火災統計和家用噴頭的應用概況

我國的《高層民用建筑設計防火規范》（GB 50045-95 2005年版）規定建筑高度超過100m的高層建筑及其裙房，除游泳池、溜冰場、建筑面積小于5.00m2的衛生間、不設集中空調且戶門為甲級防火門的住宅的戶內用房和不宜用水撲救的部位外，均應設自動噴水滅火系統。

(現有的GB50015-2014的建筑防火規范也同樣的規定：

8.3.3 除本規范另有規定和不宜用水保護區或應設置ig541氣體滅火系統、七氟丙烷滅火系統

下列高層民用建筑或場所應設置自動滅火系統，并宜采用自動噴水滅火系統： 

建筑高度大于100m的住宅建筑。

    而對于建筑高度不超過100m的普通住宅不要求安裝自動噴水滅火系統。我國的《住宅建筑規范》（GB 50386-2005）規定35層及35層以上的住宅建筑應設自動噴水滅火系統[2]。由于我國住宅建筑幾乎都在100m或35層以下，因此絕大部分住宅是沒有噴淋保護的。一旦起火，初期火得不到有效地控制，將很快蔓延，造成更大面積的火災，甚至會發生轟然。在這種情況下，即使消防隊及時趕到，也會錯過最佳的滅火和救援時機，很難避免嚴重的人員傷亡和財產損失。例如2007年2月4日，浙江省臺州市黃巖區東城經濟開發區綠汀路224號商住樓發生火災，造成17人死亡、6人受傷，過火面積近800平方米，直接財產損失43.4萬元[3]。近幾年的火災統計表明家庭火災的損失占建筑物火災總損失的大部分。據不完全統計，從1998年到2008年的十年間，家庭火災的死亡人數占建筑物火災總死亡人數的70%，財產損失占總損失的30%。例如，2005年我國住宅火災死亡人數為1794人，占當年全部火災死亡人數的71.8%；2008年為968人，占當年全部火災死亡人數的69.9%[3]。

家用噴頭的特點

    家用噴頭是生命安全型噴頭，它的主要目的是將火災控制在起火點，避免轟然的發生，并且降低火場溫度，幫助被困人員逃生。我國的家用噴頭的產品標準GB 5135.15將家用噴頭定義為“安裝在家庭和其他類似居住空間內，在預定的溫度范圍內自行啟動，按設計的灑水形狀和流量灑水到設計的保護區域內的一種快速響應噴頭”。從定義中我們不難發現家用噴頭的基本特點可以概括為，具有獨特的噴灑性能和布水特點的一種快速響應噴頭。下面是對家用噴頭主要特點的介紹。

快速響應

    盡早發現火災并噴水滅火是它的主要特點之一。所有家用噴頭都是快速響應噴頭，其時間響應系數即RTI值均小于或等于50 (ms)1/2，傳導系數即C值均小于或等于1.0 (m/s)1/2。

布水均勻

    家用噴頭要求布水均勻。被家用噴頭保護的場所面積一般較小，保護空間只需安裝幾只甚至一只噴頭即可，噴頭之間噴水的互補性不強，而且總噴水量也相對較少，所以要求布水比普通噴頭更加均勻。

噴灑曲線獨特

家用噴頭的灑水形狀比較獨特。圖1中的左圖為普通噴頭的噴灑形狀，它的布水形狀象一把雨傘。右圖為家用噴頭的噴灑形狀，它不但將水噴到地面，還有一部分水向上并側向擴展噴灑。它獨特的噴灑形狀是由家居空間火災的特殊性決定的：1）由于家居空間內有一些掛件（如窗簾等）和靠墻擺放的家具（如立柜、沙發等），它們很容易被引燃，幫助火焰沿著墻壁蔓延至天花板，使得火很難撲救。家用噴頭獨特的噴灑形狀解決了這個問題，使火災得到有效的控制；2）火災時天花板附近煙氣溫度較高，會引發過多的噴頭打開，造成消防水量不足；高溫煙氣對室內的熱輻射會造成室溫迅速升高，對室內人員生命安全產生極大威脅；高溫煙氣的熱輻射使得室內可燃物大量分解，產生可燃氣體，最終可能會導致轟然。一旦發生轟然，火災可能會從一個防火分區蔓延至另一個防火分區，例如火從較低樓層蔓延至與其相臨的較高樓層等。家用噴頭科學地分配了向各個方向的噴水，既保證了將火控制在起火點，又降低了室內溫度，避免過多的噴頭打開（保證已打開噴頭能提供充足的噴水強度），同時防止了轟然的發生，為室內人員逃生提供有利條件。

家用噴頭產品標準

    家用噴頭的國家產品標準GB5135.15已于2009年6月1日正式實施。該標準的編制的主要根據是家用噴頭的國際標準ISO6182-10:2006 自動噴水滅火系統-家用噴頭的要求和測試方法（Fire protection-Automatic sprinkler systems-Part 10: Requirementsand test methods for domestic sprinklers），并結合了我國的國情和參照了一些試驗數據。該標準與其它噴頭標準的主要不同點是它的滅火性能要求、墻面噴灑性能中的濕墻要求和廢止了O型圈作為密封元件的噴頭設計方法。

濕墻要求

    GB 5135.15中的第6.5.2.1節規定：“……家用噴頭應連續打濕試驗室四周的墻面，打濕部位距吊頂的距離不應大于711mm”。這個要求規定了家用噴頭不但將水噴到地面，還有一部分向上并側向擴展噴灑。該要求在某種程度上保證了火災不能沿著墻壁向上蔓延，并且降低了室內的煙氣溫度，為家用噴頭滿足滅火性能要求打下基礎。

    GB 5135.15中的第6.28節中規定了家用噴頭的滅火性能要求。試驗是在如圖2所示的條件下進行的（以非邊墻型噴頭為例）。圖中1為熱電偶，位于吊頂表面后6mm；2為木垛；3為模擬家具組件；4為2只熱電偶，其中一只位于吊頂下76mm，另外一只位于地面上1.6m；5為熱電偶，位于吊頂下76mm；6為家用噴頭；W為單只噴頭設計寬度；L為單只噴頭設計長度。室內的南北方向各有一個開口，在試驗中提供自然通風。試驗中最多2只家用噴頭啟動，試驗室門口的第3只噴頭不應啟動（一旦啟動試驗被判為失敗），且室內溫度應滿足a) 吊頂下76mm處最高溫度不應超過315℃；b) 地面以上1.6m處最高溫度不應超過93℃，且任何連續2min內的平均溫度不應超過54℃；c) 吊頂表面后6mm處吊頂材料最高溫度不應超過260℃。居家場所希望通過少量噴頭進行滅/控火，幫助人員疏散，不允許打開過多的噴頭，否則會造成水量或壓力不足的現象。因此標準中規定門口的第3只噴頭不應啟動。家用噴頭向上噴水的目的之一就是降低天花板附近的煙起溫度，防止過多噴頭打開。家用噴頭控制室內溫度是它的一個重要作用，控制室溫既能幫助人員逃生，又能防止發生轟然，將火控制在起火點。因此標準中規定了一系列的對溫度的控制要求。

家用噴頭系統設計規范現行的2005年版的自動噴水滅火系統設計規范（GB 50084-2001）沒有家用噴頭的設計要求。