31第3章自动喷水灭火系统

第3章自动喷水灭火系统重点：熟悉“自动喷水灭火系统设计规范”的有关条文，掌握其灭火原理、组成、使用、布置原则及设计计算方法。自动喷水灭火系统定义:是一种在发生火灾时，能自动打开喷头喷水灭火并同时发出火警信号的消防灭火设施。自动喷水灭火系统特征：通过加压设备将水送入管网至带有热敏元件的喷头处，喷头在火灾的热环境中自动开启洒水灭火。通常喷头下方的覆盖面积大约为12m2。自动喷水灭火系统扑灭初期火灾的效率在97%以上。自动喷水灭火系统闭式自动喷水灭火系统开式自动喷水灭火系统湿式自动喷水灭火系统干式自动喷水灭火系统干湿式自动喷水灭火系统预作用自动喷水灭火系统重复启闭预作用灭火系统自动喷水—泡沫连用灭火系统闭式自动喷水灭火系统雨淋系统水幕系统水喷雾灭火系统开式自动喷水灭火系统3.1闭式自动喷水灭火系统3.1.1系统的组成、工作原理和适用范围1.湿式自动喷水灭火系统(掌握)由闭式喷头、水流指示器、湿式报警阀、管网、末端试水装置及供水设施组成。工作原理：火灾发生初期，室内温度随之上升，当温度上升到足以使闭式喷头的感温元件爆破或融化脱落时，喷头即自动喷水灭火。Flash格式演示动画在这里单击鼠标左键播放火灾发生喷头开启水力警铃动作水流指示器动作报警阀动作末端试验阀开启高位水箱供水水泵接合器供水压力开关动作消防中心控制室水泵开启供水喷头正常喷水灭火报告发出指令喷头开启火灾发生末端试验阀开启水力警铃动作水泵开启供水报告发出指令压力开关动作消防中心控制室水流指示器动作喷头正常喷水灭火报警阀动作高位水箱供水水泵接合器供水1.湿式自动喷水灭火系统工作原理：管网中的水由静止变为流动，水流指示器被感应送出电信号。持续的喷水造成报警阀的上部水压低于下部水压。当压力差达到一定值时，报警阀自动开启，大部分水流向喷头灭火，一小部分水沿着报警阀的环行槽进入延迟器、压力开关及水力警铃发出火警信号。水流指示器和压力开关的信号通过控制器自动启动消防水泵，持续向管网供水。特点及适用场所：优点：灭火及时扑救效率高。缺点：由于管网中充有有压水，当渗漏时会损毁建筑装饰和影响建筑的使用。该系统只适用于环境温度4°Ct70°C的建筑物。2.干式自动喷水灭火系统(掌握)适用场所：温度低于4度或高于70度能用水灭火的建筑。特点：不怕冻、不怕环境温度高。比湿式系统多增设一套充气设备，排气设备。灭火速度较慢。与湿式系统类似，但控制信号阀的结构和作用原理不同。管网中平时充满有压气体，火灾时，喷头先喷出气体。火灾发生水力警铃动作水流指示器动作高位水箱气压罐供水水流进入喷水管网消防中心控制室水泵开启供水喷头正常喷水灭火火灾发生水力警铃动作水泵开启供水消防中心控制室水流指示器动作喷头正常喷水灭火高位水箱气压罐供水水流进入喷水管网喷头或排气阀开启放气干式报警阀开启干式报警阀开启压力开关动作压力开关动作喷头或排气阀开启放气3.预作用自动喷水灭火系统(掌握)由预作用阀、闭式喷头、管网、报警装置、供水设施以及探测和控制系统组成。特点：综合了火灾探测控制技术和自动喷水灭火技术，兼容了湿式和干式系统的特点，可代替干式系统，提高灭火速度和效率，也可代替湿式系统用与害怕管道和喷头故障而产生漏水或误喷的场所。用于对自动喷水灭火系统安全要求高的建筑物。冬季结冰和不能采暖的建筑物。3.1.2闭式自动喷水灭火系统设置范围了解设置范围1.单层公共建筑以及单层、多层和高层工业建筑的有关场合。