建筑消防给排水-自动喷水灭火系统

2.4自动喷水灭火系统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。设置原则性质重要或火灾危险性大的场所1、人员密集、不易疏散的场所2、外部增援或救生困难的场所自动喷水灭火系统由水源、供水设施、喷头、管网、报警阀组、水流报警装置（水流指示器或压力开关）等组成。根据喷头形式（开、闭）分：报警阀的形式（湿式、干式、干湿两用、预作用、雨淋）分;一、系统分类1、闭式自动喷水灭火系统（1）湿式自动喷水灭火系统(原理)1）组成①闭式喷头

玻璃球型、易熔元件型

②管道镀锌钢管、防腐的钢管、铜管、不锈钢管

③报警装置

湿式报警阀

水力警铃

延迟器压力开关水流指示器火灾探测器④末端试水装置检验系统是否充满水。（3）优缺点充满水，灭火及时性好；漏湿，影响用户。（4）适用范围：4℃<t<70℃(5）报警阀控制喷头数湿式：≯800每个报警阀供水的最高与最低喷头位置高程≯50m湿式系统局部应用，适用于室内最大净空高度不超过8m、总建筑面积不超过1000m2的民用建筑中的轻危险级或中危险级Ⅰ级需要局部保护区域。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湿式自动喷水灭火系统工作原理链回链回链回链回湿式报警阀链回水力警铃主要用于湿式式喷水灭火系系统，宜装在在报警阀附近近(连接管不宜宜超过20m)。作用原理:当报警阀打开开消防水源后，，具有一定压压力的水流冲动叶轮打铃报报警。水力警铃不得由电电动报警装置取代代。链回水流指示器作用步骤:某个喷头开启喷水或管管网发生水量量泄漏时，管道道中的水产生流流动；引起水水流指示器中中桨片随水流流而动作；接通延时时电路后，继继电器触电吸吸合发出区域域水流电信号，送至至消防控制室室。链回压力开关作用原理：在水力警铃报报警的同时，，依靠警铃管管内水压的升升高自动接通电触点点，完成电动动警铃报警，，向消防控制制室传送电信号或启动消消防水泵。链回延迟器定义：是一个个罐式容器，，安装于报警阀阀与水力警铃铃(或压力开关关)之间。用途：防止由由于水压波动动原因引起报报警阀开启而而导致的误报。报警阀阀开启后，水水流需经30s左右充满延迟迟器后方可冲打水力警警铃。链回链回（2）干式自动喷喷水灭火系系统1）系统特特点管道中充满满气体（空空气或氮气气）。当建建筑物发生火灾火火喷头开启启排气、充充水灭火。。干式报警阀阀前管道中中充满有压压水。2）优缺点点对建筑物装装饰无影响响，灭火不不如湿式系系统及时3）适用范范围：t<4℃或t>70℃火灾发生水力警铃动作末端排气装置动作高位水箱气压罐供水水流进入喷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末端排气装置动作喷头正常喷水灭火高位水箱气压罐供水水流进入喷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干式自动喷喷水灭火系系统工作原原理链回4）干式报警阀阀：用于干式自自动喷水灭灭火系统报警阀控制制喷头数：：≯500干式系统、、预作用系系统应采用用直立型喷喷头或干式式下垂型喷喷头一个报警阀阀后的管网网容积不宜宜超过1500L(当有排气装装置时不宜宜超过3000L)。一个报警警阀控制的的喷头数不不宜超过500只。干式灭火系系统与湿式式灭火系统统基本一致致，只是干干式报警阀阀没有延迟迟器，干式式系统安装装普通喷头头时只能向向上安装，，安装专用用干式喷头头时可向下下安装，ESFR喷头和快速速响应喷头头不能用于于干式系统统。（3）预作用式自自动喷水灭灭火系统1）系统特特点发生火灾时时，火灾探测器器报警后，自自动控制系系统控制阀阀门排气、、充水，变为湿式系系统。只有当着着火点温度达到开启闭式喷喷头时，才才开始喷水灭灭火。2）优缺点点同时具备干干式、湿式式系统的特特点系统复杂，，造价高。。3）适用范范围：t<4℃或t>70℃替代干式系系统严禁漏水、、严禁误喷喷的系统4）预作用报警警阀：一般是雨淋淋阀出口端端配同规格格的湿式报报警阀构成成一套系统统。预作用报警警阀控制喷喷头数：≯≯800只干式系统、、预作用系系统应采用用直立型喷喷头或干式式下垂型喷喷头（4）重复复启闭预作作用灭火系系统或“循环环自动喷水水灭火系统统”1）系统特特点：扑灭灭火灾后自自动关闭、、复燃时再再次启动的的预作用系系统。类型：a系统控制阀阀的自动关关闭-启动动b喷头具有自自动启闭功功能2）适用范范围：灭火火后需及时时停止喷水水的场所我国目前无无此系统，，但将其纳纳入规范。。