一 概述 

01 系統(tǒng)定義

　　防火分隔水幕是由開式灑水噴頭或水幕噴頭、雨淋報警閥組或感溫雨淋閥、水流報警裝置（壓力開關）等組成，發(fā)生火災時密集噴灑形成水墻或水簾的水幕系統(tǒng)。在火災時能封閉開口，有效阻止火勢蔓延。

02 設置場景

　　建筑防火分區(qū)的分隔應優(yōu)先采用防火墻或防火卷簾等實體分隔構造，部分建筑或場所，由于功能或工藝需要，確實無法設置防火墻、防火卷簾等防火分隔設施時，可設置防火分隔水幕。

　　單體防火間距不夠、但相鄰外墻開口部位又無法設置防火墻、防火門窗等，也可以采用防火分隔水幕進行防火分隔（《建規(guī)》3.4.1-“注3”及5.2.2-“注5”）。

　　但在實際設計應用中，需要設置防火分隔水幕來滿足單體間防火分隔要求的情況非常少見，本文不做討論，僅討論單體內(nèi)部設置的防火分隔水幕。

03 設計原則

　　防火分區(qū)之間的分隔是建筑內(nèi)防止火災在分區(qū)之間蔓延的關鍵防線，防火墻可靠性最高，因此首先應采用防火墻進行分隔，其次可以采用防火門窗、防火卷簾、防火幕、防火玻璃墻等規(guī)范推薦的防火分隔設施。

　　且由于防火分隔水幕通常持續(xù)噴水時間較長，設計儲水量較大，系統(tǒng)配置較多，儲存的大量消防用水不用于主動滅火而用于被動防火的做法，不符合火災中應積極主動滅火的原則，也是一種浪費。

　　故，原則上盡量不采用防火分隔水幕作為防火分隔設施。

 二 規(guī)范要求 

01 《建筑設計防火規(guī)范》GB50016-2014（2018年版）

　　1.1條文3.3.1-注-1

　　廠房或倉庫防火分區(qū)之間應采用防火墻分隔。除甲類廠房外的一、二級耐火等級廠房，當其防火分區(qū)的建筑面積大于本表規(guī)定，且設置防火墻確有困難時，可采用防火卷簾或防火分隔水幕分隔。

　　條文說明：

　　為適應生產(chǎn)發(fā)展需要建設大面積廠房和布置連續(xù)生產(chǎn)線工藝時，防火分區(qū)采用防火墻分隔有時比較困難。

　　1.2條文5.5.9

　　一、二級耐火等級公共建筑內(nèi)的安全出口全部直通室外確有困難的防火分區(qū)，可利用通向相鄰防火分區(qū)的甲級防火門作為安全出口。

　　條文說明：

　　當人員需要通過相鄰防火分區(qū)疏散時，相鄰兩個防火分區(qū)之間要嚴格采用防火墻分隔，不能采用防火卷簾、防火分隔水幕等措施替代。

　　1.3條文8.3.6

　　下列部位宜設置水幕系統(tǒng)：

　　-1特等、甲等劇場、超過1500個座位的其他等級的劇場、超過2000個座位的會堂或禮堂和高層民用建筑內(nèi)超過800個座位的劇場或禮堂的舞臺口及上述場所內(nèi)與舞臺相連的側臺、后臺的洞口；

　　-2應設置防火墻等防火分隔物而無法設置的局部開口部位；

　　-3需要防護冷卻的防火卷簾或防火幕的上部。

　　注：舞臺口也可采用防火幕進行分隔，側臺、后臺的較小洞口宜設置乙級防火門、窗。

　　條文說明

　　本條第1、2款規(guī)定的開口部位所設置的水幕系統(tǒng)主要用于防火分隔（即防火分隔水幕），第3款規(guī)定部位設置的水幕系統(tǒng)主要用于防護冷卻（即防護冷卻水幕）。

02 《劇場建筑設計規(guī)范》JGJ57-2016

　　2.1條文8.1.4

　　舞臺區(qū)通向舞臺區(qū)外各處的洞口均應設甲級防火門或設置防火分隔水幕，運景洞口應采用特級防火卷簾或防火幕。（強條）

　　解讀：

　　防火幕的設置要求詳見該規(guī)范第8.1.1及8.1.2條，其他規(guī)范未要求設置防火幕但需要設置防火分隔設施的舞臺口，仍建議采用防火幕的形式進行分隔。

