第六章自动喷水灭火系统

第六章自动喷水灭火系统§6～1自动喷水灭火系统的设置原则1．本节教学内容和要求：1.1本节教学内容：（1）设置闭式自动喷水灭火系统的部位（2）应设雨淋喷水灭火系统的部位（3）应设水幕设备的部位（4）应设水喷雾灭火系统的部位2．教学内容和知识要点：2.1自动喷水灭火系统及其特点(一)自动喷水灭火系统：一种不需人操作、着火后自行喷水灭火，能有效控制扑灭初期火灾，同时发出火警信号的固定灭火装置（二）原理：发生火灾后，火焰和热气流上升至顶板，火灾探测器因光、热、烟等作用报警。当温度继续升高到热敏元件设定温度时，喷头自动打开喷水灭火。（三）特点⑴不需要人员操作，无人员伤亡⑵灭火成功率高，达90%以上，损失小⑶用水量少，着火初期自动喷水灭火，着火面积小⑷目的性强，直接面对着火点，灭火迅速，不会蔓延⑸造价高（四）技术统计⑴90年9月，美国总统布什签署宾馆饭店消防安全法，其中规定禁止联邦工作人员在执行公务时，住进没有安装自动喷水灭火系统的宾馆饭店。⑵88～93年，美国有400多人死于没有自动喷水灭火系统的宾馆、饭店。而有自动喷水灭火系统的宾馆饭店无一人死亡⑶纽约市火灾统计开启喷头数1≤2≤3≤4≤5≤10≤15≤20控灭火率％69.786.191.594.696.198.299.599.7（五）典型实例⑴着火的建筑美国宾夕法尼亚洲费城子午广场1号高层办公楼1969年建成。该大楼38层，只在地下室、30、31、34、35层等五层设有自动喷水灭火系统，根据该市新的建筑法规，计划在1993年进行改造改造时设置自动喷水灭火系统.⑵着火的时间92年2月23日晚，晚8时，22层感烟报警器报警，送到楼内消防控制中心，但没有通知消防队。20分钟后，路上行人见大楼冒烟，报告消防队⑶室内消火栓——无水消防队赶到后，发现消火栓水压不足，因减压阀调节有错误，延误灭火时机且22层吊顶内电线烧毁，全楼停电。⑷室外消火栓——烟气太大打算把水带接起来（240m），从楼梯上到22层灭火，但装修和家具燃烧产生的有毒烟气太大，楼顶封闭，烟气排不掉，能见度不到1米，无法靠近，只好撤回。⑸派人上楼打开天窗——失败派3名消防队员每人带着30分钟的氧气瓶沿楼梯上楼打开天窗排烟，不久发现其中一名消防队员在28层的窗户玻璃内拍打玻璃，后失去联系，又派8名消防队员上去营救，也失去类型。⑹直升飞机——打开通楼顶的门，排烟，但已失控这时想起直升飞机，直升飞机到后，打开通楼顶的门，排烟，消防队员下到30层将昏迷的8人救走，下到28层找到第一批3人的尸体，这时已到第二天早7时，大火烧了11个小时，大火已烧到26层。大火已无法扑灭。⑺寄希望于自喷为防止坍塌再伤消防队员，只好撤离。寄希望于30或31层的自动喷水灭火系统，当火烧到30层时，9个喷头发生作用，喷水灭火，到下午3时，火被全部扑灭。⑻总结①出警费城消防部门出动11个消防队，51辆消防车，330名消防队员②损失27人受伤，3人殉职，损失3亿美元①费城消防队经过努力没有做到的，几个喷头却做到了2.2闭式自动喷水灭火系统的设置部位在《建筑设计防火规范》（GBJ16-87）、《自动喷水灭火系统设计规范》（GB50084-2001）和《高层民用建筑设计防火规范》（GB50045-95）中做出了自动喷水灭火系统设置规定1.单层公共建筑以及单层、多层和高层工业建筑P862.高层民用建筑P862.2应设雨淋喷水灭火设备的部位2.3应设水幕设备的部位2.4应设水喷雾设备的部位P87§6～2自动喷水灭火系统的工作原理及组件2.1自动喷水灭火系统的工作原理1.湿式自动喷水灭火系统①定义：湿式系统是一种装有自动喷水闭式喷头，平时管道内充满水，用水作为系统自动驱动媒介的自动喷水灭火系统。是使用时间最长(已有100多年的历史)、应用最广泛、控火灭火率最高的一种闭式自动喷水灭火系统。占70％以上。②动作过程：发生火灾，火点温度达到设定温度时，喷头开启，因管道内充满水，所以喷头立即出水灭火，管内压力下降，③特点Ⅰ可靠性好，灭火及时，扑救效率高。