关于喷头集热罩设计使用的思考 邢子龙武丽洁 (本溪市消防支队,辽宁本溪 ) 摘要:本文从使用规范依据和使用效果两方面,分析了喷头集热罩应在特定的环境、特定的条件下使用,不应扩大其使用范围。 关键词:喷水灭火系统;喷头;集热罩 喷头集热罩,又称集热挡水板,是为洒水喷头而设计的一种附件产品。该罩一般采用不锈铁或不锈钢等材质制作的圆形(或正方形)的碟状(或伞状)物,当喷头的地方有孔隙、洞口等不易聚热而影响热敏感元件灵敏度时,在喷头上方安装该装置,可以聚集热空气,保持感温元件的灵敏度,使闭式喷头响应启动。 一些商家在对该产品进行宣传时,声称该产品可广泛用于仓储物流、车库、停车场、立体仓库、网格吊顶等场所,当闭式洒水喷头距顶板超过300mm规定时,即可安装该产品,实现在喷头处聚集热气流、热量,确保在火灾初期喷头即启动出水灭火。在工程实践中,也存在用喷头集热罩来解决喷头与吊顶或顶板之间距离过大的问题。如在停车库、仓库、建筑高大部位中,自动喷水灭火系统由于受梁、钢屋架等的影响,喷头溅水盘于顶板的距离大部分都超过规范规定的150mm,有的甚至达到2m、3m。这种情况是不符合规范要求的,为了解决这个问题,很多工程通常的做法就是在喷头处加装集热板。
这是方法简单,但对于其合理性和有效性,笔者却深表怀疑,对此,从规范依据和应用效果两方面来论证前面的论述或做法是错误的。 一是广泛使用集热罩来解决解决喷头与吊顶或顶板之间距离过大的问题的做法缺乏规范依据。集热罩的使用,最初是在《自动喷水灭火系统设计规范》中针对货架内置喷头和管道、桥架下喷头提出来的。该规范7.1.7条规定:货架内喷头上方的货架层板,应为封闭层板。货架内喷头上方如有孔洞、缝隙,应在喷头的上方设置集热挡水板。集热挡水板应为正方形或圆形金属板,其平面面积不宜小于0.12m2,周围弯边的下沿,宜与喷头的溅水盘平齐。该规范7.2.3 条规定:当梁、通风管道、成排布置的管道、桥架等障碍物的宽度大于1.2m时,其下方应增设喷头。增设喷头的上方如有缝隙时应设集热板。另外,再就是《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》中的7.2.3.2条规定:对机械式立体汽车库,复式汽车库按停车的托板位置分层布置的喷头,应在其上方设置集热板。 通过上述规范的规定,可以看出,集热罩是在特定环境下(货架层板、托板或管道、桥架下)在特定条件下(喷头上方有缝隙或孔洞)才可使用的。除此范围之外,不应该再盲目扩大该产品的应用范围,否则,该工程对于集热罩的设计和使用就是缺乏规范依据或者是法律依据的。
二是集热罩的实际应用效果的有限性,也不允许扩大该产品的使用范围。目前在很多工程中使用的集热板(罩)大多是采用商店里卖的不锈钢碟子,直径约15cm,周边有约1cm的卷边,倒扣在喷头上就成了集热板。这样的集热板在发生火灾时很难起到聚集高温烟气、快速开启喷头灭火作用的。且不说集热板的面积大小(规范条文解释 中推荐边长为20cm的方形盘),关键在于集热板的卷边高度太小。发生火灾时高温烟气即使在碟子下部聚集,但其厚度也仅有卷边的高度,即1cm左右。而安装在碟子下部的喷头距碟子的距离都大于碟子的卷边高度,喷头感受不到高温烟气的作用,因而也就不可能及时地开启灭火。要解决这个问题,我认为首先应在规范中明确集热板的用材、尺寸和形状。材料应选择表面光滑的金属,形状应大致为伞型,因为这样除了可以聚集热量以外还可以利用聚焦原理用光滑的金属表面将热量反射到喷头上,以加快喷头开启的速度。至于尺寸则需要通过一定的实验来确定,既要满足快速开启喷头的要求,又要不至于影响喷头的喷水形状。同时,建议将规范中集热板的名称改为集热罩,这样更便于对其功能作出直观、正确的判断和理解。 另外,根据美国FM公司的一项研究结果表明,喷头动作所需80%以上的热量都来自热对流,而传递给喷头的对流热量需要热空气流经喷头才能完成。
若起火点不是正对着喷头,那么上升的热对流就不会在集热罩处聚集,集热罩也就起不到应有的作用。研究的另一结果显示,带有卷边的集热罩恰像一个倒扣的盒子,遮挡了热气流的水平流动,火灾时在喷头处形成空气流动死角,而延误喷头响应时间。因而,对集热板的设置及其演,应慎重考虑,并应依据现行规范,结合实际情况,分析论证后确定。 通过上述分析,可见,因集热罩实际使用功能和效果的有限性,我们在工程实践中应仅在消防规范中有明确规定的范围内使用,而不 应盲目扩大其适用范围,进而来确保自动喷水灭火系统的设计的合理性和系统有效性。
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