消防安全技术实务第三篇建筑消防设施第三章自动喷水灭火系统

第一节 系统分类和组成

自动喷水灭火系统根据所使用的喷头类型,可分为闭式系统和开式系统两大类;根据系统的用途和配置状况,自动喷水灭火系统又分为湿式系统、干式系统、预作用系统、防护冷却系统、雨淋系统、水幕系统、自动喷水-泡沫联用系统等。

自动喷水灭火系统的分类
自动喷水灭火系统的分类

一、湿式自动喷水灭火系统

湿式系统由闭式喷头、湿式报警阀组、水流指示器或压力开关、供水与陪睡管道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水。

湿式自动喷水灭火系统示意图
湿式自动喷水灭火系统示意图

 1-消防水池2-水泵 3-止回阀 4-闸阀 5-水泵接合器 6-消防水箱

  7-湿式报警阀组 8-配水干管 9-水流指示器 10-配水管 11-闭式喷头

  12-配水支管 13-末端试水装置 14-报警控制器 15-泄水阀 16-压力开关

  17-信号阀 18-驱动电机

二、干式自动喷水灭火系统

干式系统由闭式喷头、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,只是将传输喷头开放信号的介质由有压水改为有压气体。

干式自动喷水灭火系统示意图
干式自动喷水灭火系统示意图

1-消防水池2-水泵 3-止回阀 4-闸阀 5-水泵接合器 6-消防水箱

  7-干式报警阀组 8-配水干管 9-配水管 10-闭式喷头 11-配水支管

  12-排气阀 13-电动阀 14-报警控制器 15-泄水阀 16-压力开关

  17-信号阀 18-驱动电机

三、预作用自动喷水灭火系统

预作用系统由闭式喷头、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。在准工作状态时,配水管道内不充水,发生火灾时,由火灾报警系统、充气管道上的压力开关连锁控制预作用装置和启动消防水泵,并转换为湿式系统。预作用系统与湿式系统、干式系统的不同之处在于,系统采用预作用装置,并配套设置火灾自动报警系统。

预作用自动喷水灭火系统示意图
预作用自动喷水灭火系统示意图

1-消防水池2-水泵 3-止回阀 4-闸阀 5-水泵接合器 6-消防水箱 7-预作用报警阀组 8-配水干管 9-水流指示器 10-配水管 11-闭式喷头 12-配水支管 13-末端试水装置 14-排气阀 15-电动阀 16-报警控制器 17-泄水阀 18-压力开关 19-电磁阀 20-感温探测器 21-感烟探测器 22-信号阀 23-驱动电机

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。与前几种系统的不同之处在于,雨淋系统采用开式喷头,由雨淋报警阀控制喷水范围,由配套的火灾自动报警系统或传动管控制,自动启动雨淋报警阀组和启动消防水泵。雨淋系统有电动、液动和气动控制方式,常用的电动和充液(水)传动管启动雨淋系统分别如下2图所示。

电动雨淋系统示意图
电动雨淋系统示意图

1-消防水池2-水泵 3-止回阀 4-闸阀 5-水泵接合器 6-消防水箱

  7-雨淋报警阀组 8-配水干管 9-配水管 10-闭式喷头 11-配水支管

  12-报警控制器 13-压力开关 14-电磁阀 15-感温探测器 16-感烟探测器 17-信号阀 18-驱动电机

液动雨淋系统示意图
液动雨淋系统示意图

1-消防水池2-水泵 3-止回阀 4-闸阀 5-水泵接合器 6-消防水箱

  7-雨淋报警阀组 8-配水干管 9-配水管 10-闭式喷头 11-配水支管

  12-报警控制器 13-压力开关 14-开式喷头 15-信号阀 16-驱动电机

五、水幕系统

水幕系统由开式洒水喷头或水幕喷头、雨淋报警阀组或感温雨淋报警阀组、供水及配水管道、控制阀以及水流报警装置(水流指示器或压力开关)等组成。与前几种系统的不同之处在于,水幕系统不具备直接灭火能力,而是用于防火分隔和冷却保护分隔物。水幕系统的组成与雨淋系统基本一致。

六、防护冷却系统

由闭式洒水喷头、湿式报警阀组等组成,发生火灾时用于冷却防火卷帘、防火玻璃墙等防火分隔设施的闭式系统。

第二节 系统工作原理与适用范围

一、湿式系统

(一)工作原理

湿式系统在准工作状态时,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,在火灾温度的作用下,闭式喷头的热敏元件动作,喷头开启并开始喷水。此时,管网中的水由静止变为流动,水流指示器动作送出电信号,在火灾报警控制器上显示某一区域喷水信息。由于持续喷水泄压造成湿式报警阀的上部水压低于下部水压,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。此时,压力水通过湿式报警阀流向管网,同时打开通向水力警铃的通道,延迟器充满水后,水力警铃发出声响警报,高位消防水箱流量开关或系统管网压力开关动作并输出信号直接启动供水泵。供水泵投入运行后,完成系统的启动过程。

