摘要以某工程内的篮球场为例，分析了闭式自动喷水系统在大空间建筑应用的局限性。比较了闭式自动喷水系统和大空间自动寻的柱形射水灭火装置系统的特点。对大空间自动灭火系统的设计进行了详细的分析和阐述。大空间自动灭火系统的优势是在大灾初期能自动启动，有效扑灭火灾和控制火势。

工程概况

本工程为新建研发综合楼，由2座主楼通过1座中间连接体连接而成，总建筑面积m2，为一类高层，耐火等级为一级。篮球场位于中间连接体的4层，层高为7·6m，除篮球场、电气房间以及不能用水扑救的部位外，其他地方均设置自动喷水灭火系统。本文就篮球场内大空间自动射水灭火装置的设计要点和运行原理作了重点说明和分析。2自动喷水灭火系统和大空间自动灭火系统的特点。

2．1闭式自动喷水灭火系统工作原理

在火灾情况下，烟气从着火源上升至顶棚后，喷头的热敏元件首先受热，脱离喷头，喷头自动开启喷水，喷头的开放将驱动水流指示器、湿式报警阀组的压力开关和水力警铃，并由压力开关直接自动启动自动喷水灭火系统的消防给水泵，并向系统供水灭火。

2．2大空间自动寻的柱形射水灭火装置工作原理

大空间自动射水灭火装置是将红/紫外线复合探测技术、信号处理技术、通信控制技术、计算机技术和机械传动技术等有机地结合在一起，能全天候自动监测保护范围内的火灾。一旦发生火灾，装置立即启动，对火源进行水平方向和垂直方向的二维扫描；确定火源的两个方位后，中央控制器发出指令，发出火警信号，同时启动水泵，打开阀门，灭火装置对准火源进行射水灭火；火源扑灭后，中央控制器再发出停止射水指令。若有新的火源，则灭火装置将重复上述过程。

2．3被动灭火和主动灭火的区别

虽然上述两个系统均为自动灭火系统，但存在着被动灭火和主动灭火的区别。闭式系统的开启关键点在于喷头的热敏元件受热后脱离喷头田，其开启是由烟气所驱动的，本身并没有主动权，而烟气的上升和水平流动的规律与室内净空高度、送排风系统、建筑物内部布置和气流陷阱等有关，是个较为复杂并难以控制的问题。由于大空间建筑早期火灾中烟气运动具有弥散、沉降和热障等特点，所以早期火灾产生的烟气不一定能上升到篮球场的顶棚，不利于闭式喷淋系统实现火灾保护。

这时就可能出现需要喷水的喷头不喷水，不需要喷水的喷头误动作；此时即使喷头能够正确动作，下面的火势也已发展到相当大的规模，延误了早期报警、灭火的有利时机。另外，常用的闭式喷水灭火系统所喷出来的水滴粒径和流速都较小，一般粒径的水滴还来不及到达火焰面，就已经被烟气冲散并迅速蒸发，起不到灭火的作用。大空间自动灭火系统则不一样，从发现火灾、火灾确认、启动系统、射水灭火、灭火后停止射水的全过程都是主动完成的，而且反应快速、灭火效率高、安全可靠。

根据[GB一（年版）]《自动喷水灭火系统设计规范》第6·1.1条规定，对于最大净空高度8m的民用建筑可采用湿式自动喷水灭火系统进行保护，但是由于篮球场的屋面大部分为采光顶，受太阳辐射较强，在没有发生火灾时屋顶的温度已较高，因此喷头的热敏元件无法达到预期效果。受采光顶的影响，闭式喷头、喷淋配水管道和支吊架都很难安装，其布置也会影响篮球场的美观和光线，为此，设计采用了大空间自动灭火系统对篮球场进行保护。该系统的射水装置射程远、保护范围广、灭火效能强。

