng)的危險等級比較高, 火災(zāi)危險性較大,采用串接系統(tǒng)節(jié)省的供水管道投資是以犧牲安全為代價的。按目前國內(nèi)消防系統(tǒng)的設(shè)計、安裝、維護運行現(xiàn)狀而言, 推廣串接系統(tǒng), 從消防安全的角度來說, 應(yīng)慎重。
??? 4　水流報警裝置和水流指示器(2. 1. 4,4. 2. 9, 6. 4. 1 p 2, 8, 15)
??? 4.1　漿片式水流指示器對水流速度有限制漿片式水流指示器由于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的原因, 對水流速度有限制, 過高速度水流沖擊, 會損壞水流指示器的報警靈敏度, 甚至損壞水流指示器。(注意: 水流指示器是自動水流檢測儀器, 有使用條件限制) , 制造廠(如美國PO TTER 公司) 在水流指示器產(chǎn)品資料中寫得很清楚, 最大允許水流速度= 18 英尺/秒(5. 5 m/s)(M ax im um Su rge= 18 FPS)。
??? 4.2　限定只在濕式系統(tǒng)中使用制造廠在產(chǎn)品使用說明中提到只在濕式系統(tǒng)中使用.(GEN ERAL IN FORMA T ION 2The modelV SR2F is avane type waterflow switch for use on wet sprinkler system. )
??? NFPA 13 中也明確指出了這一點,3210.2.4Paddle2type waterflow alarm ndicato rs shall bein stalled in wet
systems only. (Paddle2type 和V ane2type 指的是同一種類型的產(chǎn)品即漿片式)。
??? 4.3　修訂本條文和條文說明矛盾
??? 老規(guī)范條文說明很清楚, 也指出只能在濕式系統(tǒng)中使用, 但是規(guī)范條文和條文說明是各寫各的, 產(chǎn)生了混淆, 修訂稿沒有糾正錯誤。規(guī)范條文和條文說明有好幾處也是矛盾的。
??? 修訂本2. 1. 4 條“水幕系統(tǒng)2由開式灑水噴頭或水幕噴頭、雨淋報警閥組或感溫雨淋閥, 以及水流報警裝置(水流指示器或壓力開關(guān)) 等組成, 用于擋煙阻火和冷卻分隔物的噴水系統(tǒng)?！?br /> ??? 條文中“水流指示器和壓力開關(guān)”應(yīng)該是“水流報警裝置”或者直接寫成“壓力開關(guān)”。在條文說明p 62 圖4“電動啟動雨淋系統(tǒng)示意圖”中水流探測用的是壓力開關(guān)。
??? 修訂本4. 2. 9. 1 條“自動噴水滅火系統(tǒng)應(yīng)有下列組件、配件和設(shè)施: ”
??? “1. 應(yīng)設(shè)有灑水噴頭、水流指示器、報警閥組、壓力開關(guān)等組件和末端試水裝置, 以及管道、供水設(shè)施; ”
??? 條文中“水流指示器...”應(yīng)該是水流報警裝置,水流報警裝置可以是水流指示器或水流壓力開關(guān), 根據(jù)系統(tǒng)類型選用。
??? 修訂本6. 4. 1 條“雨淋系統(tǒng)和防火分隔水幕, 其水流報警裝置宜采用壓力開關(guān)?！睏l文中“宜”應(yīng)該是“應(yīng)”。
??? 修訂本條文說明圖2 干式系統(tǒng)和圖3 預(yù)作用系統(tǒng)水流探測畫的是水流指示器, 應(yīng)該是水流壓力開關(guān)。
??? 令人不解的是, 修訂本條文說明6. 4. 1“新增條文. 雨淋系統(tǒng)和水幕系統(tǒng)采用開式噴頭, 平時報警閥出口后的管道內(nèi)沒有水, 系統(tǒng)啟動后的管道充水階段, 管內(nèi)水的流速較快, 容易損傷水流指示器, 因此采用壓力開關(guān)較好?！币呀?jīng)說的很清楚, 但圖、規(guī)范條文使人很混淆。
??? 即使在濕式系統(tǒng)中, 濕式系統(tǒng)初始和以后的系統(tǒng)復(fù)位操作中, 有一條重要操作說明: 在向系統(tǒng)管道充水時, 供水控制閥必須慢慢開啟, 使系統(tǒng)管道慢慢充水,防止水流沖擊水流指示器。
