消防工程第八章课件

第八章第八章自动喷水灭火系统第一节系统设置原则及场所系统设计原则 一、自动喷水灭火系统应在人员密集、不易疏散、外部救援灭火与救生比较困难，性质重要或火灾危险性较大的场所中设置；二、自动喷水灭火系统不适用于存放较多危险物质的地方，如：遇水爆炸的和与水反应的物质，遇水导致喷溅的物质；三、自动喷水灭火系统的系统选项型，应根据设置场所的火灾特点或环境条件确定，露天场所不宜采用闭式系统；四、自动喷水灭火系统的设计原则应符合相关规定的标准：1、闭式喷头或启动系统的火灾探测器，应能有效探测初期火灾；2、闭式系统、干式系统应在开放一只喷头后自动启动；预作用系统、雨淋系统应在火灾自动报警系统报警后自动启动；3、作用面积内开放的喷头，应在规定的时间内按设计选定的强度持续喷水；4、喷水洒水时，应均匀分布，且不应受阻挡。设置场所和危险等级的划分 1、建规规定的设置场所 下列场所应设置自动灭火系统，除不宜用水保护或灭活者以及建规另有规定者外，宜采用自动喷水系统：（1）等于或大于50000纱锭的棉纺厂的开包、清花车间;等于或大于5000纱锭的分级、疏麻车间；服装、针织高层车间；火柴厂的烤梗、筛选部位；泡沫塑料厂的预发、成型、切片、压花部位；面积超1500m2木器厂房；占地面积超过1500m2的大型电子厂；高层丙内厂房；（2）每座占地面积超过1000m2的棉、毛、麻、化纤、毛皮及制品的仓库；每座占地面积大于600m2的火柴仓库；邮政大楼中的空邮袋库（3）特等、甲等或超过1000个座位的其他等级的剧院；超过2000个座位的会堂或礼堂；超过3000个座位的体育馆等；（4）任一层楼建筑面积超过1500m2或总建筑面积超过3000m2的展览建筑，以及医院中相同的建筑面积的区域；（5）设置有送回风道的集中空气调节系统且总面积超过3000m2的办公楼等；（6）设置在地下、半地下或地上4层及以上，以及设置在建筑的首层、二层和三层且任一层建筑面积超过300m2的地上歌舞厅；（7）藏书量超过50万册的图书馆。建规还对宜设置水幕系统，应设置雨淋喷水系统部位进行了规定 危险等级的划分 设置场所的火灾危险等级，应根据其用途、容纳物品的火灾荷载及室内空间条件因素，在分析火灾特点和热气流驱动喷头开放喷水高位的难以程度后确定。喷规将有关设置场所火灾危险性等级划分为轻危险性级、中危险性等级和仓库危险级设置场所危险等级举例见表8.1高规规定的设置场所（1）建筑高度超过100m的高层建筑及其裙房，除了游泳池、溜冰场这些地方；（2）建筑高度不超过100m的一类高层建筑及其裙房；（3）二类高层公共建筑 的公共活动用房、走道、办公室和旅馆的客房、自动扶梯底部、可燃物品库房等部位应设置自动喷水系统；（4）高层建筑中的歌舞娱乐放映游艺场所、空调机房、公共餐厅、公共厨房，以及经常有人停留或可燃物较多的地下室、半地下室的房间等；（5）燃油、燃气的锅炉房、柴油发电机房宜设置自动喷水灭火系统；（6）超过800个座位的剧院、礼堂、其舞台口宜设防火幕或水幕分隔。汽规与人规规定应设置自动喷水灭火系统的部位见相关规范8.2系统类型与选择系统分类自动喷水灭火系统按喷头的开启形式可分为闭式系统和开式喷头系统；按照系统的组成与技术特点可分为湿式系统、干湿系统、干湿两用系统、预作用系统等；自动喷水灭火系统从对保护对象的保护方式分，可分为局部系统和全淹没系统；从设计安装方式上分，可分为预制系统和非预制系统等。采用闭式洒水喷头的湿式系统、干式系统、预作用系统、自动喷水系统，称为闭式系统。水喷雾、雨淋系统与水幕系统采用开式喷头，称为开式系统。水幕系统的组成同样和雨淋系统极为相似，两组虽采用的喷头不同，但在灭火机理与保护对象方面，两者存在着性质上的不同。