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CMDA、CMSA、機(jī)架內(nèi)和 ESFR 存儲(chǔ)灑水器的基礎(chǔ)知識(shí)
來(lái)源：上海自動(dòng)化儀表有限公司作者：發(fā)表時(shí)間：2022-02-16 10:12:50【小中大】
倉(cāng)庫(kù)和其他存儲(chǔ)設(shè)施需要獨(dú)特的消防噴淋解決方案
辦公樓的面積可能與倉(cāng)庫(kù)的面積相似，但兩者與消防工程師的不同。這是因?yàn)閭}(cāng)庫(kù)存在嚴(yán)重的危險(xiǎn)，需要專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的消防噴水滅火系統(tǒng)和噴水頭。從材料的易燃性到貨架和堆垛障礙物，倉(cāng)庫(kù)與其他商業(yè)場(chǎng)所存在明顯的問(wèn)題。
為了應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)，NFPA 13：噴水滅火系統(tǒng)安裝標(biāo)準(zhǔn)（2019 年版）為倉(cāng)庫(kù)和其他存儲(chǔ)設(shè)施提供了單獨(dú)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)的消防噴淋頭通常是不夠的——通常需要具有大 K 系數(shù)的存儲(chǔ)式消防噴淋頭和專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的導(dǎo)流板。
在本文中，QRFS 研究了存儲(chǔ)設(shè)置的具體問(wèn)題以及 NFPA 13 如何對(duì)它們進(jìn)行分類(lèi)。然后，我們概述了為應(yīng)對(duì)挑戰(zhàn)而開(kāi)發(fā)的四種噴水器技術(shù)：CMDA、CMSA、ESFR和機(jī)架內(nèi)噴水器。最后，我們概述了 NFPA 13 中存儲(chǔ)空間中不同變量對(duì)自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)的影響。
無(wú)論您是安裝存儲(chǔ)噴水滅火系統(tǒng)的承包商，還是購(gòu)買(mǎi)備用噴水滅火系統(tǒng)的建筑經(jīng)理，都可以使用 QRFS 來(lái)滿(mǎn)足您的 CMDA、CMSA、ESFR 和機(jī)架內(nèi)噴水滅火系統(tǒng)的需求。聯(lián)系我們討論您的設(shè)備要求并獲得報(bào)價(jià)。
倉(cāng)庫(kù)防火的獨(dú)特挑戰(zhàn)
發(fā)生火災(zāi)時(shí)，倉(cāng)庫(kù)可能是危險(xiǎn)的地方。例如，2007年，沙發(fā)陳列室和倉(cāng)庫(kù)設(shè)施發(fā)生火災(zāi)，9名消防員遇難。同年，英格蘭沃里克郡的一場(chǎng)倉(cāng)庫(kù)大火導(dǎo)致三名消防員喪生。
多種因素結(jié)合在一起，在倉(cāng)庫(kù)中產(chǎn)生了很高的火災(zāi)隱患。由于包裝材料的原因，儲(chǔ)存的貨物通常是高度易燃的。此外，在高天花板已經(jīng)使供水變得更加困難的情況下，密集的包裝和高堆放的物品會(huì)阻礙水流。總之，存儲(chǔ)占用的特點(diǎn)創(chuàng)造了一個(gè)非常具有挑戰(zhàn)性的情況。
商品類(lèi)和易燃燃料
在大多數(shù)商業(yè)場(chǎng)所中，可燃性和火災(zāi)危險(xiǎn)按稱(chēng)為占用危險(xiǎn)的類(lèi)別進(jìn)行評(píng)估。在 NFPA 13 中列出的這些分類(lèi)基于結(jié)構(gòu)中的活動(dòng)類(lèi)型。然而，占用危險(xiǎn)類(lèi)別對(duì)于存儲(chǔ)占用來(lái)說(shuō)是不夠的——它們不夠具體。
商品類(lèi)別可以更好地了解火災(zāi)危險(xiǎn)。它根據(jù)貨物的可燃性對(duì)存儲(chǔ)在倉(cāng)庫(kù)中的物品進(jìn)行分類(lèi)，同時(shí)考慮到貨物本身和任何包裝材料。包裝材料與防火非常相關(guān)，因?yàn)榫郾揭蚁┡菽芰?、保鮮膜、紙板和木材都是高度易燃的。
