毕业设计（论文）-沙湖医院自动喷水灭火系统设计.doc

青岛理工大学毕 业 设 计（论 文） 题目：沙湖医院自动喷水灭火系统设计院 别： 汽车与交通学院 专业班级： 安全11-1班 学生姓名： 学 号： 指导教师： 2015年 6 月 21 日青岛理工大学汽车与交通学院毕业设计(论文)任务书专业_ 安全工程 _ 班级_ 2011 级 1 班 姓名 下发日期_题目沙湖医院自动喷水灭火系统设计专题设计（论文）主要内容1.分析沙湖医院建筑特点和火灾危险性2.进行自动喷水灭火系统设计（场所火灾危险性分析、系统选型、设计参数、系统组件、喷头布置、管道和水力计算等）主要技术参数或要求对沙湖医院进行深入调查与分析，基于工程特点及相关法律、法规、规范，进行自动喷水灭火系统设计，撰写设计说明书，说明书字数在1.5万字以上，计算机打印。计划进度2015.3.302015.4.10 收集并借阅查询与论文相关设计资料，完成本论文的开题报告，并上交指导教师进行修改。2015.4.112015.4.17 根据指导教师对开题报告修改的意见，对开题报告进一步完善，并完成开题报告的定稿。2015.4.182015.5.08 根据开题报告设计方案和具体技术路线的思路，完成论文的初稿，并提交指导老师进行修改。2015.5.092015.5.27 根据指导老师对论文初稿提出的修改意见，对论文进行补充和完善，中期检查和中期答辩，完成论文第二稿。2015.5.282015.6.10 根据指导教师的意见，按青岛理工大学汽车学院毕业设计要求，完善论文内容、规范论文格式，完成论文终稿，准备论文答辩。编写人指导教师（签字）日期审核人教研室主任（签字）日期教学副院长（签字）日期指 导 教 师 评 语 指导教师: 年 月 日指 定 评 阅 人 评 语 评阅人: 年 月 日答 辩 评 语成 绩 评 定中期成绩(30%)末期成绩总评(100%)答辩委员会主席（签字）指导教师评定成绩(20%)指定评阅人评定成绩(20%)答辩成绩(30%)摘 要医院是供医疗的公共建筑，医院建筑随着社会和科学技术的进步而不断演变。尤其是近年来，我国的医疗事业有了长足发展，人们对个人身体健康日益看重，对医院建筑的功能、环境、技术设备要求越来越高，因此医院建筑规模越来越大，但是作为特殊的大型公共设施，人员密集，流动性大，一旦发生火灾，火灾初期得不到控制，后果十分严重。本设计主要对医院高层建筑进行自动喷水灭火系统设计。结合该建筑物的情况，以及高层建筑物的性质和规范要求，选定自动喷水灭火系统的基本参数。通过合理的喷头、管道布置，选择合适的系统，进行系统水力计算，确定自动喷水灭火系统的主要设备，完成自动喷水灭火系统的设计，为建筑物提供可靠的消防灭火措施。关键词：医院，高层建筑，自动喷水灭火系统设计青岛理工大学毕业设计（论文） Abstract ABSTRACTHospital is medical care for public buildings, hospital buildings with social progress, science and technology and evolving. Especially in recent years, Chinas medical industry has made great progress, peoples personal health is increasingly valued, the function of the hospital buildings, the environment, technology and equipment requirements are high, and therefore the size of the hospital buildings is growing, but as a special the large public facilities, personnel-intensive, mobility, the event of fire, fire and rescue, evacuation very difficult. The design of the main high-rise buildings on the hospital sprinkler system design. Cases in connection with the