自动喷水灭火系统考点总结

自动喷水灭火系统是目前运用最广泛、运行成本最低、使用最方便的一种水灭火系统。自动喷水灭火系统结构简单,湿式和干式只用洒水喷头就能启动系统,因此可靠性很强。预作用系统既可以防止误喷,又能有效扑灭初期火灾。

一、自动喷水灭火系统组成和分类

(一)湿式自动喷水灭火系统构成

湿式自动喷水灭火系统由闭式喷头、湿式报警阀组、水流指示器或压力开关、供水与配水管道以及供水设施组成,在准工作状态时,配水管道内充满用于启动系统的有压水。

(二)干式自动喷水灭火系统

干式自动喷水灭火系统由闭式喷头、干式报警阀组、水流指示器或压力开关、供水与配水管道、充气设备以及供水设施等组成,在准工作状态时,配水管道内充满用于启动系统的有压气体。干式系统的启动原理与湿式系统相似,区别是将用于启动系统的有压水改为有压气体。

(三)预作用自动喷水灭火系统

预作用自动喷水灭火系统由闭式喷头、预作用装置、水流报警装置、供水与配水管道、充气设备和供水设施等组成。准工作状态时,配水管道内部充水,发生火灾时,由火灾自动报警系统、充气管道上的压力开关联锁控制预作用装置和启动消防水泵,向配水管道供水的闭式系统。

(四)雨淋系统

雨淋系统由开式喷头、雨淋报警阀组、水流报警装置、供水与配水管道以及供水设施等组成。雨淋系统采用开式喷头,由雨淋阀控制喷水范围,由配套的火灾自动喷水系统或传动管系统启动雨淋阀。雨淋阀系统有电动、液动和启动控制方式。

二、自动喷水灭火系统的工作原理和适用范围

(一)自动喷水灭火系统的工作原理

1.湿式自动喷水灭火系统的工作原理

系统处于准工作准工作状态时,由消防水箱或稳压泵、气压给水设备等稳压设施维持管道内的充水压力。发生火灾时,喷头开启喷水,由于持续喷水泄压造成湿式报警阀的下部水压高于上部水压,在压力差的作用下,原来处于关闭状态的湿式报警阀自动开启。

自动喷水灭火系统考点总结
湿式自动喷水灭火系统工作流程图
自动喷水灭火系统考点总结
湿式自动喷水灭火系统工作原理

2.干式自动喷水灭火系统的工作原理

系统处于准工作状态时,由消防水箱或稳压泵、气压给水设备等稳压设施维持干式报警阀入口前管道内的充水压力,报警阀出口后的管道内充满有压气体,报警阀处于关闭状态。发生火灾时,在火灾温度的作用下,闭式喷头的热敏元件动作,闭式喷头开启,使干式阀出口压力下降,加速动作后促使干式报警阀迅速开启。闭式喷头开启至水泵开启前,由消防水箱、气压给水设备或稳压泵等供水设施为系统的配水管道充水。

自动喷水灭火系统考点总结
干式自动喷水灭火系统的工作原理

3.预作用系统的工作原理

(1)火灾自动报警系统控制自动启动预作用装置与自动启动消防泵的原理:不充气单连锁预作用系统,消防联动控制器处于自动状态下,当火灾报警系统接收到“同一报警区域内两只及以上独立的感烟火灾探测器或一只感烟火灾探测器与一只手动火灾报警按钮”报警信号时,作为触发信号,消防联动控制器自动启动预作用装置的电磁阀,从而控制预作用装置的开启,同时自动启动消防泵。该控制方式受控制室处于自动或手动状态影响。

自动喷水灭火系统考点总结
不充气单连锁预作用系统工作原理。

(2)火灾自动报警系统控制自动启动预作用系统装置与自动启动消防泵的原理:充气双联锁预作用系统,消防联动控制器处于自动状态下,当火灾报警系统接收到“火灾探测器或手动火灾报警按钮报警信号”与“充气管道上的压力开关报警信号”时,作为触发信号,消防联动控制器自动开启预作用装置的电磁阀,从而启动预作用装置;同时自动启动消防水泵。该控制方式受消防控制室处于自动或手动状态影响。

4.雨淋系统的工作原理

系统处于准工作状态时,由消防水箱或稳压泵、气压泵给水设备等稳压设施维持雨淋阀入口前管道内的充水压力。发生火灾时,由火灾自动报警系统或传动管控制,自动开启雨淋报警阀和供水泵,向管网供水,由雨淋阀控制的开式喷头同时喷水,

自动喷水灭火系统考点总结
雨淋阀系统的工作原理

5.水幕系统的工作原理

系统处于准工作状态时,由消防水箱或稳压泵、气压给水设备等稳压设施维持管道内的充水压力。当发生火灾时,由火灾自动报警系统联动开启雨淋报警阀组和供水泵,向系统管网和喷头供水。

