喷淋技术.docx

1、喷淋技术第六节 自动喷水灭火系统自动喷水灭火系统装置是一种发生火灾时，能自动作用打开喷头喷水灭火，同时发出火警信号的消防给水设备，该装置多设于容易自然而无人管理的仓库以及对消防要求较高的建筑物或个别房间。起火蔓延很快的场所或危险性很大的建筑物内。设置各类自动喷水灭火系统的场所见表421。表4 21 设置自动喷水灭火系统的原则自动喷水灭火系统类型设 置 原 则设置闭式喷水灭火系统（湿式、干式、预作用式）1.50000纱锭的棉纺厂的开包、清花车间；等于或大于5000锭的麻纺厂的分级、梳麻车间：服装、针织高层厂房；面积1500m2的木器厂房；火柴厂的烤梗、筛选部位：泡沫塑料厂的预发、成型、切片、压花

2、部位；2.占地面积1000m2的棉、毛、丝、麻、化、纤、毛皮及其制品库房；占地面积积 6000 m2的香烟、火柴库房；建筑面积500m2的可燃物品的地下库房；可燃、难燃物品的高架库房和高层库房（冷库除外）；省级以上或藏书100万册图书馆的书库；3.1500个座位的剧院观众厅：舞台上部(屋顶采用金属构件时)、化妆室、道具室、贵宾室； 2000个座位的会堂或礼堂的观众厅、舞台上部、贮藏室、贵宾室；3000个座位的体育馆、观众厅的吊顶上部、贵宾室、器材间、运动员休息室。4.省级邮政楼的信函和包裹分检间，邮袋库；5.每层面积300m2或建筑面积9000m2,的百货楼、展览楼；6.设有空气调节系统的旅馆

3、、综合办公楼内的走道、办公室、餐厅、商店、库房和无楼层服务台的客房； 7.飞机发动机实验台的准备部位；8.国家级文物保护单位的重点砖木或木结构建筑；9.一类高层民用建筑（普通住宅、教学楼、普通旅馆、办公楼以及建筑中不宜用水扑救的部位除外）的主体建筑和主体建筑相连的附属建筑的下列部位：舞台、观众厅、展览厅、多功能厅、门厅、电梯厅、舞厅、餐厅、厨房、商场营业厅和保龄球房等公共活动用房；走道（电信楼内走道除外）、办公室和每层无服务台的客房；25辆的汽车停车库和可燃品库房；自功扶梯底部和垃圾道顶部；避难层或避难区；10.二类高层民用建筑中的遥石场营业厅、展览厅、可燃物陈列室；11.建筑高度 100m的

4、超高层建筑（卫生间、厕所除外）；12.高层民用建筑物顶层附设的观众厅、会议厅；13. 、类地下停车库、多层停车库和底层停车库；14.人防工程的下列部位；使用面积1000m2的商场、医院、旅馆、餐厅、展览厅、旱冰场、体育场、舞厅、电子游艺场、丙类生产车间、丙类和l一类物品库房等；800个座位的电影院、礼堂的观众厅，且吊顶下表而至观众席地面高度8m时舞台面积 200m2时。设置水幕系统1.1500个座位的剧院和2000个座位的会堂、礼堂的舞台口、以及与舞台相连的侧台、后台的门窗侧口；2.应设防火墙等防火分隔物而无法设置的开口部位；3.防火卷帘或防火幕的上部；4.高层民用建筑物内800个座位的剧院、

5、礼堂的舞台口和设有防火卷帘、防火幕的部位；5.人防工程内代替防火墙的防火卷帘的上部设置雨淋灭火系统1.火柴厂的氯酸钾压碾厂房，建筑面积100 m2生产、使用硝化棉、喷漆棉、火胶棉、赛璐珞胶片、硝化纤维的厂一房；2.建筑面积60m2或储存量2T的硝化棉、喷漆棉、赛璐洛胶片、硝化纤维的库房；3.日装瓶数量3000瓶的液化石油储备站的灌瓶间、实瓶库；4.1500个座位的剧院和2000个座位的会堂舞台的葡萄架下部；5.乒乓球厂的轧坯、切片、磨球、分球检验部位；6.建筑面积400m的演播室；建筑面积500mZ的电影摄影棚；7.火药、炸药、弹药及火工品工厂的有关工房或工序；设置水喷雾灭火系统1.单台储油量