building, and the nature and regulatory requirements of high-rise buildings, sprinkler system, the basic parameters for the selected. Reasonable nozzle, piping layout, choose the right system, the system hydraulic calculation to determine the sprinkler systems main equipment, complete automatic sprinkler system is designed to provide reliable fire protection measures for the building.KEY WORDS：hospital，high-rise building，automatic fire sprinkler system designII青岛理工大学毕业设计（论文） 目录 目 录1绪论11.1课题的研究背景11.2研究的目的与意义11.3国内外现状21.3.1国内现状21.3.2国外现状31.3.3目前国内外自动喷水灭火系统存在的问题31.3.4自动喷水灭火系统未来的发展趋势41.4技术路线图42自动喷水灭火系统设计52.1工程基本概况52.2设计依据52.3危险等级划分62.4自动喷水灭火系统的选择72.5确定基本参数92.6系统布置原则102.6.1管网布置原则102.6.2喷头配置原则112.6.3报警阀组的布置原则142.6.4水流指示器的布置原则152.6.5消防水箱原则152.6.6水泵原则162.6.7水泵接合器原则162.7水力计算162.7.1水力计算公式162.7.2水力计算232.7.3校核设计作用面积内的平均喷水强度242.8选定主要设备252.8.1喷头252.8.2管道252.8.3报警阀组252.8.4水流指示器252.8.5消防水泵252.8.6水泵接合器262.8.7高位水箱262.8.8消防水池272.9水力平衡273结论29参考文献31致 谢32附 录331青岛理工大学毕业设计（论文） 绪论 1绪论1.1课题的研究背景随着市场经济的飞速发展和物质文化生活水平的提高，人们对自身健康越来越看重，原有的医院已经满足不了当前的需求，为解决看病难的问题，各地利用政府投资或多方筹资，一幢幢医院建筑拔地而起，但由于建筑密集，人员流量大且多为弱势群体，设备集中、压力容器、酒精等化学试剂、被褥纸张等易燃易爆物品多，一旦发生火灾，极易造成重大财产损失和人员伤亡。特别是近几年来国内外火灾事故如：2011年8月24日深夜10时许，上海交通大学医学院附属第三人民医院（宝山区宝钢医院）手术室突发火灾，一名正在接受截肢手术的全身麻醉病人不幸身亡。由于手术室所在位置系外科病房大楼裙房，大量住院病人纷纷撤离，期间幸未造成其他人员受伤；印度2011年12月9日私立医院火灾造成死亡93人的重大火灾事故，更是给我们敲响了警钟。因此，医院的火灾危险性不容忽视，特别是高层建筑的医院，其危险性有以下几点：1.高层建筑内部陈设和装修材料大多是可燃易燃物品，储存、使用的可燃物 多，火势凶猛，蔓延途径多；2.人员疏散困难，伤亡严重；3.火灾扑救难度大；4.构造功能复杂、火灾隐患突出。因此，必须有效控制高层建筑的初期火灾，防止其大规模蔓延和扩大。自动喷水灭火系统是控制建筑物初期火灾灭火效率最高、应用最为普及和成熟的自动灭火系统之一，具有自动探测、自动启动和自动灭火的特点，广泛应用于各类工业和民用建筑。1.2研究的目的与意义 大量的建筑投入使用，这必会推动消防事业的发展。在消防系统中，自动喷水灭火系统具有不可估量的重要性，其地位是不可代替的。对于未来自动喷水灭火系统的发展，必将朝着更早、更快发展。由于自动喷水灭火系统大大降低了火灾的危害性，把火灾给人们带来的经济损失降到了最低，为确保人的生命及财产安全提供了保障。建筑消防的安全配套设施，当前建筑功能必然向着智能化、自动化发展，人们也会逐渐体会到建筑消防的重要性和普遍性。随着自动喷水灭火系统的不断发展与应用，火灾的危害性大大减小，人的生命及财产能得到有效保护。1.3国内外现状1.3.1国内现状在我国，自动喷水灭火系统的应用也已有7O多年。早在1926年，上海的毛纺厂就开始安装自动喷水灭火系统。