湿式系统的工作原理
湿式系统的工作原理

(二)适用范围

湿式系统是应用最为广泛的自动喷水灭火系统之一,适合在温度不低于4摄氏度且不高于70摄氏度的环境中使用。在温度低于4摄氏度使用湿式系统,存在系统管道和组件内充水冰冻的危险;在温度高于70摄氏度的场所采用湿式系统,存在系统管道和组件内充水蒸汽压力升高而破坏管道的危险。

二、干式系统

(一)工作原理

干式系统在准工作状态下,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组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(通常采用压缩空气),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,使干式阀的出口压力下降,剩余压缩空气从系统最高处的排气阀和开启后的喷头除喷出。此时,通向水力警铃和压力开关的通道被打开,水力警铃发出声响警报,高位消防水箱流量开关或系统管网压力开关动作并输出启泵信号,启动系统供水泵;管道完成排气充水过程后,开启的喷头开始喷水。从闭式喷头开启至供水泵投入运行前,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。

干式系统的工作原理
干式系统的工作原理

(二)适用范围

干式系统适用于环境温度低于4摄氏度或高于70摄氏度的场所。干式系统虽然解决了湿式系统不适用于高、低温环境场所的问题,但由于准工作状态时陪睡管道内没有水,喷头动作、系统启动时必须经过一个管道排气、充水的过程,因此会出现滞后喷水的现象,不利于系统及时控火灭火。

三、预作用系统

(一)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雨淋阀入口前管道内的充水压力,雨淋阀后的管道内瓶水无水或充以有压气体。发生火灾时,由火灾自动报警系统开启预作用报警阀的电磁阀,配水管道开始排气、充水,使系统在闭式喷头动作前转换成湿式系统,系统管网压力开关或高位消防水箱流量开关直接启动消防水泵并在闭式喷头开启后立即喷水。

预作用系统的工作原理
预作用系统的工作原理

(二)适用范围

预作用系统可消除干式系统在喷头开放后延迟喷水的弊病,因此其在低温和高温环境可替代干式系统。系统处于准工作状态时,严禁管道内充水、严禁系统误喷的忌水场所应采用预作用系统。

四、雨淋系统

(一)工作原理

雨淋系统的工作原理
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自动控制开启雨淋报警阀和供水泵,向系统管网供水,由雨淋阀控制的开示喷头同时喷水。

(二)适用范围

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,雨淋系统主要适用于需大面积喷水以快速扑灭火灾的特别危险场所。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一定高度且必须迅速扑救初起火灾,或火灾危险等级属于危险级Ⅱ级的场所,应采用雨淋系统。

五、水幕系统

(一)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。发生火灾时,由火灾自动报警系统联动开启雨淋报警阀组,系统管网压力开关启动供水泵,向系统管网和喷头供水。

(二)适用范围

防火分隔水幕利用密集喷洒形成的水墙或多层水帘,可封堵防火分区的空洞,阻挡火灾和烟气的蔓延,因此适用于局部防火分隔处。防护冷却水幕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,使分隔物的完整性和隔热性免遭火灾破坏,因此适用于对防火卷帘、防火玻璃墙等防火分隔设施的冷却保护。

各系统适用范围总结
各系统适用范围总结

第三节 系统设计基本参数

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4类8级,即轻危险级、中危险级(Ⅰ、Ⅱ级)、严重危险级(Ⅰ、Ⅱ级)、仓库危险级(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级)。

(一)轻危险级

一般是指可燃物品较少、火灾放热速率较低、外部增援和人员疏散较容易的场所。

(二)中危险级

一般是指内部可燃物数量、火灾放热速率中等,火灾初期不会引起剧烈燃烧的场所。大部分民用建筑和工业厂房划归中危险级。根据此类场所种类多、范围广的特点,再细分为中危险Ⅰ和中危险Ⅱ级。

(三)严重危险级

一般是指火灾危险性大,且可燃物品数量多,火灾发生时容易引起猛烈燃烧并可能迅速蔓延的场所。

(四)仓库危险级

根据仓库储存物品及其包装材料的火灾危险性,将仓库火灾危险等级划分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级。仓库危险Ⅰ级一般是指储存食品、烟酒以及用木箱、纸箱包装的不燃或难燃物品的场所;仓库危险Ⅱ级一般是指储存木材、纸、皮革等物品和用各种塑料瓶、盒包装的不燃物品及各类物品混杂储存的场所;仓库危险Ⅲ级一般是指储存A组塑料与橡胶制品等物品的场所。