??? 設(shè)計人員在水流報警裝置的選用上思維混亂, 這和規(guī)范不無關(guān)系。
??? 5　通透性吊頂和噴頭安裝(5. 0. 3 p 10)
??? 5.1　修訂本提到通透性吊頂?shù)臈l文是:
??? 5. 0. 3“裝設(shè)網(wǎng)格、柵板類通透性吊頂?shù)膱鏊? 系統(tǒng)的噴水強度應(yīng)按本規(guī)范表5. 0. 1 規(guī)定值的1. 3 倍確定?！?br /> ??? 7. 1. 10“裝設(shè)通透性吊頂?shù)膱鏊? 噴頭應(yīng)布置在頂板下?！?br /> ??? 5.2　通透性吊頂目前應(yīng)用很廣泛, 如何設(shè)計和安裝噴頭是普遍存在的問題, 國內(nèi)規(guī)范有兩個問題沒有明確:
??? (1) 通透性吊頂結(jié)構(gòu)的定義;
??? (2) 噴頭在吊頂內(nèi)的安裝要求。
??? 通透性吊頂結(jié)構(gòu)的定義是什么?定義不明確, 對建筑設(shè)計沒有規(guī)范約束力。吊頂通透率不夠, 成為噴水障礙物, 增加30% 水量也不行。
??? N FPA 13 對吊頂結(jié)構(gòu)的通透性是有明確定義的,規(guī)范中稱作開放性隔柵式天花板(Open-GridCeilings) 以下改稱通透性吊頂。
??? N FPA 13 5-13. 133 通透性吊頂下面不應(yīng)安裝噴頭。
??? 例外1. 通透性吊頂最小開孔孔徑應(yīng)≥6. 4 mm ,吊頂板材厚度或深度不應(yīng)> 開孔最小尺寸, 并且總開孔面積≥板材面積的70%。(注: 滿足例外1 開孔率規(guī)定的通透性吊頂, 在N FPA 13 條文說明A -1-4. 6 中定義為“非噴水障礙結(jié)構(gòu)(Unobst ructed Construction. ) ”
??? 在通透性吊頂上面的屋面板噴頭安裝間距應(yīng)滿足表4 和表5 要求:
?

??? 8　采用貨架內(nèi)噴頭的保護方法(5. 0. 7p 11)
　　高貨架采用貨架內(nèi)噴頭的保護方式沿用已久, 設(shè)計、施工、維護困難。在對付倉庫火災(zāi)的一些倉庫型噴頭, 如ELO -231、K17-231、UL TRA K17 ESFR K14、ESFR K17 (上噴和下噴)、ESFR K25、EC25 問世后,貨架內(nèi)噴頭的保護方法, 非不得已, 很少采用了。采用ESFR 噴頭滅火有效高度目前只能達到13.7 m , 對倉庫結(jié)構(gòu)也有特殊要求。也就是說, 為了使用ESFR噴頭有效保護高貨架倉庫, 必須對倉庫的高度和建筑物的結(jié)構(gòu)嚴(yán)格審查把關(guān)。但國內(nèi)消防審查中似乎并不審查倉庫建筑物高度、結(jié)構(gòu)和目前有效消防能力之間的關(guān)系。有多個倉庫工程消防設(shè)計遇到困難, 找我咨詢, 建筑物高度超過22 m , 自動化立體貨架高度20m , 有的存放藥品, 有的存放原料紙張和成品紙張, 有的存放家電產(chǎn)品或電子產(chǎn)品部件。業(yè)主方要求不做消防保護, 理由是以前造的同樣規(guī)模的倉庫就不需要保護。但新工程消防審查要求必須有保護。我建議改成雙層倉庫, 高度控制到13. 7 m 以下。采用ESFR 噴頭, 但消防審查部門對倉庫建筑高度和結(jié)構(gòu)不提反對意見, 當(dāng)然業(yè)主就不會改變倉庫結(jié)構(gòu)。但這樣高度的自動化立體倉庫, 采用貨架內(nèi)噴頭保護方式消防效果不好, 設(shè)計、安裝、維護都很困難。更困難的是設(shè)計怎么做? N FPA 13 貨架內(nèi)噴頭的規(guī)范條文我粗略統(tǒng)計了一下, 涉及范圍從p 88 到p 120。不同的貨物, 不同的貨架高度, 不同的貨架排列方式, 選用的噴頭類型不同, 噴頭額定動作溫度不同, 噴頭流量系數(shù)要求不同, 噴水強度不同, 噴頭布置方式不同, 水力計算要求也不同, 除了安裝貨架內(nèi)噴頭, 還要求安裝立面噴頭(FaceSp rink lers) , 即安裝在貨架外面向貨架立面噴水的噴頭, 非常繁復(fù)。設(shè)計難度大, 安裝困難, 因此較難保證系統(tǒng)的滅火效果。