从8O年代初开始，我国对自动喷水灭火系统的产品进行规模生产，并大量在工程项目中运用，但是由于设置自动喷水灭火系统存在初投资和维护费用巨大、管理和维护又较为复杂麻烦的问题，长期以来一直阻碍其被推广使用。通过这些年来的系统研究和经济方面的快速发展，我国成功建立了自动喷水灭火系统的产品质量标准，成立产品质量检测中心，编制了设计施工验收规范和安装图集，使系统规范化，有效的降低了成本，为系统的推广和发展起到了重要作用。在技术规范和标准的制定方面，国内先后发布了自动喷水灭火系统设计规范、自动喷水灭火系统施工与验收规范、自动喷水灭火系统：洒水喷头的性能要求和试验方法等规范和室内自动喷水灭火设施安装标准图集。这大大提高了自动喷水灭火系统的技术含量，也有利于消防的管理。自动喷水灭火系统因其较高的灭火成功率在保护人身和财产安全方面得到广泛的应用，并取得明显的社会效益和经济效益。我国的建筑设计防火规范和高层民用建筑设计防火规范明确了自动喷水灭火系统的设置场所和部位，特别重视了在高层建筑、火灾危险性较大的工业厂房等建筑物的应用。2015年5月1日开始实施的建筑设计防火规范国家标准局部修订条文，特别强调在人员密集场所的公共活动场所设置自动喷水灭火系统。1.3.2国外现状国外发展至今已有100多年的历史，由于长时间的摸索，通过无数成功失败累积的经验，其自动喷水灭火系统已经相当的成熟。世界上最早的自动喷水灭火系统的规范是1885年由英格兰曼切斯特的约翰.沃曼德起草的1。联合火灾保险公司的沃曼德看到了建立喷水灭火系统规范的需要，相对于我国的消防事业起步早了100多年。在近期国外建成的高层建筑中，比较先进的自动消防系统是采用多级计算机分级管理模式，即把大厦内防灾、电力和空调分别有微型计算机进行管理和控制。在发达国家，自动喷水灭火系统不仅在高层建筑、公共建筑、工业厂房中使用，而且已经在人们生活住宅建筑中使用。1.3.3目前国内外自动喷水灭火系统存在的问题虽然在100多年的时间里，我们一直在进步，系统朝着科学化方向发展，但仍然存在一些问题。1.灭火滞后，反应不够灵敏没不能有效控制火灾。在一般场所，玻璃球洒水喷头动作温度在68以上时，即顶棚温度达到68以上时，喷头方能爆破喷水。据专家试验测算，对一般大空间建筑顶棚要达到该温度，至少应须9 min左右，此时火灾已基本达到了发展阶段。即火灾发展到一定阶段时，喷头才开始动作喷水灭火，造成灭火滞后，形成水追着火跑的现象。对一些空气流动相对较快的大空间建筑，喷头动作滞后现象会更明显。这一缺陷导致自动喷淋系统不能有效地控制火灾并最终扑灭火灾。从这一点可以看出现有的自动喷淋系统具有以下三方面缺陷：不能迅速及时喷水灭水；不能准确喷水灭火；系统不能锁定火灾区域而有效控制并扑灭火灾。2.要有环网供水条件和管网供水工作压力和较大流量，需设置较大型的管网，对已建成的建筑安装此系统则需较大改动1。自喷系统是一个工程庞大的系统，火宅有可能发生在建筑物的任意一个角落，所以火能到的地方，水必须能到，这就需要庞大的工程量和足够稳定的水压支持整个管网。3.灭火时造成的水渍损失大。湿式系统存在误开启，就会喷水造成水渍损失。在扑救火灾过程中，随着顶层高温烟气的流动，未着火区域的喷头也会受热从而爆破喷水，造成对未失火区域水的浪费。预作用系统虽然有火灾自动报警探测火灾发生并开启电磁阀向管网供水呈湿式系统，在平时可避免误动作，但在扑救火灾中也同样存在上述问题。4.国内的产品质量有待提高。自动喷水灭火系统的感温元件的类型和质量直接决定喷淋系统的性能2。我们国家生产的灭火设备质量远达不到国外发达国家产品的水平。以探测器为例，通常要求可靠性高，抗干扰能力强，在较为恶劣的使用环境中仍然能正常工作，但是有的国产探测器在高温高湿下往往误报率高，有的甚至不能正常工作，设备的质量也是影响灭火效果的原因。1.3.4自动喷水灭火系统未来的发展趋势建筑消防设施是建筑物重要的安全配套设施，当前建筑功能向着自动化，智能化方向发展，建筑消防安全设施的发展也必然朝着自动和智能化，人们在生活中更能体会到消防系统的重要性和普遍性12。1.4技术路线图系统设备选型组件设置设计参数类型及选择水力计算系统设计调研及资料查询 图1-14青岛理工大学毕业设计（论文） 自动喷水灭火系统设计 2自动喷水灭火系统设计2.1工程基本概况本设计建筑物位于钱沟路和沔阳大道的交叉处，地上共14层，建筑面积43730m2，建筑高度77.50m，本医院属于公共建筑中的一类高层建筑。