6、5T的电力变器；2飞机发电机试验台的试车部位；3.异类民用建筑高层主体建筑内的可燃油浸电力变压器室，充有可燃油由高压电容器和多油开关等。一 系统分类：按照喷头开闭的方式分为： 湿式自动喷水灭火系统闭式自动喷水灭火系统：干式自动喷水灭火系统 预作用式自动喷水灭火系统 雨淋喷水灭火系统开式自动喷水灭火系统：水幕喷水灭火系统 水喷雾喷水灭火系统 （一）、 湿式自动喷水灭火系统管网中的管道内充满有压水，火灾时，当温度升高到喷头开启温度时，喷头的闭锁熔化脱落，水即从喷头灭火，同时发出火警信号。适用于常年温度在470之间的场所；具有动作迅速，作用简明的优点；但是可能由于渗漏会损失建筑装饰。（二）、干式自动

7、喷水灭火系统干式系统是由湿式系统发展而来的，平时管网内充满压缩空气，火灾时，温度上升到一定值时，闭锁脱落，气体喷出，管网压力降低，使压力水打开控制信号阀，压力水进入配水管网灭火。干式系统的动作要比湿式系统慢50%。因为先排气，然后阀门启中，差动式（利用报警阀气压面的差动式比，一般为1：51：6气压面的压力小于0.240.31MPa）组成：一套干式阀、空压机、排气阀和向上安装的喷头。干式下垂型喷头。适用于小于4或大于70的建筑物内场所。该系统克服了湿式系统的缺点，但是由于需要排气动作比湿式系统慢；为加快动作喷头向上安装，一定体积时要设“快速排气器”。 （三）、预作用式自动喷水灭火系统预作用式自动

8、喷水灭火系统适用于不允许有水渍损失或误动及寒冷环境的建筑。该系统包括火灾探测器系统和预作用阀，带压缩空气和氮气，其压力不宜大于2 9KPa，充气时宜先注入少量的清水封闭阀门；火灾时由火灾探测器两路不同探测信号自动开启预作用阀使管道充水。同时打开报警区域的排气阀，水泵启动宜在2min内充满管道，由干式转为湿式自动系统。只有当着火点温度达到开启闭式喷头时，才开始喷水灭火。 图4-24 干式系统示意图1- 供水管；2-闸阀；3-干式阀；4、12-压力表；5、6-截止阀；7-过滤阀； 8、14-压力开关；9-水力警铃；10-空压机；11-止回阀；13-安全阀；15-火灾报警控制阀；16-水流指示器；1

9、7-闭式喷头；18-火灾探测器 该系统弥补了上述两种系统的缺点，适用于建筑装饰要求高，灭火要求及时的建筑物。其基本组成：水源、加压设施、稳压设施、压力气源、报警装置、管网及闭式喷头。（四）、雨淋喷水灭火系统:雨淋喷水灭火系统是一种喷头常开的灭火系统，也是自动喷水系统的一种，系统所使用的喷头为开式喷头。发生火灾时，系统保护区域上的所有喷头喷水，形似下雨降水。闭式喷水火灾系统在灭火时只有火焰直接影响到的喷头才被开启喷水，由于喷头开放的速度往往慢于火势的速度，因此往往不能控制火情。 雨淋喷水灭火系统克服了以上缺点，适用于大面积喷水快速灭火的特殊场所（如下大于400m2 的演播室、大于500m2的电影