2、开式自自动喷水灭灭火系统（1）雨淋喷水灭灭火系统1）系统特特点：开式喷头；用水量大大2）适用范范围：火灾蔓延快快、危险性性大的建筑筑、严重危危险Ⅱ级雨淋报警阀阀（2）水幕系统1）系统特特点：不直接灭火火；阻火、、隔绝、冷冷却作用。属于暴露防防护灭火系系统。2）适用范范围：门、、窗、孔洞洞等部位3）特点：：防防护冷却却水幕防火分隔水水幕4）报警阀阀：雨淋阀阀3、自动喷喷水-泡沫沫联用灭火火系统特点：自喷喷+泡沫缸缸适用场所：：存在较大大易燃液体体的场所、I类地下汽车车库、I类修车库；；自动喷水-泡沫联用用灭火系统统应采用洒洒水喷头；；1、喷头（1）闭式喷头：喷口用由由热敏元件件组成的释释放机构封封闭，当达达到一定温温度时能自自动开启，，如玻璃球爆爆炸、易熔合金脱脱离。（2）开式喷头：根据用途途分为开启启式、水幕幕式、喷雾雾式。二、喷头及及控制配件件各种类型喷喷头适用场场所1喷头类别适用场所闭式喷头玻璃球洒水喷头因具有外形美观、体积小、重量轻、耐腐蚀、适用于宾馆等要求美观高和具有腐蚀性场所易熔合金洒水喷头适用于外观要求不高、腐蚀性不大的工厂、仓库和民用建筑直立型洒水喷头适合安装在管路下经常有移动物体的场所，或在尘埃较多的场所下垂型洒水喷头适用于各种保护场所各种类型喷喷头适用场场所2喷头类别适用场所闭式喷头边墙型洒水喷头安装空间狭窄、通道状建筑适用此种喷头吊顶型喷头属装饰型喷头，可安装于旅馆、客厅、餐厅、办公室等建筑普通型洒水喷头可直立、下垂安装，适用于有可燃吊顶的房间干式下垂型洒水喷头专用于干式喷水灭火系统的下垂型喷头各种类型喷喷头适用场场所3喷头类别适用场所开式喷头开式洒水喷头适用于雨淋喷水灭火和其他开式系统水幕喷头凡需保护的门、窗、洞、檐口、舞台口等应安装这类喷头喷雾喷头用于保护石油化工装置、电力设备等各种类型喷喷头适用场场所4喷头类别适用场所特殊喷头自动启闭洒水喷头这种喷头具有自动起闭功能，凡需降低水渍损失场所均适用快速反应洒水喷头这种喷头具有短时启动效果，凡要求启动时间短场所均适用大水滴洒水喷头适用于高架库房等火灾危险等级高的场所扩大覆盖面洒水喷头喷水保护面积可达30～36平方米，系统造价低2、报警阀阀作用：开启启和关闭管管网的水流流，传递控控制信号至至控制系统统并启动水水力警铃直直接报警。。（1）湿式报警阀阀:安装在立管管上用于湿式自自动喷水灭灭火系统；；（2）干式报警阀阀：用于干式自自动喷水灭灭火系统（3）雨淋阀：用于雨淋、、预作用、、水幕、水水喷雾自动动喷水灭火火系统。3、水流报报警装置水流报警装装置主要有有：水力警铃、、水流指示示器和压力力开关。水力警铃水流指示器压力开关1、喷水强度（（L/min·m2）据危险程度度轻危险级、、中危险级级（I/II)严重危险级级(I/II)、仓库级(I/II/III)2、喷头间距3、喷头的的保护面积积喷头保护面面积＝同一一根配水支支管上相邻邻喷头的距距离×相相邻配水支支管之间距距离三、喷头及及管网布置置IIIIII注：系统最最不利点的的工作压力力，不应低低于0.05MPa。1626012严重危险级级86中危险级0.101604轻危险级喷头工作压压力(MPa)作用面积(m2)喷水强度（L/min.m2）火灾危险等等级民用建筑和和工业厂房房的系统设设计基本参参数直立型、下下垂型喷头头布置（同一根配配水支管喷喷头间距及及相邻支管管间距）1.59.03.63.0≥121.711.53.63.481.812.54.03.662.220.04.54.44喷头与端墙墙最大距离（m）喷头最大保保护面积（m2）矩形或平行行四边型长边边长（m）正方形边长（m）喷水强度（L/min.m2）注：一般不不宜小于2.4m4、喷头布布置原则保护区域获获得一定喷喷水强度5、喷头的的选择和布布置（1）选择择1）根据设设置场所，，选择系统统→喷头（（开、闭））2）喷头的的温级（高高于环境30℃）（2）布置置1）尽早探探测到火灾灾2）不受建建筑结构的的影响（墙墙、梁、柱柱的影响））6、管网的的布置（1）形式：侧边式中中央式式（2）支管管喷头数：：严重、仓仓库危险≯6个轻中危险≯≯8个（3）报警警阀控制喷喷头数湿式、预作作用：≯≯800干式：≯≯500每个报警阀阀供水的最最高与最低低喷头位置置高程≯50m；自动喷水系系统设有2个及以上上报警阀时时，报警阀阀组前的管管网设置成成环状。链回喷头布置建筑物、构筑物危险等级划分每只喷头最大保护面积（㎡）喷头间最大水平间距（m）喷头与墙柱之间的最大水平间距（m）严重危险级生产建筑8.02.81.4贮存建筑5.42.31.1中危险级12.53.61.8轻危险级20.04.42.2标准喷头的的保护面积积和间距通常喷头的的布置形式式有：正方形、长长方形、菱菱形。XXXX/2B/2BR喷头正方形形布置XXXX/2B/2BRAAAA/2B/2B喷头长方形布置

