【正文】 1 月 31 日，福建省長樂市拉丁酒吧生日聚會在桌上發(fā)煙花引起火災造成 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，因過去經濟不發(fā)達，總想節(jié)省，而導致消防設施簡單化，加之近年來大量用電設施的增加，以及原有設施老化及 維修失調，使火災發(fā)生的概率在增高，因此我國近年來大火接連不斷。針對這種情況，我們應研究對策解決上述問題，做到“防患于未然，責任重于泰山” [2]。 世界上主要國家上個世紀末的火災統(tǒng)計情況 [3] 見表 ，從表中可以看出與發(fā)達國家相比，我國每年的起火次數較少，但死亡人數較多，我國每年的總火災次數在 10 個國家中排在倒數第二，但死亡人數排在第 5 位，若按千次火災平均死亡人數則我國排在第 2 位，是各國平均值的近 5 倍。這說明我國的消防保護體系，對生命安全的保護還有一定的差距，值得提高全民的防火安全觀念，以及普遍提高我國的 有效消防設施水平，特別是提高自動噴水滅火系統(tǒng)的普及率 [4]。 表 20 世紀 90年代若干國家的火災統(tǒng)計 國別 居住人口 （百萬） 火災次數 （ 千 次 /年） 死亡人數 （人 /年） 每千人的 火災次數 每百萬的 火災次數 每千次火災 的死亡人數 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 安徽建筑大學本科畢業(yè)論文 2 由于現代社會財富的積累相當高，現代的家庭、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 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，而現在的裝修檔次相當高，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用。這些都使建筑物內的火災荷載增加，今天的住宅與50 年前相比火災荷載至少增加了一倍，其它場所的火災荷載也都有不少的增加，凡此種種都對消防提出了挑戰(zhàn) [5]。 目前建筑消防的主要措施 (1)防火分區(qū)系統(tǒng)它采用相應耐火性能的建筑構件或防火分 隔物，將建筑物人為劃分為在一定時間內防止火災向同一建筑物的其它部分蔓延的局部空間。設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，阻止其蔓延，以有利于消防撲救。 (2)火災自動報警系統(tǒng)火災自動報警系統(tǒng)是由觸發(fā)裝置、火災報瞥裝置以及其它輔助功能的裝置組成的火災報警系統(tǒng)。它是人們?yōu)榱嗽缙诎l(fā)現、通報火情，并及時采取有效措施控制和撲滅火災而設置在建筑物中或其它場所的一種自動報警系統(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施，占據著我國消防體系的主導地 位，從數百米的超高層到幾米的低層建筑都設置。利用消火栓滅火系統(tǒng)進行滅火需要兩個基本要素 :一是消火栓設備 。二是消火栓的使用者一消防隊員。 (4)自動噴水滅火系統(tǒng)自動噴水滅火系統(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于一體，建筑物內失火后燃燒產生的熱量使噴頭的熱敏元件啟動，噴頭噴水滅火。同時系統(tǒng)中的水流指示器向消防控制中心報警，并顯示失火地點。報警閥的壓力開關也向消防控制中心報瞥并啟動消防水泵。水力警鈴也同時發(fā)出聲音報警。自動噴水滅火系統(tǒng)實施滅火僅依靠其系統(tǒng)本身，而不需要外界的支持。 從上面的四項建筑消防技術可以看出，防火分區(qū)系統(tǒng)僅僅具備防止火災蔓延第一章 緒 論 安徽建筑大學本科畢業(yè)論文 3 功能?；馂淖詣訄缶到y(tǒng)也僅具備火災報警功能，而無防火功能。在具備滅火功能的設施中，消火栓滅火系統(tǒng)受人為因素影響較大，真正同時具備防火、控火和滅火功能的技術設施是自動噴水滅火系統(tǒng) [6]。 自動噴水滅火系統(tǒng)與消火栓滅火系統(tǒng)的比較 從滅火效果來看，自動噴水滅火系統(tǒng)明顯優(yōu)于消火栓滅火系統(tǒng)。與自動噴水滅火系統(tǒng)相比，消火栓滅火系統(tǒng)具有以下不足 : (1)自動化程度低自動噴水滅火系統(tǒng)能自動感知火災、報警、開啟噴頭、控火、滅火。