自动喷水灭火系统设置场所的火灾危险等级举例
自动喷水灭火系统设置场所的火灾危险等级举例

二、系统设计基本参数

自动喷水灭火系统的设计参数应根据建筑物的不同用途、规模及其火灾危险等级等因素确定。

(一)民用建筑和工业厂房的系统设计基本参数

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的规定。仅在走道设置洒水喷头的闭式系统,其作用面积应按最大疏散距离所对应的走道面积确定;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下表的规定值的1.3倍确定;干式系统的作用面积按下表规定值的1.3倍确定。字体最不利点处喷头的工作压力应经计算确定,且不应低于0.05MPa。

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

(二)民用建筑和厂房高大空间场所的系统设计基本参数

民用建筑和厂房高大空间场所采用的湿式系统,其设计基本参数应符合下表的规定。表中未列入的场所,应根据该表规定场所的火灾危险性类比确定。当民用建筑高大空间场所的最大净空高度大于12m且小于或等于18m时,应采用非仓库型特殊应用喷头。最大净空高度超过8m的超级市场采用的湿式系统,其设计基本参数应按仓库湿式系统设计基本参数执行。

民用建筑和厂房高大空间场所采用的湿式系统
民用建筑和厂房高大空间场所采用的湿式系统

(三)仓库的系统设计基本参数

对于仓库,系统的设计基本参数应根据仓库内物品的火灾危险性质、储存方式以及系统所选用的喷头类型,按照有关规定确定。

(1)仓库危险级Ⅰ级场所湿式系统的设计基本参数。火灾危险等级为仓库危险级Ⅰ级的储存仓库及类似场所,采用湿式系统时,其设计基本参数应符合下表的规定。

仓库危险级Ⅰ级场所湿式系统的设计基本参数
仓库危险级Ⅰ级场所湿式系统的设计基本参数

(2)仓库危险级Ⅱ级场所湿式系统的设计基本参数。

仓库危险级Ⅱ级场所湿式系统的设计基本参数
仓库危险级Ⅱ级场所湿式系统的设计基本参数

(3)仓库危险级Ⅲ级场所湿式系统的设计基本参数。

仓库危险级Ⅲ级场所湿式系统的设计基本参数
仓库危险级Ⅲ级场所湿式系统的设计基本参数
仓库危险级Ⅲ级堆垛湿式系统的设计基本参数
仓库危险级Ⅲ级堆垛湿式系统的设计基本参数

(4)混杂储存仓库湿式系统的设计基本参数。

混杂储存仓库湿式系统的设计基本参数
混杂储存仓库湿式系统的设计基本参数

(5)采用早期抑制快速响应喷头的系统设计基本参数。

采用早期抑制快速响应喷头的系统设计基本参数
采用早期抑制快速响应喷头的系统设计基本参数

(6)采用仓库型特殊应用喷头的湿式系统设计基本参数。

采用仓库型特殊应用喷头的湿式系统设计基本参数
采用仓库型特殊应用喷头的湿式系统设计基本参数

(四)局部应用系统设计基本参数

室内最大净空高度不超过8m时、保护区域总建筑面积不超过1000平方米及火灾等级为轻危险级或中危险级Ⅰ级场所的民用建筑可采用局部应用系统,局部应用系统为湿式系统,并应采用快速响应喷头,喷水强度不应低于6L/(min·㎡),持续喷水时间不应低于0.5h。喷头的选型、布置和作用面积应符合下列要求。

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

采用标准覆盖面积洒水喷头时作用面积内开放喷头数量
采用标准覆盖面积洒水喷头时作用面积内开放喷头数量

(2)采用扩大覆盖面积洒水喷头的系统,喷头应采用正方形布置,其布置间距应按照直立型、下垂型扩大覆盖面积洒水喷头的布置间距要求,且不应小于2.4m,作用面积应按开放喷头数量不少于6只确定。

(五)水幕系统设计基本参数

采用标准覆盖面积洒水喷头时作用面积内开放喷头数量
采用标准覆盖面积洒水喷头时作用面积内开放喷头数量

(六)防护冷却系统设计要求

当采用防护冷却系统保护防火卷帘、防火玻璃墙等防火分隔设施时,系统应独立设置,喷头设置高度不应超过8m;当设置高度为4~8m时,应采用快速响应洒水喷头;喷头设置高度不超过4m时,喷水强度不应小于0.5L/(s·m);当超过4m时,每增加1m,喷水强度应增加0.1L(s·m);喷头的设置应确保喷洒到被保护对象后布水均匀,喷头间距应为1.8~2.4m;喷头溅水盘与防火分隔设施的水平距离不应大于0.3m,与顶板的距离应符合有关要求;持续喷水时间不应小于系统设置部位的耐火极限要求。

