闭式自动喷水灭火系统

闭式自动喷水灭火系统闭式自动喷水灭火系统自动喷水灭火系统设计规范自动喷水灭火系统设计规范GBJ8485适用规范适用规范国家质量技术监督局国家质量技术监督局中华人民共和国建设部中华人民共和国建设部联合发布联合发布自动喷水灭火系统设计规范自动喷水灭火系统设计规范GB500842001Code of design for sprinkler systems 2000年年5月月25日中午，一座日中午，一座4层高的餐饮楼层高的餐饮楼2层餐厅厨房电油锅燃烧，层餐厅厨房电油锅燃烧，12：01：38，火灾自动，火灾自动报警系统报警，报警系统报警，12：02：26，1个个喷头开启喷水，喷头开启喷水，同时水流指示器报警，同时水流指示器报警，12：03：22，火即被扑灭。，火即被扑灭。整个灭火过程仅用了整个灭火过程仅用了56秒秒。2000年年7月月2日凌晨，上海浦东国际机场一日凌晨，上海浦东国际机场一座座6月份刚通过消防验收的月份刚通过消防验收的7层高的某业务楼中，层高的某业务楼中，6层一间层一间40m2的办公室由于电气设备故障引起燃的办公室由于电气设备故障引起燃烧，火灾自动报警系统烧，火灾自动报警系统5：20发出火灾报警信号，发出火灾报警信号，5：24，2个个喷头动作喷水，很快将火扑灭。喷头动作喷水，很快将火扑灭。案例案例案例案例31999年年7月，某日凌晨月，某日凌晨1：00，上海一正在施工，上海一正在施工的某会展中心大楼首层一办公室油漆时发生火的某会展中心大楼首层一办公室油漆时发生火灾，灾，7只喷淋头破裂开启将火灾扑灭，灭火用只喷淋头破裂开启将火灾扑灭，灭火用水来自屋顶消防水箱，而此时的消防水泵尚未水来自屋顶消防水箱，而此时的消防水泵尚未施工完毕。施工完毕。美国消防协会统计资料美国消防协会统计资料该表为美国该表为美国1965年统计资料，数据表明，早年统计资料，数据表明，早在技术远不如现在发达的在技术远不如现在发达的19251964年，在安年，在安装喷水灭火系统的建筑物中，共发生装喷水灭火系统的建筑物中，共发生75290次，次，灭控火的成功率高达灭控火的成功率高达96.2%。国内部分火灾统计喷头开启数和灭火概率国内部分火灾统计喷头开启数和灭火概率喷头开启数（个）1257灭火概率（%）28.574.185.9100美国的火灾保险费，因优惠而少缴的保险美国的火灾保险费，因优惠而少缴的保险费在费在一年半至三年一年半至三年的时间内，就可抵消建的时间内，就可抵消建设资金。设资金。灭火时间迅速，通常在灭火时间迅速，通常在10min之内之内第一节第一节 自动喷水灭火系统概述自动喷水灭火系统概述一、自动喷水灭火系统的分类一、自动喷水灭火系统的分类闭式系统闭式系统开式系统开式系统自动喷水自动喷水泡沫联用系统泡沫联用系统闭式闭式雨淋雨淋雨淋系统雨淋系统水幕系统水幕系统闭式系统：闭式系统：喷头采用喷头采用闭式喷头闭式喷头，通，通过喷头的热敏感元件动作，控制系过喷头的热敏感元件动作，控制系统的启动。统的启动。开式系统：开式系统：喷头采用喷头采用开式喷头开式喷头，通，通过过雨淋阀雨淋阀的开启与关闭，控制系统的开启与关闭，控制系统的启动。的启动。