孙元娜
南京消防器材股份有限公司 江苏 南京 211112
摘 要：建筑防火是保障人民生命财产安全的关键环节，社会各界对此也较为重视。城市建设进程的不断发展也带动建筑行业的发展，对灭火系统的设计要求也愈来愈高。随着时代的进步，火灾事故频发，地铁安全问题越来越受到重视。为了减少火灾的发生，地铁内重要场所采用气体灭火系统保护。本文对地铁IG541气体灭火系统管网、喷头布置等问题进行了探讨。
关键词：管网布置； 喷头布置； 吊顶； 地板
1 引言
IG541混合气体灭火系统使用以后以其原有成分回归自然，可以保护环境。在IG541灭火设计浓度范围内短时间停留不会对人体造成生理上的影响，可以保护生命安全。一级充压15MPa系统，故管网可以布置较远的距离。地铁项目的气体灭火系统采用IG541气体灭火系统居多。需要设置气体灭火系统的防护区按照地铁设计规范的要求设置。为了使气体均匀扩散整个防护区，管网、喷头的布置相当重要。管网、喷头的布置应满足灭火剂喷放时在防护区均匀分布的要求。
2 管网、喷头布置及工程应用
为了保证气体灭火系统中的气体均匀扩散整个防护区，实施灭火，防护区内管网、喷头的布置至关重要。组合分配系统中任一防护区里发生火灾，为了使IG541混合气体能够均匀快速的扩散整个防护区，迅速灭火，防护区内的管网、喷头需要均匀布置。规范规定：喷头最大保护高度宜小于等于6.5m，最小保护高度应大于等于0.3米。喷头距顶面的最大距离宜小于等于0.5m。根据规范要求，防护区宜以单个封闭空间划分，同一区间的吊顶层和地板下需同时保护时，可合为一个防护区。故保护区根据实际情况确定是否需要在吊顶上、吊顶下（吊顶至地板之间的区域）及地板下布置管网及喷头。
气体设计规范里3.4条文说明中实例：某机房长20米，宽20米，高度小于等于6.5米。
第一种情况：按照这个机房没有吊顶、没有地板设计。如杭州地铁9号线一期工程北沙路站的机房，只需在防护区顶部均衡布置1层管网，共计16个喷头。
第二种情况：按照保护区有吊顶、有地板设计。但是地板内部净高小于0.3米，气体灭火系统设计规范规定，喷头最小保护高度应大于等于0.3米，所以地板内部不需要布置喷头。喷头在防护区内需要布置1层管网、2层喷头，吊顶上部（布置1层管网、16个喷头）、吊顶下部（布置16个喷头），共计32个喷头。
第三种情况：按照保护区有吊顶、有地板设计。如佛山市城市轨道交通二号线一期工程南庄站的机房，地板内部净高大于等于0.3米，按照规范要求，地板下需要设置喷头。经过与设计院、业主沟通，考虑到地板下空间有限，安装不方便等原因，确定防静电地板下不设置喷头，采用地板上开孔方式，开孔面积不小于地板面积的20%，具体开孔方式由装修专业确定且应避开设备并尽可能均匀布置，使灭火剂渗透至地板下的区域。喷头在防护区内需要布置1层管网、2层喷头，吊顶上部（布置1层管网、16个喷头）、吊顶下部（布置16个喷头），共计32个喷头。
第四种情况：按照保护区没有吊顶、有地板设计。如北京轨道交通新机场线一期工程草桥站的防护区，地板内部净高大于等于0.3米，与设计院、业主沟通后，业主要求在地板下布置喷嘴，所以在地板内布置一层喷头。在防护区内需要布置2层管网、2层喷头，地板上部（布置1层管网、16个喷头），地板内部（布置1层管网、16个喷头），共计32个喷头。
第五种情况：按照保护区有吊顶、有地板设计。如武汉市轨道交通11号线东段工程的防护区。地板内部净高大于等于0.3米，设计院、业主要求在地板下布置喷嘴。所以在防护区内需要布置2层管网、3层喷头，吊顶上部（布置1层管网、16个喷头）、吊顶下部（布置16个喷头），地板内部（布置1层管网、16个喷头），共计48个喷头。
以上五种情况是针对防护区的高度小于等于6.5米时喷头的布置情况。
下面来介绍一下防护区的高度大于6.5米，小于等于13米时喷头的布置情况。