动作顺序:火灾报警控制器联动开启雨淋报警阀/启动水泵→配水管道充水→开始喷头喷水。

(二)自动喷水灭火系统的适用范围

1.湿式系统

湿式系统时应用最广泛的自动喷水灭火系统之一,适合在温度不低于4℃且不高于70℃的环境中使用。以下场所中不宜使用湿式系统:温度低于4℃和高于70℃。

2.干式系统

干式系统适用于环境温度低于4℃或高于70℃的场所。干式系统虽然解决了湿式系统不适用于高、低温场所的问题,但由于准工作抓个台式配水管道内没有水,喷头作用、系统启动时必须经过一个管道拍地、充水的过程,因此会出现滞后喷水现象,不利于系统及时控火灭火。

3.预作用系统

预作用系统可解决干式系统在喷头开房后滞后喷水的问题,因此其在低温和高温环境中替代干式系统。仅由火灾自动报警系统直接控制预作用装置的预作用系统可用于严禁误喷的场所;由火灾自动报警系统和充气管道上设置的压力开关控制预作用装置的预作用系统可用于严禁管道充水和替代干式系统的场所。

4.雨淋系统

雨淋系统的喷水范围由雨淋阀控制,在系统启动后立即大面积喷水。因此,雨淋系统主要适用需大面积喷水、快速扑灭火灾的特别危险场所。其通常用于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,或室内净空高度超过颐一定高度且必须迅速扑救初期火灾,或术语严重危险级Ⅱ级的场所。

5.水幕系统

防火分隔水幕系统适用于局部防火分隔处,阻挡火灾和烟气蔓延。防火冷却水幕系统则利用喷水在物体表面形成的水膜,控制防火分区处分隔物的温度,避免分隔物的完整性和隔热性遭到火灾的破坏,因此适用于对防火卷帘、防火玻璃墙等分隔设施的冷却保护。

三、自动喷水灭火系统主要构件及设置要求

(一)喷头选型与设置要求

1.喷头选型

(1)对于湿式自动喷水灭火系统,在吊顶下布置喷头时,应采用下垂型或吊顶型喷头;顶板为水平的轻危险级、种危险级Ⅰ 级住宅建筑、宿舍、旅馆建筑客房、医疗建筑病房和办公室,可采用边墙型喷头;易受撞击的部位,应采用带保护罩的喷头或吊顶型喷头;在不设吊顶的场所内设置喷头,当配水支管布置在梁下时,应采用直立型喷头。

(2)对于干式系统和预作用系统,应采用直立型喷头或干式下垂型喷头。

(3)对于水幕系统,防火分隔分母应采用开式晒水喷头或水幕喷头,防火冷却水幕应采用水幕喷头。

(4)对于公共娱乐场所,中庭环廊,医院、疗养院的病房及治疗区域,老人、儿童、残疾人的集体活动场地,地下的商业及超出消防水泵接合器供水高度的楼层,宜采用快速响应洒水喷头。当采用快速响应洒水时,系统应为湿式系统。

(5)不宜选用隐蔽式洒水喷头,确需采用时,应仅适用于轻危险级和中危险级Ⅰ 级场所。

2.喷头的设置要求

(1)直立型,下垂型标准覆盖面积洒水喷头的布置,包括同一根配水支管上喷头的间距及相邻配水支管的间距,应根据设置场所的火灾危险等级、洒水喷头类型和工作压力确定,并不应大于下表规定,且不应小于1.8m。

火灾危险等级正方形布置的
边长/m
矩形或平行四边形布置
的长边边长/m
一只喷头的最大
保护面积/㎡
喷头与端墙的距离
最大/m
喷头与端墙的距离
最小/m
轻危险级4.44.5202.20.1
中危险级Ⅰ 级3.64.012.51.80.1
中危险级Ⅱ级3.43.611.51.70.1
严重危险级
仓库危险级
3.03.691.50.1
直立型,下垂型标准覆盖面积洒水喷头的布置

(2)除吊顶型洒水喷头及吊顶下设置的洒水喷头外,直立型、下垂型标准覆盖面积洒水喷头和扩大覆盖面积洒水喷头简水盘与顶板的距离不应小于75mm,且不应大于150mm。

(3)当在梁或其他障碍物的下方布置洒水喷头时,溅水盘与顶板之间的距离不应大于300mm、梁和障碍物及密肋梁板下布置的洒水喷头,溅水盘与梁等障碍物及密肋梁板地面的垂直距离不应小于25mm,且不应大于100mm。