命名原因：命名原因：自动喷水自动喷水灭火系统灭火系统闭式系统闭式系统开式系统开式系统湿式系统湿式系统干式系统干式系统干湿式系统干湿式系统预作用系统预作用系统重复启闭预作用系统重复启闭预作用系统雨淋系统雨淋系统水幕系统水幕系统水喷雾系统水喷雾系统二、自动喷水灭火系统设置原则二、自动喷水灭火系统设置原则 自动喷水灭火系统应在自动喷水灭火系统应在人员密集人员密集、不易疏不易疏散散、外部增援灭火与救生较困难外部增援灭火与救生较困难的性质重要或的性质重要或火灾危险性较大的场所中设置火灾危险性较大的场所中设置简易自动喷水灭火系统简易自动喷水灭火系统三、设置场所危险等级的划分三、设置场所危险等级的划分1、划分依据、划分依据根据根据火灾荷载火灾荷载的大小（由可燃物的性质、的大小（由可燃物的性质、数量及分布状况决定数量及分布状况决定,如纸制品和发泡塑料如纸制品和发泡塑料）火灾载荷密度火灾载荷密度，是指单位面积占有的可燃物相，是指单位面积占有的可燃物相当于木材的数量，是衡量可燃物密度的指标。当于木材的数量，是衡量可燃物密度的指标。不同不同火灾载荷密度的情况下的火灾放热火灾载荷密度的情况下的火灾放热量数据如下表：量数据如下表：人员密集程度人员密集程度采用自动喷水灭火系统扑救初期火灾的采用自动喷水灭火系统扑救初期火灾的难易程度难易程度疏散及外部增援条件疏散及外部增援条件物品物品摆放形式摆放形式（密集程度、堆积高度）（密集程度、堆积高度）建筑物的建筑物的室室 内空间条件内空间条件面积面积室内净空高度室内净空高度烟气流上升烟气流上升喷头喷水喷头喷水2、危险等级、危险等级轻危险级轻危险级 4 L/minm2中危险级中危险级 级（级（6）级（级（8）严重危险级严重危险级 级级 （12）级（级（16）仓库危险级仓库危险级 级级（12）级（级（16）级（级（20）“四级八等四级八等”3、划分举例、划分举例严重严重第二节第二节 闭式自动喷水灭火系统的类型闭式自动喷水灭火系统的类型湿式系统湿式系统干式系统干式系统干湿式系统干湿式系统预作用系统预作用系统重复启闭预作用系统重复启闭预作用系统闭式闭式组成组成：闭式喷头、管道系统、湿式报警阀、：闭式喷头、管道系统、湿式报警阀、报警装置、给水设备报警装置、给水设备工作原理：工作原理：一、湿式喷水灭火系统一、湿式喷水灭火系统（一）组成及工作原理（一）组成及工作原理定义：定义：准工作状态时管道内充满用准工作状态时管道内充满用于启动系统的有压水的闭式系统。于启动系统的有压水的闭式系统。末端试水装置末端试水装置喷头喷头配水支管配水支管水流指示器水流指示器压力开关压力开关报警阀组报警阀组报警控制器报警控制器延迟器延迟器玻璃球洒水喷头玻璃球洒水喷头湿式报警阀湿式报警阀水流指示器水流指示器4 4、受环境温度限制，但应用最广泛、受环境温度限制，但应用最广泛（二）（二）湿式系统湿式系统主要特点主要特点1 1、灭火速度快，控火效率高、灭火速度快，控火效率高2 2、结构简单，施工、管理方便、结构简单，施工、管理方便3 3、建设投资和经营管理费用较省、建设投资和经营管理费用较省44环境温度环境温度7070（四）设计要求（四）设计要求（三）适用范围（三）适用范围 喷头可向上或向下安装，易受碰撞的喷头可向上或向下安装，易受碰撞的部位，应向上安装或采用带保护罩的喷头部位，应向上安装或采用带保护罩的喷头二、干式喷水灭火系统二、干式喷水灭火系统（一）组成及工作原理（一）组成及工作原理组成：闭式喷头、管道系统、充气设备、组成：闭式喷头、管道系统、充气设备、干式报警阀、报警装置、给水设备干式报警阀、报警装置、给水设备工作原理：工作原理：定义：定义：准工作状态时配水管道内充满用准工作状态时配水管道内充满用于启动系统的有压气体的闭式系统。