曹雪春
（中国电子系统工程第四建设有限公司，上海 200235）
[摘 要] 本项目根据GB及工程概况的分析，阐述了为什么选择泡沫-水雨淋系统，以及系统设计参数和控制系统如何选择；论述了消防水源及供水设施可靠的重要性。
[关 键 词]丙类仓库；泡沫-水雨淋系统；雨淋阀；囊式泡沫罐；宽流量比例混合器
DESIGN OF FOAM-WATER DELUGE SYSTEM FOR A CLASS C WAREHOUSE
Cao Xuechun
(The Fourth Construction CO.LTD Of China Electronics System Engineering, Shanghai 200235)
Abstract: Based on the analysis of GB and the project profile, explains why the foam-water deluge system is chosen, and how to choose the design parameters of the system and the control system. The importance of reliable fire water source and water supply facilities is discussed.
Keywords: Class C Warehouse; Foam-Water Deluge System; Deluge Valve; Foam Tank; Wide Flow Foam Proportioning Set
本项目丙类仓库储存主要产品为丙烯酸乳液，该物质溶于水，属于水溶性液体，如果灭火系统不能及时有效的控制火灾，一旦发生火灾将会对人员造成威胁，工厂造成财产损失以及污染环境。因此，设置安全有效的喷淋灭火系统的选择尤为重要。本项目仓库根据《建筑设计防火规范》GB 50016-2014（2018年版）(以下简称“建规”)、《泡沫灭火系统设计规范》GB 50151-2010（以下简称“泡沫规”）、《自动喷水灭火系统设计规范》GB50084-2017（以下简称“喷规”）的要求，选用了泡沫-水雨淋系统，该系统能够有效的控火灭火，防止火灾复燃。
1 项目概述
本仓库火灾类别为丙类，耐火等级为2级，单层排架结构，占地面积3931.76m2，长112.08m，宽35.08m,净高9.4m。该仓库共分为4个防火分区，每个防火分区面积约为980m2，储存产品丙烯酸乳液、胶粘剂、助剂。
2 灭火系统的选择
根据建规8.3.2条每座占地面积大于1500m2或总建筑面积大于3000m2的单层丙类仓库应设置自动喷水灭火系统，因本仓库占地面积为3931.76m2，按照规范要求应设置自动喷水灭火系统。
根据物料情况表，丙烯酸乳液、胶粘剂、助剂均为丙类液体，其中丙烯酸乳液、胶粘剂有效的控火灭火方式为二氧化碳、 干粉灭火器、 泡沫；助剂有效的控火灭火方式为水雾、二氧化碳、干粉灭火器或者泡沫灭火器。经过分析后本项目选用泡沫-水喷淋灭火系统。
根据泡沫规7.3.1条闭式泡沫-水喷淋系统不适用于流淌面积大（超过465m2）的甲、乙、丙类液体场所以及净空高度超过9m的场所，本项目选用泡沫-水雨淋系统。
由于仓库内储存的物料为水溶性液体物料，本项目选用前期喷泡沫灭火，后期喷水冷却防止复燃的泡沫-水雨淋系统，该系统初期喷射大量泡沫覆盖火场，能够快速有效的阻止火灾的蔓延，后期喷水冷却防止火灾复燃。
3泡沫-水雨淋系统的设计
根据泡沫规7.1.3条及喷规5.0.16条，泡沫混合液连续供给时间为10min，水连续供给时间50min，泡沫混合液与水的连续供给时间为1h。
由于泡沫规并未规定本仓库内存放物料的泡沫混合液供给强度，在参照同类仓库泡沫-水雨淋系统设计参数、泡沫规4.2.2.3条灭水溶性液体火灾的泡沫混合液供给强度、且业主无法提供试验数据的前提下，本项目选用的泡沫混合液供给强度为12 L/(min·m2)。
根据GB 5135.5-2003 自动喷水灭火系统 第5部分 雨淋报警阀中DN200的雨淋阀在水力摩阻不大于0.08MPa是流量能达到9920L/min（165L/s），在泡沫混合液供给强度为12 L/(min·m2)，考虑1.3倍的富裕量前提下，单个雨淋阀保护面积最大可以达到630m2。虽然喷规5.0.10.2条每个雨淋阀控制的喷水面积严重危险等级不宜大于260m2, 但考虑到泡沫规7.2.1条规定泡沫-水雨淋系统的保护面积应按保护场所内的水平面积或水平投影面积确定，综合考虑实际接管、成本以及单个防火分区的面积后，本项目单个雨淋阀保护面积按490m2设计。