NFPA 13 ( A.20.3 ) 概述了四種商品類(lèi)別，以及塑料的特殊類(lèi)別。I 類(lèi)和 II 類(lèi)都包含不燃物品，II 類(lèi)通常包含更易燃的包裝材料。第三類(lèi)和第四類(lèi)都包括易燃品，第三類(lèi)主要涉及木材、紙制品或天然纖維紡織品。最后，最易燃的類(lèi)別 IV 涉及塑料。
NFPA 13 進(jìn)一步將塑料分為不同的組（A 組、B 組等），其中 A 組最大。此外，橡膠輪胎和卷紙等特殊商品得到單獨(dú)考慮。
“封裝”是一種特殊的包裝，適用于任何會(huì)增加火災(zāi)危險(xiǎn)的商品。它是指在頂部和側(cè)面由塑料板（3.3.64）封閉的托盤(pán)負(fù)載。NFPA 13 手冊(cè)解釋 ( A.21.2.1 (3) ) 封裝可防止燃料被灑水器弄濕，從而使火勢(shì)更容易蔓延。因此，NFPA 13 要求增加封裝商品的水流并限制它們可以堆疊的高度。
存儲(chǔ)布局可能會(huì)阻礙噴水
可燃性并不是儲(chǔ)存環(huán)境中唯一的問(wèn)題——噴水器堵塞是一個(gè)常見(jiàn)問(wèn)題。因此，NFPA 13 考慮了存儲(chǔ)安排，非常詳細(xì)地區(qū)分了不同類(lèi)型的存儲(chǔ)。我們無(wú)法在本文中深入探討每個(gè)方面，因此我們將重點(diǎn)介紹這些布置的主要區(qū)別：貨架存儲(chǔ)與堆放存儲(chǔ)。
貨架存儲(chǔ)是一種常見(jiàn)的貨物存儲(chǔ)方式，該類(lèi)別分為開(kāi)放式貨架和實(shí)心貨架存儲(chǔ)。水可以很容易地流過(guò)開(kāi)放式架子，但實(shí)心架子會(huì)擋住它。貨架存儲(chǔ)的更精細(xì)細(xì)節(jié)也發(fā)揮了作用：貨架和貨架之間的空間會(huì)影響火勢(shì)蔓延和水流。機(jī)架之間的過(guò)道可以形成防火通道以控制火焰的蔓延，而不同機(jī)架隔間之間的煙道空間允許水通過(guò)。
一些貨物不使用貨架，而是直接堆疊在一起。這被稱(chēng)為“實(shí)心堆”存儲(chǔ)。當(dāng)托盤(pán)用于分隔此類(lèi)堆疊中的貨物時(shí)，它們被“托盤(pán)化”。實(shí)心堆垛和托盤(pán)存儲(chǔ)具有與貨架存儲(chǔ)不同的保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)。
堆放存儲(chǔ)
我們?nèi)绾螌?duì)這張圖片中存在的危害進(jìn)行分類(lèi)？紙張存放在用塑料（封裝）包裹的木托盤(pán)（“托盤(pán)化”的 III 類(lèi)貨物）上。但要全面了解危險(xiǎn)等級(jí)，我們需要測(cè)量樁和天花板的高度。
天花板高度和房間大小的影響
與倉(cāng)庫(kù)相比，大多數(shù)商業(yè)建筑的天花板較低，房間較小。低矮的天花板使噴水器更容易到達(dá)火場(chǎng)，而小房間則將火勢(shì)分隔開(kāi)來(lái)，有助于將它們保持在一個(gè)區(qū)域內(nèi)。但在倉(cāng)庫(kù)中，距離會(huì)帶來(lái)防火挑戰(zhàn)。
灑水器必須從非常高的天花板上噴水，因此很難在火上澆水。
此外，倉(cāng)庫(kù)通常沒(méi)有太多的分隔。防火墻和天花板通常有助于控制火災(zāi)，而它們的缺失會(huì)使大火自由蔓延。分隔重要性的一個(gè)例子是 NFPA 13 對(duì)儲(chǔ)存未使用的塑料托盤(pán)的規(guī)定——這是一種重大的火災(zāi)隱患。一種可選的解決方案是將托盤(pán)保存在具有三小時(shí)額定防火墻 ( 20.14.2.2.4.1 ) 的“隔斷室”中。
機(jī)架內(nèi)、CMDA、CMSA 和 ESFR 灑水噴頭應(yīng)對(duì)存儲(chǔ)占用的挑戰(zhàn)
需要一種精確的設(shè)計(jì)方法來(lái)應(yīng)對(duì)這些占用的挑戰(zhàn)，其中包括使用儲(chǔ)存消防噴淋頭。
四種主要類(lèi)型的存儲(chǔ)噴水器是CMDA、CMSA、ESFR和機(jī)架內(nèi)噴水器：
CMDA：控制模式密度區(qū)域?yàn)⑺畤婎^