周围地区最高温度38，平均温度15，仅有一条城市给水管道供水，水泵出口至地面处供水管道长度131.738m,高度差7.05m，管道直径150mm，水压0.3MPa。表2-1高层民用建筑分类名称一类二类公共建筑1. 医院2. 高级旅馆3. 建筑高度超过50m或24m以上部分的任一楼层的建筑面积超过1000m2的商业楼、展览楼、综合楼、电信楼、财贸金融楼4. 建筑高度超过50m或24m以上部分的任一楼层的建筑面积超过1500m2的商住楼5. 中央级和省级（含计划单列市）广播电视楼6. 网局级和省级（含计划单列市）电力调度楼7. 省级（含计划单列市）邮政楼，防灾指挥调度楼8. 藏书超过100万册的图书馆，书库9. 重要的办公楼，科研楼，档案楼10. 建筑高度超过50m的教学楼和普通的旅馆，办公楼，科研楼，档案楼等1. 除一类建筑以外商业楼，展览楼，综合楼，电信楼，财贸金融楼，商住楼，图书馆，书库2. 省级以下的邮政楼，防灾指挥调度楼，广播电视楼，电力调度楼3. 建筑高度不超过50m的教学楼和普通的旅馆，办公楼，科研楼，档案楼等高规规定一类高层建筑的耐火等级应为一级，二类高层建筑的耐火等级不应低于二级。裙房的耐火等级不应低于二级。高层建筑地下室的耐火等级应为一级3。2.2设计依据1.GB50084-2001（2005年版）,自动喷水灭火系统设计规范2.GB50098-98（2005年版）,高层民用建筑设计防火规范3.GB50016-2014（2014年版）,建筑设计防火规范4.黄晓家,姜文源.自动喷水灭火系统设计手册 5.穆康修.自动喷水灭火系统设计分析 2.3危险等级划分根据自动喷水灭火系统设计规范设置火灾危险等级举例见表2-2。表2-2火灾危险等级的设置火灾危险等级设置场所的举例轻危等级建筑高度为24m及以下的旅馆、办公楼；仅在走道设置闭式系统的建筑等中危等级级1) 高层民用建筑：旅馆、办公楼、综合楼、邮政楼、金融电信楼、指挥调度楼、广播电视楼(塔)等2) 公共建筑(含单、多高层)：医院、疗养院；图书馆(书库除外)、档案馆、展览馆(厅)；影剧院、音乐厅和礼堂(舞台除外)及其他娱乐场所；火车站和飞机场及码头的建筑，总建筑面积小于5000m2的商场，总建筑面积小于1000m2的地下商场等3) 文化遗产建筑：木结构古建筑，国家文物保护单位等4) 工业建筑：食品、家用电器、玻璃制品等工厂的备料与生产车间等；冷藏库、钢屋架等建筑构件级1) 民用建筑：书库、舞台（葡萄架除外）、汽车停车场、总建筑面积5000m2及以上的商场、总建筑面积1000m2及以上的地下商场等2) 工业建筑：棉毛麻丝及化纤的纺织、织物及制品、木材木器及胶合板、谷物加工、烟草及制品、饮用酒(啤酒除外)、皮革及制品、造纸及纸制品、制药等工厂的备料与生产车间严重危险级级刷厂、酒精制品、可燃液体制品等工厂的备料与车间等级易燃液体喷雾操作区域、固体易燃物品、可燃的气溶胶制品、溶剂、油漆、沥青制品等工厂的备料及生产车间、摄影棚、舞台“葡萄架”下部仓库危险级级食品、烟酒、木箱或纸箱包装的不燃难燃物品等仓储式商场的货架区等级木材、纸、皮革、谷物及制品、棉毛麻丝化纤及制品、家用电器、电缆、B组塑料与橡胶及其制品、钢塑混合材料制品、各种塑料瓶盒包装的不燃物品及各类物品混杂储存的仓库等级A组塑料与橡胶及其制品、沥青制品等根据表中设置场所的危险等级举例划分得出，本设计建筑医院火灾危险等级为中危险I级。2.4自动喷水灭火系统的选择自动喷水灭火系统分为闭式系统和开式系统。闭式自动喷水灭火系统有以下几种类型：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和预作用自动喷水灭火系统四种。1.湿式自动喷水灭火系统该系统是闭式自动喷水灭火系统中最基本的系统形式，在实际工程中最常用。由于其供水管路和喷头内始终充满有压水，故称为湿式自动喷水灭火系统。它适宜于设置在室内温度不低于4且不高于70的建、构筑物内。湿式自动喷水灭火系统由闭式喷头、管道系统、湿式报警阀、报警装置和供水设施等组成。2.干式自动喷水灭火系统由于该系统的管路和喷头内平时没有水，只处于充气状态，故称之为干式自动喷水灭火系统。该系统适用于室内温度低于4或高于70的建、构筑物。该系统组成包括闭式喷头、管道系统、充气设备、干式报警阀、报警装置和供水设施等。3.干湿式自动喷水灭火系统干湿式自动喷水灭火系统是干式自动喷水灭火系统与湿式自动喷水灭火系统交替使用的系统。