10、摄影棚）。雨淋阀之后的管道平时为空管，火灾时由火灾探测系统中两路不同的探测信号自动开启雨淋阀，由该雨淋阀控制的系统管道上的所有开式喷头同时喷水，达到灭火目的。1、组成：火灾探测器传动控制系统，带有雨淋阀的形式自动灭火系统自动控制系统采用火灾探测器、传动管网或易熔锁封来启动雨淋阀。2、雨淋阀系统主要的特殊部件有1）、开式喷头；2）、雨淋阀：分为A、B两室，B室为与开式喷头连接。A室与充水的水泵连接，为水室；阀板将两室隔开，由一个制动器将阀板锁住在阀座上，使A室的水不能进入B室。发生火灾时，传动管自动或手动泄压，使阀板迅速开启，供水进入喷水管网后出水灭火。图4-26 水幕系统示意图3、火灾探测器传

11、动控制系统：雨淋阀开启方式有手动和自动，一一介绍如下：（1）带闭式喷头的传动管系统：闭式喷头作为感温组件探测火灾，任一支喷头开启，传动管内水压下降，即可开启雨淋阀，为防止静水压对雨淋阀缓开的影响，静水压不应超过雨淋阀前水压的1/4。见图427及图428(C)(2)易燃锁封的钢索绳装置：当易燃锁封4受热熔化脱开后，传动阀自动开启、传动管排水，传动管内压力下降，自动开启雨淋阀，图428(a)图4-27闭式喷头传动网1-传动管网；2-闭式喷头；3-管道吊架；4-墙壁；5-顶棚自动控制装置：火灾发生时，由火灾探测器报警信号直接开启雨淋阀的电磁排水阀排水，使雨淋阀自动开启。见图428（b）图4-28 雨

12、淋阀传动装置示意图（五）、水幕消防灭火系统该系统不直接用于灭火，而是用于防火隔断或进行防火分区及局部降温保护，多与防火卷帘配合使用。在有些大空间，既不能用防火墙，又无法作防火卷帘，只能用水幕系统来作防火分隔或防火分区。如两间生产车间：其中一车间是易燃车间，但由于工艺流程不断，这时可设置水幕系统。图 4-30 水喷雾灭火系统示意图 1-雨淋阀；2-水流器；3-压力开关；4-水泵结合器；5-开式喷头；6-电磁阀；7-电气自控箱；8-系统试水；9-手动快开阀门；10-水力警铃；11-火灾报警控制屏；12-闸阀；13-消防水泵；14-按钮；15压力表；16-安全阀；17-传动装置；18-单向阀；19-

13、消防水池；20-高位水池；21-排水漏斗；22-消防水泵试水阀；23-3mm小孔闸阀；24-试水阀；25-传动管上的开式喷头1组成：水幕消防灭火系统由洒水喷头采用开式水幕喷头、洒水管网平时不充水、控制阀采用雨淋阀与水源。水幕系统的开启装置可采用自动或手动两种方式，采用自动开启装置时应同时设有该手动开启装置。该控制阀可以是雨淋阀、干式报警器、电磁阀、手动球阀和蝶阀。 （六）水喷雾喷水灭火系统 水喷雾喷水灭火系统用水喷雾头取代雨淋灭火系统中的干式洒水喷头，及形成水喷雾灭火系统。水喷雾是水在喷头内直接经历冲撞。回转和搅拌后在喷射出来的成为细微的水滴而形成的。它具有较好的冷却、窒息与电绝缘效果，灭火效

14、率高，可扑灭液体火灾、电器设备火灾、石油加工厂，多用于变压器等。二、湿式自喷系统的组成：湿式自动喷水灭火系统由水源（供水设备）、控制信号阀、火灾控制器、配水管网、喷头、报警控制装置等组成。1、水源：与室内消火栓系统一样，也需要水源满足最不利点喷头所需的水量和水压（0.1MPa）。高位水箱贮存十分钟用水量，一般按十个喷头，即10L/s 计算，贮水池贮存1小时水量。2、配水管网： 1）、供水干管：每一单元喷头管网宜布置成树枝状，但作为一个建筑物的自喷系统其给水干管应布置成环状，进水管不少于两条，与干管相连，一条发生故障时，另一条进水管保证全部用水量。当两者压力相近时，供水环状干管，可与消火栓系统合