A2+B2≤4R2

B=2Rcos30ocos30o喷头菱形布置

A=4Rcos30osin30oAAAA/2B/3BB四、水力计算水力计算目目的1、确定DN2、确定H3、选择升压贮贮水设备自动喷水灭灭火系统设设计计算的的基本参数数按照《自自动喷水灭灭火系统设设计规范》》(GB50084-2001)2005年版的规定定来选取。。（一）设计计步骤：（1）根据保护护对象的性性质，划分分其危险等等级和选择择系统；（2）确定作用用面积和喷喷水强度；；（3）喷头的布布置形式和和保护面积积；（4）确定作用用面积内的的喷头数；；（5）确定作用用面积的形形状；（6）确定第一一个喷头的的压力和流流量；（7）计算作用用面积内的的设计秒流流量；（8）校核喷水水强度；（9）计算系统统压力；（10）确定系统统水源和减减压措施。。（二）、特特性系数法法（逐点计计算法）从系统设计计最不利点点喷头开始始，沿程计计算各喷头头的压力、、喷水量和和管段的累累积流量、、水头损失失，直至某某管段累积积流量达到到设计流量量为止。此此后的管段段流量不再再累计，仅仅计算水头头损失。A、设计原理1、管系特特性系数Bg：管系特性性系数可由由管系流量量总输出处处（点）及及该点所应应具有之水水压值求得得：Bg－管系特性系系数Q(n-1)-n－（n-1）~n管段段流流量量（（L/s）Hn－节点点n水压压（（m水柱柱））2、管管系系在在另另一一水水压压作作用用下下时时，，即即可可由由已已知知的的管系系特特性性系系数数Bg求出出此此时时管管系系的的流流量量为为3、若若两两根根支支管管的的喷喷头头构构造造、、数数量量、、管管段段、、长长度度、、管管径径都都相相同同，，则则这这两两个个支支管管的的管系系特特性性系系数数相同同，，即即Bga=Bgb。4、配配水水管管流流向向配配水水支支管管的的流流量量与与配配水水支支管管和和配配水水管管连连接接处处管管内内压压力力的的平平方方根根成成正正比比。B、、设计计计计算算的的基基本本参参数数1、、喷喷头头的的工工作作压压力力1kg/cm2=10mH2O=100KPa；；（（5mH2O）2、、喷头头出出水水量量q－喷头头流流量量（（L/min））P－－喷头头工工作作压压力力（（MPa）K－－喷头头流流量量系系数数，，标标准准喷喷头头K=804、、作用用面面积积与设计计喷喷水水保保护护的的最最大大面面积积矩形形（（长长边边//支支管管））5、、设计计喷喷水水强强度度（L/min.m2）3、、喷喷头头的的间间距距火灾危险等级喷水强度（L/min.m2）作用面积(m2)喷头工作压力(MPa)轻危险级41600.10中危险级I级6II级8严重危险级I级12260II级16注：系统最不利点的工作压力，不应低于0.05MPa。民用用建建筑筑和和工工业业厂厂房房的的系系统统设设计计基基本本参参数数链回回2（1）确确定定最最不不利利处处的的作作用用面面积积，，计计算算作作用用面面积积的的边边长长。。一一般般采采用用矩矩形形布布置置，，且且长长边边//配水水支支管管。。（2））选选定定最最不不利利喷喷头头开开始始节节点点编编号号。。喷喷头头处处、、管管径径改改变变处处、、管管道道分分支支处处为为节节点点。。从最最不不利利点点开开始始，，按按喷喷头头类类型型、、计计算算喷喷头头的的流流量量、、管管段段累累积积流流量量、、各各管管段段管管径径。。直直到到累累计计流流量量增增加加到到设设计计流流量量为为止止。。