(七)持续喷水时间

除另有特殊规定外,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。

第四节 系统主要组件及设置要求

一、洒水喷头

根据安装位置、热敏元件、保护面积、应用场所和灵敏度,洒水喷头可分为不同的类型,其设置要求也有所区别。

洒水喷头分类
洒水喷头分类

(一)洒水喷头分类

闭式洒水喷头具有释放机构,由玻璃球、易熔元件、密封件等零件组成。平时,闭式洒水喷头的出水口由释放机构封闭,达到公称动作温度时,玻璃球破裂或易熔元件融化,释放机构自动脱落,喷头开启喷水。闭式洒水喷头具有定温探测器和定温阀及布水器的作用。开式洒水喷头没有释放机构,喷口呈常开状态。

按照单只喷头的保护面积进行分类,喷头可分为标准覆盖面积洒水喷头和扩大覆盖面积洒水喷头。标准覆盖面积洒水喷头是指流量系数K大于或等于80,一只喷头的最大保护面积不超过20平方米的直立型洒水喷头、下垂型洒水喷头及一只喷头的最大保护面积不超过18平方米的边墙型洒水喷头;扩大覆盖面积洒水喷头是指流量系数K大于或者等于80,一只喷头的最大保护面积大于标准覆盖面积洒水喷头的保护面积且不超过36平方米的洒水喷头,包括直立型洒水喷头、下垂型洒水喷头和边墙型扩大覆盖面积洒水喷头。

根据灵敏度,喷头可分为快速响应洒水喷头、特殊响应洒水喷头和标准响应洒水喷头。参数略。

特殊类型洒水喷头,包括以下几种喷头:(1)干式直立洒水喷头,它是专用管段和安装于管段出口的洒水喷头组成的组件。在管段入口设有密封机构,在洒水喷头动作前,此密封机构可阻止水进入管段。(2)齐平式洒水喷头,即部分或全部本体(包括根部螺纹)安装在吊顶下平面以上,但热敏感元件的部分全部处于吊顶下平面以下的洒水喷头。(3)嵌入式洒水喷头,即全部或部分本体被安装在嵌入吊顶的护罩内的洒水喷头。(4)隐蔽式洒水喷头,即带有装饰盖板的嵌入式洒水喷头。(5)带涂层洒水喷头,即带有防腐作用或装饰作用的涂层或镀层的洒水喷头。(6)带防护罩洒水喷头,是指带有固定于热敏元件上防水罩,防止上方的水喷洒在热敏感元件上的洒水喷头。

洒水喷头的公称多动温度和色标
洒水喷头的公称多动温度和色标

(二)洒水喷头选型与设置要求

1.基本要求

设置闭式系统的场所,所选洒水喷头的类型和场所的最大净空高度应符合下表的规定,但仅用于保护室内钢屋架等建筑构件的洒水喷头和货架内置洒水喷头,可不受此表规定限制。闭式系统洒水喷头的公称动作温度宜高于环境最高温度30摄氏度。

洒水喷头类型和场所净空高度
洒水喷头类型和场所净空高度

2.洒水喷头选型

(1)对于湿式系统,在吊顶下布置洒水喷头时,应采用下垂型或吊顶型洒水喷头;顶板为水平面的轻危险级、中危险级Ⅰ级住宅建筑、宿舍、旅馆建筑客房、医疗建筑病房和办公室,可采用边墙型洒水喷头;易受碰撞的部位,应采用带保护罩的洒水喷头或吊顶型洒水喷头;在不设吊顶的场所内设置洒水喷头,当配水支管布置在梁下时,应采用直立型洒水喷头;顶板为水平面且无梁、通风管道等障碍物影响喷头洒水的场所,可采用扩大覆盖面积洒水喷头;住宅建筑和宿舍、公寓等非住宅类居住建筑宜采用家用洒水喷头。自动喷水防护冷却系统可采用边墙型洒水喷头。

(2)对于干式系统和预作用系统,应采用直立型洒水喷头或干式下垂型洒水喷头。

(3)对于水幕系统,防火分隔水幕应采用开式洒水喷头或水幕喷头,防护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,老年人、少儿、残障人士集体活动场所,超出消防水泵接合器供水高度的楼层,地下商业场所,宜采用快速响应喷头。当采用快速响应喷头时,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。

3.洒水喷头布置

(1)直立型、下垂型标准覆盖面积洒水喷头的布置。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洒水喷头的间距及相邻配水支管的间距,应根据系统设置场所的火灾危险等级、洒水喷头类型和工作压力确定,并应符合下表的规定,且不应小于1.8m。

