【正文】 1 月 31 日，福建省長樂市拉丁酒吧生日聚會(huì)在桌上發(fā)煙花引起火災(zāi)造成 15 人死亡， 2020 年 4 月 25 日北京大興一層服裝加工車間內(nèi)用電短路并引發(fā)周圍可燃物燃燒，造成 17 人死亡， 24 人受傷。由于原有老建筑，因過去經(jīng)濟(jì)不發(fā)達(dá)，總想節(jié)省，而導(dǎo)致消防設(shè)施簡單化，加之近年來大量用電設(shè)施的增加，以及原有設(shè)施老化及 維修失調(diào)，使火災(zāi)發(fā)生的概率在增高，因此我國近年來大火接連不斷。針對(duì)這種情況，我們應(yīng)研究對(duì)策解決上述問題，做到“防患于未然，責(zé)任重于泰山” [2]。 世界上主要國家上個(gè)世紀(jì)末的火災(zāi)統(tǒng)計(jì)情況 [3] 見表 ，從表中可以看出與發(fā)達(dá)國家相比，我國每年的起火次數(shù)較少，但死亡人數(shù)較多，我國每年的總火災(zāi)次數(shù)在 10 個(gè)國家中排在倒數(shù)第二，但死亡人數(shù)排在第 5 位，若按千次火災(zāi)平均死亡人數(shù)則我國排在第 2 位，是各國平均值的近 5 倍。這說明我國的消防保護(hù)體系，對(duì)生命安全的保護(hù)還有一定的差距，值得提高全民的防火安全觀念，以及普遍提高我國的 有效消防設(shè)施水平，特別是提高自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的普及率 [4]。 表 20 世紀(jì) 90年代若干國家的火災(zāi)統(tǒng)計(jì) 國別 居住人口 （百萬） 火災(zāi)次數(shù) （ 千 次 /年） 死亡人數(shù) （人 /年） 每千人的 火災(zāi)次數(shù) 每百萬的 火災(zāi)次數(shù) 每千次火災(zāi) 的死亡人數(shù) 中國 1203 45 2300 印度 200 17000 85 美國 2020 4600 俄國 300 15000 50 日本 58 1900 德國 215 700 英國 460 850 法國 290 600 澳大利亞 80 160 愛爾蘭 32 45 1 .4 第一章 緒 論 安徽建筑大學(xué)本科畢業(yè)論文 2 由于現(xiàn)代社會(huì)財(cái)富的積累相當(dāng)高，現(xiàn)代的家庭、辦公、以及其他娛樂場所的裝修和家具己不可同日而語。主要體現(xiàn)在用電量大增、 可燃物更多、以及塑料制品的大量使用。 20 世紀(jì) 50 年代，絕大部分家庭、公共場所、辦公、商場等的裝修都比較簡單，基本是地面為水泥地面或水磨石，墻面為石灰粉白，而現(xiàn)在的裝修檔次相當(dāng)高，有木墻裙、軟包、木地板、地毯，而家具則更多，材料的種類更多，塑料制品更是大量應(yīng)用。這些都使建筑物內(nèi)的火災(zāi)荷載增加，今天的住宅與50 年前相比火災(zāi)荷載至少增加了一倍，其它場所的火災(zāi)荷載也都有不少的增加，凡此種種都對(duì)消防提出了挑戰(zhàn) [5]。 目前建筑消防的主要措施 (1)防火分區(qū)系統(tǒng)它采用相應(yīng)耐火性能的建筑構(gòu)件或防火分 隔物，將建筑物人為劃分為在一定時(shí)間內(nèi)防止火災(zāi)向同一建筑物的其它部分蔓延的局部空間。設(shè)置的目的是利用防火墻、板、防火門、防火卷簾等裝置將火勢封閉在局部空間內(nèi)，阻止其蔓延，以有利于消防撲救。 (2)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)是由觸發(fā)裝置、火災(zāi)報(bào)瞥裝置以及其它輔助功能的裝置組成的火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)。它是人們?yōu)榱嗽缙诎l(fā)現(xiàn)、通報(bào)火情，并及時(shí)采取有效措施控制和撲滅火災(zāi)而設(shè)置在建筑物中或其它場所的一種自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)。 (3)消火栓滅火系統(tǒng)消火栓滅火系統(tǒng)長期作為一種最基本的滅火設(shè)施，占據(jù)著我國消防體系的主導(dǎo)地 位，從數(shù)百米的超高層到幾米的低層建筑都設(shè)置。利用消火栓滅火系統(tǒng)進(jìn)行滅火需要兩個(gè)基本要素 :一是消火栓設(shè)備 。二是消火栓的使用者一消防隊(duì)員。 (4)自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)依靠閉式噴頭或開式噴頭噴水滅火。噴頭集火情探測與噴水技術(shù)于一體，建筑物內(nèi)失火后燃燒產(chǎn)生的熱量使噴頭的熱敏元件啟動(dòng)，噴頭噴水滅火。同時(shí)系統(tǒng)中的水流指示器向消防控制中心報(bào)警，并顯示失火地點(diǎn)。報(bào)警閥的壓力開關(guān)也向消防控制中心報(bào)瞥并啟動(dòng)消防水泵。水力警鈴也同時(shí)發(fā)出聲音報(bào)警。自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)實(shí)施滅火僅依靠其系統(tǒng)本身，而不需要外界的支持。 從上面的四項(xiàng)建筑消防技術(shù)可以看出，防火分區(qū)系統(tǒng)僅僅具備防止火災(zāi)蔓延第一章 緒 論 安徽建筑大學(xué)本科畢業(yè)論文 3 功能?