15、为一个系统但必须在控制阀前分开。2）配水管网：自喷系统配水管网分为配水干管、配水立管、配水支管、分布支管a、配水立管：最好设在配水干管的中央。图431 湿式自喷灭火系统示意图 b、配水支管：和干管应在配水立管两侧均匀分布。 c、配水支管应在配水支管两侧均匀分布。d、每根配水支管和分布支管直径均不应小于25mme、每根分布支管的喷头对于请危险和中危险不应超过8个，对严重危险级不超过6个（目的是控制配水支管管径50mm）f、为了便于检修管道内的水放空，配水管道应有一定坡度，湿式i不小于2坡度与水流方向相同。在分布支管最低点设干式i不小于4泄水阀。图4-32 管网布置形式(a) 侧边布置；(b)中央

16、布置（1-主配水管；2-配水管；3-配水支管）3、喷头：喷头是自喷系统的关键部位。目前主要有三类：闭式喷头、开式喷头、特殊喷头。1）、闭式喷头：a、 组成：喷水门、感温组件、b、 溅水盘组成。b、按热敏组件不同分类：易燃合金闭式喷头。玻璃球泡式喷头。图4-33 闭式喷头构造示意图（a）玻璃球洒水喷头；1-支架；2-玻璃球；3-溅水盘；4-喷水口； (b)易熔合金洒水喷头；1、3同(a);2-合金锁片；(c)直立型；(d)下垂型;(e)边墙型（立式、水平式）；(f)吊顶型：2-装饰罩；3-吊顶；(g)普通型；（h）干式下垂型：1-热敏组件；2-钢球；3-铜球；3-铜球密封圈；4-套筒；5-吊顶；

17、6-装饰罩；按安装位置分为：1、 直立型：抛物线洒水状，喷头向上。 2、 下垂型：向下安装平板型溅水盘。 、边墙型：靠墙安装，水喷向被保护一侧。洒水为右抛物线。、普通型：倒伞型溅水盘，球型洒水状。、吊顶型：平板型溅水盘，喷头安装在隐蔽处。c、喷头的动作温度及色标：喷头的动作温度是根据环境温度确定的，一般情况下，自动喷头的温标应高出使用环境最高温度2030，不同温标的喷头是依据各自的颜色来区分的。动作温度=环境最高温度+2030，见表4-22表4-22 几种类型喷头的技术性能参数喷头类别喷头公称口径（mm）喷头动作温度（）玻璃球喷头易熔合金喷头闭式喷头10、15、2057橙、68红、79黄、93

18、绿、141蓝、182紫红、227黑、260黑、234黑、234黑5777本色、80107白、121129蓝、163191红、204246绿、260302橙320343黑开式喷头10、15、20水幕喷头6、8、10、12、7、16、192）开式喷头a. 组成：由溅水盘、喷水口组成。图4-34 开式喷头构造示意图(a) 开启式洒水喷头：（1）双臂下垂型；（2）单臂下垂型；（3）双臂直立型；（4）双臂边墙型；(b) 水幕喷头；（1）双隙式；（2）单隙式；（3）窗口式；（4）檐口式(c) 喷雾喷头：（1-1、1-2）-高速喷雾式；（2）中速喷雾式；b.按用途分类：开启式、水幕喷头、喷雾式3)特殊喷头其

19、构造与一般喷头相比，有其特点，以适应特殊的喷水功能要求。分为自动起闭式、快速反应式、灭火滴式、扩大喷洒面积式4)、各种喷头适用场所极其技术性能参数。见下表各类喷头适用场所表4-23 各类喷头适用场所喷 头 类 别适 用 场 所闭式喷头玻璃球洒水喷头因具有外表美观、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用安装在管路下经常有移动的体育场，尘埃较多的场所下垂型洒水喷头适用于各种保护场所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洒水喷头属装饰型喷头，可安装于旅馆、客厅、餐厅、办公

20、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洒水喷头开式喷头开式洒水适用于雨淋喷水灭火和其它开式系统水幕喷头凡需要保护的门、窗、洞、檐口、舞台口等应安装这类喷头水喷雾喷头用于保护石油化工装置、电力设备等特殊喷头自动起闭洒水喷头这种喷头具有自动起闭功能，凡需要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3036m2，可降低系统造价5)、喷头布置：喷水布置原则上要满足装设自喷系统房间的任何部位发生火灾时都