Ⅱ管网中充有有压水，渗漏会损坏装饰和影响建筑的使用④适用场所：环境温度在4℃至70℃之间的绝大多数场所。2.干式自动喷水灭火系统①定义：干式系统是一种装有自动喷水闭式喷头，平时干式报警阀后管道内充满有压空气或氮气，以有压空气或氮气作为系统自动驱动媒介的自动喷水灭火系统。②动作过程：发生火灾，火点温度达到开启闭式喷头时，喷头开启，排气、充水、喷水、灭火。③特点：Ⅰ灭火时需先排气，故灭火不及时。Ⅱ管网平时不充水．对建筑物装饰无影响，对环境温度也无要求④适用场所：火灾危险性不高，环境温度低于4℃或大于70℃的场所。3.预作用喷水灭火系统①定义：预作用系统是一种装有自动喷水闭式喷头，平时配水管道内充满有压空气，报警后配水管道充水转换为湿式系统的自动喷水灭火系统。②动作过程：Ⅰ发生火灾时，火灾探测器报警后，自动控制系统控制闸门排气、充水，由干式变为湿式系统。Ⅱ当着火点温度达到开启闭式喷头时，才开始喷水灭火。③特点：Ⅰ弥补了干式和湿式二种系统的缺点Ⅱ需配套设置用于启动系统的火灾自动报警设备④适用场所：适用于准工作状态时，严禁滴漏或误喷的场所，以及环境温度低于4℃或大于70℃的场所4.雨淋喷水灭火系统①定义：一种装有开式喷头，由探测器、传动管或手动启动，控制一组喷头同时喷水的自动喷水灭火系统，亦称开式系统②动作过程：当建筑物发生火灾时由自探测器控制电磁阀或手动或传动管动开启控制闸门，使整个保护区域所有喷头同时喷水灭火，③特点：Ⅰ统反应快，灭火及时Ⅱ能有效地控制住火灾，防止火灾蔓延Ⅲ用水量大。④适用场所：适用于火势发展迅猛、火灾水平蔓延速度快、室内静空超高的高度危险场所，闭式喷头不能及时动作和控制的场所5.水幕系统①定义：一种装有水幕喷头（开式），喷头沿线状布置，喷出的水形成水帘或水墙，具有防火、分隔、冷却作用，阻断烟气和火势的蔓延，不具备直接灭火的能力的暴露防护系统②适用场所：Ⅰ防护冷却冷却防火卷帘、防火幕等防火发分隔物Ⅱ防火分隔水墙水帘阻火防烟（如舞台与观众之间）6.水喷雾灭火系统①定义：一种装有开式水雾喷头的雨淋系统。②动作过程：用喷雾喷头把水粉碎成细小的水雾滴之后喷射到正在燃烧的物质表面，通过表面冷却、窒息以及乳化、稀释的共同作用实现灭火。③特点：电气绝缘性好，不会造成液体火飞溅、灭火效率高。④适用场所：扑灭电力企业、石化企业、高层建筑可燃液体火灾、电气火灾注：家庭简易自动喷水灭火系统目前国外已开始对家庭消防的重视，强调保护人的安全。开发了一种在住宅房间的顶棚安装喷头和控制器的简单系统。这种喷头由红外线控制，能全方位旋转，自动寻找着火部位喷水，直到扑灭后停止。该灭火系统由生活用水管道供水，喷水量8L／min。2.2自动喷水灭火系统的主要组件及使用要求1.洒水喷头⑴作用喷水灭火报警⑵形式①闭式喷头闭式喷头实际上是一种感温阀门（即感温释放器），由喷头支架、溅水盘、热敏元件和密封组件组成，在设定的温度下，喷头能自动开启、喷水灭火，但不能恢复原状的喷头。有玻璃瓶式（欧洲）和易熔合金式（美国和日本）②开式喷头开式喷头即去掉热敏元件和密封组件的闭式喷头。有洒水喷头水幕喷头水雾喷头2.管道系统配水支管配水管配水干管配水立管供水总管3.报警阀组报警阀组是由报警阀和其它一些附件组成自动报警系统1）位置：安装在由总供水管接出的配水立管上，连接供水设备和洒水管网，2）作用①开启和关闭管网的水流，②传递信号至控制系统③启动水力警铃直接报警3)组成总控制阀——总控制阀上端连接报警阀，下端连接进水管，其作用是检修管网以及灭火结束后更花喷头时，关闭水源，他应处于敞开转台，以保证系统随时处于备用状态。报警阀——当某处发生火灾时，喷头打开喷水，管中压力下降，报警阀的上、下腔形成较大压差，阀瓣立即抬起，打开水流通道供水灭火，同时水流也经坐圈上的环形草不断进入延迟七并很快充满后，以一定的水压冲动水力警铃，发出铃声报警。报警阀应设在明显易见的地方，距地面1.2米，报警阀处的地面应有排水措施。