；馂?zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)也僅具備火災(zāi)報(bào)警功能，而無防火功能。在具備滅火功能的設(shè)施中，消火栓滅火系統(tǒng)受人為因素影響較大，真正同時(shí)具備防火、控火和滅火功能的技術(shù)設(shè)施是自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng) [6]。 自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)與消火栓滅火系統(tǒng)的比較 從滅火效果來看，自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)明顯優(yōu)于消火栓滅火系統(tǒng)。與自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)相比，消火栓滅火系統(tǒng)具有以下不足 : (1)自動(dòng)化程度低自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)能自動(dòng)感知火災(zāi)、報(bào)警、開啟噴頭、控火、滅火。在 正常工作狀態(tài)下，這種裝置晝夜 24h 都處于準(zhǔn)動(dòng)作狀態(tài)，不會(huì)因現(xiàn)火情或報(bào)警不及時(shí)而延誤撲救，導(dǎo)致火災(zāi)蔓延擴(kuò)大。而消火栓滅火系統(tǒng)的今基本要素中有一個(gè)是人，即消防隊(duì)員。火災(zāi)發(fā)生后，如果消防隊(duì)員沒有到達(dá)現(xiàn)場，消火栓滅火系統(tǒng)的滅火功能難以正常發(fā)揮。 (2)消防栓滅火效率低自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的滅火效率高，根據(jù)美國國家消防協(xié)的統(tǒng)計(jì)資料，自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)滅火、控火的成功率高達(dá) ﹪ 。美國紐約市1969 年至 1978 年十年間，自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)滅火成功率達(dá)到 ﹪ 。澳大利亞和新西蘭報(bào)道的滅火成功率達(dá)到 ﹪ [7]。同自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)相比，消火栓滅火系統(tǒng)，主要供消防人員或受過專門培訓(xùn)的人員使用。事實(shí)上，消防人員到達(dá)現(xiàn)場滅火時(shí)都是利用自帶設(shè)備從火災(zāi)現(xiàn)場外圍開始滅火，建筑物內(nèi)的消火栓滅火系統(tǒng)很少被真正利用，其使用率較低。 (3)滅火時(shí)間長，損失大根據(jù)美國消防協(xié)會(huì)的統(tǒng)計(jì)資料，自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)從 火災(zāi)發(fā)生到火災(zāi)被系統(tǒng)撲滅，時(shí)間一般不會(huì)超過 10 分鐘 [7]。自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)撲滅火災(zāi)時(shí)間短的主要原因在于自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)進(jìn)行滅火時(shí)，火災(zāi)往往都處于初期，火勢小，易于撲滅，同時(shí)造成損失就相應(yīng)較小。消火栓系統(tǒng)滅火發(fā)揮功能的個(gè)必要要素是 消防隊(duì)員的參與，我國的火災(zāi)統(tǒng)計(jì)資料表明，消防隊(duì)員從接到報(bào)警至到達(dá)現(xiàn)場開始撲火，至少需要 15 分鐘左右的時(shí)間 [8]。這樣在火災(zāi)初期，火勢得不到控制，會(huì)迅速蔓延開來，即使消防隊(duì)員將火迅速撲滅，往往也造成了較大的財(cái)產(chǎn)損失。 課題的提出及研究意義 綜合上述我國火災(zāi)現(xiàn)狀和特點(diǎn)，一旦發(fā)生火災(zāi)，尤其是在那些結(jié)構(gòu)復(fù)雜、功第一章 緒 論 安徽建筑大學(xué)本科畢業(yè)論文 4 能多樣、火災(zāi)隱患大的建筑物中，如果不能及時(shí)地?fù)錅缫欢〞?huì)給經(jīng)濟(jì)和生命財(cái)產(chǎn)造成巨大的損失。目前我國建筑消防體系中占主導(dǎo)地位的滅火系統(tǒng)是消火栓滅火系統(tǒng)。但通過上述對(duì)比，我們發(fā)現(xiàn)消火栓滅火系統(tǒng)存在著 種種不利于快速滅火的環(huán)節(jié)，可能達(dá)不到及時(shí)控制火災(zāi)的效果。反之，自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)并能夠?qū)馂?zāi)進(jìn)行有效的控制 (即滅火 )。從全世界范圍看，目前最有效的滅火、控火方式就是利用自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)進(jìn)行滅火，歐美許多國家早己確立了自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)在建筑消防體系中的主導(dǎo)地位。 