因此，水喷雾系统不属于自动喷水灭火系统范畴，是另外一种类型的固定式自动灭火系统。湿式自动喷水灭火系统湿式自动喷水灭火系统是充满水的管道系统上安装有自动给水装置相连，当喷头受到来自火灾释放的热量驱动打开后，立即喷水灭火。或者是准工作状态时管道内充满有压水的自动喷水灭火系统。系统采用湿式报警阀，报警阀的前后管道内均充满压力水。该系统包括闭式喷头、水流指示器、湿式报警阀组，控制阀和至少一套自动供水系统，以及消防水泵接合器等组成。自动供水系统是指自动喷水灭火系统动作时水能自动满足系统设计的需水量，即通常指的满足系统供水压力和水量的城市的自来水、高位水塔、气压水罐。湿式自动喷水灭火系统示意图如图8.1所示，主要组件及用途就爱你表8.2湿式自动喷水灭火系统适用于环境温度在4-70的环境，适用任何形式的闭式喷头系统设置图 火灾发生喷头动作喷水水流指示器动作湿式报警阀动作压力开关动作向火灾报警控制器报警消防联动控制器自动启泵启动喷淋泵向系统供水灭火末端试水装置工作湿式报警阀实验阀开启手动启泵水力警铃报警向消防控制室反馈的运转信号干式自动喷水灭火系统干式自动喷水灭火系统是干式报警阀后是干式报警阀后充满有压空气或氮气的管道系统上安装有自动喷水闭式喷头，当喷头受到来自火灾释放的热量作用打开后，喷头首先喷射管道中的气体，排出气体后，有压水通过管道到达喷头喷水灭火，该系统也称为准工作状态是报警阀后配水管道内充满用于启动系统的有压气体的闭式自动喷水灭火系统。干式自动喷水灭火系统见图8.3，原理见图8.4，系统充气原理见图8.5预作用自动喷水灭火系统预作用自动喷水灭火系统在准工作状态时作用报警阀配水管道不冲水，配套设置的火灾自动报警系统自动连锁或远程控制、手动启动预作用报警阀后，配水管道充水转化为湿式自动喷水灭火系统。系统适用于严禁管道漏水、严禁系统勿喷的场所，替代干式系统的场所。系统设置要求：1 预作用系统适用于下列场所：系统处于准工作状态，严禁管道漏水；严禁系统误喷；替代干式系统。2预作用系统一个报警阀控制的喷头数不宜大于800只。3系统的配水管道充水时间不易大于2min。4对于阀后为空管的预作用系统可以直接采用雨淋阀作为预作用报警阀，对于充气的预作用系统同时还应采用加湿式报警阀。5预作用系统当需利用有压气体检测管道严密性。6火灾探测器的选择应与保护区内燃烧特性相适应。7系统应能排尽报警阀后管道内的水，但雨淋报警阀后应有少许密封用水。8联锁的预作用系统阀后可不充气，当系统要求检漏时，应为充气系统。9当为电气单联锁的预作用系统，气系统的控制是在火灾自动报警系统两个检测气动作后，火灾自动报警系统输出那个信号，打开预作用报警阀的附属电磁阀，预作用报警阀启动，系统压力开关动作，只见诶联锁自动启动消防泵。10喷头选择同干式系统要求。雨淋系统及其他灭火系统雨淋系统是有其他报警系统或传动管控制，自动开启雨淋报警阀和启动供水泵后，向开式洒水喷头供水的自动喷水灭火系统，亦称为开式系统。雨淋系统采用开式洒水喷头，由雨淋阀开启后控制喷水范围。雨淋系统应有自动控制、手动控制和现场应急操作装置。关于雨淋系统更详细的介绍以及其他灭火系统，如水幕系统、自动喷水系统见相关资料。8 自动喷水灭火系统8.3 系统主要组件选型8.3 系统主要组件选型8.3.1 喷头的选用 1）喷头 自动喷水灭火系统的喷头可分为闭式喷头、开式喷头和特殊欧恩喷头。其分类和名称见书155页表8.6闭式喷头的喷口由感温元件组成的释放机构封闭，当温度达到喷头公称动作的温度范围时，感温元件动作，释放机构脱落，喷头开启。闭式喷头具有感温自动开启功能，而且在自动灭火系统中担负探 测火灾、启动系统和喷水灭火的任务。开式喷头包括开式洒水喷头、水幕喷头、水雾喷头。