直立型、下垂型标准覆盖面积洒水喷头的布置间距
直立型、下垂型标准覆盖面积洒水喷头的布置间距

注:1.设置单排洒水喷头的闭式系统,其洒水喷头间距应按地面不留漏喷空白点确定。2.严重危险级或仓库危险级场所宜采用流量系数大于80的洒水喷头。

(2)直立型、下垂型扩大覆盖面积洒水喷头的布置。直立型、下垂型扩大覆盖面积洒水喷头应采用正方形布置,其布置间距不应大于下表的规定,且不应小于2.4m。

直立型、下垂型扩大覆盖面积洒水喷头的布置间距
直立型、下垂型扩大覆盖面积洒水喷头的布置间距

(3)边墙型标准覆盖面积洒水喷头的布置。

边墙型标准覆盖面积洒水喷头的最大保护跨度与间距
边墙型标准覆盖面积洒水喷头的最大保护跨度与间距

(4)边墙型扩大覆盖面积洒水喷头的布置。边墙型扩大覆盖面积洒水喷头的最大保护跨度和配水支管上洒水喷头的间距,应按洒水喷头在工作压力下能够喷湿对面墙和邻近端墙距溅水盘1.2m高度以下的墙面确定,且保护面积内的喷水强度应符合民用建筑和工业厂房采用湿式系统的设计基本参数的规定。

(5)直立型、下垂型早期抑制快速响应洒水喷头、特殊应用洒水喷头和家用洒水喷头的布置。除吊顶型洒水喷头及吊顶下设置的洒水喷头外,直立型、下垂型早期抑制快速响应洒水喷头、特殊应用洒水喷头和家用喷头溅水盘与顶板的距离应符合下表的规定。

喷头溅水盘与顶板的距离
喷头溅水盘与顶板的距离(水印遮挡处数值为100)

(6)图书馆、档案馆、商场、仓库中通道上方洒水喷头的布置。图书馆、档案馆、商场、仓库中通道上方宜设有洒水喷头。洒水喷头与被保护对象的水平距离不应小于0.3m,喷头溅水盘与保护对象的最小垂直距离不应小于下表的规定。

喷头溅水盘与保护对象的最小垂直距离(单位:mm)
喷头溅水盘与保护对象的最小垂直距离(单位:mm)

(7)货架内置洒水喷头的布置。货架内置洒水喷头宜与顶板下洒水喷头交错布置,其溅水盘与上方层板的距离应付个相关规定,与其下部储物顶面的垂直距离不应小于150mm。当货架内置洒水喷头上方有孔洞、缝隙时,可在洒水喷头的上方设置挡水板。挡水板应为正方形或圆形金属板,其平面面积不宜小于0.12平方米,周围弯边的下沿宜与萨会喷头的溅水盘平齐。

(8)通透性吊顶超所洒水喷头的布置。装设网格、栅板类通透性吊顶的场所,当通透面积占吊顶总面积的比例大于70%时,喷头应设置在吊顶上方,且通透性吊顶开口部位的净宽不应小于10mm。开口部位的厚度不应大于开口的最小宽度,喷头间距及溅水盘与吊顶上表面的距离应符合下表的规定。

通透性吊顶场所喷头布置要求
通透性吊顶场所喷头布置要求

(9)闷顶和技术夹层内洒水喷头的设置。净空高度大于800mm的闷顶和技术夹层内应设置洒水喷头,当闷顶内敷设的配电线路采用不燃材料套管或封闭式金属线槽保护,风管保温材料等采用不燃、难燃材料制作,且无其他可燃物时,闷顶和技术夹层内可不设置洒水喷头。

(10)水幕喷头的布置。防火分隔水幕的喷头布置,应保证水幕的宽度不小于6m。采用水幕喷头时,喷头不应少于3排;采用开式洒水喷头时,喷头不应少于2排。防护冷却水幕的喷头宜布置成单排。

(11)防护冷却系统喷头的布置。当防火卷帘、防护玻璃球等防火分隔设施需采用防护冷却系统保护时,喷头应根据可燃物的情况,在防火分隔设施的一侧或两侧布置;外墙可只在需要保护的一侧布置。

(12)斜面顶板或吊顶场所的喷头布置。当顶板或吊顶为斜面时,喷头应垂直于斜面,并应按斜面距离确定喷头间距。坡屋顶的屋脊处应设一排喷头,当屋顶坡度不小于1/3时,喷头溅水盘至屋脊的垂直距离不应大于800mm;当屋顶坡度小于1/3时,喷头溅水盘至屋脊的垂直距离不应大于600mm。

(13)边墙型洒水喷头溅水盘与顶板和背墙的距离。

边墙型洒水喷头溅水盘与顶板和背墙的距离(单位:mm)
边墙型洒水喷头溅水盘与顶板和背墙的距离(单位:mm)

