某高层建筑地下室燃气锅炉房水喷雾灭火系统设计.pdf

2008年12月第5卷第4期
深圳土木与建筑
VOL5 NO4 DEC2008
某高层建筑地下室燃气锅炉房水喷雾灭火系统设计
廖建松
(深圳同济人建筑设计有限公司)
【摘要】介绍了中国商用车零部件产业促进中心水喷雾灭火系统的设计,其中着重探讨了在高层建筑地下
室燃气锅炉房设计水喷雾灭火系统的特点。
【关键词】水喷雾灭火系统燃气锅炉房侧向喷头喷头数
1.前言
根据《高层民用建筑设计防火规范》
随着城市的发展,众多高层民用建筑的兴起,(GB50045-95)第7.661条:“燃油,燃气的锅炉房、
用于高层民用建筑附属设施的场地越来越少,燃煤柴油发电机房宜设自动喷水灭火系统;”在条文解释
锅炉房已无法满足人们对于场地、环境、安全、自中又提出应采用水喷雾灭火系统。现行的《水喷雾灭
动化控制方面的要求。所以,有很多工程已经采用火系统设计规范》(GB50219-95)没有规定燃油、燃
了燃油、燃气锅炉,并设在建筑物内部,甚至建筑气锅炉的设计喷水强度,而该参数又是系统设计最主
的地下室内,这就为消防专业设计提出了难题。
要的依据,这就给设计带来了难度。美国NFPA15是
2.工程概况
我国相应规范设计的主要参考,关于设计喷水强度的
中国商用车零部件产业促进中心位于湖北省数值是,用于扑灭一般可燃固体或液体火灾的喷水强
十堰市,占地面积1.5万m2,建筑面积5.6万mi
度不小于6.1L/min.m2~20.4L/min.m2,控火的喷
地下一层,地上22层,是集办公及餐饮于一体的水强度不小于20.4L/mia.m2,暴露防护的喷水强度
多功能大楼。燃气锅炉房位于地下一层,共设置了不小于10,2L/min.m2,防火的最小喷水强度要根据
4台立式燃气锅炉,消防水泵房也设置于地下ー层。被保护物质的经验或试验数据而定。上述数据对于我
3.水喷雾灭火系统设计
国的设计具有参考价值,对于以暴露防护和防火为重
3.1、燃气锅炉房火灾特点
点的燃气锅炉房的消防,笔者认为,设计喷水强度取
燃气锅炉事故的根本原因,是在炉膛或烟道内10.2L/min.m2~-20.2L/min.mf
2较为合适。
有爆炸性混合气体存在,达到爆炸极限,被炉火或
3.3、喷头布置方法的确定
锅炉本身的高温引燃而发生爆炸。事故的起因,多
喷头布置方法主要有平面布置法和立体布置
数是锅炉点火操作不当造成的,也有由于自动控綢法二种。前者主要保护建筑物,后者则是针对设备。
失灵,或在运行中,由于燃烧器压力或风压波动大燃气锅炉房水喷雾系统是以扑灭燃气锅炉火灾为
引起脱火或回火。为减轻爆炸对炉膛和烟道的破坏
主要目的,故采用立体法,围绕锅炉机组周围布置
程度,在锅炉的这两部位都设有防爆门。在发生气喷头,属于局部保护系统。布置高位侧喷喷头,反
体爆炸时,防爆门将因炉膛内或烟道内压力骤然升整安裝角度和喷头高度,保证喷头在高压危险
高而开启,或破裂泻出高压气体,从而减轻爆炸的区外喷射且水雾能包围覆盖整个机组。
破坏程度。这时锅炉需要防护,水喷雾可起到降温
3.4、喷头选择
设计选用 ZST WB系列离心式高速水雾喷头(见
冷却的作用,同时喷出的水雾遇到高温会蒸发成蒸
汽,大量的蒸汽充满房间内也可以起到隔绝可然气1)。其喷射出的雾状水滴雾化程度高,具有良好
表1水喷头选型
体和空气的作用。
3.2、设计参数的确定
号/购兴型号「流量「工作压「喷头出水「雾化角「部
序
系数KP/MPa「q/4/man「/。「位
廖建松,男,深圳同济人建筑设计有限公司,
顶
1 ZSTWB-8042.8
0.
80.446
120
喷
地址:深圳市南山区朗山路11号同方信息港D栋五楼,518057
2 ZSTWB-4021.3
0.35
39,287
120
电话:86296240
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的防护冷却性能,遇到高温会产生大量的蒸汽,进
3.6、喷头喷雾强度核算
步起到隔绝空气的作用。
在喷头工作压力为0.35MPa情况下,顶喷喷射
3.5、喷头喷雾强度计算
到机组顶面的喷雾强度为11.44L/(min.m2),在
喷头出水量计算公式如下:
10.2L/min.m2~20.2L/min.m2范围内,满足要求。
q=KV10P
式中q一喷头的出水量,/mins
P一喷头工作压力,MPa;
300
K一喷头流量系数。
水雾锥底圆半径计算公式如下:
K42,8M129
R=Btg(/2)
(2)
式中R一水雾锥底圆半径,m
B一水雾喷头的喷口与保护对象之间的
距离,m
0一水雾喷头的雾化角,°。
根据公式(1)、(2)得出不同喷射距离喷雾强
-6i15
度计算公式
O001
W=q/xR21.00658K√P/B2[tg(a/2)2(3)
式中W一水雾锥底圆处喷雾强度,L/min.m2
A一A剖面图
在锅炉机组喷头布置时,工作压力P先确定,
喷射距离B的确定《水喷雾灭火系统设计规范》没
有具体要求,选用不同流量系数的喷头和不同的雾
2
化角可得到满足喷雾强度的水雾锥底半径,根据水
雾锥底圆半径按不留空白点的原则进行喷头布置,
2350
2350
可保证有足够强度的水雾覆盖在锅炉机组表面,再
428x120
按实际布置的喷头数及各种喷头的出水量确定总
设计流量。
锅炉机组喷头布置见图1,顶部下喷喷头(以
下简称“顶喷”),转动喷头及侧喷喷头的布置,见
K21.3X12
图2和图3。
末放水试验处
Bod1
-6,15
-DN25
175017506001b
B-B?面图
?另?32
Ell DNAS Boot
3
S?
e3150
校核侧喷喷水强度,由于锅炉机组是一个立方体,
?
侧喷保护其侧面,在喷头工作压力为0.35MPq情况下
锅
侧喷喷射到机组侧面的喷雾强度为11.60L/
S/60017501750509
(min.m2),在10.2L/min.,mn2-~20.2L/min.m2范围
内,满足要求。
对管路系统采用逐点法计算,起点喷头工作压
力为0.35MPa,系统总的设计流量为2588/S,持
1炉机组喷头布平西
续喷雾时间1个小时,设置一套雨淋阀。