一、引言

20 世纪80 年代以来，我国高层建筑建设逐步驶入快车道。统计数据表明，全国的高层建筑总数已达16.2 万栋， 其中超高层建筑已达2453 幢，广东、江苏、上海、辽宁等省市已逾万余栋。上海环球金融中心高达492 米， 是全国已建成建筑中最高的。根据《高层民用建筑设计防火规范》超过100 米以上属于超高层建筑。高层建筑一度成为城市化、商业化发展程度的风向标。同时，高层建筑火灾也是世界性的消防难题。1980 年， 共20 层2000 个床位的美国拉斯维加斯市米高梅大饭店发生火灾， 造成了超过1 亿美元的火灾损失。火灾的原因是喷淋系统设计不合理，喷头数量不足，导致火灾迅速蔓延扩大。据不完全统计，2000 年以来，全国高层建筑火灾已逾10 万余起，其中居民住宅火灾高达六成以上， 给人民群众的生命和财产造成了巨大的损失。事实上， 能否在第一时间内有效地疏散被困人员、物资并迅速控制火势的进一步蔓延、扩大，往往取决于是否配备了完善的消防报警、灭火系统。自动喷水灭火系统自问世以来，历经百年发展和改进，灭火的成功率已高达95%以上。自动喷水灭火系统具有自动跟踪火势、迅速投入灭火等多方面的优势， 是高层建筑必备的消防设施。本文仅就高层建筑自动喷水灭火系统设计环节、施工环节中的重点和难点问题加以阐述， 并针对问题提出了一些可行性意见和建议。

二、高层建筑自动喷淋灭火系统设计过程中应高度重视的几个环节

（一）高层建筑自动喷淋灭火系统设计的重点部位

首先， 高层建筑的中央空气调节系统。高层建筑由于人员密集，加上室内装修或多或少地采用了较多难燃或可燃材料，装修材料的烟生成量及其毒性分解物较多， 火灾及烟气传播扩散的助力很多。有的高层建筑还设置了大剧院、音乐厅、会展中心、候机楼、体育馆、宾馆、写字楼、购物中心、图书馆、科技馆等人员密集场所。由于高层建筑空间高度高、容积大、火场温度升温较慢，在这些场所设置传统闭式自动喷水灭火系统的难度很大， 难以对空间较高的场所的火灾进行有效探测、扑灭及控制。一些设置在高层建筑内的购物中心、娱乐会所等场所人员流动性大、对环境不太熟悉，缺乏逃生自救的能力。有些在高层建筑上班的人员还可能较长时间处于休息、睡眠状态，导致火源控制较复杂。其次，高层建筑的自动扶梯和走廊。人员疏散是高层建筑的消防工作的一大难题。《高层民用建筑设计防火规范》对自动扶梯的底部做了强制要求。然而，从实际使用情况来看，高层建筑的自动扶梯最底部往往是杂物成堆的地方，在扶梯、走廊等位置安装喷头可起到隔烟、阻火的作用，是高层建筑减少火灾突发的重要举措。再次，高层建筑内净空高度超过800mm 的闷顶。根据《自动喷水灭火系统设计规范》， 必须设置喷头的情况有两种： 一是净空高度超过800mm 的闷顶， 其内部管线错综复杂；二是在技术夹层内使用了可燃物，有较多裸露的电气线路或其顶板和吊顶等装饰材料为燃烧体。由于多种原因，消防工程主题设计经常会遗漏建筑内部的具体装修形式、材料及房间具体的吊顶风格等问题， 没有开展有针对性的详细设计，导致出现保护盲区。特别是未按照规定采用阻燃保温材料的空调风管、未采用难燃或阻燃线缆的电气管线的，更应该在闷顶内设置喷头。

（二）高层建筑自动喷淋灭火系统、组件、喷头、管网、高位水箱的选型

1、高层建筑自动喷淋灭火系统组件的设置。在寸土寸金的闹市，报警阀往往集中设置在水泵房旁边。如果系统工作压力极限超过1.2Mpa 时， 按规范要求必须采取分区或减压的措施。一幢高度100m 左右的高层建筑， 自动喷水灭火系统的最大工作压力多半会超过1.6Mpa，也就是超过国产湿式报警阀的最大工作压力的要求。因此，在这种情况下，应根据竖向分区的情况，把报警阀往楼层上方的位置移动，使报警阀前的工作压力控制在其最大允许范围内，以利于系统安全运行。

2、自动喷淋灭火系统的选型应考虑到不同的环境和温度的差异化因素。

3、高层建筑自动喷淋灭火系统喷头选型、管网、水箱的布置。首先，自动喷淋灭火系统喷头的合理选型。自动喷水灭火系统能否正常发挥作用取决于喷头的合理选型和布置。因此，应根据高层建筑的不同功能或部位选择不同温度等级的喷头。由于喷头的实际动作温度，一般高于喷头使用环境的最高温度30℃左右。