见教材73-75页2.高层民用建筑的有关场合。见教材75页3.不适用于存在较多有关物品的场所。见教材75页3.2闭式自动喷水灭火系统的组件3.2.1闭式喷头1.普通喷头按感温元件分；玻璃球喷头和易熔合金喷头按安装形式、布水形状分为：直立型、下垂型、边墙型、吊顶型普通型和干式下垂型等。性能见77页表3-4。按工作温度分：见教材77页表3-52.特殊喷头有自动启闭喷头、快速反应喷头、大水滴喷头、大水量喷头（扩大覆盖面积喷头和扩大喷水强度喷头）3.2.2控制、检验和报警装置1.控制装置控制阀报警阀：分为湿式、干式和雨淋阀湿式报警阀：用于湿式系统，安装在立管上干式报警阀：用于干式系统，安装在立管上2.检验、报警装置检验装置：在系统末端接出的排水装置，有压力表，截止阀等报警装置：有水力警铃、延时器、压力开关、气压保持器等。3.监测装置：感温、感烟、感光火灾探测系统。水流指示器湿式报警阀雨淋报警阀3.水流报警装置水流报警装置主要有：水力警铃、水流指示器和压力开关。水力警铃水流指示器压力开关(1)水力警铃主要用于湿式喷水灭火系统，宜装在报警阀附近(连接管不宜超过6m)。作用原理:当报警阀打开消防水源后，具有一定压力的水流冲动叶轮打铃报警。水力警铃不得由电动报警装置取代。(2)水流指示器作用步骤:某个喷头开启喷水或管网发生水量泄漏时，管道中的水产生流动；引起水流指示器中桨片随水流而动作；接通延时电路后，继电器触电吸合发出区域水流电信号，送至消防控制室。(3)压力开关作用原理：在水力警铃报警的同时，依靠警铃管内水压的升高自动接通电触点，完成电动警铃报警，向消防控制室传送电信号或启动消防水泵。(4)延迟器定义：是一个罐式容器，安装于报警阀与水力警铃(或压力开关)之间。用途：防止由于水压波动原因引起报警阀开启而导致的误报。报警阀开启后，水流需经30s左右充满延迟器后方可冲打水力警铃。3.3闭式自动喷水灭火系统设计危险等级划分(了解)严重危险级:火灾危险性大、可燃物多、发热量大、燃烧猛烈且蔓延迅速中危险等级：火灾危险性较大、可燃物较多、发热量中等、燃烧初期不会引起迅速燃烧轻危险等级：火灾危险性小、可燃物量少、发热量较小3.3.1基本设计指标、参数见教材81页表3-9，3-10，3-11，82页表3-12(弄清喷水强度及作用面积等概念)喷水强度：单位L/min.m2作用面积：一次火灾中系统按喷水强度保护的最大面积。3.3.2喷头的布置(掌握)喷头间距不应大于教材82页表3-13的规定，并不宜小于2.4m。闭式系统的最大净空高度民用建筑和工业厂房为8m，仓库为9m，采用快速响应早期抑制喷头的仓库为12m。其他规定见表3-14，3-15，3-16喷头正方形布置X=B=2Rcos45oXXXX/2B/2BR喷头长方形布置AAAA/2B/2B喷头长方形布置A2+B2≤4R2B=2Rcos30ocos30o喷头菱形布置A=4Rcos30osin30oAAAA/2B/3BB3.3.3管道和组件的布置(掌握)轻危险等级和中危险等级配水支管上的喷头个数不超过8个严重危险等级配水支管上的喷头个数不超过6个湿式和预作用系统报警阀控制的喷头数不超过800个，有排气装置的干式系统不超过500个，无排气的式系统不超过250个。3.3.4闭式自动喷水系统水力计算(熟悉)确定管径（按87页表3-17估算）计算系统供水压力确定消防水箱的设置高度和选择消防水泵两种计算方法特性系数法作用面积法两种计算方法(掌握)特性系数法:自动喷水灭火系统中，利用喷头特性系数与管系特性系数计算所需流量与水压的方法。