某机房长20米，宽20米，高度大于6.5米，小于等于13米。按照规范要求，喷头的最大保护高度宜小于等于6.5米。
第一种情况：按照机房没有吊顶、没有地板设计。需要布置2层管网、2层喷头。在设计过的地铁项目中，有以下两种方案：（1）如杭州地铁6号线一期工程奥体中心站的防护区。管网在防护区顶部均衡布置1层管网、16个喷头；在防护区中间层围绕墙壁四周布置1层管网、16个喷头，共计32个喷头。(2) 如呼和浩特市城市轨道交通2号线一期工程水上公园主变电所的防护区。业主特别要求，主变压器房间内布置2层管网、2层喷头。在防护区顶部围绕墙壁四周布置1层管网、16个喷头；在防护区中间层围绕墙壁四周布置1层管网、16个喷头，共计32个喷头。
第二种情况：按照机房有吊顶、有地板设计。防护区高度由吊顶上部的高度、吊顶下部地板上部的高度、地板下部的高度组成。现在我们考虑的是防护区高度大于6.5米，小于等于13米的情况，结合实际地铁项目的机房，这三个高度中的任何一个高度都不会超过6.5米，如地板下不需要布置喷头，在防护区内需要布置1层管网、2层喷头，吊顶上部（布置1层管网、16个喷头）、吊顶下部（布置16个喷头），共计32个喷头。如与设计院、业主沟通后，地板下也需要布置喷头的话，在防护区内需要布置2层管网、3层喷头，吊顶上部（布置1层管网、16个喷头）、吊顶下部（布置16个喷头），地板内部（布置1层管网、16个喷头），共计48个喷头。
第三种情况：按照机房没有吊顶、有地板设计。那地板上部区域的高度，大于6.5米，需要布置2层管网、2层喷头。管网在防护区顶部均衡布置1层管网、16个喷头，在防护区中间层围绕墙壁四周布置1层管网、16个喷头，共计32个喷头。如与设计院、业主沟通后，地板下也需要布置喷头的话，在防护区内需要布置3层管网、3层喷头，防护区顶部（布置1层管网、16个喷头）、防护区中间部分（布置1层管网、16个喷头），地板内部（布置1层管网、16个喷头），共计48个喷头。
防护区内具体喷头的安装方式，可以参考国家建筑标准设计图集07S207。图集中对于全淹没气体灭火系统喷嘴布置与安装做了详细的介绍，画了示意图。它分别介绍了防护区没有吊顶的安装方法、防护区有吊顶的安装方法、防护区有架空地板的安装方法。地铁内的防护区不少，每个防护区按照要求采用合适的安装方式。
3喷头在防护区内的布置及注意事项
在地铁防护区内布置气体喷头，需要考虑到房间里其他专业的的桥架、管道、风管、风口等，特别需要注意的是风口，不要布置在风口的正下方。之前有几条地铁线路气体部分的咨询意见、强审意见（如绍兴市城市轨道交通1号线工程），对于喷头的位置提出修改改要求，要求喷头避开防护区内设备的正上方位置，以防喷洒灭火剂时，被柜体遮挡，不能有效的灭火。安装在吊顶下的喷头宜选用带装饰罩的喷头，安装时，喷头装饰套应紧贴吊顶，并由锁紧圈锁紧。主要目的是为了美观外及有效密闭吊顶开孔部位剩余空隙。装饰罩有导向作用，能使喷出的灭火剂以更快的速度喷向被保护对象。不带喷罩的喷嘴喷出的灭火剂主要依靠灭火剂的自然沉降到达被保护物体。
4结束语
在国家建筑标准设计图集07S207中要求喷头采用螺纹连接。有内螺纹和外螺纹两种形式。带孔板的喷头可对IG541气体灭火系统进行二次减压。通过控制孔板的开孔尺寸，有效控制每个喷头的灭火剂流量、喷射压力和喷放时间。在均衡管网系统中，每个喷头的开孔尺寸相同。当工程设计中布置均衡管网有困难需采用非均衡管网时，每个喷头的开孔尺寸经专用计算软件精确计算各有区别，使每个喷头的流量、压力及喷射时间保持一致。一级充压时（15MPa），喷头的工作压力大于等于2.0（MPa，绝对压力）；二级充压时（20MPa），喷头的工作压力大于等于2.1（MPa，绝对压力）。
参考文献：
[1] GB 50370—2005，气体灭火系统设计规范.
[2] GB 50157—2013，地铁设计规范.
[3] 国家建筑标准设计图07S207，气体消防系统选用、安装与建筑灭火器配置