崔芬
（中國石化集團(tuán)上海醫(yī)藥工業(yè)設(shè)計(jì)院，上海 200120）

　　摘要：ESFR（Early Suppression Fast Response，早期抑制、快速響應(yīng)）自動噴水滅火系統(tǒng)具有噴水強(qiáng)度高、反應(yīng)速度快、水損害小等特點(diǎn)。主要用于保護(hù)高堆垛與高貨架倉庫，顯著提高了倉庫運(yùn)作的靈活性。結(jié)合實(shí)際工程的消防給水設(shè)計(jì)和國內(nèi)外相關(guān)技術(shù)，對ESFR系統(tǒng)的選擇、措施、投資等進(jìn)行了分析探討。
　　關(guān)鍵詞：消防；噴頭；自噴系統(tǒng)；高架倉庫
　　中圖分類號：TU998J 　文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B 　文章編號：1009－2455（2003）06－0071－03

　　快速響應(yīng)早期抑制滅火型噴頭（ESFR）可對付高度危險火災(zāi)尤其是高價貨品的火災(zāi)，迅速有效，大大減少了火災(zāi)、水漬、煙霧等造成的損害。現(xiàn)以ESFR（K14）噴頭為例，對ESFR自噴系統(tǒng)設(shè)計(jì)中需考慮的問題進(jìn)行分析探討：

1 工程概況

　　某藥廠技改項(xiàng)目投資約9千萬元。其中固體制劑車間、綜合樓設(shè)有中央空調(diào)系統(tǒng)，且藥廠人員不易疏散、可燃物較多，按中危險級 Ⅱ級布置 K＝80的標(biāo)準(zhǔn)噴頭，潔凈區(qū)設(shè)置隱蔽型玻璃球?yàn)⑺畤婎^。高架倉庫長 72m，寬 32m，最大凈空高度12.0 m，鋼制柵條貨架最大堆貨高度 10.5 m，屋頂沿寬度方向有 4個坡面，坡度為 2％；倉庫存儲物：價格昂貴的粉劑原料、片劑及膠囊以及可燃的包裝材料，屬 A 類火災(zāi)，建筑物類別為丙類，根據(jù)“噴規(guī)”[1]強(qiáng)制性條文第4.2.6.1 條，在高架倉庫頂設(shè)置ESFR（K14）噴頭并按倉庫危險級 Ⅱ級啡發(fā)泡類）進(jìn)行噴淋設(shè)計(jì)。

　　以固體制劑車間、綜合樓為主體的普通自噴系統(tǒng)和高架倉庫為主體的ESFR自噴系統(tǒng)各自獨(dú)立，噴頭及壓力均不同，需分設(shè)濕式報警閥；為節(jié)約投資，共用一套消防泵及穩(wěn)壓裝置，并在普通自噴系統(tǒng)濕式報警閥前設(shè)置比例式減壓閥以滿足普通噴頭的壓力要求。廠區(qū)自噴系統(tǒng)流程見圖1。

2 噴頭及噴頭布置

2.1 ESFR 噴頭
　　ESFR 噴頭是早期響應(yīng)和抑制火災(zāi)的關(guān)鍵配件。目前國內(nèi)已有熱敏元件為φ2.5 mm玻璃球的ESFR（K14）閉式下垂型噴頭，雖然價格較低，但未經(jīng)國際權(quán)威機(jī)構(gòu)（如：FM，UL等）認(rèn)可。如資金允許，建議用進(jìn)口的ESFR（K14）易熔合金閉式下垂型噴頭。設(shè)計(jì)不僅要參照國內(nèi)規(guī)范，還要參照產(chǎn)品生產(chǎn)廠家的有關(guān)技術(shù)參數(shù)。
2.2 進(jìn)口 ESFR（K14）噴頭設(shè)計(jì)基本參數(shù)
　　進(jìn)口 ESFR（K14）噴頭設(shè)計(jì)基本參數(shù)^［2］見表 1和表2。