采用闭式喷头的湿式和预作用喷水灭火系统，一个报警阀控制喷头数不宜超过800个，由排气装置的喷水灭火系统为500个，无排气装置的干湿喷水灭火系统为250个。试警铃阀——当进行人工试验检查，打开试警铃阀泄水，报警阀能自动打开，水流应迅速充满延迟器，并使压力开关及水力警铃立即动作报警。放水阀——进行检修或更换喷头时，放空管网中的雨水。水力警铃——为了保证驱动水力警铃的水流有一定的压力，工作压力不应小于0.05，水利警铃宜安装在报警阀附近，它与报警阀的连接管径为20，但最大长度不宜大于20。延迟器——延迟器是一个管式容器，它安装在报警阀与水利警铃之间，用于防止由于水源压力突然发生辩护而引起报警阀开启或应报警阀局部渗漏而进入警铃管道的水流起一个暂时容纳的作用，从而避免虚假报警。只有在火灾真正发生时，水流源源不断大量流入延迟器，经30s左右充满整个容器，然后冲入水力警铃。压力开关警铃管阀门4)附件水流指示器——为了尽快识别火灾发生的地点，在每一层楼的配水支装设水流指示器，已给出某一楼层水流流动的电信号次信号可送到消防控制室。试水装置——每个报警阀组控制的最不利点喷头处应设末端时水装置，其它防火分区、楼层的最不利点喷头出，均应设置直径为25mm的是水阀。末端试水装置应有是水阀、压力表以及试水接头组成，试水接头的出水口的流量稀疏，应等同于同楼层的火防火风区内的最小流量系数喷头。火灾探测器——电动的感烟、感温、感光火灾探测系统，由电器专业人员设计。§6～2自动喷水灭火系统的设计计算2.1建筑物的火灾危险等级建筑物的火灾危险等级①轻危险级：建筑高度为24m以下的旅馆、办公楼。②中危险级：Ⅰ级、（高层民用建筑、公共建筑（含单、多高层）：医院、疗养院；图书馆）Ⅱ级、（工业建筑），③严重危险级：Ⅰ级、Ⅱ级，（工业建筑）④仓库危险级：Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级2.2喷头的设计（1）喷头选用喷头的选用，应根据被保护建筑物或场所的实际情况和要求来决定，如安装地点的几何形状状、结构特点、最高环境温度、腐蚀情况、美观要求等来合理选择喷头。①一般原则Ⅰ同一间隔内喷头的热敏性能相同Ⅱ雨淋系统一个防护区内采用相同的喷头Ⅲ备用喷头不应少于总数的1%,且每种型号的备用喷头不少于10只②按温度喷头的动作温度＝环境温度+30℃Ⅰ公共、走廊、办公、居住用中温级喷头；Ⅱ厨房、不通风橱窗、闷顶内采用中温级喷头Ⅲ在蒸汽压力小于1kg/cm3的散热器附近两米以内的空间，采用高温级喷头，2~6米以内采用中温级喷头Ⅳ在设有保温的蒸气管上方0.76m和两侧0.3m以内的空间，应采用中温级喷头，在低压蒸气安全阀旁边两米以内，采用高温级喷头Ⅴ在装饰喷头的场所，应相互以防止腐蚀气体的情势，不得受外力的撞击，经常清除喷头上的尘土。（2）喷头布置形式①正方形通过几何图形可以得出以喷头A、B、C、D组成的正方形朋CD对角线的一半，即图中以只值为半径，绘出的喷头喷水保护圈，就不会出现空白点，并且重复覆盖面积又为最小。喷头间距为：X=2Rcos450式中R——喷头计算喷头半径(m)；X——喷头间距(m)。喷头与边墙的距离不应超过X/2。②矩形布置矩形布置喷头对角线之距离不得超过2R，喷头与边墙之距离不超过喷头间距或行距之半。③菱形布置菱形布置一般采用正三角形布置。（3）喷头与梁的距离（p74表3-10）（4）斜屋面下的喷头布置2.2管道的布置与管材管道的布置⑴管网型式①报警阀前Ⅰ系统设有多于1个报警阀时，宜为环状管网，进水管不宜少于两条Ⅱ否则枝状管网，②报警阀后Ⅰ布置原则使配水管入口处压力平衡(最好对称布置管道)⑵管径与喷头数①管径的确定应经过计算确定管径②短立管和试水装置的连接管管径不小于25mm③每根支管控制的喷头数Ⅰ轻中危险级不应超过8个Ⅱ严重和仓库危险级不应超过6个⑶压力①系统的工作压力不应大于1.2MPa,否则分区②配水管入口处的压力不宜大于0.4MPa,否则减压（4）与吊架距离①一般吊驾驭喷头的距离不应小于0.3M，据末端喷头的距离应小于0.75m②对原钢质的