底滤有必要用雨淋管吗 雨淋系统分区

雨淋分区划分

1）概述

由于单个雨淋报警阀组保护的面积有限，不宜大于《喷规》表5.0.1中的作用面积，在设计过程中，通常以1个报警阀组所保护的范围作为一个分区，设单个雨淋阀组保护面积为“S阀”。

其系统作用面积为同时启用的雨淋报警阀所保护的面积，系统作用面积不应小于表5.0.1中的作用面积，设系统作用面积为“S作”。

雨淋系统的设计流量，应按雨淋报警阀控制的洒水喷头的流量之和确定。多个雨淋报警阀并联的雨淋系统，系统设计流量应按同时启用雨淋报警阀的流量之和的最大值确定。

以严重危险级II级场所设置的雨淋系统为例，则：S阀≤260≤S作，同等设计条件下，“S作”越接近260㎡，则系统设计流量越小。

雨淋系统设计的关键在于雨淋报警阀组数量及雨淋分区划分，在满足规范的前提下，降低设计流量、减少造价的同时，减少火灾时水渍损失。

2）设计

下文以电动启动系统为例进行详解，传动管启动系统后续做补充分析。

雨淋报警阀控制范围划分在设计中有两类方式，一类为各控制区域独立，当火灾发生在控制区域分界线上时，相邻控制区域的雨淋报警阀同时开启；另一类为各控制区域相互重叠，雨淋系统主干管中间一定部位设置多个止回阀控制水流在控制区域间的作用范围。将以上两种方式分别命名为“方式一”和“方式二”。

2.1 “方式一”

“方式一”雨淋分区划分通常有如下几种方式：

注：上图中喷头布置及分区尺寸均为示意，“示意图1-日字型布置”中每个“雨淋分区”面积均为140㎡，3个雨淋阀组防护的总有效面积为420㎡。

解读：

a. 由上面3个方案可知，在各分区满足最小宽度要求的前提下（最小宽度要求见：雨淋灭火系统设计2），“日”字型布置，当分区边界发生火灾，会同时启动2个分区的雨淋报警阀组，而“品”字型分区，则最大可能同时启动的阀组为3个，“田”字型分区，最大可能同时启动的阀组为4个。

b. 当上述三种布置方式的系统作用面积相同或相似时，各种方式的设计流量基本相等，但开启的报警阀数量：N日＜N平＜N田，在同等的设计条件下，采用“日”字型布置最为经济，由于开启的报警阀数量最少，系统可靠性也相对更高。

c. 采用“方式一”设计时，宜优先采用“日字”型布置，且相邻2个报警阀控制的面积之和：∑S阀=S作，故，∑S阀≥260㎡。通常系统作用面积越大，系统设计流量就越大，故，“∑S阀”略大于或等于260㎡是“方式一”最经济的设计方案。建议单个雨淋阀组的保护面积宜设计为130~150㎡。

d. 当采用如“示意图1”所示的“日”字型设计时，可在雨淋分区2居中分开，左侧设计为火灾报警I区，右侧设计为火灾报警II区，I区火灾报警系统“与逻辑”响应时，开启“雨淋分区1、2”对应的雨淋阀组，II区响应时，开启“雨淋分区2、3”对应的雨淋阀组。

e. 当采用“日”字型布置确有困难或不合理（例如短边过窄）时，可采用“品”字型布置或“田”字型布置。

f. 纠正：关于单个雨淋分区最小宽度问题，上文中做了阐述，此处做纠正，分区最小宽度应在上文计算基础上乘以2，因为当火灾发生在分区中部，可能往两侧蔓延时。故从计算结果来看，应尽量保证雨淋阀组靠近其保护的分区，保证足够短的响应时间，才能保证分区宽度有足够大的选择范围，便于灵活设计。

注：当单阀组控制的面积接近260㎡，虽然可以减少阀组数量，但系统流量将 大大提高，导致管网管径变大、水泵流量变大、消防水池储水量猛增，故不宜采取此方式。在系统造价方面，其影响比重更大。

2.1 “方式二”

采用“方式二”时，其管网布置、报警阀、止回阀设置见下图：

注：上图中喷头布置及分区尺寸均为示意，单个重叠区域面积为“雨淋分区2”面积的30%，3个雨淋阀组防护的总有效面积为624㎡。

解读：

a. 上图中分设3个雨淋分区，每个分区面积均为260㎡，各分区设置独立的雨淋阀组，各分区与相邻分区重叠设置，重叠部位宽度为B，管网上设置止回阀，保证各分区阀组保护区域为其设计喷洒区域，各分区供水相互独立。

b. 以每个分区重叠区域中心为界，将整个防护范围分为3个火灾自动报警区域，3个火灾探测区域与3个雨淋分区一一对应，即“I区”对应“1区”，“II区”对应“2区”，“III区”对应“3区”，火灾自动报警区域响应时开启对应雨淋分区的报警阀组。

c. 由于当火灾发生在报警区域分界处时，可能引发2个报警分区的响应，从而导致2个雨淋阀组的开启，故电气设计逻辑应保证任一雨淋阀组动作后，其余雨淋阀不受火灾自动报警系统的“与逻辑”控制，即火灾时仅开启一个报警阀组。

d. 重叠区域的宽度应保证当火灾发生在重叠区域时，在雨淋系统响应喷水时间内，火灾不至于蔓延至其他分区，例如，当雨淋系统响应时间为45S，则重叠区域最小宽度为：45*0.1*2=9m，则雨淋分区宽度为：2*9 X(“雨淋分区2”中未重叠区域宽度)。2.3 思考