我國對(duì)自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的研究取得了很大的成果，但在目前的技術(shù)應(yīng)用中還存在著不足，在設(shè)計(jì)、施工、維護(hù)、管理等方面都還存在著缺陷，影響了系統(tǒng)滅火性能的發(fā)揮，這就要求我們進(jìn)行更深層次的研究，不斷完善自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)。 自動(dòng)噴水滅火 系統(tǒng)，尤其是占據(jù)了 70%以上份額的濕式自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)，作為一種滅火、控火于火災(zāi)初期的有效消防手段，越來越受到人們的重視，也是本文的研究對(duì)象。工程設(shè)計(jì)中人們對(duì)《自動(dòng)噴水滅火設(shè)計(jì)規(guī)范 ))(以下簡稱《噴規(guī)》 )中某些條款的理解存在著差異，特別是當(dāng)新“規(guī)范”開始實(shí)施時(shí)，廣大設(shè)計(jì)人員對(duì)“規(guī)范”中某些新的規(guī)定和條款有著不同的看法。在進(jìn)行自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與水力計(jì)算時(shí)，偏向于使用經(jīng)驗(yàn)方法確定自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的設(shè)補(bǔ)斷餛 本課題正是基于上述，在總結(jié)我國自動(dòng)噴水滅火系的發(fā)展?fàn)顩r、地位、作用及成果的前提下，把自動(dòng)噴水滅 火系統(tǒng)從設(shè)計(jì)到運(yùn)行這個(gè)過程作為研究范圍，來進(jìn)行自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)及其水力計(jì)算的研究。 我國自噴系統(tǒng)與國外先進(jìn)國家的差距 盡管我國已有 70 多年的使用歷史和 50 多年自行設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試和管理經(jīng) 驗(yàn)，但同國外己有上百年應(yīng)用歷史，擁有先進(jìn)技術(shù)的國家相比，我國自噴系統(tǒng)的 差距還相當(dāng)大，可以具體總結(jié)為以下幾個(gè)方面。 技術(shù)方面的差距 技術(shù)方面的差距國外應(yīng)用自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)己有一百多年的歷史。在這長達(dá)一個(gè)多世紀(jì)的時(shí)間里，一些經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的國家，投入巨資進(jìn)行系統(tǒng)的研制與開發(fā)，具有更高滅火效率、可以實(shí) 用不同場所、不同環(huán)境的先進(jìn)系統(tǒng)不斷出現(xiàn)。在系統(tǒng)第一章 緒 論 安徽建筑大學(xué)本科畢業(yè)論文 5 類型上，除了在我國經(jīng)常使用的濕式系統(tǒng)、干式系統(tǒng)、預(yù)作用系統(tǒng)、雨淋系統(tǒng)和水幕系統(tǒng)外，還研制出重復(fù)啟閉預(yù)作用系統(tǒng)、自動(dòng)噴水一泡沫聯(lián)用滅火系統(tǒng)、快速響應(yīng)早期滅火噴頭的自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)和先進(jìn)的炮系統(tǒng)。在噴頭的研制方面，根據(jù)不同環(huán)境和不同的使用場所研制出適合各自條件的噴頭。除了常見的標(biāo)準(zhǔn)噴頭外，還研制推廣快速響應(yīng)噴頭、擴(kuò)展覆蓋邊墻型噴頭和快速響應(yīng)早期滅火噴頭、大水滴噴頭等特種噴頭以及家庭自噴系統(tǒng)所使用的噴頭。 其實(shí)，從消防水炮的事例就可以看出我國與國外在自動(dòng)噴水滅火系 統(tǒng)在技術(shù)上的差異。先進(jìn)的水炮系統(tǒng)也是一種典型的自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)，主要用于室內(nèi)高度大于 13m 的大空間場所。在日本、歐美，該系統(tǒng)在機(jī)場、體育館和展覽館等大空間場所使用較為普遍。國內(nèi)也有使用。國外對(duì)消防水炮的研制和應(yīng)用技術(shù)比較成熟。如日本所使用的日本報(bào)知機(jī)水炮，現(xiàn)有高、中、低三級(jí)產(chǎn)品。高級(jí)型水炮每臺(tái)炮水量為 150L/s，射程為 150~180m。中型水炮水量為 70L/s，射程為 60~80m。而低級(jí)型水炮射程為 18~20m。報(bào)知機(jī)系列產(chǎn)品設(shè)計(jì)先進(jìn)，制作精良，性能優(yōu)越，而且能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)對(duì)焦，對(duì)準(zhǔn)著火點(diǎn)，以及實(shí)現(xiàn)與報(bào)警系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)。國內(nèi)于 90 年代開始消防水炮的研制。