2.3 進(jìn)口 ESFR（K14）噴頭布置要求
　　噴頭保護(hù)面積、噴頭間距及濺水盤與天花板、 貨物頂距離見表3、表4：

　　ESFR 噴頭離鄰近衍架、輕質(zhì)擱架的頂弦及其他障得初的最小水平距離為 305 mm，噴頭布置還受行架寬度及構(gòu)件所構(gòu)成最大空間面積的限制。通風(fēng)管道等障礙物的寬度大于0.6m（“噴規(guī)”為1.2m）時：應(yīng)在障礙物下增設(shè)補(bǔ)償噴頭，排管下需設(shè)集熱板。
2.4 高架倉庫噴頭布置
　　高架倉庫采用ESFR（K14）易熔合金閉式下垂型噴頭，每個噴頭保護(hù)面積7.5m²，噴頭最低工作壓力 0.52 MPa，作用面積內(nèi)開放的噴頭數(shù)為 12只，屋頂總噴頭數(shù)288只。噴頭長方形布置，間距為 2.5 m×3.0 m，ESFR 自噴系統(tǒng)配水干管從配水管中間位置接人，同時配水管兩側(cè)配水支管上噴頭均勻布置，可保持布水均勻，以避免噴頭壓差過大及不必要地增大消防水泵揚(yáng)程，造成浪費(fèi)。

3 系統(tǒng)設(shè)備配置

3.1 噴淋專用消防泵
　　本工程室內(nèi)噴淋用水量 100 L／8，因地處上海市區(qū)，水源可靠，自噴系統(tǒng)采用平坦曲線的消防泵從管網(wǎng)直接吸水。
3.2 隔膜式氣壓罐
　　本工程采用穩(wěn)壓泵和穩(wěn)壓罐組成的穩(wěn)高壓消防給水系統(tǒng)，設(shè)隔膜式氣壓罐 1臺，V有效 ≥l.2 m³ ，以滿足高架倉庫內(nèi) 5個噴頭同時作用 30 s 所需水量。由于消防水泵一般能保證在火警后5 min內(nèi)開始工作^[2]，氣壓罐最大有效容積應(yīng)按噴頭同時作用5 min而不是 10 min設(shè)計(jì)。
3.3 穩(wěn)壓泵
　　原則上講穩(wěn)壓泵流量應(yīng)不少于系統(tǒng)正常情況下的滲漏量，根據(jù)《給水排水管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》第10.2.13規(guī)定，經(jīng)計(jì)算本工程滲水量僅為0.lL／min，隨著時間推移管道滲漏量會有所增加，但以此考慮穩(wěn)壓泵流量顯然太小，難以穩(wěn)壓；同時穩(wěn)壓泵流量不宜大于系統(tǒng)最小用水點(diǎn)流量，以避免主泵啟動時間延長。本工程自噴系統(tǒng)除有ESFR（K14）噴頭外還有標(biāo)準(zhǔn)噴頭，故采用電動消防穩(wěn)壓泵兩臺，l用 1備，流量Q=1.IL／s，揚(yáng)程H=90m。若系統(tǒng)中只有ESFR（K14）噴頭時穩(wěn)壓泵流量建議取4—7I／s。
3.4 輔助設(shè)施
　　系統(tǒng)設(shè)計(jì)壓力為 1.10 MPa，為提高噴淋管網(wǎng)安全性，穩(wěn)高壓管網(wǎng)需設(shè)自動排氣閥、泄壓閥、泄水閥等裝置，消防控制拉震帶款又改裝置及老橋自動巡檢功能。泄壓閥設(shè)定壓力按系統(tǒng)設(shè)計(jì)壓力的l.05倍考慮，本工程采用DN 150泄壓閥，設(shè)定壓力 1.15 MPa。