即用感温、感光、感烟等火灾探测器控制雨淋阀和供水泵的开启 8.3 系统主要组件选型 特殊喷头是为满足特殊灭火要求的喷头主要包括：自动启闭喷头、快速反应喷头、扩大覆盖面喷头、大水滴洒水喷头等。（各类喷头大样图见书156页图8.8）2）喷头选择的一般原则：（1）（2）（3）（4）（5）（6）（7）8.3.2 报警阀组的选用 自动喷水灭火系统应设置报警阀组，具体分为 湿式、干式、雨淋和预作用报警阀组。8.3 系统主要组件选型 其他系统组件的选用 1）水流指示器 水流指示器是用于自动喷水灭火系统中将水流信号转换成电信号的一种报警装置。水流指示器的最大工作压力为1.2MPa。在管路中水流速度为4.5m/s条件下，水流指示器水利摩擦阻力产生的局部压力损失不超过0.02MPa。2）末端试水装置 每个报警阀组控制的最不利点喷头处，应设置末端试水装置，设置在便于操作的位置湿式、干式的预作用系统应设置该装置。末端试水装置的作用：（1）检验系统的可靠性。（2）测试干式系统和预作用系统充水的时间。8.3 系统主要组件选型 3）火灾探测器 火灾探测器接到火灾信号后，通过电气自控制装置进行报警或启动消防设备。8.4 自动喷水灭火系统设计8.4.1 系统设计参数1）一般原则 自动喷水灭火系统是一种局部运用系统，只有水喷洒到燃烧表面或直接预淋湿可燃物，才能起到控灭火的功能。自动喷水灭火系统的主要设计参数是喷水强度，即系统总得供水量。自动喷水灭火系统设计的根本是保证水量及时到达可燃物表面，以便尽可能快地降低可燃物的产热量，使其低于连续燃烧所需的热量，即设计用水量是设计的根本，为使系统均匀及时地喷水是系统设计的关键。2）设计参数 自动喷水灭火系统的设计主要是保证足够的水及时到达着火部位，并均匀布水，使水起到冷却降温，达到灭火的目的。自动喷水灭火系统设计参数是依据被保护场所危险等级的划分而确定，一般场所危险等级越危险，所需水量越大。（1）民用建筑和工业厂房的自动喷水灭火系统设计参数应不低于表8.8的规定。系统最不利点喷头的工作压力不应低于0.05MPa。系统中喷水的工作压力应根据喷头的保护面积和喷水强度经计算确定，且不应小于喷头最小工作压力0.05MPa，部分喷头在最大保护面积和表8.8规定的喷水强度下的工作压力表见表8.9。非仓库类高达净空场所设置自动喷水灭火系统时，湿式系统的设计基本参数不应低于表8.10的规定。（2）自动喷水灭火系统的持续喷水时间，应按火灾延续时间不小于1h确定。（3）仅在走道设置单排喷头的闭式系统，其作用面积应按最大疏散距离所对应的走道面积确定。（4）装设网格、栅板类通透性吊顶的场所，系统的喷水强度应按表8.8和表8.10规定值得1.3倍确定。(5)干式系统中当喷水强度不变时，其作用面积应按表8.8和表8.10规定值的1.3倍确定。8.4.2 喷头布置的一般规定 1）布置原则 喷头的水平布置间距应根据不同的火灾危险等级及设计参数确定。布置形式可采用正方形、菱形、矩形的布置方式。喷头布置的一般原则是：（1）满足喷头的水力特性和布水特性的要求，喷头的布置应不超出其最大保护面积。（2）喷头布置应设在顶板或吊顶下易于接触到火灾热气流并有利于均匀喷洒水量的位置应防止障碍物屏蔽热气流和破坏洒水分布。（3）喷头的布置应均匀洒水和满足设计喷水强度的要求。（4）喷头的布置应不超出其最大保护面积以及喷头的最大和最小距离。最大面积一般由规范或认证确定，而最小面积一般由最低工作压力和最小间距确定。2）直立、下垂型标准喷头应根据系统的喷水强度、喷头的流量系数和工作压力确定，并不应大于表8.11的规定，且不宜小于1.8m。喷头溅水盘距顶板距离不应小于75mm，且不应大于150mm，喷头距顶板最大距离不应大于550mm.