(14)喷头布置的其他要求。喷头应布置在顶板或吊顶下易于接触到火灾热气流并有利于均匀布水的位置。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的溅水盘与顶板的距离不应小于75mm,且不应大于150mm。当在梁或其他障碍物的下方布置洒水喷头时,洒水喷头与顶板之间的距离不应大于300mm。梁和张外物及密肋梁板下布置的洒水喷头,其溅水盘与梁等障碍物及密肋梁板底面的垂直距离不应小于25mm,且不应大于100mm。当在梁间布置洒水喷头时,洒水喷头与梁的距离应符合下表的规定。确有困难时,溅水盘与顶板的距离不应大于550mm,以避免洒水遭受阻挡。梁间布置的洒水喷头,其溅水盘与顶板的距离达到550mm仍不能符合下表要求时,应在梁地面的下方增设洒水喷头。洒水喷头与障碍物距离的其他要求,应符合国家消防技术标准和规定的规定。

洒水喷头与梁、通风管道等障碍物的距离
洒水喷头与梁、通风管道等障碍物的距离(单位:mm,水印遮挡处数值为780)

二、报警阀组

(一)报警阀组的分类及组成

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装置。

1.湿式报警阀组

(1)湿式报警阀组的组成。湿式报警阀是湿式系统的专用阀门,是只允许水流入系统,并在规定压力、流量下驱动配套部件报警的一种单向阀。湿式报警阀的主要元件为止回阀,其开启条件与入口压力及出口流量有关,它与延迟器、水力警铃、压力开关、控制阀等组成报警阀组。

湿式报警阀组的组成
湿式报警阀组的组成

(2)湿式报警阀的工作原理。湿式报警阀组中报警阀的结构有两种,即隔板座圈型和导阀型。隔板座圈型湿式报警阀的结构如下图所示。

隔板座圈型湿式报警阀
隔板座圈型湿式报警阀

隔板座圈型湿式报警阀上设有进水口、报警口、测试口、检修口和出水口,阀内部设有阀瓣、阀座等组件,是控制水流方向的主要可动密封件。在准工作状态时,阀瓣上、下充满水,水的压强近似相等。由于阀瓣上面与水接触的面积大于下面与水接触的面积,因此阀瓣受到的水压合力向下。在水压力及自重的作用下,阀瓣坐落在阀座上,处于关闭状态。当水源压力出现波动或冲击时,通过补偿器(或补水单向阀)使上、下腔压力保持一致,水力警铃不发出警报。,压力开关不接通,阀瓣仍处于准工作状态。补偿器具有防止误报(或误动作)功能。闭式喷头喷水灭火时,补偿器来不及补水,阀瓣上面的水压下降,当其下降到使下腔的水压足以开启阀瓣时,下腔内的水便向洒水管网及动作喷头供水,同时水沿着报警阀的环形槽进入报警口,流向延迟器、水力警铃,警铃发出声响警报,压力开关开启,发出电接点信号并启动自动喷水灭火系统的供水泵。

(3)延迟器的工作原理。延迟器是一个罐式容器,其入口与报警阀的报警水流通道连接,出口与压力开关和水力警铃连接,延迟器入口前安装有过滤器。在准工作状态下,可防止因压力波动而产生误报警。当配水管道发生渗漏时,有可能引起湿式报警阀阀瓣的微小开启,使水进入延迟器。但是,由于水的流量小,进入延迟器的水会从延迟器底部的节流孔排出,使延迟器无法充满水,更不能从出口流向压力开关和水力警铃。只有当湿式报警阀开启,经报警通道进入延迟器的水流将延迟器注满并由出口溢出时,才能驱动水力警铃和压力开关。

(4)水力警铃的工作原理。水力警铃是一种靠水力驱动的机械警铃,安装在报警阀组的报警管道上。报警阀开启后,水流进入水力警铃并形成一股高速射流,冲击水轮带动铃锤快速旋转,敲击铃盖发出声响警报。

水力警铃的构造
水力警铃的构造

2.干式报警阀组

(1)干式报警阀组的组成。干式报警阀组主要由干式报警阀、水力警铃、压力开关、空气压缩机、安全阀、控制阀等组成。报警阀的阀瓣将阀门分成两部分,出口侧与系统管路连接,内充压缩空气;进口侧与水源相连,配水管道中的气压抵住阀瓣,使陪睡管道始终保持干管状态,通过两侧气压和水压的压力变化控制阀瓣的封闭和开启。

干式报警阀组
干式报警阀组

(2)干式报警阀的工作原理。干式报警阀的构造如下图。其中,阀瓣、水密封阀座、气密封阀座组成隔断水、气的可动密封件。在准工作状态下,报警阀处于关闭位置,橡胶面的阀瓣紧紧地闭合于两个同心的水、气密封阀座上,内测为水密封圈,外侧为气密封圈,内、外侧之间的环形隔离室与大气相通,大气由报警接口配管通向平时开启的自动滴水球阀。在注水口加水加到打开注水排水阀有水流出为止,然后关闭注水口。注水是为了使气垫圈起密封作用,防止系统中的泄漏到隔离室或大气中。只要管道的气压保持在适当值,阀瓣就始终处于关闭状态。喷头开启后,干式报警阀自动开启,其后续一些列动作类似于湿式报警阀组。