21、能得到一定强度的喷水。喷头根据房屋构造和面积几何形状可布置成正方形、长方形或棱形。图4-35 喷头布置几种形式(a) 喷头正方形布置；(b) 喷头长方形布置；(c) 喷头菱形布置；(d)双排及水幕防水带布置；4、控制信号阀： 控制信号阀是自动喷水灭火系统主要组件之一。1)、功能：开启和关闭接通水源的管中水流，传感控制系统启动消防增压设备和启动水力警铃报警。湿式控制阀：为一直立单向阀，平时喷头未喷水，管网中的水处于静止状态，阀心由于自重而封闭控制信号阀，同时也关闭了环行凹槽与火警声号铃连通管的水流。火灾时，喷头喷水，阀心上压力降低，压力水顶开阀心，并向配水管道流动，同时水亦通过阀座上的凹槽进入火

22、警声号系统装置，继续而发出报警信号。图4-36报警阀构造示意图（a）湿式报警阀：1-阀体；2-阀瓣；3-沟槽；4-水力警铃接口；(b)差动式干式阀：1-阀瓣;2-水力警铃接口;3-弹性隔膜；(c)雨淋阀2)、设置：控制信号阀应设在无冰冻危险，管理维护方便的房间内，每个控制信号或干式系统控制的喷头数依据危险等级确定。如中危级：湿式800个，干式500个（有排气）250（天然气装置）预作用。见附录4表465报警装置：火灾发生后，早一秒发现，就多一份安全，为灭火人员疏散赢得宝贵的时间。所以火灾的报警很重要。火灾的监测可以通过设置在各部分的火灾探测器、手动报警按钮装置来实现，也可以由人员直接通信报警。

23、火灾的探测器通过探测保护范围内空气中的烟气的浓度和空气温度来判断有无火灾，当探测值达到预定的报警值时，发出火灾报警信号，并传达到集中的消防控制系统。火灾事故传播与疏散系统的报警装置是报告闭式喷头开启喷水灭火所处位置，发生火灾的信号装置。1)水力报警器：（水力警铃）：与控制信号阀配套使用，当控制信号阀开启，水也流入警铃进水管，水流冲动叶轮，带动铃锤转动打铃报警，水力报警器应安装在控制信号阀附近，管道长度距离值班室不大于25m,高度不大于6m 。2)、电动报警器：a、 水流指示器：它安装在喷头配水管网水平支管上，因此它可直接报知建筑物火灾部位，以利及时组织扑救。b、压力继电器（压力开关）：当自喷系

24、统投入工作后，水流通过压力继电器在水压作用下，其电触电闭合， 图4-37 水流指示器 发出报警信号，它一般用于辅助报警，安装在延时器 1-浆片；2-法兰连接与水力警铃之间信号管上。 6、延时器：是一种罐式容器，安装在水力警铃和压力开关之前，用以消除因水源压力瞬间变化引起控制信号阀波动发出水锤，对报警系统的影响，以免虚假报警发生，延时器可将上述渗漏水排除，一旦真正发出火灾，经控制信号阀来的水会在30秒内充满容器，并封闭排水器，然后触发压力开关和水力警铃发出报警信号。 7、探测器：预先探测火灾并及时报警。 分为感温探测器、感烟探测器、感光探测器 8、排气加速器（干式系统） 当喷头打开时，能加快干式

25、自动喷水灭火管网的排气，从而加快干式报警阀的启动，缩短水流到喷头的时间。排气加速器安装在报警阀上充气主干管上。三、湿式自喷灭火系统的水力计算（一）、基本技术数据。1、 危险级的划分：设有自喷系统灭火系统的建筑物，依据火灾危险性大小。可燃物数量，单位时间内放出的热量、火灾蔓延迅速以及扑救难易程度等因素划分为三个级别严重危险级、中危险级、轻危险级。2、消防用水量和水压：各种危险级别的建筑物构筑物自动喷水灭火系统。每只标准喷头的保护面积，喷头间距，以及喷头与墙柱间的间距，见下表4-24表424 闭式喷水灭火系统的消防用水量和水压 建、构筑物的危险等级 项 目消防用水量（l/s）设计喷水强度（L/mi