控制模式密度區(qū)域(CMDA) 灑水噴頭中的“控制模式”是指這些噴頭提供潤(rùn)濕和冷卻以控制火災(zāi)，直到急救人員到達(dá)。“密度區(qū)域”是指 CMDA 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方式。一組密度-面積曲線指定給定面積所需的水流量。該系統(tǒng)及其水源基于它們進(jìn)行設(shè)計(jì)，以提供必要的流量和壓力。
如果這聽(tīng)起來(lái)很熟悉，那是因?yàn)镃MDA 灑水器在形狀和功能上幾乎與普通消防灑水器相同。非存儲(chǔ)噴頭設(shè)計(jì)取決于密度面積概念，這些模型產(chǎn)生與 CMDA 噴頭相似的噴霧模式。將 CMDA 灑水器與普通灑水器區(qū)分開(kāi)來(lái)的兩件事是更大的 K 系數(shù)和更高的溫度額定值。
CMDA 灑水器（和大多數(shù)儲(chǔ)存灑水器）中較大的 K 系數(shù)可實(shí)現(xiàn)更大的水流量。K 因子描述噴水孔的大小。K 因子、水壓和水流量之間的關(guān)系用一個(gè)簡(jiǎn)單的方程來(lái)描述：
K = Q ÷
在哪里：
K =K-因子
Q =以加侖/分鐘為單位的流量
P = PSI 壓力
因此，K 因子越大，在給定壓力下，越多的水可以流過(guò)噴頭。
您可以在我們之前的博客中閱讀有關(guān)密度/面積概念和自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)的更多信息。
CMSA：控制模式特殊應(yīng)用噴頭
與 CMDA 灑水噴頭一樣，控制模式特殊應(yīng)用 (CMSA) 灑水噴頭設(shè)計(jì)用于“控制”功能：潤(rùn)濕和冷卻以防止火勢(shì)蔓延。和大多數(shù)存儲(chǔ)噴頭一樣，CMSA 噴頭通常具有較大的 K 系數(shù)。但是，它們與 CMDA 灑水噴頭有兩個(gè)不同之處。
CMSA 噴頭具有獨(dú)特的噴頭導(dǎo)流板，可產(chǎn)生不同的水滴尺寸和噴霧模式。這使得 CMSA 噴頭適合“特殊應(yīng)用”；換句話(huà)說(shuō)，高挑戰(zhàn)的存儲(chǔ)占用。獨(dú)特的導(dǎo)流板還要求灑水器攜帶不同的清單。
CMSA 灑水器不使用 CMDA 灑水器采用的設(shè)計(jì)理念。不涉及密度/面積曲線。相反，分析不同的變量來(lái)計(jì)算給定系統(tǒng)所需的流量和壓力。
ESFR：早期抑制快速響應(yīng)噴頭
早期抑制快速響應(yīng) (ESFR) 噴水器在消防噴水器中獨(dú)樹(shù)一幟，提供滅火而不是火控。ESFR 灑水噴頭的目標(biāo)不是防止火勢(shì)蔓延，直到消防員能夠完全撲滅它。相反，它們旨在快速激活并直接攻擊火災(zāi)。這個(gè)想法是，早期滅火需要更少的總水，減少火勢(shì)蔓延，并最終降低自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的成本。
ESFR 灑水噴頭具有較大的 K 系數(shù)，并具有設(shè)計(jì)獨(dú)特的偏轉(zhuǎn)器，旨在產(chǎn)生大的、高動(dòng)量的液滴，在穿透火羽之前不會(huì)蒸發(fā)。ESFR 噴水器的另一個(gè)主要區(qū)別特征是快速響應(yīng)元件，其設(shè)計(jì)比標(biāo)準(zhǔn)噴水器元件更快地運(yùn)行。
您可以在我們之前的博客中閱讀有關(guān)快速響應(yīng)元素的更多信息。
比較存儲(chǔ)噴頭
比較標(biāo)準(zhǔn)商用、CMDA、CMSA 和 ESFR 灑水噴頭的導(dǎo)流板。標(biāo)準(zhǔn)商用灑水器和 CMDA 灑水器幾乎相同，除了 K 系數(shù)。聯(lián)系 QRFS 詢(xún)問(wèn)有關(guān)存儲(chǔ)消防噴淋頭的信息。
機(jī)架內(nèi)消防噴淋頭
到目前為止，我們展示的所有存儲(chǔ)灑水器都是天花板灑水器。但在某些情況下，測(cè)試已確定天花板灑水器——無(wú)論 K 系數(shù)或水壓有多大——都無(wú)法提供足夠的控制或抑制。極度易燃的商品、高高的天花板、高堆積的存儲(chǔ)和水的障礙是常見(jiàn)的罪魁禍?zhǔn)住Ｔ谶@些情況下，機(jī)架內(nèi)的消防噴淋頭是必要的。