其框架臂安装应与配水支管的方向一致。3）标准边墙型喷头 （1）标准边墙型喷头的保护的跨度和间距见表8.12 （2）溅水盘与顶板距离为100150mm，与背墙的距离为50100mm。（3）水平式边墙型喷头溅水盘与顶板的距离为1500300mm，如图8.11所示。4）喷头与障碍物的距离具体见有关规范8.4.3自动喷水灭火系统管网1）管网的分类和选择 （1）报警阀前的管网 （2）报警阀后的管网 管网的分类：自动喷水灭火系统的管网分为枝状管网、环状管网和格栅管网。枝状管网又分为侧边末端进水、侧边中央进水和中央中心进水4种形式。管网的选择：a.一般危险等级宜采用侧边末端进水、侧边中央进水 b.中危险等级宜采用中央末端进水和中央中心进水以及环状管网 c.严重危险等级和仓库危险等级宜采用环状管网和格栅状管网 d.湿式系统可采用任何形式的管网，但干式、预作用系统不应采用格栅状管网2）管道系统 （1）报警阀和配水管道的工作压力不应大于1.2MPa，并不应设置其他用水设施。（2）配水管道应采用内外壁热镀锌钢管且符合现行国家和行业标准。（3）镀锌钢管应采用沟槽式连接件、丝扣、卡压或法兰连接。（4）直径不小于100mm的管道，应分段采用法兰或沟槽式连接件连接。（5）配水管两侧每根配水支管控制的标准喷头数，轻、中度危险场所不应超过8只。（6）配水管道的布置，应使配水管入口的压力均衡，管道的直径应经水力计算确定。轻、中危险等级场所各配水管入口压力均不应大于0.4.MPa且标准喷头数不宜超过表8.13的规定。（7）短立管及末端试水装置的连接管，其管径不应小于25mm.8 自动喷水灭火系统8.5 自动喷水灭火系统的水力计算8.5 自动喷水灭火系统的水力计算8.5.1系统设计流量 1）保护面积 水力计算选择最不利点处作用面积内喷头同时喷水的总流量确定：2）系统的设计流量 系统的设计流量应按最不利点处作用面积内喷头同时喷水的总流量确定：8.5 自动喷水灭火系统的水力计算 3）喷头的出流量 在自动怕拼死灭火系统中，每只喷头的出流量可根据保护面积和喷水强度及喷头作用压力求出。（1）根据保护面积和喷水强度，计算喷头的出流量 （2）根据喷头作用压力，计算喷头的出流量8.5 自动喷水灭火系统的水力计算8.5.2 管道水力计算 1）水压和流速的规定 （1）水压 对闭式自动喷水灭火系统，最不利点处喷头的工作水头一般为0.1MPa，最小应小于0.05MPa。轻危险级、中危险级场所中各配水管入口的压力均不宜大于0.04MPa。（2）流速 管道内的水流速度宜采用经济流速，必要时可以超过5m/s，但不应大于10m/s。8.5 自动喷水灭火系统的水力计算 3）水泵扬程或系统入口的供水压力 水泵扬程或系统入口的供水压力应按下式计算：8.5.3 水力计算步骤及内容 1）设计计算的步骤 2）保护面积内的喷头数量和保护面积的确定 （1）标准喷头的最大保护面积一般在喷规中有严格规定，见表8.8和表8.10。喷头的最小保护面子的计算方法是通 过规范规定的最小工作压力来确定 8.5 自动喷水灭火系统的水力计算 （2）作用面积内喷头数的确定 作用面积内的喷头数确定根据下列公式计算：（3）作用面积来确定 根据最不利作用面的形状来确定，水力计算选定的最不利作用面积宜为矩形，其长边应平行于配水支管，切不宜小于作用面积平方根的1.2倍。作用面积的长边的计算公式：8.5 自动喷水灭火系统的水力计算 作用面积的短边的计算公式：(4)最不利作用面积的位置 最不利作用面积通常在水利条件最不利处，即系统供水量最大的最远端，在工程实践中应根据具体建筑物的平面情况，选择不同的平面布置。4)喷头和支管折算流量系数的计算 （1）喷头折算流量系数的计算：（2）支管折算流量系数的计算：