自最不利喷头处开始，逐段的计算直至累计流量达到规定值后，仅计算水头损失值作用面积法：按闭式自动喷水灭火系统的设计作用面积内喷头出水量计算管系所需流量与水压的方法。火灾发生时，由于是自火源点呈辐射状向四周扩散蔓延。特性系数法喷头1在工作水头H作用下出流量为喷头2的工作压力为H2=H1+h1-2喷头2的出流量为喷头3的出流量为喷头4的出流量为管段4-5的流量为q4-5=q1+q2+q3+q4管段4-5的特性系数为B4-5=q4-52/H5BHq121122hHHq33BHq44BHq特性系数法节点6的水压为H6=H5+h5-6管段d-6的流量需要修正（假设管段1-5与管段a-6上喷头数量、喷头间距完全一致，可利用管段1-5的特性系数计算流量为管段6-7的流量为q6-7=q5-6+qd-6累计流量为Qs=（1.15~1.30）QL时流量不再增加。5654654666HHqHBHBqdd特性系数法H=H1+H2+H3+H4H1为最不利喷头与水池最低水位差H2为管路水头损失H3为报警阀损失见89页表3-19H4为最不利喷头工作压力abcd123456HH'66H5压力线支管Ⅰ支管Ⅱ作用面积法按闭式自动喷水灭火系统的设计作用面积内喷头出水量计算管系所需流量和水压的方法。火灾发生时由于火焰是自火源点呈辐射状向四周扩散蔓延。故计算时假定1）作用面积为正方形或长方形2）其范围内上方的喷头全部开放喷水3）每个喷头喷水量相同这个面积内有15个喷头,总流量为满足要求mFL2.151602.12.1mLFB6.102.15160sLsL/95.19/33.11521648.102.15mBLsLsL/0.6/3.76016495.193.4雨淋系统（了解）适用场所1.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2.必须迅速扑灭初期火灾,且室内净空:民用建筑和工业厂房超过8米,仓库超过9米,采用快速响应早期抑制喷头的仓库超过12米的场所3.严重危险级二级工作原理平时,雨淋阀后的管网充满水或压缩空气,压力与进水管中水压相同.此时,雨淋阀由于传动系统中水压作用而紧紧关闭.发生火灾时,火灾探测器感受到火灾存在,立即向控制器送出火灾信号控制器将此信号转换为声光显示并相应输出释放控制信号打开传动管网上的传动阀门,自动释放传动管网中的压力水使传动管网中水压骤然降低.由于传动系统与进水管相连通的3.4雨淋系统工作原理：d=3mm的小孔阀来不及向传动系统补水,于是雨淋阀在进水管水压推动下瞬间自动开启水便立即充满管网并经开式喷头喷水灭火.设置部位见94页组成:开式喷头,管道系统,雨淋阀,火灾探测器,报警控制装置,控制组件等3.5水幕系统（了解）组成:水幕喷头,控制阀,探测系统,报警系统和管道等作用:不能直接用来扑灭火灾,而是与防火卷帘,防火幕配合使用,对他们进行冷却和提高其耐火性能,阻止火灾蔓延,也可单独使用,用来保护建筑物的门窗,洞口或在大空间造成防火水帘时起防火分隔作用.设置部位:见教材102页3.6水喷雾灭火系统一、灭火机理:当水以细小的雾状水滴喷射到正在燃烧的物质表面时会产生以下作用（掌握）1.表面冷却2.窒息3.乳化4.稀释二、适用范围:可用于扑灭固体火灾,闪点高于60度的液体火灾和电气火灾