4.预作用自动喷水灭火系统该系统将火灾自动探测报警系统和由火灾自动探测报警系统自动控制的带预作用阀门的闭式自动喷水灭火系统有机地结合起来，对保护对象起到了双重保护作用。这种系统适用于不允许有水渍损失的建筑构筑物。该系统组成包括火灾探测报警系统、闭式喷头、预作用阀、充气设备、管道系统、控制组件等。开式自动喷水灭火系统主要包括雨淋系统、水喷雾灭火系统。1.雨淋系统雨淋系统采用开式洒水喷头，由雨淋阀控制喷水范围，由配套的火灾自动报警系统或传动管控制，自动开启雨淋报警阀和启动水泵后，向开式洒水喷头供水的自动喷式灭火系统。雨淋阀开启后，其阀后连接的所有开式洒水喷头同时喷水，因此雨淋系统适合用于火灾水平蔓延速度快、闭式喷头开放后喷水不能及时有效地覆盖起火灾范围的高度危险场所。2. 水喷雾灭火系统水喷雾灭火系统是利用水雾喷头在一定水压下将水流分解成细小水雾滴进行灭火或防护冷却的一种固定式灭火系统。水喷雾灭火系统的组成与雨淋自动灭火系统相似，主要由水源、供水设备、供水管道、雨淋阀组、过滤器和水喷雾喷头组成。水喷雾灭火系统具有安全可靠、经济适用的特点，可用于扑救固体火灾、闪点高于60O的液体火灾和电气火灾，也可用于可燃气体和甲、乙、丙类液体的生产、储存装置或装卸设施的防护冷却，但不得用于扑救遇水发生化学反应造成燃烧、爆炸的火灾和水雾对保护对象造成严重破坏的火灾。设置闭式喷水灭火系统的建筑4： 1.等于或大于50000纱锭的棉纺厂的开包、清花车问；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；建筑面积超过1500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、压花部位； 2.每座占地面积超过1000的棉、毛、丝、麻、化纤、毛皮及其制品库房；每座占地面积超过600的火柴库房；建筑面积超过500的可燃物品地下库房；可燃、难燃物品的高架库房和高层库房(冷库、高层卷烟成品库房除外)；省级以上或藏书量超过1O万册图书馆的书库；省级邮政楼的邮袋库； 3.超过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、储藏室、贵宾室；超过2000个座位的会堂或礼堂的观众厅、舞台上部、储藏室、贵宾室；超过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.每层面积超过3000或建筑面积超过9000的百货商场、展览大厅； 5.设有空气调节系统的旅馆和综合办公楼内的走道、办公室、餐厅、商店、库房和无楼层服务员的客房； 6.国家级文物保护单位的重点砖木或木结构建筑；一飞机发动机试验台的准备部位。设置水幕喷水灭火系统的部位4： 1.超过1500个座位的剧院和超过2000个座位的会堂、札堂的舞台口，以及与舞台相连的侧台、后台和门窗； 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。设置水喷雾灭火系统的部位： 1.单台容量在40MW及以上的厂矿企业可燃油油浸电力变压器、单台容量在90MW及以上可燃油油浸电厂电力变压器或单台容量在125MW及以上的独立变电所可燃油油浸电力变压器； 2.飞机发动机试验台的试车部位。设置雨淋喷水灭火系统的建筑和部位： 1.火柴厂的氯酸钾压碾厂房，建筑面积超过100m2生产、使用硝化棉、喷漆棉、火胶棉的厂房； 2.建筑面积超过60m2或储存量超过2t的硝化棉、喷漆棉、火胶棉库房； 3.日装瓶数量超过3000瓶的液化石油气储配站的罐瓶间、实瓶库； 4.建筑面积超过400m2的演播室，建筑面积超过500m2的电影摄影棚。可以看到，开式自动喷水灭火系统多用于厂房等建筑，另外查询资料时发现发生火灾时，开式系统保护区域内的所有喷头一起喷水，精确度不够，因此沙湖医院采用闭式自动喷水灭火系统。比较几种闭式自动喷水灭火系统类型，发现湿式自动喷水灭火系统结构简单，使用方便、可靠，便于施工，容易管理，灭火速度快，控火效率高，比较经济，适用范围广，占整个自动喷水灭火系统的75%以上，在国内外已有100多年的安装使用历史，系统的可靠性很好12，并且沙湖医院所处地区温度最高38，平均气温15，本设计为高层建筑医院楼，需要较高的系统可靠性要求，因此本设计采用闭式湿式喷水灭火系统。2.5确定基本参数根据自动喷水灭火系统设计规范5.0.1条，民用建筑和工业厂房的设计参数不应低于表2-3的规定。