在 正常工作狀態(tài)下，這種裝置晝夜 24h 都處于準動作狀態(tài)，不會因現火情或報警不及時而延誤撲救，導致火災蔓延擴大。而消火栓滅火系統(tǒng)的今基本要素中有一個是人，即消防隊員?；馂陌l(fā)生后，如果消防隊員沒有到達現場，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噴水滅火系統(tǒng)的滅火效率高，根據美國國家消防協(xié)的統(tǒng)計資料，自動噴水滅火系統(tǒng)滅火、控火的成功率高達 ﹪ 。美國紐約市1969 年至 1978 年十年間，自動噴水滅火系統(tǒng)滅火成功率達到 ﹪ 。澳大利亞和新西蘭報道的滅火成功率達到 ﹪ [7]。同自動噴水滅火系統(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的人員使用。事實上，消防人員到達現場滅火時都是利用自帶設備從火災現場外圍開始滅火，建筑物內的消火栓滅火系統(tǒng)很少被真正利用，其使用率較低。 (3)滅火時間長，損失大根據美國消防協(xié)會的統(tǒng)計資料，自動噴水滅火系統(tǒng)從 火災發(fā)生到火災被系統(tǒng)撲滅，時間一般不會超過 10 分鐘 [7]。自動噴水滅火系統(tǒng)撲滅火災時間短的主要原因在于自動噴水滅火系統(tǒng)進行滅火時，火災往往都處于初期，火勢小，易于撲滅，同時造成損失就相應較小。消火栓系統(tǒng)滅火發(fā)揮功能的個必要要素是 消防隊員的參與，我國的火災統(tǒng)計資料表明，消防隊員從接到報警至到達現場開始撲火，至少需要 15 分鐘左右的時間 [8]。這樣在火災初期，火勢得不到控制，會迅速蔓延開來，即使消防隊員將火迅速撲滅，往往也造成了較大的財產損失。 課題的提出及研究意義 綜合上述我國火災現狀和特點，一旦發(fā)生火災，尤其是在那些結構復雜、功第一章 緒 論 安徽建筑大學本科畢業(yè)論文 4 能多樣、火災隱患大的建筑物中，如果不能及時地撲滅一定會給經濟和生命財產造成巨大的損失。目前我國建筑消防體系中占主導地位的滅火系統(tǒng)是消火栓滅火系統(tǒng)。但通過上述對比，我們發(fā)現消火栓滅火系統(tǒng)存在著 種種不利于快速滅火的環(huán)節(jié)，可能達不到及時控制火災的效果。反之，自動噴水滅火系統(tǒng)能夠及時發(fā)現并能夠對火災進行有效的控制 (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噴水滅火系統(tǒng)進行滅火，歐美許多國家早己確立了自動噴水滅火系統(tǒng)在建筑消防體系中的主導地位。 我國對自動噴水滅火系統(tǒng)的研究取得了很大的成果，但在目前的技術應用中還存在著不足，在設計、施工、維護、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，這就要求我們進行更深層次的研究，不斷完善自動噴水滅火系統(tǒng)。 自動噴水滅火 系統(tǒng)，尤其是占據了 70%以上份額的濕式自動噴水滅火系統(tǒng)，作為一種滅火、控火于火災初期的有效消防手段，越來越受到人們的重視，也是本文的研究對象。工程設計中人們對《自動噴水滅火設計規(guī)范 ))(以下簡稱《噴規(guī)》 )中某些條款的理解存在著差異，特別是當新“規(guī)范”開始實施時，廣大設計人員對“規(guī)范”中某些新的規(guī)定和條款有著不同的看法。在進行自動噴水滅火系統(tǒng)的設計與水力計算時，偏向于使用經驗方法確定自動噴水滅火系統(tǒng)的設補斷餛 本課題正是基于上述，在總結我國自動噴水滅火系的發(fā)展狀況、地位、作用及成果的前提下，把自動噴水滅 火系統(tǒng)從設計到運行這個過程作為研究范圍，來進行自動噴水滅火系統(tǒng)及其水力計算的研究。 我國自噴系統(tǒng)與國外先進國家的差距 盡管我國已有 70 多年的使用歷史和 50 多年自行設計、安裝、調試和管理經 驗，但同國外己有上百年應用歷史，擁有先進技術的國家相比，我國自噴系統(tǒng)的 差距還相當大，可以具體總結為以下幾個方面。 技術方面的差距 技術方面的差距國外應用自動噴水滅火系統(tǒng)己有一百多年的歷史。