于启动系统的有压气体的闭式系统。3 3、灭火速度不如湿式喷水灭火系统快、灭火速度不如湿式喷水灭火系统快（二）主要特点（二）主要特点1 1、可适应温度高和低的环境、可适应温度高和低的环境2 2、建设投资和经常管理费用较高、建设投资和经常管理费用较高（三）适用范围（三）适用范围环境温度环境温度4 4 或或 环境温度环境温度7070（四）设计要求（四）设计要求1 1、喷头向上安装（干式下垂型喷头除外）、喷头向上安装（干式下垂型喷头除外）2、配水管道应设快速排气阀，快速排气阀、配水管道应设快速排气阀，快速排气阀入口前应设电动阀入口前应设电动阀 3、配水管道内的气压值应根据报警阀的技、配水管道内的气压值应根据报警阀的技术性能确定术性能确定4、配水管道充水时间不宜大于、配水管道充水时间不宜大于1min三、预作用喷水灭火系统三、预作用喷水灭火系统（一）组成及工作原理（一）组成及工作原理组成：火灾探测系统、闭式喷头、预作用阀、组成：火灾探测系统、闭式喷头、预作用阀、充气设备、管路系统、控制组件充气设备、管路系统、控制组件工作原理：工作原理：定义：定义：准工作状态时配水管道内不充水，火准工作状态时配水管道内不充水，火警时由火灾自动报警系统自动开启雨淋报警时由火灾自动报警系统自动开启雨淋报警阀后，转换为湿式系统的闭式系统。警阀后，转换为湿式系统的闭式系统。其工作是利用火灾探测器对火的敏感性能其工作是利用火灾探测器对火的敏感性能优于喷头，提前实现系统状态的转换。优于喷头，提前实现系统状态的转换。预作用阀（雨淋阀）感烟探测器感烟探测器（二）（二）预作用系统的预作用系统的主要特点主要特点1 1、兼容了干式系统和湿式系统的优点、兼容了干式系统和湿式系统的优点2、避免因喷头破损二造成的水渍损失、避免因喷头破损二造成的水渍损失3、在喷头动作之前实现早期报警、在喷头动作之前实现早期报警4、实现故障自动监控（压力开关）、实现故障自动监控（压力开关）5 5、系统构造复杂，维护管理要求高，造价高、系统构造复杂，维护管理要求高，造价高（三）适用范围（三）适用范围 具有下列要求之一的场所应采用预作具有下列要求之一的场所应采用预作用系统：用系统：1、系统处于准工作状态时，严禁管道漏水、系统处于准工作状态时，严禁管道漏水2、严禁系统误喷、严禁系统误喷3、替代干式系统、替代干式系统（四）设计要求（四）设计要求1 1、喷头向上安装（干式下垂型喷头除外）、喷头向上安装（干式下垂型喷头除外）2、配水管道应设快速排气阀，快速排气阀、配水管道应设快速排气阀，快速排气阀入口前应设电动阀入口前应设电动阀 3 3、在同一保护区域内应设置相应的火灾探测、在同一保护区域内应设置相应的火灾探测装置，且装置，且火灾探测器火灾探测器先于喷头动作先于喷头动作 