表2-3民用建筑和工业厂房的设计参数5火灾危险等级净空高度（m）喷水强度（L/minm2）作用面积（m2）喷头工作压力（MPa)轻危险级4160续表2-3火灾危险等级净空高度（m）喷水强度（L/minm2）作用面积（m2）喷头工作压力（MPa)中危险级级861600.10MPa级8严重危险级级12260级16注：系统最不利点处喷头的工作压力不应低于0.05MPa。根据要求，中危险级级建筑物的喷水强度为6L/minm2，作用面积为160m2，喷头工作压力为0.10MPa。2.6系统布置原则2.6.1管网布置原则管网的分类： 自动喷水报警阀前的管网可分为环状管网与枝状管网，使用环状管网可以提高系统的可靠性。当自动喷水灭火系统中有两个及以上的报警阀组时，报警阀组前应设环状供水管道； 自动喷水报警阀后的管网可分为枝状管网、环状管网、格栅状管网。自动喷水灭火系统的环状管网一般为一个环，当多环时为格栅状管网。管网的选择： 1.一般轻危险等级应采用侧边末端进水、侧边中央进水； 2.中危险等级应使用中央末端进水和中央中心进水以及环状管网，对于民用建筑为提高净空高度可使用环状管网，配水干管的管径经水力计算，一般为DN80DN100； 3.严重危险等级和仓库危险等级应采用环状管网和格栅状管网； 4.湿式系统可使用任何形式的管网。管道系统选择： 1.每侧配水支管最多允许安装的喷头个数,对轻危险和中危险级系统，不超过8只。在吊顶下安装喷头的配水支管，上下侧均不超过8只；严重危险级和仓库危险级不超过6只，以防止配水支管管径过大，喷头出水量不均衡和系统中压力过高； 2.由于管道因腐蚀等因素引起过水面缩小，要求配水支管最小管径不小于25mm； 3.配水管道应使用内外壁热镀锌钢管且符合现行国家或行业标准； 4.自动喷水灭火系统管网内的工作压力不应大于1.2MPa； 5.镀锌钢管应使用沟槽式连接、丝扣或法兰连接，水平管道上法兰间的管道长度达应大于20m6,系统中直径不小于100mm的管道，应分段采用法兰或沟槽式连接。 由上述可知，本设计建筑为中危险级使用环状管网，配水管道材料采用镀锌钢管或镀锌无缝钢管，连接方式为丝扣连接，大于100mm的管道可采用沟槽式连接法。管道的直径选择： 管道的直径应经水力计算确定，但为了保证系统的可靠性和尽量均衡系统的水力性能，轻危险级、中危险级场所中各种直径配水支管、配水管控制的标准喷头数，不应超过表2-4的规定3。为了控制小管径管道的水头损失和防止杂物堵塞管道，短立管及末端试水装置的连接管最小直径不小于25mm。 表2-4轻危险级、中危险级场所中配水支管、配水管控制的标准喷头数公称直径/mm控制的标准喷头数/只公称直径/mm控制的标准喷头数/只轻危险级中危险级轻危险级中危险级251165181232338048324054100-64501082.6.2喷头配置原则1.喷头的选择原则喷头的种类很多，有闭式喷头和开式喷头以及特殊喷头。 闭式喷头的喷口由感温元件组成的释放机构封闭，当温度达到喷头公称动作的温度范围时，感温元件动作，释放机构脱落，喷头开启。闭式喷头具有感温自动开启的功能，并按照规定的水量和形状洒水，主要在湿式系统、干式系统和预作用系统中使用，有时也可作为火灾探测器使用。闭式喷头在自动喷水灭火系统中担负着探测火灾、启动系统和喷水灭火的任务，它是系统中的关键组件。 开式喷头包括开式洒水喷头、水幕喷头、水雾喷头。也就是说，用感温、感光、感烟等火灾探测器控制雨淋阀和供水泵的开启，当为雨淋系统时，系统用于大面积保护区域；当为水幕系统时，系统形成水墙、水帘或冷却防火卷帘。 特殊喷头是为满足特殊灭火要求的喷头，主要包括自动启闭喷头、快速反应喷头、扩大覆盖面喷头、大水滴洒水喷头等。 喷头的种类很多，按照热敏元件可分为：玻璃球洒水喷头、易熔元件洒水喷头两类；按热敏性能（响应时间）可分为标准响应型、快速响应型两类。按安装可方式分为：下垂型、直立型、普通型、边墙直立型、边墙水平型、吊顶型6类。 喷头的选择和应用应根据保护场所的火灾危险性、保护空间的建筑构造、自动喷水灭火系统本身的特点、以及喷头的流量系数、热敏指数和最大保护面积来确定。在实际工程设计中应遵守的设计原则： 1）在无吊顶的场所应采用直立型喷头，在有吊顶的场所应采用下垂型喷头或吊顶型喷头；轻危险级、中危险级建筑（住宅和宾馆）和办公场所可采用边墙型喷头； 2）中、轻危险等级场所和保护生命场所宜采用快速反应喷头，如公共娱乐场所、住宅、医院、疗养院的病房及治疗区域，老年、少儿、残疾人的集体活动场所等； 3）严重危险场所不应采用快速反应喷头。