3大空间自动灭火系统

该系统是由大空间自动射水灭火装置、信号阀组、水流指示器等组件以及管道、供水设施等组成。大空间自动射水灭火装置是大空间洒水灭火装置和大空间射水灭火装置的统称。大空间洒水装置是由红外线探测组件、大流量洒水器和电磁阀组组成，能主动探测着火部位并开启喷头，以离心力的形式抛洒，形成圆形面的喷水灭火装置。标准安装高度为6一25m，保护半径6m。大空间射水装置（见图1）是由红外线探测组件、大空间射水器、机械传动装置和电磁阀等组成（其中红外线探测组件、大空间射水器、机械传动装置为一体化装置），能主动探测着火部位，以水柱的形式射水灭火，并在着火部位自动扫描射水，形成一个矩形面的灭火装置。标准的安装高度为6一25m，保护半径20m。根据篮球场的实际情况，需要保护半径大的灭火装置，因此采用大空间射水灭火装置。这种装置的射程远、流量大、适合安装在体育馆、停车场、码头、机场、影剧院等场所。

大空间自动寻的柱形射水灭火装置特点：

（1）具有人工智能，可主动探测寻找并早期发现火源。

（2）可对火源的位置进行定点、定位，并报警。

（3）可主动开启系统，定点定位喷水灭火。

（4）可迅速扑灭早期火灾。

（5）可持续喷水、主动停止喷水，并可多次重复启闭。

（6）适用空间高度范围广（灭火装置安装高度最高可达25m）。

（7）安装方式灵活，不需贴顶安装，不需集热装置。

（8）射水装置的射水水柱水量集中，扑灭早期火灾效果好。

（9）洒水装置的喷头洒水水滴颗粒大、对火场穿透能力强、不易雾化。

（10）可对保护区域实施全方位连续监视。

与利用各种探测装置控制自动启动的开式雨淋系统相比，具有以下优点：一是探测定位范围更小、更准确。可根据火场火势的蔓延情况分别或成组地开启灭火装置，既可达到雨淋系统的灭火效果，又不会像雨淋系统开启范围过大。在有效扑灭火灾的同时，可减少由水渍造成的损失。二是在多个大空间灭火装置的临界保护区域发生火灾时，只会引起周边几个大空间灭火装置同时开启，不会使喷水量超过设计流量，不会出现雨淋系统2个或几个区域同时开启，导致喷水量成倍增加而超过设计流量的情况。

篮球场危险等级为中危险I级（见图2）。根据(DGJ08一94一）《民用建筑水灭火系统设计规程》第D·0·7条要求，在中危险I级场所，射水灭火装置的布置应保证被保护场所中任何一点应有2股射水灭火装置的射水同时到达，且射水灭火装置布置的间距不宜小于10·0m，如果布置的间距太小会造成探测器互相干扰，最大保护半径不超过20m。射水灭火装置以两行三列布置，当发生火灾时，本系统最大同时开启的射水灭火装置为6个，每个装置的喷水流量为5L/s，总的系统设计流量为30L/so本工程中大空间射水灭火系统与自动喷水灭火系统共用1套喷淋泵（共2台，一用一备，每台泵设计参数：流量为35L/s，扬程为m，功率为75kW)，能满足大空间射水灭火系统与自动喷水灭火系统的要求。

在湿式报警阀前将两个系统的供水干管分开，每个射水灭火装置前设有电磁阀与闸阀，电磁阀应水平安装，公称压力1.6MPa。电磁阀应有智能型探测组件自动控制、消防控制室手动强制控制并设有防误操作设施、现场人工操作等控制方式（各种控制方式应能相互转换）。

大空间自动灭火系统采用专用的智能灭火装置控制器，并纳人建筑物火灾自动报警及联动控制器统一控制。每个射水装置配置一个通用模块和单输人模块。通过这2个模块连接系统联动柜（包括火火装置控制器、电源装置、SPI)电涌保护器和UPS)，通过联动柜启动消防水泵灭火。

对大空间建筑，设计应不断在视觉效果、空间感受、新材料技术的运用诸方面创新，才能跟上时代的发展。篮球馆以及其他大空间建筑具有超大体量、超高净空的特点，选择合适的消防系统至关重要，对灭火效果有很大的影响。大空间自动消防水炮灭火系统的优势就是在火灾初期阶段就能自动启动，有效地扑灭火灾和控制火势的蔓延，在大空间建筑中应用前景广阔。