火災統(tǒng)計和家用噴頭的應用概況

火災統(tǒng)計和家用噴頭的應用概況

我國的《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》（GB 50045-95 2005年版）規(guī)定建筑高度超過100m的高層建筑及其裙房，除游泳池、溜冰場、建筑面積小于5.00m2的衛(wèi)生間、不設(shè)集中空調(diào)且戶門為甲級防火門的住宅的戶內(nèi)用房和不宜用水撲救的部位外，均應設(shè)自動噴水滅火系統(tǒng)。

(現(xiàn)有的GB50015-2014的建筑防火規(guī)范也同樣的規(guī)定：

8.3.3 除本規(guī)范另有規(guī)定和不宜用水保護區(qū)或應設(shè)置ig541氣體滅火系統(tǒng)、七氟丙烷滅火系統(tǒng)

下列高層民用建筑或場所應設(shè)置自動滅火系統(tǒng)，并宜采用自動噴水滅火系統(tǒng)： 

建筑高度大于100m的住宅建筑。

    而對于建筑高度不超過100m的普通住宅不要求安裝自動噴水滅火系統(tǒng)。我國的《住宅建筑規(guī)范》（GB 50386-2005）規(guī)定35層及35層以上的住宅建筑應設(shè)自動噴水滅火系統(tǒng)[2]。由于我國住宅建筑幾乎都在100m或35層以下，因此絕大部分住宅是沒有噴淋保護的。一旦起火，初期火得不到有效地控制，將很快蔓延，造成更大面積的火災，甚至會發(fā)生轟然。在這種情況下，即使消防隊及時趕到，也會錯過最佳的滅火和救援時機，很難避免嚴重的人員傷亡和財產(chǎn)損失。例如2007年2月4日，浙江省臺州市黃巖區(qū)東城經(jīng)濟開發(fā)區(qū)綠汀路224號商住樓發(fā)生火災，造成17人死亡、6人受傷，過火面積近800平方米，直接財產(chǎn)損失43.4萬元[3]。近幾年的火災統(tǒng)計表明家庭火災的損失占建筑物火災總損失的大部分。據(jù)不完全統(tǒng)計，從1998年到2008年的十年間，家庭火災的死亡人數(shù)占建筑物火災總死亡人數(shù)的70%，財產(chǎn)損失占總損失的30%。例如，2005年我國住宅火災死亡人數(shù)為1794人，占當年全部火災死亡人數(shù)的71.8%；2008年為968人，占當年全部火災死亡人數(shù)的69.9%[3]。

家用噴頭的特點

    家用噴頭是生命安全型噴頭，它的主要目的是將火災控制在起火點，避免轟然的發(fā)生，并且降低火場溫度，幫助被困人員逃生。我國的家用噴頭的產(chǎn)品標準GB 5135.15將家用噴頭定義為“安裝在家庭和其他類似居住空間內(nèi)，在預定的溫度范圍內(nèi)自行啟動，按設(shè)計的灑水形狀和流量灑水到設(shè)計的保護區(qū)域內(nèi)的一種快速響應噴頭”。從定義中我們不難發(fā)現(xiàn)家用噴頭的基本特點可以概括為，具有獨特的噴灑性能和布水特點的一種快速響應噴頭。下面是對家用噴頭主要特點的介紹。

快速響應

    盡早發(fā)現(xiàn)火災并噴水滅火是它的主要特點之一。所有家用噴頭都是快速響應噴頭，其時間響應系數(shù)即RTI值均小于或等于50 (ms)1/2，傳導系數(shù)即C值均小于或等于1.0 (m/s)1/2。

布水均勻

    家用噴頭要求布水均勻。被家用噴頭保護的場所面積一般較小，保護空間只需安裝幾只甚至一只噴頭即可，噴頭之間噴水的互補性不強，而且總噴水量也相對較少，所以要求布水比普通噴頭更加均勻。