4 ESFR自噴系統(tǒng)設(shè)計(jì)的若干問題

4.1 系統(tǒng)選擇
　　ESFR自噴系統(tǒng)只用于濕式系統(tǒng)。原因在于ESFR 噴頭為快速反應(yīng)噴頭，若在干式或預(yù)作用系統(tǒng)中使用，排氣過程需 l min左右，導(dǎo)致噴水延遲，滅火失敗。
4.2 屋面板或天花板坡度要求
　　屋面板或天花板最大坡度為15.8％，可防止熱氣流由火源中心向屋面坡頂冒升而遠(yuǎn)離火源上方噴頭，影響滅火。
4.3 貨架的選擇
　　貨架應(yīng)采用通透性強(qiáng)的柵條貨架，不可采用實(shí)層隔板貨架，以便 ESFR 噴頭的噴水能直接到達(dá)著火材料；應(yīng)避免貨架內(nèi)設(shè)置噴頭，提高倉庫運(yùn)作靈活性。
4.4 跨度要求
　　配水管兩側(cè)每根配水支管控制噴頭數(shù)最多6只，特別是鋼屋架坡屋面梁之間的跨度建議最好不要超過21m，否則會給管道設(shè)計(jì)安裝帶來不必要的麻煩，跨度越小，管徑越小，水力分布越均勻。
4.5 通風(fēng)問題
　　倉庫宜采用機(jī)械通風(fēng)而不是采用動作溫度超過180℃的易熔元件機(jī)械操作自動通風(fēng)窗，當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時，防火間和機(jī)械通風(fēng)系統(tǒng)會自動關(guān)閉，這樣更安全。
4.6 最小作用面積問題
　　ESFR噴頭最小設(shè)計(jì)作用面積為 89 m²，但當(dāng)屋頂有分布距離小于2.44m 的次梁時，由于噴頭與次梁的水平距離隨著次梁梁高增加而增加，設(shè)計(jì)作用面積會小于89m²，此時次梁起擋水板作用，故是可行的。
4.7 屋架防火要求
　　鋼構(gòu)件在火災(zāi)中很容易達(dá)到最大溫度限制454℃，對鋼屋架無任何防護(hù)措施是不符合防火要求的。防火涂料耐火極限可達(dá)到 30 min至 3 h，但沒有控火和滅火作用；另一措施是用溫級為79℃，K=80的標(biāo)準(zhǔn)直立型閉式噴頭來保護(hù)鋼屋架頂，不可用溫級為68℃的標(biāo)準(zhǔn)噴頭，原因在于火災(zāi)時越靠近屋頂溫度越高，保護(hù)鋼屋架頂?shù)膰婎^溫級必
須超過保護(hù)貨架及貨堆的噴頭溫級，否則會延誤ESFR噴頭開放從而影響滅火效果，但采用普通閉式噴頭保護(hù)鋼屋架在設(shè)計(jì)施工中存在較大難度。本工程高架倉庫鋼屋架頂采用防火涂料保護(hù)以減少屋架荷載，方便施工。
4.8 屋架荷載要求
　　鋼屋架頂除有主鋼梁外還有比主鋼梁強(qiáng)度小很多用于固定屋面的檁條，為承受管道荷載而使植條過大會影響噴頭布置，設(shè)計(jì)不宜采納，因此建議防晃支架受力盡量分散在主要鋼構(gòu)件上，可加鋼管固定，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)特別注意。

5 結(jié)語

　　由于ESFR噴頭的顯著特點(diǎn)，使其具有明顯的優(yōu)勢。鑒于現(xiàn)代火災(zāi)其可燃物數(shù)量大，房間密閉性好，易使熱量積聚，轟燃時間縮短至 5 min，另外由于城市交通擁擠使得消防人員有時難以及時到達(dá)現(xiàn)場，通過ESFR系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用能更有效地控制火災(zāi)，減少損失。

參考文獻(xiàn)：
　　[1] GBJ50084－2001，自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范（2001年版）[S].
　　[2] GBJ16－87，建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范（2001年版）[S].

作者簡介：崔芬（1969－），女，浙江湖州人，工程師，電話（021）58366600-2081，cuifen＠ssec.com.cn。