严重危险场所发生火灾时，燃烧加速度快，快速释放大量的热量。由于快速反应喷头对热更敏感，有可能造成大面积的喷头开启，从而使开启喷头数量超过设计水平，导致喷水强度不足，即实际喷水强度小于所需喷水强度，而无法实现灭火，因此不适用。另外，对于设置在不易捕捉热量之处的喷头，可采用快速反应喷头，如货架内置喷头等等； 4）采用标准喷头时，当保护场所的喷水强度不小于12L/minm2或者经计算喷头的工作压力大于0.15MPa时时，宜采用流量系数较大的喷头； 5）干式、预作用系统应采用直立型喷头或干式下垂型喷头，目的是预防系统管道积水，而减少管道局部腐蚀等不利于系统动作的因素； 6）闭式喷头，其公称动作温度宜高于环境最高温度30。在有些不宜接受热量的部位可采用温度等级低的喷头，如57喷头。在局部温度较高的部位，可采用温度等级较高的喷头。喷头的公称动作温度和色标见表2-5。表2-5喷头的公称动作温度和色标名称公称动作温度色标名称公称动作温度色标易熔合金喷头5777本色玻璃球喷头57橙色79107白色68红色121149蓝色79黄色163191红色93绿色204246绿色141蓝色-227黑色2.喷头的布置原则 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，当喷头附近有障碍物时，应符合规范相当要求。直立型、下垂型喷头的布置，包括同一根配水支管上喷头的间距和相邻配水支管的间距，应根据系统的喷水强度，喷水的流量系数和工作压力确定，并不应大于表2-6的规定7。 表2-6同一根配水支管上喷头的间距和相邻配水支管的间距喷水强度/Lmin-1m-2正方形布置的边长/m矩形或平行四边形布置的边长/m一只喷头的最大保护面积/喷头与端墙的最大距离/m44.44.520.02.263.64.012.51.883.43.611.51.712203.03.69.01.5除吊顶型喷头及吊顶下安装的喷头外，对直立型、下垂型标准喷头，其溅水盘与顶板的距离不小于75mm，且不应大于150mm。快速响应早期抑制喷头的溅水盘与顶板的距离符合表2-7中规定8。 喷头的布置形式（正方形布置、长方形布置、菱形布置），正方形布置间距；长方形布置，对角线长度不大于2；菱形布置时，；。其中R为喷头计算喷水半径。 表2-7快速响应早期抑制喷头的溅水盘与顶板的距离喷头安装方式直立型下垂型不应小于不应大于不应小于不应大于溅水盘与顶板距离/mm100150150360 喷头溅水盘与吊顶、楼板、屋面板距离，不宜小于7.5cm,并不宜大于15cm，当屋面板、楼板的耐火极限等于或大于0.5小时的非燃烧体时，其距离不宜大于30cm。距离板面太近则喷洒易受影响，太远则传热较慢，使喷头感温元件的开启受影响。 喷头溅水盘布置在梁侧附近时，喷头与梁边的距离应在不影响喷洒面积原则的确定。在门窗洞口处设置喷头时，喷头距洞口上表面的距离不应大于15cm；距墙面的距离在7.5cm-15cm。 2.6.3报警阀组的布置原则1.报警阀组分类： 自动喷水灭火系统应设置报警阀组，具体分为湿式报警阀组、干式报警阀组、雨淋报警阀组、预作用报警阀组。 湿式报警阀组是只允许水单向流入喷水系统并在规定流量下报警并启动消防泵的一种单向阀组。湿式报警阀组（充水式报警阀组）适用于在湿式自动喷水灭火系统立管上安装，主要由报警阀、水力警铃、压力开关、延迟器、控制阀等组成。该系统管网内常年充满一定压力的清水，长期处于准工作状态，当保护区域内某处发生火灾时，区域内环境温度升高，洒水喷头的热敏感元件(玻璃球)中的有机溶液发生热膨胀而产生很大的内压力，直到玻璃球外壳发生破碎，从而开启喷头喷水，并且自动启动整个系统，发出声光报警信号，以达到火灾报警及控制火灾、扑灭火灾之目的。 干式报警阀组是一种用于闭式干式自动喷水灭火系统的供水控制阀。它使得喷淋系统可以被安装在建筑物内有低温冰冻威胁的环境中。该报警阀组的原理是利用管道中的气压抵住阀内的水压，使喷水管网始终保持干管状态。当喷头开启，管网系统内空气压力迅速降低，干式阀便自动启动，于是水流过报警阀进入喷水管网，同时部分水流通过报警阀的环形槽进入信号设施进行报警。干式报警阀组主要由报警阀、水力警铃、压力开关、空压机、安全阀、控制阀等组成。 