干式报警阀的构造
干式报警阀的构造

3.雨淋报警阀组

(1)雨淋报警阀组的组成。雨雨淋报警阀是通过电动、机械或其他方式开启,使水能够自动流入喷水灭火系统并同时进行报警的一种单向阀。其按照结构可分为隔膜式、推杆式、活塞式、蝶阀式、感温式雨淋报警阀。雨淋报警阀广泛应用于雨淋系统、水幕系统、水喷雾系统等各类开式系统中。

雨淋报警阀组
雨淋报警阀组

(2)雨淋报警阀的工作原理。雨淋报警阀是水流控制阀,可通过电动、液动、气动及机械方式开启电磁阀或平衡阀来打开雨淋报警阀,其构造如下图所示。

雨淋阀的构造
雨淋阀的构造

雨淋报警阀的阀腔分成上腔、下腔和控制腔三部分。控制腔与供水管道连通,中间设限流传压的孔板。供水管道中的压力水推动控制腔中的膜片,进而推动驱动杆顶紧阀瓣锁定杆,锁定杆产生力矩,把阀瓣锁定在阀座上。阀瓣使下腔内的压力水不能进入上腔。控制腔泄压时,使驱动杆作用在阀瓣锁定杆上的力矩低于供水压力作用在阀瓣上的力矩,于是阀瓣开启,供水进入配水管道。

4.预作用装置

预作用装置由预作用报警阀组、控制盘、气压维持装置和空气供给装置等组成,它是通过电动、气动、机械或其他方式控制报警阀组开启,使水能够单相流入喷水灭火系统,并同时进行报警的一种单向阀组装置。

预作用报警装置的结构
预作用报警装置的结构

(二)报警阀组的设置要求

自动喷水灭火系统应根据不同的系统设施相应的报警阀组。保护室内钢屋架等建筑构件的闭式系统应设置独立的报警阀组,水幕系统应设置独立的报警阀组或感温雨淋阀。

报警阀组宜设在安全且易于操作、检修的地点,环境温度不低于4摄氏度且不高于70摄氏度,距地面高度宜为1.2m。设有报警阀组的部位应设置排水设施。水力警铃应设置在有人值班的地方ianfujin或公共通道的外墙上,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。串联接入湿式系统配水干管的其他自动喷水灭火系统,应分别设置独立的报警阀组,其控制喷头数计入湿式阀组控制的喷头总数。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。

雨淋报警阀组的电磁阀,在入口处应设置过滤器;并联设置雨淋报警阀组的雨淋系统,其雨淋报警阀控制腔的入口处应设置止回阀。

控制阀安装在报警阀的入口处,用于在系统检修时关闭系统。控制阀应保持在常开位置,保证系统时刻处于警戒状态。连接报警阀进出口的控制阀应采用信号阀,其启闭状态的信号应反馈到消防控制中心;采用其他阀门时,必须用锁具锁定阀位。

三、水流指示器

(一)水流指示器的组成

水流指示器是在自动喷水灭火系统中将水流信号转换成电信号的一种水流报警装置,一般用于湿式、干式、预作用、自动喷水-平面联用系统中。水流指示器的浆片与水流方向垂直,喷头开启后引起管道中的水流动,当浆片或膜片感知水流的作用力时带动微动开关动作,接通延时线路,延时器开始计时。达到设定的延时时间后,浆片仍朝水流方向偏转无法回位,电触点闭合,输出信号。当水流停止时,浆片和动作杆复位,触点断开,信号消除。

(二)水流指示器的设置要求

(1)水流指示器的功能是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仅保护不超过防火分区面积的同层场所外面每个防火分区和每个楼层均应设置水流指示器。

(2)仓库内顶板下洒水喷头与货架内置洒水喷头应分别设置水流指示器。

(3)当水流指示器入口前设置控制阀时,应采用信号阀。

四、压力开关

(一)压力开关的组成

压力开关是一种压力传感器,它是自动喷水灭火系统中的一个部件,其作用是将系统的压力信号转化为电信号。接压力开关的管道充水压力达到设定值时,压力开关受到水压的作用后接通电触点,输出信号,实现报警和启动消防水泵。