26、n.m2）作用面积(m2)每个喷头最大保护面积喷头最大水平间距(m)喷头与墙柱面最大间距严重危险级生产建筑物5010.03008281.4储存建筑物7515.0300542.31.1中危险级206.02001253.61.8轻危险级93.0180214.62.3注：1.消防用水量=设计喷水强度X作用面积。2.计算管路上最不利点处喷头工作压力可降低到5X104Pa 1）喷头溅水盘与吊顶楼板，屋面板的不宜小于7.5cm并不大于15cm。2）布置在有坡度的屋面板、吊顶下面的喷头应垂直斜面，其间距按水平投影计算。当屋面板坡度大于1：3并且在距屋脊75cm范围内无喷头时，应在屋脊处设一喷头。3）在门、窗

27、口处设置喷头时，喷头间距洞口上表面的距离不大于15cm。距墙面的距离不宜大于7.5cm ，并不宜大于15cm。（二）水力计算1.目的确定喷水系统的喷头出水量和管段的流量。确定管网道段的管径。计算高位水箱设置高度。计算管网所需的供水压力，选择消防水泵。管道节流计算。2、水力计算基本步骤：按建筑物的危险级，选定喷头间距，布置喷淋系统，并绘制管道系统透视图。在管网轴测图上选定最不利区，并从最不利点开始编号（以喷头处管径变更处，管道分歧处），确定最不利计算管路。计算方法有两种：特性参数法：从最不利点开始逐个算出各喷头节点的出流量和各管段中流量，逐段计算至规定流量。作面用积法：在图上画定。见表4-24中

28、理论流量的1.151.3倍。初步确定管径，并按以上计算出的流量校核个管段的允许流速V5m/s,超过规定值时，重新调整管径。 表425 管道估算表管径危险等级轻危险级 中危险级 严重危险级DN25DN32DN40DN50DN70DN80DN100DN150235101848按水力计算按水力计算13410163260按水力计算134812204040计算所需流量和水力，对供水设备进行计算。3水力计算：特性系数法：在喷水灭火系统中，每一喷头的出流量和管段水头损失分别用下公式计算。 h=ALQ2式中K与喷头构造有关的流量特性系数。A比阻值。 见附录45比阻值以下确定计算管路中流量可按下列方法计算，该图

29、为某自动喷水系统计算管路中最不利喷水工作区的管段。该喷头：1、2、3、4为管段I a、b、c、d为管段II e、f、g、h为管段III 图4-38喷水灭火管网计算图喷头口径及其安装等均相同。管段I在节点1、2、3、4处的计算见表420，管段I在节点5只有转输流量，无支出流量，则Q65=Q54与管段I计算方法相同，对管段II可得 根据水流在管中连续性原理：可得节点6的转输流量。简化计算 令 可得其中为调整系数。 作用面积法：按照危险等级：选定参数，并在图上画定最不利作用面积，确定最不利计算管路，1-2-3-4-5-6-7-8-9-10计算各管段流量。a最不利作用面积化定后，确定其中喷头数n计算时

30、，仅计算画定范围内的喷头数，而且均按最不利点1点，喷头出水量计算。 喷头出水量 b计算喷水量 Qs=nq 校核Qs=1.151.3QLC计算个管段水头损失 h=ALQ2d计算作用面积内的平均喷水温度： 图4-39 作用面积法计算图Qp=nq/F(L/min.m2)要求满足Qp 表4-14喷水温度e校核任意4个喷头保护面积内的平均喷水强度Q，与设计喷水温度的差值 要求：找到最大保护面积的4个喷头。找到最小保护面积的4个喷头。图4-40 四个喷头组成的保护面积分别计算出的保护面积F，然后算出480/F注：对仅在走廊内布置一排喷头情况，其水力不需作用面积法，无论此排布置有多少个喷头，计算动作喷头数每层最多按5个计算。 雨淋喷水和水幕系统，其喷水量按设计喷水区内的全部喷头同