4、配水管道内的气压值不宜小于、配水管道内的气压值不宜小于0.03MPa，且不宜大于且不宜大于0.05MPa5、配水管道充水时间不宜大于、配水管道充水时间不宜大于2min五、重复启闭预作用系统五、重复启闭预作用系统发发生生火火灾灾自动开启喷水自动开启喷水火被扑灭火被扑灭自动关闭自动关闭复燃复燃定时器（定时器（15min）关键部件：关键部件：能自动复位的改进型雨淋能自动复位的改进型雨淋阀和一套约阀和一套约60度的热探测装置度的热探测装置一、报警阀一、报警阀（一）类型（一）类型湿式报警阀、干式报警阀湿式报警阀、干式报警阀作用：作用：(1)接通或切断水源；接通或切断水源；(2)启动系统；启动系统；(3)启动水力警铃等报警设备启动水力警铃等报警设备第三节第三节 系统主要组件及设置要求系统主要组件及设置要求湿式报警阀组湿式报警阀组湿式报警阀湿式报警阀隔板座圈型隔板座圈型湿式报警阀湿式报警阀干式报警阀干式报警阀差动型干式阀差动型干式阀二、喷头的流量二、喷头的流量q=K 10Pq喷头流量，喷头流量，L/minP喷头工作压力，喷头工作压力，MPaK喷头流量系数喷头流量系数流量特性系数流量特性系数K三、每个喷头的保护面积三、每个喷头的保护面积A1=4q0/4quA1每个喷头的保护每个喷头的保护面积，面积，q0最不利点喷头喷最不利点喷头喷水量，水量，L/min qu设计喷水强度，设计喷水强度，L/min 民用建筑和工业厂房的系统设计基本参数民用建筑和工业厂房的系统设计基本参数火灾危险等级火灾危险等级喷水强度喷水强度L/min 作用面积作用面积喷头工作压力喷头工作压力MPa轻危险级轻危险级41600.10中危险级中危险级级级6级级8严重危险严重危险级级级级12260级级16注：系统最不利点处工作压力注：系统最不利点处工作压力,不应低于不应低于0.05MPa例：在一中危险级例：在一中危险级级场所，安装标准喷头，求级场所，安装标准喷头，求每只喷头的保护面积每只喷头的保护面积喷头喷水强度：喷头喷水强度：喷头工作压力：喷头工作压力：流量系数：流量系数：K=80q=K 10P=80 100.1=80 L/min A1=q0/qu=80/6=13.33 0.05MPaq=80 100.05 =56.57L/min A1=56.57/6=9.43 6 L/min 0.1MPa第五章第五章 开式自动喷水灭火系统开式自动喷水灭火系统雨淋系统雨淋系统水幕系统水幕系统水喷雾系统水喷雾系统第一节第一节 雨淋喷水灭火系统雨淋喷水灭火系统1.1.定义定义由火灾自动报警系统或传动管控制，由火灾自动报警系统或传动管控制，自动开启自动开启雨淋报警阀雨淋报警阀和启动和启动供水泵供水泵后，后，向开式洒水喷头供水的自动喷水灭火向开式洒水喷头供水的自动喷水灭火系统。系统。二、系统的二、系统的组成及工作原理组成及工作原理组成：开式喷头、雨淋阀、探测系统、组成：开式喷头、雨淋阀、探测系统、传动控制组件、管路系统、给水设备传动控制组件、管路系统、给水设备工作原理：工作原理：喷头为开式喷头。通过雨淋阀的喷头为开式喷头。通过雨淋阀的开启，控制系统的启动开启，控制系统的启动。