(二)报警阀组分类

1.报警阀组分类

报警阀组分为湿式报警阀组、干式报警阀组、雨淋报警阀组和预作用报警阀组。雨淋报警阀广泛应用于雨淋系统、水幕系统、水雾系统、泡沫系统等各类开式喷水灭火系统中。

2.报警阀组的设置要求

报警阀组宜设在环境温度不低于4℃且不高于70℃的场所,水力警铃的应设置在有人值班的地点附近,其与报警阀连接的管道直径应为20mm,总长度不宜大于20m;水力警铃的工作压力不应小于0.05MPa。一个报警阀组控制的喷头数,对于湿式系统、预作用系统不宜超过800只,对于干式系统不宜超过500只,每个报警阀组供水的最高和最低位置喷头的高程差不宜大于50m。

(三)其他构件

1.水流指示器

水流指示器的共鞥时及时报告发生火灾的部位。在设置闭式自动喷水灭火系统的建筑内,除报警阀组控制的洒水喷头只保护不超过防火分区面积的同层场所外,每个防火分区和每个楼层均应设置水流指示器。

2.压力开关

压力开关安装在延迟器出口后的管道上。自动喷水灭火系统应采用压力开控制消防水泵和稳压泵,并能调节启、停稳压泵的压力。雨淋系统和防火分隔水幕,其水流报警装置宜采用压力开关。

3.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,其他防火分区和楼层均应设置直径为25mm的试水阀。

4.管道

(1)配水管道的工作压力不应大于1.2MPa。配水管两侧每个配水支管控制的标准流量喷头数,轻、中危险级场所不应超过8只,同事在吊顶上下设置喷头的配水支管,上下册均不超过8只。严重危险级和仓库危险级场所不应超过6只。

(2)短立管及末端试水装置的连接管,其管径不应小于25mm。

(3)干式系统、由火灾自动报警系统和重启管道上设置的压力开关开启预作用装置的预作用系统,其配水管道充水时间不宜大于1min。雨淋系统和仅有火灾自动报警系统联动开启的预作用装置的预作用系统,其配水管道充水时间不宜大于2min。

四、系统主要设计参数

(一)火灾危险等级

自动喷水灭火系统设置场所的火灾危险等级共分为四类8级,即轻危险级、中危险级Ⅰ 级、中危险级Ⅱ级、严重危险级Ⅰ 级、严重危险级Ⅱ级、仓库危险级Ⅰ 级、仓库危险级Ⅱ级、仓库危险级Ⅲ级。

轻危险级:住宅建筑、老幼建筑、建筑高度为24m及以下的旅馆、办公楼;仅在走到设置闭式系统的建筑等。

中危险Ⅰ 级:高层民用建筑旅馆、办公楼、综合楼、邮政、金融电信楼、智慧调度楼、广电楼(塔);公共建筑中医院、疗养院、图书馆(书库除外)、档案馆、展览馆;影剧院、音乐厅和礼堂(舞台除外)级其他娱乐场所;火车站、飞机场及码头的建筑;总建筑面积小于5000㎡的商场、总建筑面积小于1000㎡的地下商场等;文件一铲建筑:木结构古建筑、国家文物保护单位;工业建筑:食品、家用电器、玻璃制品等工厂的备料与生产车间等;冷藏仓库、钢屋架等建筑构件。

中危险Ⅱ级:民用建筑:书库、舞台(葡萄架除外)、停车场、总建筑面积5000㎡及以上的商场、总面积1000㎡及以上的地下商场、净空高度不超过8m、物品高度超过3.5m的超市等;工业建筑:棉毛麻丝及化纤的纺织、织物及制品,木材木器及胶合板,谷物加工,烟草及制品,饮用酒(啤酒除外),皮革及制品,造纸及纸制品,制药等工厂的备料与生产车间。

严重危险Ⅰ级:印刷厂、酒精制品、可燃液体制品等工厂的备料与车间、净空高度不超过8m、物品高度超过3.5m的超市等。

严重危险级Ⅱ级:易燃液体喷雾操作区域、固体易燃物品、可燃的气溶胶制品、溶剂清洗、喷涂油漆、沥青制品等工厂的备料及生产车间,摄影棚、舞台葡萄架下部等。

仓库Ⅰ 级:食品、烟酒、木箱、纸箱包装的不燃、难燃物品等。

仓库危险级Ⅱ级:木材、纸张、皮革、谷物及制品,棉毛麻丝化纤及其制品,家用电器、电缆、B组塑料与橡胶及其制品,钢塑混合材料制品,各种塑料瓶盒包装的不燃、难燃物品及各类物品混杂储存的仓库等。

仓库危险级Ⅲ级:A组塑料与橡胶及其制品,沥青等。

(二)系统设计基本参数

对于民用建筑和工业厂房,采用湿式系统的设计基本参数应符合下表要去,仅在走到设置单排闭式喷头的闭式系统,其作用面积按醉倒疏散距离所对应的走到面积确定;在装有网格、栅板类通透性吊顶的场所,系统的喷水强度应按规定值的1.3倍确定;干式系统的作用面积按规定值的1.3倍确定。系统最不利点处喷头的工作压力不应低于0.05MPa。

