・２０・ 价值工程 消防炮灭火系统的应用与发展趋势 Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ Ｆｉｒｅ Ｍｏｎｉｔｏｒ Ｅｘｔｉｎｇｕｉｓｈｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ 彭阳ＰＥＮＧ Ｙａｎｇ （重庆市轻工业设计院，重庆４０００１５） （Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ Ｌｉｇｈｔ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ Ｄｅｓｉｇｎ Ｉｎｓｉｔｔｕｔｅ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ ４０００１５，Ｃｈｉｎａ） 摘要：随着建筑规模的逐步扩大，对消防灭火系统提出了更高要求，传统的消火栓系统已难以承担灭火任务。而以流量大、 射程远著称的消防炮灭火系统则成为大空间消防灭火的重要设备。目前，消防炮在大空间场所的灭火中起着非常重要的作用，并将以 智能化与低成本为发展方向。 Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｌｏｎｇ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｇｒａｄｕａｌ ｅｘｐａｎｄ ｏｆ ｈｅ ｓｔｃａｌｅ ｏｆ ｔｈｅ ｂｕｉｌｄｉｎｇ，ｔｈｅ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔ ｆｏｒ ｆｉｒｅ ｅｘｔｉｎｇｕｉｓｈｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ｉｓ ｈｉｇｈｅｒ．Ｔｈｅ ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ ｆｉｒｅ ｈｙｄｒａｎｔ ｓｙｓｔｅｍ ｈａｓ ｂｅｅｎ ｄｉｆｆｉｃｕｌｔ ｔｏ ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔｌｙ ｕｎｄｅａａｋｅ ｆｉｒｅ ｆｉｇｈｔｉｎｇ ｔａｓｋｓ．Ｔｈｅ ａｒｔｉｌｌｅｒｙ ｆｉｒｅ ｅｘｔｉｎｇｕｉｓｈｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ｗｉｔｈ ｌａｒｇｅ ｆｌｏｗ ａｎｄ ｌｏｎｇ ｒａｎｇｅ ｉｓ ｔｈｅ ｍａｊｏｒ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ｏｆ ｅｘｔｉｎｇｕｉｓｈｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ｉｎ ｔｈｅ ｌａｒｇｅ ｓｐａｃｅ．Ｃｕｒｒｅｎｔｌｙ，ｆｉｒｅ ｍｏｎｉｔｏｒ ｐｌａｙｓ ａｎ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｒｏｌｅ ｉｎ ｆｉｒｅ ｅｘｔｉｎｇｕｉｓｈｅｓ，ａｎｄ ｗｉｌｌ ｂｅ ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ ａｎｄ ｌｏｗ ｃｏｓｔ． 关键词：消防；消防炮；灭火系统 Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｆｉｒｅ；ｆｉｒｅ ｍｏｎｉｔｏｒ；ｅｘｔｉｎｇｕｉｓｈｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ 中图分类号：Ｄ０３５．３６ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００６—４３１１（２０１３）０５—００２０—０２ １灭火系统的发展与消防炮 消防炮作为新型的灭火设备不仅应用于传统喷水灭 灭火系统从手动式发展到自动式，再进一步发展为主 火系统中，而且在主动型灭火系统中也具有非常大的应用 动式喷水灭火系统，经历了三个历史发展时期。手动式喷 潜力。 水灭火系统由室内消火栓与消防软盘为主体，包括水、 消防炮一般是指喷水流量大于１６Ｌ／ｓ的喷水灭火设 水带等配件构成的传统灭火系统。而自动式灭火系统则主 备，包括自动型与固定型。