在這長達一個多世紀的時間里，一些經濟發(fā)達的國家，投入巨資進行系統(tǒng)的研制與開發(fā)，具有更高滅火效率、可以實 用不同場所、不同環(huán)境的先進系統(tǒng)不斷出現。在系統(tǒng)第一章 緒 論 安徽建筑大學本科畢業(yè)論文 5 類型上，除了在我國經常使用的濕式系統(tǒng)、干式系統(tǒng)、預作用系統(tǒng)、雨淋系統(tǒng)和水幕系統(tǒng)外，還研制出重復啟閉預作用系統(tǒng)、自動噴水一泡沫聯用滅火系統(tǒng)、快速響應早期滅火噴頭的自動噴水滅火系統(tǒng)和先進的炮系統(tǒng)。在噴頭的研制方面，根據不同環(huán)境和不同的使用場所研制出適合各自條件的噴頭。除了常見的標準噴頭外，還研制推廣快速響應噴頭、擴展覆蓋邊墻型噴頭和快速響應早期滅火噴頭、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，從消防水炮的事例就可以看出我國與國外在自動噴水滅火系 統(tǒng)在技術上的差異。先進的水炮系統(tǒng)也是一種典型的自動噴水滅火系統(tǒng)，主要用于室內高度大于 13m 的大空間場所。在日本、歐美，該系統(tǒng)在機場、體育館和展覽館等大空間場所使用較為普遍。國內也有使用。國外對消防水炮的研制和應用技術比較成熟。如日本所使用的日本報知機水炮，現有高、中、低三級產品。高級型水炮每臺炮水量為 150L/s，射程為 150~180m。中型水炮水量為 70L/s，射程為 60~80m。而低級型水炮射程為 18~20m。報知機系列產品設計先進，制作精良，性能優(yōu)越，而且能實現自動對焦，對準著火點，以及實現與報警系統(tǒng)聯動。國內于 90 年代開始消防水炮的研制。上海消防科研所“九五”攻關課題之一即是“消防水炮研制”，且已研制出射程可達 70m的水炮產品。但上海消防科研所研制的水炮只是一種遙控水炮，不能實現自動對準著火點，也不能實現同報警系統(tǒng)聯動。 標準制定方面的差距 標準制定方面的差距從 1979 年到現在，我國的《自動噴水滅火系統(tǒng)設計規(guī)范》己經頒布了四次，也經歷了一個不斷修訂和改進的過程，但是同英美等技術較發(fā)達國家的技術標準制訂過程和技術標準進行比較，還具有許多差距。具體表現在以下幾方面 :第一修訂時間間隔過長美國對 于制定的《自動噴水滅火系統(tǒng)安裝標準》，一般根據每年的技術進步和當前出現的實際情況和經驗教訓，每年或者兩年修訂一次，使規(guī)范的發(fā)展與技術進步同步。在其規(guī)范建立的 106 年時間里，規(guī)范共計修訂了 57 次，為自動噴水滅火系統(tǒng)的進步和保證其高效的滅火效率作出了貢獻。我國對于修訂設計規(guī)范的間隔時間沒有規(guī)律弓從 1985 年頒布的第一本《自動噴水滅火設計規(guī)范》到 2020 年進行重新修訂，時間跨度達到 16 年，在這期間出現的自動噴水滅火系統(tǒng)的新技術在實際應用中缺乏依據和標準。第二標第一章 緒 論 安徽建筑大學本科畢業(yè)論文 6 準制定不完善美國在制定自噴系統(tǒng)的規(guī)范時，不僅類型全面， 而且對于許多類型的自噴系統(tǒng)，不僅在 NEPA 13 中對其使用范圍、布置形式、約束條件和使用要求做出詳細規(guī)定，而且還單獨制定出詳細規(guī)范來指導人們的使用。英國 BSS306 PART II 一自動噴水滅火系統(tǒng)安裝規(guī)范，給出了自動噴水滅火系統(tǒng)的 12 種不同的供水方式。我國在制定相關規(guī)范時，對于許多類型的自噴系統(tǒng)都沒有單獨的規(guī)范，而且規(guī)范中的類型還不全面，許多新型的自動噴水滅火系統(tǒng)類型沒有出現在規(guī)范中，規(guī)范的制定明顯落后于技術的發(fā)展。比如上文中提到的重復啟閉預作用系統(tǒng)、自動噴水一泡沫聯動系統(tǒng)、家庭自動噴水滅火系統(tǒng)等類型至今 沒有相關的規(guī)范標準 。在涉及到供水方式時，并不是根據建筑物的具體情況設置，而是只要是設置自動噴水滅火系統(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)模建筑自動噴水滅火系統(tǒng)的應用。 第三自主知識太少在我國，研究自動噴水滅火系統(tǒng)的科研機構數量少，應用范圍有限，來的經驗相對較少。在制定自動噴水滅火系統(tǒng)的規(guī)范時，很多標準都是借鑒國外的標準來制定，