上海消防科研所“九五”攻關(guān)課題之一即是“消防水炮研制”，且已研制出射程可達(dá) 70m的水炮產(chǎn)品。但上海消防科研所研制的水炮只是一種遙控水炮，不能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)對(duì)準(zhǔn)著火點(diǎn)，也不能實(shí)現(xiàn)同報(bào)警系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)。 標(biāo)準(zhǔn)制定方面的差距 標(biāo)準(zhǔn)制定方面的差距從 1979 年到現(xiàn)在，我國的《自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》己經(jīng)頒布了四次，也經(jīng)歷了一個(gè)不斷修訂和改進(jìn)的過程，但是同英美等技術(shù)較發(fā)達(dá)國家的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)制訂過程和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較，還具有許多差距。具體表現(xiàn)在以下幾方面 :第一修訂時(shí)間間隔過長美國對(duì) 于制定的《自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)安裝標(biāo)準(zhǔn)》，一般根據(jù)每年的技術(shù)進(jìn)步和當(dāng)前出現(xiàn)的實(shí)際情況和經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，每年或者兩年修訂一次，使規(guī)范的發(fā)展與技術(shù)進(jìn)步同步。在其規(guī)范建立的 106 年時(shí)間里，規(guī)范共計(jì)修訂了 57 次，為自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的進(jìn)步和保證其高效的滅火效率作出了貢獻(xiàn)。我國對(duì)于修訂設(shè)計(jì)規(guī)范的間隔時(shí)間沒有規(guī)律弓從 1985 年頒布的第一本《自動(dòng)噴水滅火設(shè)計(jì)規(guī)范》到 2020 年進(jìn)行重新修訂，時(shí)間跨度達(dá)到 16 年，在這期間出現(xiàn)的自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的新技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中缺乏依據(jù)和標(biāo)準(zhǔn)。第二標(biāo)第一章 緒 論 安徽建筑大學(xué)本科畢業(yè)論文 6 準(zhǔn)制定不完善美國在制定自噴系統(tǒng)的規(guī)范時(shí)，不僅類型全面， 而且對(duì)于許多類型的自噴系統(tǒng)，不僅在 NEPA 13 中對(duì)其使用范圍、布置形式、約束條件和使用要求做出詳細(xì)規(guī)定，而且還單獨(dú)制定出詳細(xì)規(guī)范來指導(dǎo)人們的使用。英國 BSS306 PART II 一自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)安裝規(guī)范，給出了自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的 12 種不同的供水方式。我國在制定相關(guān)規(guī)范時(shí)，對(duì)于許多類型的自噴系統(tǒng)都沒有單獨(dú)的規(guī)范，而且規(guī)范中的類型還不全面，許多新型的自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)類型沒有出現(xiàn)在規(guī)范中，規(guī)范的制定明顯落后于技術(shù)的發(fā)展。比如上文中提到的重復(fù)啟閉預(yù)作用系統(tǒng)、自動(dòng)噴水一泡沫聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)、家庭自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)等類型至今 沒有相關(guān)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn) 。在涉及到供水方式時(shí)，并不是根據(jù)建筑物的具體情況設(shè)置，而是只要是設(shè)置自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)就要求兩路水源、消防水泵和屋頂水箱或增壓裝置，造成系統(tǒng)投資增大，阻礙了小規(guī)模建筑自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的應(yīng)用。 第三自主知識(shí)太少在我國，研究自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的科研機(jī)構(gòu)數(shù)量少，應(yīng)用范圍有限，來的經(jīng)驗(yàn)相對(duì)較少。在制定自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的規(guī)范時(shí)，很多標(biāo)準(zhǔn)都是借鑒國外的標(biāo)準(zhǔn)來制定，