自动型消防炮主要由红外传感 要是指自动喷水灭火系统，并分为自动闭式系统与自动开 技术、信号处理与通信技术，计算机技术等学科的先进技 式系统两种。其自动式主要体现为：喷头感知热量，引发玻 璃球破裂，开启报警阀从而启动消防泵。主动喷水灭火系 统则是从火宅发生、确认、系统启动、开始喷水直至灭火完 成的整个过程都是“主动”完成的。该系统具有安全可靠、 反应迅速以及灭火效率高的特点。目前，几种灭火系统在 消防行业中呈现三足鼎立的局面。 术相结合，对火宅发生、系统启动、开始并持续喷水灭火以 及智能停止喷水等过程进行全面控制。它属于主动型喷水 灭火系统，其流量在２０－４０Ｕｓ之间，射程可达５Ｏ一７Ｏ米。【，】 固定型消防炮需要人工判断与操作，属于手动型喷水灭火 系统，能够根据火宅现场具体情况，做出针对性的处理，其 流量范围也比自动型消防炮更大，目前国产消防炮流量范 ｓ之间，射程能达到４０—１３０米。翻 作者简介：彭阳（１９８１一），男，重庆人，给排水工程师，主要研究方 围主要在４０—２０ＯＬ／向为建筑给排水。 ２消防炮应用的现状 ５性质及原因分析 通过金相观察分析，此裂纹大都为沿晶发展，而在机 械加工过程中产生的一般为穿晶裂纹，磨削过程中基本产 生沿晶裂纹，裂纹上有明显的烧伤带，用酒精腐蚀后 放大１００倍观察，裂纹附近有二次淬火带，在齿轮的非加 工处（齿槽位置）观察，可见表面有碳化物及一定的残余奥 氏体，则可以判定该裂纹为磨削裂纹。 一般传动齿轮在啮合过程中主要受径向力和圆周力， 方向分别为啮合点指向回转中心、啮合点处切向速度的反 方向。而磨削裂纹轻微的只是在垂直于磨削方向有非常浅 的裂纹，没有震动，均匀载荷下，由沿晶裂纹的疲劳扩展方 式可知以分叉或碎裂的形式扩展，因此裂纹的扩展是很缓 慢的，是具有一段时间的使用寿命，而主动齿轮则不同。主 动齿轮在受力的同时会有振动应力，并且由于车轴及电枢 磨削裂纹产生原因：由于磨削热引起的应力集中。磨 轴受力后产生弹性变形，同时车轴与抱轴瓦间有间隙并会 削时零件的表面温度可能高达８２０℃一８４０￣Ｃ，淬火钢的组 磨损加大，故主动齿轮与从动齿轮啮合时轴线相互偏斜， 织是马氏体和一定数量的残余奥氏体，马氏体在快速加热 载荷偏斜，齿面承受应力不均等等原因都会使主动齿轮的 冷却时会产生膨胀与收缩，这是就会有应力存在，而马氏 磨削裂纹随时扩展发生断裂。 体的膨胀是随着含碳量的增加而增大的，齿轮非加工处的 参考文献： 碳化物增大了马氏体的膨胀率。奥氏体在高温下或发生分 【１】刘蔚，王中光，夏月波．疲劳过程中沿晶裂纹的萌生与扩展 解，逐渐转变为马氏体，这种新的马氏体集中于表面，引起 的机理．兵器材料科学与工程，１９９０，（５）：１－６． 零件局部体积膨胀，使零件产生组织应力，且新生的马氏 ［２］李莹．发动机压比调节器传动齿轮裂纹原因分析．中国航 体脆性较大，磨削也易产生裂纹。当然，在磨削中应力分布 空工业失效分析中心． 不均也是裂纹产生的重要因素。 ［３】蔺亚琳，李志翔，郭红斌．磨削加工缺陷产生原因及预防措 ６裂纹对于齿轮使用过程的影响 施．工具技术，２０１０，（４４）：１１７—１１８． Ｖａｌｕｅ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ・２１・ ２＿１固定型消防炮的应用大空间场所的灭火系统设 在室内消防系统中的作用。 计是目前建筑消防领域的热点问题，传统消火栓水作用 第一，与室内消火栓系统互为补充。自动型消防炮具 距离或者消火栓的位置的，使得消防水的射程达不 有固定型消防炮的特点，也存在死角。因此，在大空间场 到消防灭火的要求。这时，固定型消防水炮因其大流量与 所，需要同时设置消防炮灭火系统与室内消火栓灭火系 远射程成为大空间场所的主要灭火设备。可见，固定型消 统，保证建筑物内任何场所能获得消防系统的保护。 防炮在室内消防系统中，是消火栓系统与自动喷水灭火系 与其他室内消防系统的具体关系主要表现为： 第二，自动型消防炮是自动灭火系统的补充。固定消 是自动型消防炮则可以自动或者主动地进行灭火，成为自 统的重要补充，共同构成了室内消防系统。固定型消防炮 防炮因性能上的缺陷无法完全替代自动喷水灭火系统。但 第一，固定型消防炮的连续工作时间。《固定消防炮灭 动喷水灭火系统的有力补充。我们可以从自动消防炮与单 火系统设计规范》（ＧＢ ５０３３８—２００３）指出，固定型消防炮 个喷头的保护面积比较中，看到前者的重要作用。根据＜建 “扑救室内火灾的灭火用水连续供给时间不应小于１．ｏｈ。” 筑设计防火规范》条文说明８．５．