C、、具体体计计算算步步骤骤（3））确确定定喷喷头头和和管管段段的的流流量量第一一个个喷喷头头出出流流量量4-5管段段流量量为：：Q4-5=q1+q2+q3+q4节点5处水水压为为：H5＝H4+h4-5节点5无出出流量量，故故Q5-6=Q4-5h5-4=A5-4·L5-4·Q25-4喷头2的出出流量量为：：喷头3、4的出出流量量，同同理为为：h1-2—管段1-2的水水头损损失节点6处水水压为为:H6＝H5+h5-6Q6-5=Q4-5计算6-7管段的的水头头损失失为流流量为为：h6-7=A6-7·L6-7·Q26-7计算第第三根根支管管7-III与配水水管连连接处处节点7处水压压为：：H7＝H6+h6-7作用面面积内内循环环上述述计算算4项（支支管流流量、、配水水管流流量、、配水水管管管段内内水头头损失失，支支管与与配水水管连连接处处压力力）。。直到管管段累累积流流量达达到设设计流流量为为止，，流量量不再再增加加，只只计算算管段段水头头损失失，求求出计计算管管路的的总水水头损损失。。QS=QS——系统的的设计计流量量，L/s，qi——最不利利点处处作用用面积积内各各喷头头节点点的流流量，，L/min;n———系统最最不利利点处处作用用面积积内的的喷头头数量量。（4））系统统的设设计流流量作用面面积内内的喷喷水强强度不不低于于规范范确定定的数数值；；轻、中中危险险级最最不利利4个个喷头头的平平均喷喷水强强度不不小于于规范范数值值的0.85倍倍；严重和和仓库库危险险级最最不利利4个个喷头头的平平均喷喷水强强度不不小于于规范范的数数值。。（5））校核核喷水水强度度（6））计算算水头头损失失，确确定H沿程:H=Z+∑∑h+hr+h0hr—报警阀阀的局局部水水头损损失：：湿式式报警警阀0.04MPa；水流指指示器器取0.02MPa；雨淋阀阀取0.07MPa。Z—系统入入口与与最不不利喷喷头的的高程程差，，可正正可负负。hj＝iL局部：：当量量长度度法（7））管道道系统统减压压措施施为了各各分支支管段段水压压均衡衡，可可采用用减压压孔板板、节节流管管和减减压阀阀。减压孔孔板节流管管减压阀阀防防止止堵塞塞，阀阀前安安装过过滤器器。(10-2MPa)(10-2MPa)（三））、作作用面面积法法对于轻轻和中中危险险级的的民用用建筑筑可以以满足足要求求。A、设计原原理1、喷喷头出出水量量与压压力的的平方方根成成正比比，系系统最最不利利喷头头压力力满足足规范范要求求，作作用面面积内内其他他喷头头压力力都大大于最最不利利喷头头压力力，出出流量量多；；2、建筑筑物内内着火火是点点，实实际动动作喷喷头更更少；；3、喷头头间距距是按按规范范规定定的喷喷水强强度计计算的的，最最不利利点满满足要要求，，作用用面积积内其其他喷喷头的的喷水水强度度更大大；4、采取取减压压措施施保证证作用用面积积内各各个喷喷头处处压力力平衡衡；5、按照照一个个喷头头的喷喷水流流量为为基准准进行行计算算。B、设计计计算的的基本本参数数1、喷喷头的的工作作压力力1kg/cm2=10mH2O=100KPa；；（5mH2O）2、喷头出出水量量3、喷头的的保护护面积积（1））最大大保护护面积积标准洒洒水喷喷头的的间距距和最最大保保护面面积（（规范范规定定）喷水强度(L/min.m2)46812-20喷头最大间距（m）正方形布置4.43.63.43.0长方形布置4.54.03.63.6喷头的最大保护面积（m2）20.012.511.59.0（2））最小小保护护面积积1）根根据喷喷头最最小间间距As＝2.4××2.4＝5.76m22）根据喷头头最小压压力例4、作用面积积与设计喷水水保护的的最大面面积矩形（长长边//支管））5、设计喷水水强度（L/min.m2）C、具体计算算步骤1、分析析