　　2.2條文8.3.6-3

　　未按本規(guī)范第8.1.1條、第8.1.4條規(guī)定應設置防火幕和甲級防火門確有困難時，應設置防火分隔水幕；當運景洞口設置特級防火卷簾或防火幕有困難時，宜設防火分隔水幕。

　　解讀：

　　a.舞臺口應優(yōu)先設置防火幕或采用“防火幕+防護冷卻水幕”的方式進行分隔，側臺、后臺等連接舞臺以外的較小洞口，應優(yōu)先采用甲級防火門窗（《建規(guī)》上為乙級，應按更嚴格的執(zhí)行）進行分隔，采用以上方式確有困難時才考慮采用防火分隔水幕。

　　b.運景洞口的防火分隔設施設計，本規(guī)范條文8.1.4及8.2.6-3不一致，其中，8.1.4為強條，故應按8.1.4的要求設置特級防火卷簾或防火幕，不應采用防火分隔水幕代替。

　　2.3條文8.3.8-3

　　水幕系統(tǒng)的快開閥門，應位置明確、便于操作，并應設有明顯的標志和保護裝置。

　　條文說明

　　強調(diào)設置自動控制的同時，要求設置手動開啟裝置。劇場演出時，可將水幕系統(tǒng)的自動裝置切換為人工控制狀態(tài)，可以防止演出期間的誤動作；非演時間，又可將系統(tǒng)的電動聯(lián)動裝置回到自動狀態(tài)。

03 《自動噴水滅火系統(tǒng)設計規(guī)范》GB50084-2017

　　3.1條文4.3.3

　　防火分隔水幕不宜用于尺寸超過15m（寬）×8m（高）的開口（舞臺口除外）。

　　條文說明

　　本條規(guī)定了防火分隔水幕的適用范圍。本條提出了限制民用建筑中防火分隔水幕規(guī)模的規(guī)定，目的是不推薦采用防火分隔水幕作防火分區(qū)內(nèi)的防火分隔設施。

　　近年各地在新建大型會展中心、商業(yè)建筑、高架倉庫及條件類似的高大空間建筑時，常采用防火分隔水幕代替防火墻作為防火分區(qū)的分隔設施，以解決單層或連通層面積超出防火分區(qū)規(guī)定的問題。為了達到上述目的，防火分隔水幕長度動輒幾十米，甚至上百米，造成防火分隔水幕系統(tǒng)的用水量很大，室內(nèi)消防用水量猛增。

　　此外，儲存的大量消防用水不用于主動滅火而用于被動防火的做法，不符合火災中應積極主動滅火的原則，也是一種浪費。

　　3.2條文5.0.14

　　防火分隔水幕系統(tǒng)設計參數(shù)：

　　3.3條文6.1.5

　　防火分隔水幕應采用開式灑水噴頭或水幕噴頭。

　　條文說明

　　防火分隔水幕的作用是阻斷煙和火的蔓延，當使水幕形成密集噴灑的水墻時，要求采用灑水噴頭；當使水幕形成密集噴灑的水簾時，要求采用開口向下的水幕噴頭。

　　3.4條文7.1.16

　　防火分隔水幕的噴頭布置，應保證水幕的寬度不小于6m。采用水幕噴頭時，噴頭不應少于3排；采用開式灑水噴頭時，噴頭不應少于2排。

　　條文說明

　　多排布置噴頭的目的是為了形成具有一定厚度的水墻或多層水簾。

04 《火力發(fā)電廠與點邊站設計防火標準》GB50229-2019

　　7.1.9運煤棧橋及運煤隧道與轉運站、筒倉、碎煤機室、主廠房連接處應設防火分隔水幕。

 三 問題解析 

01 系統(tǒng)說明

　　防火分隔水幕與雨淋系統(tǒng)配置基本一致，組件上最大的不同在于噴頭形式，防火分隔水幕可采用普通開式灑水噴頭或水幕噴頭，雨淋系統(tǒng)一般采用雨淋噴頭，雨淋噴頭要求的工作壓力較高。

　　1.1雨淋閥

　　防火分隔水幕，其報警閥為雨淋閥，動作方式同雨淋系統(tǒng)，可由其設置位置兩側同一分區(qū)內(nèi)任意2只不同的探測器啟動（對于8m以下場所，應采用感溫探測器啟動）。

　　雨淋閥后配水管道充水時間不宜大于2min，為了盡量減少雨淋系統(tǒng)的充水時間、降低火災損失，雨淋閥組宜盡量靠近其防護區(qū)域設置。其位置應明確、便于操作，并應設有明顯的標志和保護裝置。