二、系统的适用范围二、系统的适用范围1、火灾的水平蔓延速度快，闭式喷头的开放不、火灾的水平蔓延速度快，闭式喷头的开放不能及时使喷水有效覆盖着火区域的场所能及时使喷水有效覆盖着火区域的场所 2、室内净空高度超过规范规定的采用闭式系、室内净空高度超过规范规定的采用闭式系统场所的最大净空高度，且必须迅速扑救初期统场所的最大净空高度，且必须迅速扑救初期火灾的场所火灾的场所3、火灾危险等级为严重危险级、火灾危险等级为严重危险级级的级的场所场所系统的主要特点系统的主要特点：雨淋阀控制的所有喷头同时喷水，：雨淋阀控制的所有喷头同时喷水，灭火控制面积大，消防用水量大，灭火速度快。灭火控制面积大，消防用水量大，灭火速度快。适用场所包括适用场所包括舞台葡萄架下部、电影摄影棚等舞台葡萄架下部、电影摄影棚等三、系统主要组件及设置要求三、系统主要组件及设置要求（一）开式喷头（一）开式喷头双臂下垂型双臂下垂型单臂下垂型单臂下垂型双臂直立型双臂直立型双臂边墙型双臂边墙型1、类型、类型2、开式喷头喷水量的计算、开式喷头喷水量的计算q=K 10Pq喷头流量，喷头流量，L/minP喷头工作压力，喷头工作压力，MPaK喷头流量系数喷头流量系数（二）雨淋阀（二）雨淋阀1、类型及工作原理、类型及工作原理双圆盘型雨淋阀双圆盘型雨淋阀隔膜型雨淋阀隔膜型雨淋阀 雨淋阀的工作原理：雨淋阀的工作原理：用于各类开式系统，不仅具有报警功能，用于各类开式系统，不仅具有报警功能，同时由其控制系统的启动。同时由其控制系统的启动。火灾危险性大，作用面积较大火灾危险性大，作用面积较大需要及时启动喷水灭火的场所需要及时启动喷水灭火的场所要求：要求：必须同时设置手动启动装置必须同时设置手动启动装置采用自动控制装置的条件：采用自动控制装置的条件：(三）自动控制装置三）自动控制装置（1）带火灾探测器的电动控制装置）带火灾探测器的电动控制装置感温、感烟、感光探测器感温、感烟、感光探测器防爆型电磁阀防爆型电磁阀（2）带闭式喷头的传动管控制装置）带闭式喷头的传动管控制装置传动管网传动管网注水管注水管要求：任意一个闭式喷头喷水都能启动系统52 水幕消防给水系统水幕消防给水系统一、一、组成及工作原理组成及工作原理雨淋阀雨淋阀火灾探测器火灾探测器报警控制箱报警控制箱二、适用范围二、适用范围设置防火卷帘或防火幕等简易防火分隔物的上部；设置防火卷帘或防火幕等简易防火分隔物的上部；应设防火墙但由于工艺需要而无法设置的开口部位；应设防火墙但由于工艺需要而无法设置的开口部位；相邻建筑物之间的防火间距不能满足要求时，建筑相邻建筑物之间的防火间距不能满足要求时，建筑物外墙上的门、窗、洞口处；物外墙上的门、窗、洞口处；大型剧院、会堂、礼堂的舞台口以及与舞台相连的大型剧院、会堂、礼堂的舞台口以及与舞台相连的侧台、后台的门窗洞口；侧台、后台的门窗洞口；石油化工企业中的防火分区或生产装置设备之间。石油化工企业中的防火分区或生产装置设备之间。三、系统类型三、系统类型防护冷却水幕防护冷却水幕防火分隔水幕防火分隔水幕冷却防火卷帘等分隔物的水幕冷却防火卷帘等分隔物的水幕密集喷洒形成水墙或水帘的水幕，用密集喷洒形成水墙或水帘的水幕，用来对较大空间进行防火分隔，以阻止来对较大空间进行防火分隔，以阻止火势蔓延扩大，起防火墙的作用火势蔓延扩大，起防火墙的作用四、主要组件及设置要求四、主要组件及设置要求（一）水幕喷头（一）水幕喷头按构造和用途分类按构造和用途分类幕帘式幕帘式窗口式窗口式檐口式檐口式单隙式（单隙式（190）双隙式（双隙式（150）雨淋式雨淋式1、喷头类型、喷头类型喷水形状喷水形状按口径分类按口径分类小口径小口