预作用报警阀组应用在闭式管网系统中，预作用阀组主要由雨淋阀和湿式阀上、下串接而成，其动作原理与雨淋阀想类似。平时靠供水压力为锁定机构提供动力，把阀瓣扣住。探测器或探测喷头动作后，锁定机构上作用的供水压力迅速降低，从而使阀瓣脱口、开启，供水进入消防管网。预作用报警阀组主要由预作用阀、水力警铃、压力开关、空压机、控制阀、启动装置等组成。2.报警阀组的设置应符合以下要求： 1）保护室内钢屋架等建筑构件的闭式系统，应设独立的报警阀组； 2）报警阀组宜设置在安装及易于操作的地方，报警阀距地面的高度应该为1.2m； 3）连接报警阀进出口的控制阀，宜采用信号阀。当不采用信号阀时，控制阀应设锁定阀位的锁具； 4）水力警铃的工作压力不应小于0.05MPa，并应设在有人值班的地点附近，且与报警阀连接的管道，其管径应为20mm，总长不大于20m； 5）一个报警阀控制的喷头数如湿式系统、预作用系统不宜超过800个，干式系统不宜超过500个，另外当配水支管同时安装保护吊顶下方和上方的喷头时，应将数量较多一侧的喷头计入报警阀组控制的喷头总数； 6）每个报警阀组供水的最高和最低位置喷头，其高程差不宜大于50m。2.6.4水流指示器的布置原则1.除报警阀组控制的喷头只保护不超过防火分区面积的同层场所外，每个楼层均应设水流指示器。2.当水流指示器入口前设置控制阀时，应采用信号阀。2.6.5消防水箱原则 采用临时高压给水系统的自动喷水系统，应设置高位消防水箱。高位消防水箱的应储存10min的室内消防用水量，最大储水量不宜超过18m3（严重危险级除外）。 高位消防水箱的设置高度应保证最不利点处喷头静水压力。最不利点喷头静水压力不应小于0.1MPa。当高位消防水箱不能满足静压要求时，应设增压稳压设施。 消防水箱的出水管应设置止回阀，并与报警阀入口前管道连接。在轻危险级、中危险级建筑出水管管径不应小于80mm，严重危险级建筑和仓库危险级出水管管径不应小于100mm。2.6.6水泵原则 闭式系统应设置独立的供水泵，并应按一运一备或二运一备的比例设置备用消防水泵。系统供水泵应采用自灌式吸水方式，每组消防水泵的吸水管不应少于两条，当其中一条损坏或检修时，其余吸水管仍能通过全部水量。 报警阀入口前设置环状管道的系统，每组水泵应设不少于两条的出水管与环状网连接。吸水管应设控制阀，出水管应设控制阀、止回阀、压力表与直径不小于65mm的试水阀。2.6.7水泵接合器原则 自动喷水灭火系统应设置水泵接合器，其数量应按室内消防用水量经计算确定，每个水泵接合器的流量按10-15L/s计算。 当水泵接合器的供水能力不能满足最不利点处作用面积的流量和压力要求时，应在当地消防车供水能力接近极限的地方，设置接力供水设施。接力供水设施由接力水箱和固定的电力泵或柴油机泵、手抬泵接力泵，以及水泵接合器或其他接口形式组成。 水泵接合器应设在便于同消防车连接的地方，其周围15-40m内应设消火栓或消防水池。2.7水力计算2.7.1水力计算公式1.喷头流量计算： （2-1）式中 q喷头流量，L/s； K喷头流量特性系数；当H的计量单位是mH2O时，K=0.420； H喷头工作压力，mH2O。2.喷头作用压力计算： （2-2）式中 q喷头流量，L/s； K喷头流量特性系数； 喷头出口处的压力，MPa。3.系统设计流量： 自动喷水灭火系统的设计流量按最不利点处的作用面积内喷头同时喷水的总流量确定为： （2-3）式中 系统设计流量，L/s； 最不利点处作用面积内各喷头节点的流量，L/min； n最不利点处作用面积内的喷头数。自动喷水灭火系统的设计流量的计算应注意以下几点： 1）保证任意作用面积内的平均喷水强度不低于设计参数规定值； 2）最不利点处作用面积内的任意4个喷头范围内的平均喷水强度，轻危险 级、中危险级不应低于基本设计参数规定值的85%； 3）当建筑物内设有多种类型的系统，或有不同危险等级的场所，系统的设计流量应按各类型系统及不同危险等级场所设计流量的最大值确定。4.管道水力计算 选定自动喷水灭火系统中最不利作用面积的位置，在计算喷水量时，仅包括作用面积内的喷头。对仅在走廊内布置一排喷头的情形，其水力计算无需按作用面积法进行。无论此管道上布置多少个喷头，计算动作喷头数每层最多按五个计算。 作用面积的形状是根据最不利作用面积的形状来确定的，依据是喷规9.1.2条的规定：水力计算选定的最不利作用面积宜为矩形，其长边应平行于配水支管，且不宜小于作用面积平方根的1.2倍。标准喷头的最大保护面积的长宽在喷规7.1.