機(jī)架內(nèi)灑水噴頭的工作方式就像它們的名字所暗示的那樣：灑水立管和支管安裝有存儲(chǔ)架，以使灑水噴頭 盡可能靠近潛在的火災(zāi)。當(dāng)然，這樣做會(huì)給倉(cāng)庫(kù)帶來(lái)獨(dú)特的基礎(chǔ)設(shè)施挑戰(zhàn)——當(dāng)涉及管道時(shí)，貨架會(huì)變得更加永久。但它解決了高度和障礙物帶來(lái)的問(wèn)題。
Little 將機(jī)架內(nèi)的消防噴淋頭與傳統(tǒng)的消防噴淋頭區(qū)分開(kāi)來(lái)。然而，機(jī)架內(nèi)的消防噴淋頭通常安裝有獨(dú)特的配件，包括籠式防護(hù)罩和防水罩?；\式防護(hù)裝置可保護(hù)灑水噴頭免受重物和周?chē)苿?dòng)的機(jī)械的影響。防水罩可保護(hù)機(jī)架內(nèi)灑水器免受其他灑水器的噴濺。來(lái)自天花板噴頭（或另一個(gè)機(jī)架內(nèi)噴頭）的水可能會(huì)冷卻其附近噴頭的熱敏元件，從而阻止它們按設(shè)計(jì)運(yùn)行。
Viking 機(jī)架式灑水器
這款 Viking 機(jī)架式灑水噴頭配有籠式防護(hù)裝置，可保護(hù)其免受貨物和機(jī)械的傷害。它還在螺紋上安裝了一個(gè)防水罩，因此其他灑水器的噴水無(wú)法冷卻其熱敏元件。
存儲(chǔ)噴水滅火系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求很復(fù)雜
如前所述，設(shè)計(jì)大多數(shù)商用自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)依賴(lài)于密度/面積曲線來(lái)確定需要多少水流量和壓力。選擇曲線取決于建筑物的占用風(fēng)險(xiǎn)。但是，雖然 CMDA 存儲(chǔ)噴水滅火系統(tǒng)使用密度/面積曲線，但 CMSA 和 ESFR 系統(tǒng)并非基于此概念。此外，存儲(chǔ)噴水滅火系統(tǒng)的決策過(guò)程要復(fù)雜得多。
根據(jù) FM Global 的廣泛經(jīng)驗(yàn)測(cè)試，存儲(chǔ)噴水滅火系統(tǒng)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)考慮了倉(cāng)庫(kù)中涉及的許多變量。NFPA 13 根據(jù)每個(gè)存儲(chǔ)噴水滅火系統(tǒng)的情況引導(dǎo)用戶(hù)完成決策樹(shù)。
NFPA存儲(chǔ)噴頭決策表
NFPA 13 (22.2) 中的此表提供了如何選擇 CMSA 自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)的示例。專(zhuān)門(mén)用于托盤(pán)存儲(chǔ)；用戶(hù)識(shí)別適當(dāng)?shù)纳唐奉?lèi)別和其他變量。該表最終指定了最小噴水器工作壓力。
要了解 NFPA 13 規(guī)則的來(lái)源，請(qǐng)查看由 FM Global 進(jìn)行的 ESFR 灑水器測(cè)試：
存儲(chǔ)消防噴淋頭專(zhuān)為保護(hù)具有挑戰(zhàn)性的環(huán)境而設(shè)計(jì)
同樣，倉(cāng)庫(kù)和其他存儲(chǔ)空間給消防噴淋設(shè)計(jì)者和工程師帶來(lái)了獨(dú)特的問(wèn)題。高高的天花板、阻礙性的存儲(chǔ)安排以及高度易燃、密集堆放的材料增加了火災(zāi)危險(xiǎn)。
應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)需要額外的水流和壓力，還需要特殊的灑水裝置。CMDA、CMSA、ESFR 和機(jī)架內(nèi)消防噴淋頭都是為了在存儲(chǔ)環(huán)境中提供防火保護(hù)而開(kāi)發(fā)的。而且它們只能在 NFPA 13 的精確設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)正常工作。
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