径大口径大口径6、8、10mm12.7、16、19mm2、喷头的选型、喷头的选型防火分隔水幕应采用开式喷头或水幕喷头防火分隔水幕应采用开式喷头或水幕喷头（水墙（水墙开式喷头；水帘开式喷头；水帘水幕喷头）水幕喷头）防护冷却水幕应采用水幕喷头防护冷却水幕应采用水幕喷头3、喷头的流量、喷头的流量水幕喷头的特性系数（书水幕喷头的特性系数（书254表表5-7）3、喷头的流量（续）、喷头的流量（续）（二）控制阀及开启装置（二）控制阀及开启装置感温雨淋阀感温雨淋阀手动闸阀、电磁阀、雨淋阀等53 水喷雾灭火系统水喷雾灭火系统一、一、组成及工作原理组成及工作原理二、系统的防护目的及适用范围二、系统的防护目的及适用范围（一）防护目的（一）防护目的灭火灭火防护冷却防护冷却水喷雾灭火系统的组成和雨淋系统相似，仅采用的喷水喷雾灭火系统的组成和雨淋系统相似，仅采用的喷头不同。头不同。（二）适用范围（二）适用范围1、用于灭火、用于灭火固体火灾固体火灾闪点高于闪点高于60的液体火灾的液体火灾电气火灾电气火灾2、用于防护冷却、用于防护冷却 可燃气体和甲、乙、丙类液体的生产、可燃气体和甲、乙、丙类液体的生产、储存装置或装卸设施储存装置或装卸设施3、不适用范围、不适用范围不宜用水扑救的物质不宜用水扑救的物质使用水雾会造成爆炸或破坏的场所使用水雾会造成爆炸或破坏的场所三、主要组件及设置要求三、主要组件及设置要求（一）水雾喷头（一）水雾喷头1、喷头类型、喷头类型中速中速高速高速（撞击式喷头）（撞击式喷头）（离心式喷头）（离心式喷头）水雾喷头特点水雾喷头特点中速水雾喷头主要用于对需要保护的设备提中速水雾喷头主要用于对需要保护的设备提供整体冷却保护，以及对火灾区附近的建、供整体冷却保护，以及对火灾区附近的建、构筑物连续喷水进行冷却构筑物连续喷水进行冷却高速水雾喷头具有雾化均匀、喷出速度高和高速水雾喷头具有雾化均匀、喷出速度高和贯穿力强的特点，主要用于扑救电气设备火贯穿力强的特点，主要用于扑救电气设备火灾和闪点在灾和闪点在60以上的可燃液体火灾，也对以上的可燃液体火灾，也对可燃液体储罐进行冷却保护。可燃液体储罐进行冷却保护。2、主要性能参数、主要性能参数（1）工作压力）工作压力灭火：灭火：0.35 0.8 MPa防护冷却：防护冷却：0.2 0.6 MPa（2）水雾锥和雾化角）水雾锥和雾化角30、60、90、120、140、180雾化角雾化角（3）有效射程）有效射程定义：喷头水平喷射时，水雾达到的最高点与喷定义：喷头水平喷射时，水雾达到的最高点与喷口之间的水平距离。口之间的水平距离。喷头有效射程与雾化角有直接的关系。同一水雾喷头有效射程与雾化角有直接的关系。同一水雾喷头，雾化角小，射程则远，反之则近。喷头，雾化角小，射程则远，反之则近。（4）水雾滴的平均直径）水雾滴的平均直径0.3 2 mm水雾滴平均直径随喷头工作压力变化而变化，压力越水雾滴平均直径随喷头工作压力变化而变化，压力越大，雾滴平均直径越小。大，雾滴平均直径越小。摘自自动喷水灭火系统设计手册摘自自动喷水灭火系统设计手册p13一般中速喷头的水滴粒径为一般中速喷头的水滴粒径为0.40.8mm；高速喷头的水滴粒径为高速喷头的水滴粒径为0.30.4mm；传统自喷喷头：传统自喷喷头：06mm细水雾：细水雾：0.11mm