７指出：“单台消防炮的保 这与《建筑设计防火规范》与《高层民用建筑设计防火规 护面积比单只喷头的保护面积大得多，其喷水强度也是喷 范》中对建筑物一次火灾延续时间的规定（２—３小时）不 头的几十倍……”所以，自动消防炮无论从火宅判断，自动 同，究其原因为：一是固定消防炮的流量比较大，连续时间 启动与快速灭火以及灭火效果上看，都能够满足自动喷水 过长，会造成消防用水量非常大，最终导致消防水池容积 灭火系统的要求，并替代之。 巨大 二是固定消防炮流量与压力都很大，能够在短时间 但由于成本等因素的影响，自动消防炮仅仅应用于建 内灭火。 筑物内大空间等自动喷水灭火系统无法覆盖的位置，其余 第二，固定型消防炮与室内消火栓系统互为补充。一 部位仍以设置喷淋系统为主。 方面，固定消防炮设置于大空间场所能够对室内消火栓系 第三，消防用水量的要求。《自动消防炮灭火技术规 统无法覆盖的灭火区域起到很好的补充。另一方面，在大 程》同样规定，民用建筑中用水量不应小于４０ＩＪｓ。所以，自 空间场所尽管设置了固定消防炮，但是固定消防炮存在 动消防炮作为室内消火栓系统的补充设置时，其消防用水 仰、俯角回转的死角，无法保证所有区域完全覆盖。这就需 量大于等于室内消火栓系统用水量，能够满足消火栓灭火 要设置室内消火栓系统保护这些死角，并保证建筑内任何 系统的用水量要求。如果，自动消防炮作为自动喷水灭火 位置都受到两个消火栓水的保护。 系统的补充设置时，从已有文献［３］看，自动消防炮的喷水 第三，固定消防炮与自动喷水灭火系统存在差异。《建 强度大于自动喷水灭火系统所有危险等级的喷水强度。所 筑防火设计规范＞对设置自动喷水灭火系统的场所做了规 以，仅仅从灭火的效果来看，自动消防炮完全可以代替自 定，并在８．５．７中，对固定消防炮的设置也有规定：“建筑面 动喷水灭火系统。 积大于３０００ｍｚ且无法采用自动喷水灭火系统的展览厅、 ３消防炮发展趋势 体育馆观众厅等人员密集场所，建筑面积大于５０００ｍ 且 目前，随着建筑规模的不断扩大，大空间消防将成为 无法采用自动喷水灭火系统的丙类厂房，宜设置固定消防 人们越来越关注的热点问题，消防炮灭火系统恰好适应了 炮等灭火系统。”这为大空间场所应用固定消防炮系统替 现代消防的需求，其应用前景非常广阔。 代自动喷水灭火系统提供了一个方法。 第一，操控将更为智能化。消防炮“自动化”是其发展 然而，这仅仅是一种替代的观念。固定消防炮与自动 的必然趋势，随着自动喷水灭火系统的广泛应用，其“自 喷水灭火系统存在较大的差异：前者为手动、远程操控，后 动”灭火的优势得到业界的认可，消防炮具有流量与射程 者为纯粹的“自动”操控。因此，固定消防炮在性能上难以 的优势，但在自动性能上还存有缺陷，解决该问题，成为其 完全代替自动喷水灭火系统的功效。自动喷水灭火系统运 发展的趋势之一。 行过程是完全自动化的：根据火宅发生时热量传导，促使 第二，造价将更被人接受。目前，消防炮的造价偏高， 喷头开启，进而开启自动喷淋泵进行灭火。固定消防炮则 只有小部分业主能够接受，这影Ⅱ向到消防炮的市场认可。 需要人工远程、手动控制，才能实现灭火。这使得在启动响 解决这一问题，降低其成本造价将成为今后的发展方向。 应时间，灭火效果上与自动喷水灭火系统存在差距。 总之，消防炮在消防设备领域还属于比较新的产品， 它相对于传统的消火栓系统而言，具有流量，射程等方面 第四，消防用水量的要求。一般情况下，室内消火栓系 统和固定消防炮不会同时启动，固定消防炮用水量会大于 的优势，但也存在一些缺陷，例如，成本较高、种类不多，市 场接受度还不高等。因此，消防炮要在消防领域发挥更大 等于多层或者高层建筑室内消火栓用水量。因此，室内消 的作用，还需要在实践中进一步的探索与总结经验，提高 防用水量可以根据固定消防炮用水量来计算，且应符合 《固定消防炮灭火系统设计规范》规定，不小于４０ＩＪｓ。如果 消防炮灭火系统的可靠性。 参考文献： 同时设置固定消防炮与自动喷水灭火系统，那么宜叠加二 ［１］ＣＥＣＳ２４５：２００８，自动消防炮灭火技术规程． 者的用水量。考虑各系统火宅延续时间不同，各自的消防 ［２］ＧＢ ５０３３８－－２００３，固定消防炮灭火系统设计规范． 用水量应分别进行计算。 ［３ＪＧＢ ５００１６－－２００６，建筑设计防火规范． ２．２自动型消防炮的应用自动型消防炮具有固定型 ［４］ＧＢ１９１５６－－２００３，消防炮通用技术条件［Ｍ】．北京：中国计划 消防炮的流量与射程，所以，完全能够发挥固定型消防炮 出版社，２Ｏ０４．