(二)压力开关的设置要求

(1)压力开关安装在系统管网或报警阀延迟器出口后的报警管道上。自动喷水灭火系统应采用压力开关控制消防水泵和稳压泵,并能调节启、停稳压泵的压力。

(2)雨淋系统和防火分隔水幕系统的水流报警装置应采用压力开关。

五、末端试水装置

(一)末端试水装置的组成

末端试水装置由试水阀、压力表以及试水接头等组成,其作用是检验系统的可靠性,测试干式系统和预作用系统的管道充水时间。

末端试水装置
末端试水装置

(二)末端试水装置的设置要求

(1)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。

(2)末端试水装置和试水阀应有标识,并设在便于操作的部位,距地面高度宜为1.5m.且应配备有足够排水能力的排水设施。

(3)末端试水装置试水接头的流量系数应与同楼层或同防火分区内选用的最小流量系数的喷头相等。末端试水装置的出水,应采用孔口出流的方式排入排水管道。排水立管宜设伸顶通气管,且管井不应小于75mm。

六、管道

(一)管道的工作压力

自动喷水灭火系统配水管道的工作压力不应大于1.2MPa。其他用水设施不应设置在自动喷水灭火系统的配水管道上。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0.4MPa。

(二)管道的材质

自动喷水灭火系统的配水管道应采用内外壁热镀锌钢管、涂覆钢管、不锈钢管或铜管。当报警阀入口前管道采用不防腐钢管时,应在报警阀前设置过滤器。

自动喷水灭火系统设置场所的火灾危险等级为轻危险级或中危险级Ⅰ级时,可采用氯化聚氯乙烯(PVC-C)管。采用氯化聚氯乙烯(PVC-C)管及管件时,系统应选用湿式系统,并应采用快速响应喷头;配水管及配水支管的直径不应超过DN80,且不应穿越防火分区;当设置在有吊顶场所时,吊顶内不应有可燃物,且吊顶材料应为不燃或难燃材料;当设置在无吊顶场所时,该场所的顶板应为水平、光滑顶板,且喷头溅水盘与顶板的距离不应大于100mm。

火灾危险等级为轻危险级或中危险级Ⅰ级的场所,洒水喷头与配水管道之间可采用消防洒水软管连接,但系统应为湿式系统,且消防洒水软管应设置在吊顶内,长度不应超过1.8m。

(三)管道的连接方式

(1)镀锌钢管、涂覆钢管可采用沟槽式连接件(卡箍)、螺纹或法兰连接方式。当报警阀前采用内壁不防腐的钢管时,可采用焊接方式连接。

(2)铜管可采用钎焊、沟槽式连接件(卡箍)、法兰和卡压等方式连接。

(3)氯化聚氯乙烯(PVC-C)管材、管件可采用粘接方式连接,与其他材质管材、管件连接时,可采用螺纹、法兰或沟槽式连接件(卡箍)连接。

(4)不锈钢管可采用沟槽式连接件(卡箍)、法兰和卡压等连接方式,不宜采用焊接方式。

(5)铜管、不锈钢管、氯化聚氯乙烯(PVC-C)管应采用配套的支架、吊架。

(6)系统中直径大于或等于100mm的管道,应分段采用法兰或沟槽式连接件(卡箍)连接。

(四)配水支管控制的喷头数量

配水管两侧每根配水支管控制的标准流量喷头数,轻危险级、中危险级场所不应超过8只,同时在吊顶上、下设置喷头的配水支管,上、下侧均不应超过8只。严重危险级和仓库危险级场所均不应超过6只。

(五)管道的直径

管道的直径应经计算确定。短立管及末端试水装置的连接管,其管井不应小于25mm。干式系统、预作用系统的供气管道,采用钢管时,管径不宜小于15mm;采用铜管时,管径不宜小于10mm。

第五节 系统控制

自动喷水灭火系统的消防水泵应同时具备自动控制、消防控制室(盘)远程控制和消防水泵房现场机械应急操作的启动方式。其中,自动控制启动方式应根据系统的不同类型而有所区别。

一、湿式系统和干式系统的自动控制

湿式系统和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设置的流量开关和报警阀组压力开关直接启动消防水泵。干式系统配水管道充水时间不宜大于1min。

二、预作用系统的自动控制

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启动消防水泵。由火灾自动报警系统和充气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;仅有火灾自动报警系统联动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2min。

三、雨淋系统和水幕系统的自动控制

雨淋系统和自动控制的水幕系统,当采用火灾自动报警系统控制雨淋报警阀时,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启动消防水泵;当采用充液(水)传动管控制雨淋报警阀时,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启动消防水泵。雨淋系统配水管道充水时间不宜大于2min。

四、预作用装置的自动控制

预作用装置的自动控制可采用仅由火灾自动报警系统直接控制,或由火灾自动报警系统和充气管道上设置的凯利开关控制的方式。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;处于准工作状态时严禁管道充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充气管道上设置的压力开关控制预作用系统。快速排气阀入口前的电动阀应在启动消防水泵的同时开启。

五、雨淋报警阀的控制

雨淋报警阀的自动控制可采用电动、液(水)动或气动方式。当雨淋报警阀采用充液(水)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。

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