噴灑曲線獨特

家用噴頭的灑水形狀比較獨特。圖1中的左圖為普通噴頭的噴灑形狀，它的布水形狀象一把雨傘。右圖為家用噴頭的噴灑形狀，它不但將水噴到地面，還有一部分水向上并側(cè)向擴展噴灑。它獨特的噴灑形狀是由家居空間火災的特殊性決定的：1）由于家居空間內(nèi)有一些掛件（如窗簾等）和靠墻擺放的家具（如立柜、沙發(fā)等），它們很容易被引燃，幫助火焰沿著墻壁蔓延至天花板，使得火很難撲救。家用噴頭獨特的噴灑形狀解決了這個問題，使火災得到有效的控制；2）火災時天花板附近煙氣溫度較高，會引發(fā)過多的噴頭打開，造成消防水量不足；高溫煙氣對室內(nèi)的熱輻射會造成室溫迅速升高，對室內(nèi)人員生命安全產(chǎn)生極大威脅；高溫煙氣的熱輻射使得室內(nèi)可燃物大量分解，產(chǎn)生可燃氣體，最終可能會導致轟然。一旦發(fā)生轟然，火災可能會從一個防火分區(qū)蔓延至另一個防火分區(qū)，例如火從較低樓層蔓延至與其相臨的較高樓層等。家用噴頭科學地分配了向各個方向的噴水，既保證了將火控制在起火點，又降低了室內(nèi)溫度，避免過多的噴頭打開（保證已打開噴頭能提供充足的噴水強度），同時防止了轟然的發(fā)生，為室內(nèi)人員逃生提供有利條件。

家用噴頭產(chǎn)品標準

    家用噴頭的國家產(chǎn)品標準GB5135.15已于2009年6月1日正式實施。該標準的編制的主要根據(jù)是家用噴頭的國際標準ISO6182-10:2006 自動噴水滅火系統(tǒng)-家用噴頭的要求和測試方法（Fire protection-Automatic sprinkler systems-Part 10: Requirementsand test methods for domestic sprinklers），并結(jié)合了我國的國情和參照了一些試驗數(shù)據(jù)。該標準與其它噴頭標準的主要不同點是它的滅火性能要求、墻面噴灑性能中的濕墻要求和廢止了O型圈作為密封元件的噴頭設(shè)計方法。

濕墻要求

    GB 5135.15中的第6.5.2.1節(jié)規(guī)定：“……家用噴頭應連續(xù)打濕試驗室四周的墻面，打濕部位距吊頂?shù)木嚯x不應大于711mm”。這個要求規(guī)定了家用噴頭不但將水噴到地面，還有一部分向上并側(cè)向擴展噴灑。該要求在某種程度上保證了火災不能沿著墻壁向上蔓延，并且降低了室內(nèi)的煙氣溫度，為家用噴頭滿足滅火性能要求打下基礎(chǔ)。

    GB 5135.15中的第6.28節(jié)中規(guī)定了家用噴頭的滅火性能要求。試驗是在如圖2所示的條件下進行的（以非邊墻型噴頭為例）。圖中1為熱電偶，位于吊頂表面后6mm；2為木垛；3為模擬家具組件；4為2只熱電偶，其中一只位于吊頂下76mm，另外一只位于地面上1.6m；5為熱電偶，位于吊頂下76mm；6為家用噴頭；W為單只噴頭設(shè)計寬度；L為單只噴頭設(shè)計長度。室內(nèi)的南北方向各有一個開口，在試驗中提供自然通風。試驗中最多2只家用噴頭啟動，試驗室門口的第3只噴頭不應啟動（一旦啟動試驗被判為失?。?，且室內(nèi)溫度應滿足a) 吊頂下76mm處最高溫度不應超過315℃；b) 地面以上1.6m處最高溫度不應超過93℃，且任何連續(xù)2min內(nèi)的平均溫度不應超過54℃；c) 吊頂表面后6mm處吊頂材料最高溫度不應超過260℃。居家場所希望通過少量噴頭進行滅/控火，幫助人員疏散，不允許打開過多的噴頭，否則會造成水量或壓力不足的現(xiàn)象。因此標準中規(guī)定門口的第3只噴頭不應啟動。家用噴頭向上噴水的目的之一就是降低天花板附近的煙起溫度，防止過多噴頭打開。家用噴頭控制室內(nèi)溫度是它的一個重要作用，控制室溫既能幫助人員逃生，又能防止發(fā)生轟然，將火控制在起火點。因此標準中規(guī)定了一系列的對溫度的控制要求。

家用噴頭系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范現(xiàn)行的2005年版的自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范（GB 50084-2001）沒有家用噴頭的設(shè)計要求。