本项目仓库每个防火分区面积为980m2，每个防火分区选用2个DN200的雨淋阀，4个防火分区共计8个雨淋阀。每个雨淋阀控制的喷头数为134个，每个雨淋阀实际的喷水流量为117.5L/s，防火分区的流量为235L/s,一次灭火的喷淋用水量为846m3。
本项目仓库选用3%抗溶性水成膜泡沫液，一次灭火的泡沫原液用量约为4.65m3。考虑一定的富裕量，选用6m3囊式泡沫罐。
本项目仓库选用K115直立型开式喷头，公称动作温度为68℃，喷头最低工作压力为0.06MPa，本项目仓库每个防火分区的流量为235L/s。根据市场上产品调研，囊式泡沫罐自带泡沫比例混合器的，无产品可以选择，故本项目选用1个6m3囊式泡沫罐+8个雨淋阀+8个宽流量比例混合器保护仓库，雨淋阀与宽流量比例混合器（流量为120L/s，混合比为3%）一一对应，雨淋阀、泡沫罐及宽流量比例混合器的相对位置如图1所示。
4泡沫-水雨淋系统的控制
根据《火灾自动报警系统设计规范》GB 50116-2013（以下简称“火警规范”）4.2.3条雨淋系统联动控制方式应由同一报警区域内的两只及以上独立的感温火灾探测器或一只感温火灾探测器与一只手动火灾报警按钮作为雨淋阀的联动触发信号。但根据火警规范附录F，感温火灾探测器的最大净空高度只能到8m，因此本项目选择传动管启动雨淋系统，利用闭式喷头控制传动管网动作，烟感探测器作为火灾报警信号，不参与泡沫-水雨淋系统的联动。
本系统的控制流程：闭式喷头爆破探测到火灾，传动管网泄压后雨淋阀控制腔泄压，雨淋阀和泡沫液控制阀均开启，囊式泡沫罐的胶囊在压力水的挤压下把泡沫原液挤向宽流量比例混合器与水混合，再流向保护区灭火。工艺流程如图1所示。
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图1 泡沫-水雨淋系统流程图
5供水系统
本项目喷淋系统采用消防水池、喷淋泵、稳压装置、屋面水箱联合供给的临时高压供水系统。
5.1 消防水池，
消防水池总有效容积1752.8m3，共两座，一座消防水池有效容积为736.4m3，另一座消防水池有效容积为1016.4m3。本项目一次灭火的室内外消火栓用水量为648m3，一次灭火喷淋用水量为846m3，消防水池的有效容积能满足本仓库的一次消防用水量需求。
5.2 喷淋泵
本项目设置自动喷水灭火系统电泵3台(2用1备，电泵单泵参数：Q=120 L/s,H=100m,N=220KW)。能满足本仓库最大防火分区的喷淋流量要求。
5.3稳压设备及屋顶高位消防水箱
本项目在厂区的最高屋面设有喷淋系统稳压设备及18m3屋顶高位消防水箱。喷淋稳压设备包括2台喷淋稳压泵（1用1备，Q=3L/s，H=20m，N=1.1kW）、一只喷淋稳压罐（有效容积220L）。
6 结语
本项目选用的是囊式泡沫罐+8个雨淋阀+8个宽流量比例混合器的泡沫雨淋灭火系统，雨淋阀与宽流量比例混合器一一对应，该布置方式一方面可以在火势不大时只开启防火分区内一个雨淋阀，避免造成不必要的水及泡沫液的浪费，另一方面也兼顾了泡沫罐与泡沫比例混合器之间距离在产品要求（泡沫罐与比例混合器之间的最佳距离在10m范围内）的最佳距离范围内。
泡沫-水雨淋系统应根据净空要求选择合适的火灾探测装置。
泡沫雨淋灭火系统作为有效灭火系统，消防水池及消防供水设施设计合理性也很重要，消防水池需要满足一次灭火的消防水量要求，消防泵需要满足流量及压力的要求；高位消防水箱作为灭初期火灾的重要设施，其有效容积的选取以及位置的设置直接影响灭火效率。
泡沫-水雨淋系统喷头由于采用的是开式喷头，相对于闭式泡沫-水湿式系统，只要发生火灾，雨淋阀控制的喷头都会第一时间喷出泡沫，其灭火速度更快，能够更有效的防止火势蔓延到其他区域。
参考文献
[1] 公安部天津消防研究所.建筑设计防火规范(2018年版)（GB50016-2014）[S].北京：中国计划出版社，2018.
[2] 公安部天津消防研究所.泡沫灭火系统设计规范（GB50151-2010）[S].北京：中国计划出版社,2011.
[3] 公安部天津消防研究所.自动喷水灭火系统设计规范（GB50084-2017）[S].北京：中国计划出版社，2017.
[4] 公安部天津消防研究所. 自动喷水灭火系统 第5部分 雨淋报警阀（GB?5135．5-2018）[S]. ?中国国家标准化管理委员会发布
[作者简介] 曹雪春(1986-)，女，上海市，硕士研究生，主要研究方向为给水排水。