【摘 要】自动喷水灭火系统在我国兴起时间较短，自喷系统中的边墙型喷头及覆盖面扩展型喷头更是在近几年才被认可，但它们应该如何设计使用还存在较大的争议。本文希望通过一些数据的比较和讨论，让大家更关注边墙型喷头及覆盖面扩展型喷头设计中存在的一些问题。
【关键词】边墙型喷头；边墙型扩展覆盖面喷头
引言
自动喷水灭火系统是随着19世纪工业化革命，首先在英国以穿孔管的形式诞生，应用在剧院，其后在美国应用在棉纺织工业，并逐渐发展成为系统完整、组件齐全的高效全天候的自动灭火系统。现已广泛应用于工业和民用建筑中，以及居住建筑。我国自喷系统发展相对较晚，改革开放以来因综合国力的不断提高，自动喷水系统在工程中已普遍应用。但由于设计依据的缺失或滞后，使得自喷系统的设计存在或多或少的问题，像边墙覆盖面扩展型喷头的设计应用就存在较大的争议。
1.边墙型喷头的种类及性能参数：
边墙型喷头是由于安装条件受限，而由普通喷头衍生出来的一种特殊喷头。边墙型喷头不像普通喷头那样布置在保护区域内部，而是沿保护区域的一边或两边布置，通过向保护区域内喷水起到灭火的作用。边墙型喷头大致可分为直立边墙型喷头、水平边墙型喷头和边墙型扩展覆盖面喷头三种。
表1-1、1-2是三类边墙型喷头在不同工作压力下的性能参数。
从表中不难看出，相同工作压力下，三种喷头的主要差异是喷水范围和喷水强度的不同。而同种喷头又因为工作压力的不同有着不同的喷水范围和强度。
2.边墙型喷头的相关规范：
现阶段我国施工图设计主要以《自动喷水灭火系统设计规范》GB50084-2001（2005年版）为自喷系统的设计依据。《自动喷水灭火系统设计规范》中涉及边墙型喷头的条文主要有以下三条：
（1）7.1.12条：边墙型标准喷头的最大保护跨度与间距，应符合下表的规定：（2）7.1.13条：边墙型扩展覆盖喷头的最大保护跨度、配水支管上的喷头间距、喷头与两侧端墙的距离，应按喷头工作压力下能够喷湿对面墙和邻近端墙距溅水盘1.2m高度以下的墙面确定，且保护面积内的喷水强度应符合本规范表5.0.1的规定。
（3）7.1.4条：直立式边墙型喷头，其溅水盘与顶板的距离不应小于100mm，且不宜大于150mm，与背墙的距离不应小于50mm，并不应大于100mm。水平式边墙型喷头溅水盘与顶板的距离不应小于150mm，且不应大于300mm。
通过以上三条可以了解：《自动喷水灭火系统设计规范》对边墙型标准喷头的使用场所界定为轻危险级和中危险级I级的建筑，而对边墙型扩展覆盖喷头的使用只是做出了设计原则的说明，未明确使用场所等具体设计事项的要求。
3.边墙型喷头使用场所危险等级的确定：
《自动喷水灭火系统设计规范》对边墙型标准喷头（包括直立边墙型喷头和水平边墙型喷头）的使用场所的危险等级已经做出了界定，即轻危险级和中危险级I级，本文不再累述，下面主要对边墙型扩展覆盖喷头使用场所的危险等级进行分析讨论。
从表1-1和表1-2中不难看出：在相同工作压力下，边墙型扩展覆盖喷头的最大保护跨度要远大于边墙标准型喷头。《自动喷水灭火系统设计规范》7.1.12条规定单排边墙型标准喷头的最大保护跨度为轻危险级3.6米、中危险级I级3.0米，这就限定了一些进深大于3.6米的房间无法使用单排喷头进行喷水灭火，而这部分大进深房间如果仍采用单排喷头布置方案的话就只能选用边墙型扩展覆盖喷头。
近几年在自动喷水灭火系统设计中，设计人员往往依据边墙型扩展覆盖喷头的喷洒范围进行设计，常常将其用于大进深房间和大空间房间的自动喷水灭火系统，而忽略了边墙型扩展覆盖喷头的实际喷水强度。通过表1-1可以看出，在工作压力0.1MPa时，流量系数为115的扩展覆盖面水平边墙型喷头的实际喷水量为115L/min，喷水范围约为长6米、宽3.5米的矩形。假设喷水量在这个范围内均匀分布，我们可以得到这个范围内的喷水强度为5.47L/min·m2，这个强度可以满足自动喷水灭火系统轻危险级4L/min·m2的要求，但达不到中危险级I级6L/min·m2的要求。
有的设计人员注意到了喷水强度不足的问题，并想到通过提高工作压力来提高喷头的喷水量的解决方法，因为：
q=K
公式中压力P的增加将直接引起流量q的增加。
但通过表1-1与表1-2的对比，我们可以发现：在工作压力增大、喷水量增加的同时，喷水范围也发生了变化，喷水范围变得比原工作压力下的范围要大，这样喷水强度的变化就变得无法预测。
通过表1-2得出，在工作压力0.25MPa时，流量系数为115的扩展覆盖面水平边墙型喷头的实际喷水量为181.8L/min，喷水范围约为长8米、宽5米的矩形，假设喷水量在这个范围内均匀分布，我们可以得到这个范围内的喷水强度为4.545L/min·m2，这个值比工作压力0.1 MPa时的5.47L/min·m2还要小。由此可以看出，单纯的通过提高工作压力来解决喷水强度的方法是行不通的。
通过对不同工作压力下扩展覆盖面水平边墙型喷头喷水强度的计算，我们可以看到扩展覆盖面水平边墙型喷头喷水强度大约在4.5-5.4 L/min·m2这个范围内，而这个喷水强度仅能满足《自动喷水灭火系统设计规范》中轻危险级的规定。4.结论：
通过对边墙型喷头性能参数的比较分析，结合相关规范规定，得出以下结论：
1）边墙型标准喷头可适用于轻危险级和中危险级I级；
2）扩展覆盖面水平边墙型喷头当流量系数为115时，仅能满足轻危险级喷水强度要求；
3）在喷头选型时，应对喷头实际喷水强度进行校核；
4）应尽量根据喷头的水量图进行选型。
5.结束语
自动喷水灭火系统在我国真正投入使用还只是近几年的事情，由于起步时间晚，缺少经验积累和实验数据，在自动喷水灭火系统的计算、设计及施工当中我们还存在较多的盲区。
但我相信，随着时间的推移，我国的技术水平会不断提高，相应规范会不断完善，设计施工质量也会得到大幅提高。
参考文献：
[1]《自动喷水灭火系统设计规范》GB 50084-2001（2005年版）