火灾危险等级净空高度/m喷水强度
L/(min.㎡)
作用面积/㎡
轻危险级≤8m4160
中危险级Ⅰ 级≤8m6160
中危险级Ⅱ级≤8m8160
严重危险级Ⅰ级≤8m12260
严重危险级Ⅱ级≤8m16260
民用建筑和工业厂房的采用湿式系统的设计基本参数

(三)局部应用系统

(1)局部应用系统应用于室内最大净空高度不超过8m的民用建筑中,为局部设置且保护区域总建筑面积不超过1000㎡的湿式系统。设置局部应用系统的场所应为轻危险级或中国危险级Ⅰ 级场所。

(2)局部应用系统应采用快速响应洒水喷头,喷水强度不应低于6L/(min.㎡),持续喷水时间不应低于0.5h。

(3)局部应用系统保护区域内的房间和走到均应布置喷头。喷头的选型、布置和按开放喷头数确定的作用面积应符合下列规定:

①采用标准覆盖面积洒水喷头的系统、喷头布置应符合轻危险级或中危险级Ⅰ 场所的有关规定,作用面积内开放的喷头数量应符合下表规定。

保护区域总建筑面积和最大厅室建筑面积开放喷头数量/只
保护区域总建筑面积超过300㎡
或最大厅室建筑面积超过200㎡
10
保护区域总建筑面积不超过300㎡最大厅室喷头数+2
当少于5只时,取5只;当多余8只时,取8只

②采用扩大覆盖面积洒水喷头的系统,喷头布置应符合规范的规定。作用面积内应按开放喷头数量不少于6只确定。

(4)当室内消火栓系统的设计流量能满足局部应用系统设计流量时,局部应用系统可与室内消火栓合用室内消防用水量、稳压设施、消防水泵及供水管道等。

(5)采用标准覆盖面积洒水喷头且喷头总数不超过20只,或采用扩大覆盖面积洒水喷头且喷头总数不超过12只的局部应用系统,可不设报警阀组。

五、操作与控制

(1)湿式系统、干式系统应由消防水泵出水干管上设置的压力开关、高位消防水箱出水管上的流量开关和报警阀组压力开关直接自动启动消防水泵。

(2)预作用系统应由火灾自动报警系统、消防水泵出水干管上设置的压力开关、高位消防水箱出水管上的流量开关和报警阀组压力开关直接自动启动消防水泵。

(3)雨淋系统和自动控制的水幕系统,消防水泵的自动启动方式应符合下列要求。①当采用火灾自动报警系统控制雨淋阀时,消防水泵应由火灾自动报警系统、消防水泵出水干管上设置的压力开关、高位消防水箱出水管上的流量开关和报警阀组压力开关直接自动启动;②当采用充液传动管控制雨淋报警阀时,消防水泵应由消防水泵出水干管上设置的压力开关、高位小法个水箱出水管上的流量开关和报警阀组压力开关直接启动。

(4)消防水泵除机油自动控制启动方式外,还应具备以下启动方式:①消防控制室远程控制。②消防水泵现场应急操作。

(5)预作用装置的自动控制方式可采用仅有火灾自动报警系统直接控制,或由自动报警系统和充气管道上设置的压力开关控制,并应符合下列要求:①处于准工作状态时严禁误喷的场所,宜采用仅有火灾自动报警系统直接控制的预作用系统;②处于准工作状态时严禁管道冲水的场所和用于替代干式系统的场所,宜由火灾自动报警系统和重启管道上设置的压力开关控制预作用系统。

(6)雨淋报警阀组的自动控制方式可采用电动、液动或气动。当雨淋报警阀采用充液传动管自动控制时,闭式喷头与雨淋报警阀之间的高程差,应根据雨淋报警阀的性能确定。

(7)预作用系统、雨淋系统和自动控制的水幕系统,应同时具备下列三种开启报警阀组的控制方式:①自动控制。②消防控制室远程控制。③预作用装置或雨淋报警阀处现场手动应急操作。

(8)当建筑物整体采用湿式系统,局部场所采用预作用系统保护且预作用系统串联接入湿式系统时,除应符合第(1)条的规定外,预作用装置的控制方式还应符合第(7)条的规定。

(9)快速排气阀入口前的电动阀应在启动消防水泵的同事开启。

(10)消防控制室应能显示水流指示器、压力开关、信号阀、消防水泵、消防水池及水箱水位、有压气体管道气压,以及电源和备用动力等是否处于正常状态的反馈信号,并应能控制消防水泵、电磁阀、电动阀等的操作。

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