因此， 在施工中要避免错误地选择过高的温度级。根据专家试验表明，当喷头自动启动喷水灭火时其周围环境温度已高达200℃。根据不同建筑危险等级合理设定喷头间距。若设计方案无视被保护对象及建筑平面尺寸和构造要求， 简单地采用规定值间距也就是中危险级3.6m，轻危险级4.2m 的间距布置，则会导致喷头贴梁、贴柱安装，很不美观，也很不实用。例如，高层建筑的地下车库，要是简单套用3.6m 的间距来设计，就会造成喷头无法按功能要求布置在停车位上方的尴尬。又如，大、中型购物中心的设计由于场所规模、销售商品品种、数量等时常变化，防火分区也频繁改变。因此，高层建筑的开间布局应充分考虑到喷头的合理设置，确保购物中心不论如何分隔，场所内的喷头布置都能满足场所消防安全要求。其次， 自动喷淋灭火系统管网布置。管网的作用是向喷头供水，由于管网在喷头的基础上完成，设计自主性强。也是消防工程投入的大头。根据实践，自动喷水灭火系统采用居中进水， 也就是配水支干管与成组喷头支管居中连接的方式最节省。在较大面积的保护区内宜采用多立管划片连接支管， 避免横支管太长导致喷头前的工作压力差值太大，减少流量传输，克服管材浪费。

三、高层建筑自动喷淋灭火系统施工过程中应注意的几个环节

（一）高层建筑自动喷淋系统的和减压、泄压问题

通常情况下，自动报警喷淋系统水压大于其工作压力最大值， 引发系统的器材和设备、管道、配件、附件产生故障，导致消防给水系统不能正常运行的现象称为超压。超压问题是高层建筑消防系统的常见隐患， 只有搞清楚超压问题的成因，尽早采取预防的措施，才能避免问题的发生。首先，在水泵的使用上，要做到"大小配套"， 即采用主泵和稳压泵配套使用，当然也可以使用变频水泵。其次，高层建筑高位水箱的设置高度较高，如果将水箱接至报警阀前的管路与消防水泵接合器接入管直接贯通， 除非高位水箱完全放空， 否则会导致因管道中静水压力过高， 实施灭火救援的消防车无法向建筑物内的系统提供增援。出于以上因素的考虑， 可在自动报警前设分区减，并且在减压阀后、自动报警阀前连入消防水泵接合器的接入管。解决停泵水锤或因管网内存气而造成的超压，还有两种方法： 一是使用设置速闭止回阀；二是在管网高位处设置自动放气阀。最后，还要确定在什么位置设置泄压阀，通常设置泄压阀的最佳位置应在水泵出口处的止回阀后。

（二）自动喷淋系统管道防腐蚀处理问题
实践中，系统的管道腐蚀后，管道的有效管壁厚度逐渐减小，削弱了管道的承压能力。加上管道内部的锈蚀物沉淀会减少管道的有效截面，使得管路的有效流量不断减少， 严重的还会造成喷头堵塞，导致灭火时喷水量达不到消防设计要求。因此，一般喷淋系统的管材，多选用镀锌钢管或者无缝钢管热镀锌。一些施工单位在施工过程中可能因为管路的临时修改或增加，直接在镀锌钢管上进行焊接、热弯等操作流程。实际上，由于焊接破坏了管道的镀锌，因此，在修改或增加完毕后必须对这些部位进行重新镀锌。在走廊和狭小的管弄井，即便管道虽然能安装，但是管道上的阀门很难以安装，都需要工作人员根据实际情况进行调整。安装时要多从今后使用维护的角度考虑， 确保安装在便于操作、便于维护的位置上。如果管路施工中在狭小空间处采用闸阀的，可以向设计方提出改为带有锁定装置的蝶阀，由此可以充分节约空间。喷淋系统中的末端放水装置阀门，也必须安装在便于操作的位置， 以满足在消防调试过程中要经常开关的需要。

（三）自动喷淋灭火系统的支架和系统试压问题

首先，要合理设置支架的安装位置。具体说来，应该对连续转弯处和异径接口处的支架采取重点加固措施。在管道系统安装完成后，还应该开展施工效果的检查与核对，确认与施工图核对无误后还要进行水压试验。为避免造成压力出现大幅波动，影响稳压正常进行，进水阶段要放尽系统内的空气。其次，阀门的操作人员一定要熟悉整个系统， 具备过硬的专业素质， 一定要全面掌握试压方案的规定和要求。还要在每一系统的最高点设放气点。一般情况下，自动喷水灭火系统试压时，整个工程大多已经进入装饰阶段。为确保安全， 进水前一定要组织专业检查人员对系统内的预留口、镶接口进行认真检查并确保都已封闭， 特别要克服进水即发生冒水的现象， 以减少系统故障的发生。还有在加压过程也必须有人员全程监控， 以便于及时发现和修理渗漏部位。特别注意在低温环境下，必须采取保温防冻措施，还要尽量避免试压。为防

止管道冻裂，一旦试压结束，马上把管网内的水都清理干净。