撒水頭:有效撒水半徑 (r) 與間距 (S)

撒水頭:有效撒水半徑 (r) 與間距 (S)

自動撒水系統中撒水頭配置的疏密,攸關火災發生時,是否能成功滅火,撒水頭之間的間距 (Spacing) 是最重要的參數之一。

在國內「各類場所消防安全設備設置標準」第 46 條,撒水頭設置上,規定任一點至撒水頭之水平距離 1.7 m、2.1 m、2.3 m、2.6 m 以下,依據不同的火災風險而有所不同。

任一點至撒水頭之水平距離與有效撒水距離有關,在撒水頭型式認可的資料須載明 2.3 m、2.6 m 等

在配置上我們以正方形或矩形為例 (如下圖,紅色為撒水頭),正方形的防護面積較大

每個撒水頭有效防護面積 = S (撒水頭間距) x L (配管距離)

S x L = 2r2 = 2 x (2.3)2 = 10.58 m2
where
r (有效撒水半徑) = 2.3 m
S (撒水頭間距) = √2 r (max)
L (配管距離) = √2 r (max)


相較之下,NFPA 13 的規定則沒有強調有效撒水半徑 r (2.3 m、2.6 m 等),而是以標準覆蓋型撒水頭 (Standard Coverage) 及擴展覆蓋型撒水頭(Extended Coverage) 等區分。標準覆蓋型撒水頭以矩形配置,並限制最大間距 ( Maximum Spacing)防護面積 (Protection Area)

撒水頭的撒水分布


一般標準覆蓋型撒水頭的下方:

1) 18 in 會有 4 ft 半徑的撒水分布

2) 4 ft 會有 8 ft 半徑的撒水分布

3) 8 ft 半徑範圍內約有 60% ~ 70%的水量


Standard Coverage
k = 5.6 (80)
Flow rate = 82 LPM @ 1.0 bar
1) r = 2.6 m 涵蓋 90% 的水 @ 1.2 m
2) r= 2.6 m 涵蓋 70% 的水 @ 2.5 m


有效防護半徑 2.6 m
k = 80

Flow rate =80 LPM @ 1.0 bar

1) r = 3.6 m 涵蓋 100% 的水 @ 1.2 m
2) r = 4.5 m 涵蓋 100% 的水 @ 2.5 m

總結來說,國內的標準覆蓋型撒水頭設計主要依據有效撒水半徑(型式認可) 和撒水頭至任一點的水平距離等條件。如果要符合NFPA的要求,則需應用密度/面積法 (Density/Area)、最大間距(S)和防護面積進行設計。此外,所使用的撒水頭必須具備 UL listed 或 FM Approval。

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