　　1.2持續(xù)噴水時間

　　防火分隔水幕持續(xù)噴水時間不應小于其設置部位墻體的耐火極限，當用于替代防火墻或特級防火卷簾時，其持續(xù)噴水時間不應小于3h。由于防火分隔水幕與濕式自噴火災延續(xù)時間通常不同，不宜合用系統(tǒng)。

　　1.3系統(tǒng)流量計算

　　防火分隔水幕系統(tǒng)為開式系統(tǒng)，其設計流量計算應按雨淋報警閥控制的灑水噴頭的流量之和確定。當同一防火分區(qū)存在多個雨淋閥組、且可能同時動作時，應按各部位同時動作的流量疊加計算。

02 最大應用高度

　　《噴規(guī)》5.0.14給出了防火分隔水幕的設計參數(shù)，噴水點高度h為≤12m，當超過12m時，規(guī)范未給出相應設計參數(shù)，對于要求噴頭布置更高的場所，是否可以采用防火分隔水幕？

　　解讀

　　楊丙杰老師《大空間場所防火應用技術研究》一文中對大空間防火分隔水幕進行了試驗，試驗結論為，當噴頭安裝高度提高到18m時，需將防火分隔水幕系統(tǒng)的噴水強度提高至2.2L/（s.m），才能達到不低于噴頭安裝高度為12m時的防火隔熱效果。

　　個人認為，上述論文的試驗數(shù)據(jù)僅可作為參考，不能作為設計依據(jù)。規(guī)范本身就不推薦采用防火分隔水幕替代防火墻、防火卷簾等實體分隔設施，對于凈空高度大于12m的大空間場所，其火災危險性更高，不宜采用該系統(tǒng)。

　　注：場所最大凈高和噴頭安裝高度并無直接聯(lián)系，噴頭噴水點的高度與洞口高度關聯(lián)較大，場所凈高高于12m，但噴頭噴水點高度≯12m的場所仍然適用防火分隔水幕。

03 噴頭選擇

　　防火分隔水幕可采用開式灑水噴頭或水幕噴頭。噴頭布置時，應保證水幕的寬度不小于6m。采用水幕噴頭時，噴頭不應少于3排；采用開式灑水噴頭時，噴頭不應少于2排。

　　3.1水幕噴頭

　　水幕噴頭產(chǎn)品標準詳見《自動噴水滅火系統(tǒng)第13部分：水幕噴頭》，根據(jù)使用用途可分為防火分隔用水幕噴頭（代號G）及防護冷卻用水幕噴頭（代號L），代號T：表示同時適用于防火分隔和防護冷卻的通用型水幕噴頭。

　　水幕噴頭的參數(shù)及布水曲線詳見國標圖集20S206《自動噴水滅火設施安裝》-P46。該圖集中流量系數(shù)最大的水幕噴頭，其流量系數(shù)為K=38。

　　3.2開式灑水噴頭

　　開式灑水噴頭產(chǎn)品標準詳見《自動噴水滅火系統(tǒng)第1部分：灑水噴頭》，用于防火分隔的開式噴頭一般采用直立型或下垂型，流量系數(shù)有K80和K115。

　　K80及K115開式灑水噴頭布水曲線同其同類型閉式灑水噴頭，詳見國標圖集20S206《自動噴水滅火設施安裝》P27及P30。

　　噴頭安裝方式可靈活選取，但宜保證噴水布水能噴到門洞上沿，且噴水路徑上不應有其他障礙物。當采用上噴噴頭噴水點高度略微超過12m時，可考慮采用下垂型噴頭，但仍需符合上述要求。

　　3.3選擇

　　圖集上水幕流量系數(shù)較小，按規(guī)定需布置不少于3排，相對于開式灑水噴頭而言，水幕噴頭布置數(shù)量多且密集，且由于水幕噴頭灑水為帶狀水簾，各排水幕噴頭之間存在空白區(qū)域。

　　開式灑水噴頭布水時，其投影面為圓形，布水更均勻，采用水墻的形式，更容易滿足規(guī)范不小于6m的寬度要求。基于以上原因，個人建議宜采用開式灑水噴頭。

　　另，國標圖集19S910-P88、04S206-P35也建議采用開式灑水噴頭。

04 劇場防火分隔水幕設置探討

　　舞臺口應按《劇場建筑設計規(guī)范》8.1.1~8.1.2的要求設置防火幕，規(guī)范以外的舞臺口宜盡量設置防火幕，且由于防火分隔水幕應用高度有限，舞臺口在非特殊必要情況下，個人認為，不應采用防火分隔水幕。

