大空间智能主动喷水灭火技术在建筑中的应用

2022.07.15

纪永红

摘要：随着经济的不断发展，大空间建筑的数量不断上升。大空间建筑中火势蔓延迅速、烟雾大、扑救难度大、坍塌速度快，如果没有设置有效的灭火系统，极易造成二次灾害，导致人员伤亡和重大财产损失。因此加强大空间建筑智能主动喷水灭火技术研究与应用，对于提升建筑消防质量，保障大众生命财产安全等具有重要意义。

关键词：消防;高空消防水炮;自动射流;灭火

中图分类号：D631?? ? 文献标志码： A

在大空间建筑内设置能够全天候主动进行火灾监控，全方位主动射水灭火的智能消防灭火系统，能够更好的弥补传统灭火系统中存在的不足，提高整体的建筑消防安全水平。近些年，自动消防炮（额定流量﹥16 L/s）、自动射流灭火装置（额定流量≦16 L/s）等具有智能探测和跟踪定位功能的灭火装置得到了广泛应用。该文主要以ZDMS0.6/5S智能高空消防水炮为例，分析大空间智能主动喷水灭火技术在建筑大空间中的应用。

1 大空间智能主动喷水灭火系统发展分析

1.1 概念及优势

大空间智能主动喷水灭火系统，又叫自动跟踪定位射流灭火系统，是指利用红外线、数字图像或其他火灾探测组件对火、温度等的探测进行早期火灾的自动跟踪定位，并运用自动控制方式来实现灭火的各种室内外固定射流灭火系统。其灭火装置以智能高空消防水炮（自动消防炮和自动射流灭火装置）为多见。

智能高空消防水炮集火灾探测与消防灭火于一体[1]，是将通信控制、信息处理、红外传感、机械传动和计算机等技术融合在一起的高智能化灭火装置。它利用自然界的可燃物质在燃烧时所释放出的光谱射线为目标，采用特种红紫外探测系统在被保护的三维空间内进行全天候、全方位的巡回自动监测，发生火灾后报警并自动扫描的定位，并通过中央控制器下达灭火指令实施灭火操作。相对于普通自动喷水灭火系统，智能高空消防水炮灭火系统具有早期火灾智能探测，扑救及时、射水流量大、保护范围广和灭火效率高等特点，属于使用比较广泛的智能消防灭火技术，常应用于会展中心、机场等高度大于8 m的大空间场所。

1.2 发展分析

智能高空消防水炮技术应用十分广泛，近些年对智能高空水炮的研究也越来越深入。日本已经开发了低、中、高三级高空水炮产品，不同等级的高空水炮满足不同的建筑消防需求。但是日本高空水炮造价相对较高，并不利于在我国推广应用。我国独自开发研制的大空间智能型主动喷水灭火系统及配套产品的出现，改变了我国在消防喷水灭火技术方面，长期以来一直模仿及参照外国系统、技术及配套产品，而缺少技术发明及创新的状况，在保持性能的同时，造价上进一步优化，进一步促进了智能高空消防水炮技术在我国的推广与应用。

2 智能高空消防水炮（以ZDMS0.6/5S为例）应用分析

2.1 ZDMS0.6/5S智能高空消防水炮系统组成及工作原理

目前ZDMS0.6/5S智能高空消防水炮是国内项目中最为常用的一种自动射流灭火装置，市场使用占比达到70%左右。与ZDMS0.8/20S、ZDMS0.9/30S等大流量型号相比，ZDMS0.6/5S高空消防水炮虽然在保护半径上与其相差较大，但ZDMS0.6/5S的流量小，可以集成在保护罩内，外形美观，而且价格适中、性能优良、性价比高，尤其在一些面积不大，预算不高的项目里得到应用广泛。ZDMS0.6/5S智能高空水炮的性能参数配置见表1。

ZDMS0.6/5S智能高空消防水炮灭火系统主要由ZDMS0.6/5S高空水炮灭火装置、电磁阀、信号阀、水流指示器、模拟末端试水装置、配水管路、现场控制箱、供水设施以及智能灭火装置控制器等部分组成，其灭火装置管路部件安装示意如图2所示。

ZDMS0.6/5S智能高空消防水炮灭火系统的工作原理大体上可以分为3个步骤。1）火源点确定。当红外等火灾探测组件探测到火灾发生时，ZDMS0.6/5S高空消防水炮装置会立即启动，应用机械传动与传感（红外）技术，从垂直方向与水平方向对火源进行二维扫描，以准确判断火源发生地点。2）灭火作业。中央控制器接到传回的火源位置信息后发出灭火指令，启动电磁阀、水泵等设施，以射水的方式对准灭火点进行灭火作业。3）装置收回。火灾完全停止后，中央控制器发出停止射水指令，系统恢复监测状态。

2.2 ZDMS0.6/5S智能高空消防水炮系统应用场所

ZDMS0.6/5S智能高空消防水炮系统适用于民用和工业建筑物内净空高度大于8 m，仓库建筑物内净空大于12 m，空间高度高、容积大、火场温度升温较慢，难以设置传统闭式自动喷水灭火系统的场所。典型应用场所包括：会展中心、展览馆、大型商场、机场、火车站、汽车站大厅、文化中心、艺术馆、歌剧院、礼堂、体育场馆、高架厂房和物流仓库等。

2.3 ZDMS0.6/5S智能高空消防水炮系统关键组件技术控制

2.3.1 ZDMS0.6/5S智能高空消防水炮

ZDMS0.6/5S高空消防水炮采取矩形或方形（28 m×28 m）布置，布置间距不宜小于10 m。可以采用吊装、悬空安裝、边墙安装方式，吊装时应在建筑物桁梁上牢靠固定，以保证在喷射时不致因后重反力而晃动，影响灭火准确性[2]。

2.3.2 智能探测组件

ZDMS0.6/5S高空消防水炮与智能探测组件为一体设置，智能探测组件安装高度与水炮安装高度相同，平行于或低于天花、梁底、风管底设置。一个智能探测组件只能控制一个ZDMS0.6/5S高空消防水炮，且探测区域应当覆盖此高空水炮保护区域。

2.3.3 电磁阀

一个电磁阀控制一个ZDMS0.6/5S高空消防水炮，电磁阀宜靠近ZDMS0.6/5S高空消防水炮安装，设在便于检查维修的位置，其检修阀设在电磁阀的来水方向。电磁阀公称压力不低于1.6 MPa，开启压力不应大于0.04 MPa，在不通电条件下应处于关闭状态。电磁阀阀体应采用不锈钢或铜质材料，内件采用不生锈、不结垢、耐腐蚀材料，阀芯应采用浮动阀芯结构，复位弹簧设置于水介质之外。