根据以上论述可知，采用“方式二”要求的雨淋分区水平宽度较大，适用于场地较为狭窄的场所，如设置场所为严重危险级II级，建议场地窄边宽度不大于10m时采用此方式。

“方式二”优势：

需设置的雨淋阀组少，火灾时需开启的雨淋阀组少（仅1个），控制相对简单，系统较为经济。建议单个重叠区面积不大于单个雨淋分区面积的30%，如果重叠区域比例过大，则系统经济性随之降低。

需特别注意的是，采用“方式二”：应充分保证雨淋系统较短的响应时间，保证重叠区域最小宽度和所占比例、保证雨淋阀组控制逻辑（仅开1个雨淋阀组），当无法保证时，建议采用“方式一”。

传动管启动雨淋系统，其启动管网中感温喷头布置和连接逻辑基本等同于电动启动雨淋系统的火灾探测器分区设计逻辑，但不同的是，传动管启动属于机械启动，传动管路无电磁阀，闭式感温喷头破裂即开启雨淋阀组。

故当火灾发生在两个探测报警分区分界位置时，必然会开启2个雨淋阀组，此开启方式不受电气逻辑控制。开启2个雨淋阀组，对于“方式2”来说，大大增加系统流量，不可取。故传动管启动雨淋系统，只能采用“方式一”进行分区。

由于雨淋系统设计流量整体较大，为降低系统设计流量，雨淋系统管网可布置为格栅状，格栅状管网可有效降低系统流量，进而降低水泵流量及消防水池储水量等，节省系统造价。如下图所示：

注：

格栅状管网水力计算需利用专用软件，目前了解到“兆龙消防”有此软件，需付费购买。如无法使用专业软件，则需要手动采用“管网平差”方式计算或采用其他方式进行估算，但估算方式难以保证设计的准确度。

四、设计举例

某甲等剧场主舞台最大净高24m，葡萄架位置距离地面18m，按规范需设置雨淋系统，设置场所危险等级为严重危险级II，喷水强度不低于16L/（min.㎡），系统作用面积不小于260㎡。

雨淋系统分区划分及喷头布置见下图，雨淋喷头采用DSXI-190型雨淋喷头，流量系数K=190，喷头额定工作压力为0.25MPa，适用压力范围：0.25~0.5MPa。配水支管连接的喷头数不超过6只。

由于场地净高大于8m，不宜采用传动管启动系统，可采用电动启动系统。且由于场地宽度均大于10m，不适合采用“方式二”的止回阀分隔形式分区，优先考虑“方式一”的“日”字型分区。

雨淋报警阀间就近设置于主舞台侧方便操作的位置，各报警阀出口至其控制的分区最不利点喷头的距离控制在不大于62.5m，雨淋系统响应时间按40S，则分区最小宽度应不小于：40*0.1*2=8m。

由上图所知，当采用“日”字型布置，虽然分区少，当仅考虑2个雨淋报警阀同时启动时（很多实际项目也是这么设计的），其系统作用面积为300㎡，是此情况下雨淋报警阀组数量和作用面积的最佳平衡。

但存在分区宽度较窄的问题，仅5.2m，当火灾发生在分区中间，在雨淋系统响应时间内可能同时蔓延至2侧的分区，导致3个报警阀的开启，则系统作用面积会达到450㎡，系统流量、水泵流量、消防水池储水量猛增（增加越150m³），不够经济。

故，采用“日”字型布置，不够合理，可考虑采用“田”字型布置，如下图所示：

如上图所示的喷头最大保护面积为5.2*3.0=15.6㎡，DSXI-190型雨淋喷头在额定工作压力下的最大保护面积为18.7㎡（喷头布置间距计算见-雨淋灭火系统设计2），最大布置间距为5.6m＞5.2m，故满足保护要求及喷水强度要求。

最不利点喷头出水流量为：190*[根号（10*0.25）]/60=5L/s。

考虑雨淋系统响应时间为不大于40S，而雨淋阀开启时间按15S计，则管路内水流速度不宜低于：62.5/（40-15）=2.5m/s。故配管时应使各管段平均流速不低于2.5m/s，且建议不大于4m/s，避免水损过大，根据此前提，其配管管径可参见上图。

“田”字型布置，看似增加了报警阀组数量，由“日”字型布置的4个报警阀组增加为9个报警阀组，但由于规格不同，前者均为DN150阀组，后者均为DN100，报警阀组这一块，增加造价有限。

其系统作用面积按相邻4个分区同时作用计算，最大值为280㎡（分区4、5、7、8面积之和），略大于260㎡，满足规范要求，相对于“日”字型布置的450㎡，系统作用面积减小了很多，系统设计流量（约为110L/s）、水泵流量及消防水池储水量大大降低，经济效益明显。

“田”字型布置虽然看起来分区很多，但上述情况下，火灾自动报警系统分区控制逻辑并不复杂，如下图所示（纠正：探测分区应该和雨淋分区一致）：

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