　　劇場舞臺區(qū)（包括主舞臺、側舞臺、后舞臺）通?？勺鳛橐粋€防火分區(qū)（單個防火分區(qū)面積限制：2500㎡，當設有自噴時，可增加1倍），主舞臺與側舞臺及后舞臺之間無需設置防火分隔水幕等防火分隔設施。

　　舞臺區(qū)與其他區(qū)域連通的洞口處應盡量采用甲級防火門，當無法設置防火門時，方可采用防火分隔水幕。運景洞口應采用特級防火卷簾或防火幕。

　　綜上所述，劇場在通常情況下，可采用防火幕、防火卷簾、防火門等實體防火分隔構件進行分隔，無需設置防火分隔水幕。在特殊情況下，確實無法設置上述實體分隔設施時，方可采用防火分隔水幕。

05 水幕寬度

　　根據(jù)《噴規(guī)》7.1.6條，防火分隔水幕的寬度不應小于6m，但規(guī)范未明確這個寬度是指水幕的平均寬度、地面投影寬度還是洞口上沿水墻寬度。

　　因為直立型或下垂型開式灑水噴頭布水曲線呈拋物狀，相鄰噴頭噴水范圍交叉后形成的水幕形狀在各個水平斷面上不盡相同，而水幕寬度也需要通過控制噴頭的安裝高度來實現(xiàn)。

　　由于圖集或產(chǎn)品樣本上給出的布水曲線通常只繪制了離地面高度為3m左右的布水曲線，噴頭噴水點位置更高時，難以判斷地面落點位置，水幕于地面的投影寬度難以確定。

　　水幕寬度給工程設計帶來了不確定性，設噴頭噴水點的高度為h，個人建議按如下要求設計：1）當h≤6m時，建議取h/2處的斷面寬度B1為設計水幕寬度；2）當6m<h≤12m時，建議取離噴水點3m處的斷面寬度為設計水幕寬度。

 四 設計舉例 

01 模型

　　某項目防火分區(qū)分隔處防火墻開口寬度為10m，場所凈高為7m，洞口開口高度為5m，由于功能需要無法設置防火墻及防火卷簾等。

　　采用防火分隔水幕進行分隔，系統(tǒng)采用K115開式灑水噴頭，下垂安裝，噴水點高于洞口上沿1m（距地面高度：6m），噴頭布置成2排，火災延續(xù)時間按3.0h。

02 試算

　　K115開式灑水噴頭下垂安裝時，其布水曲線如下：

　　噴頭最低工作壓力為0.1MPa，本次取0.1MPa，噴水點距離洞口上沿為1.0m，對應上部曲線，噴頭需噴濕洞口上沿時，則噴頭距離門洞最遠點不能大于2.1m，此次布置距洞口的垂直距離按1.5m考慮。

　　規(guī)范規(guī)定系統(tǒng)噴水強度不應低于2.0L/（s.m），系統(tǒng)設計流量估算系數(shù)暫按1.3，則系統(tǒng)設計流量約26L/s（計算：2*10*1.3）。最不利點噴頭流量為1.92L/s，則總共需設置26/（1.92*1.1）=13個。

　　由于該場所噴頭噴水點處高度為6m，取離噴頭高差為3m處的斷面作為設計水幕斷面寬度，則對應上圖，噴頭保護半徑為3.4m。

03 噴頭布置

　　噴頭采用上下兩排錯位布置，水幕寬度計算斷面上，個人建議噴濕兩側墻體的寬度不宜小于1.5m，以防火勢從墻邊的薄弱環(huán)節(jié)蔓延，對于噴水點高度較小的場所，噴濕墻面的尺寸宜適當加大，噴頭布置后宜按上述要求進行校核。

　　本次共設置13個噴頭，上排噴頭數(shù)7個，下排6個，噴頭布置間距1.6m（10/6），查布水曲線，此時單個噴頭保護半徑為3.4m，布置如下：

04 計算結果

　　最不利點噴頭工作壓力0.1Mpa，系統(tǒng)設計流量Q=27L/s，選用額定流量為30L/s的消防泵，實際分隔部位單位長度噴水強度為3L/（s.m）

　　配水管入口壓力為17m，系統(tǒng)火災延續(xù)時間按3h，則防火分隔水幕系統(tǒng)一次滅火用水量V=30*3*3.6=324m3。

來源公眾號@給排水部落

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