2012注册给水排水考试讲义—自动喷水灭火系统

1、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 闭式喷头 玻璃球型、易熔元件型 管道 镀锌钢管、防腐的钢管、铜管、不锈钢管 报警装置 湿式报警阀 水力警铃

2、 延迟器 压力开关水流指示器火灾探测器 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：4t70(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

3、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 主要用于湿式喷水灭火系统，宜装在报警阀附近(连接管不宜超过20m)。 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。链回 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。链回 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

4、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。链回 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。 链回链回（2）干式自动喷水灭火系统1）系统特点 管道中充满气体（空气或氮气）。当建筑物 发生火灾火喷头开启排气、充水灭火。 干式报警阀前管道中充满有压水。2）优缺点 对建筑物装饰无影响，灭火不如湿式系统及时3）适用范围：t70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水管网消防中心控制室水泵开启供 水喷头

5、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水灭火系统工作原理链回4）干式报警阀：用于干式自动喷水灭火系统 报警阀控制喷头数： 500 干式系统、预作用系统应采用直立型喷头或干式下垂型喷头一个报警阀后的管网容积不宜超过1500L(当有排气装置时不宜超过3000L)。一个报警阀控制的喷头数不宜超过500只。 干式灭火系统与湿式灭火系统基本一致，只是干式报警阀没有延迟器，干式系统安装普通喷头时只能向上安装，安装

6、专用干式喷头时可向下安装，ESFR喷头和快速响应喷头不能用于干式系统。 （3）预作用式自动喷水灭火系统1）系统特点 发生火灾时，火灾探测器报警后，自动控制系统控制阀门排气、充水，变为湿式系统。只有当着火点温度达到开启闭式喷头时，才开始喷水灭火。2）优缺点 同时具备干式、湿式系统的特点 系统复杂，造价高。3）适用范围： t70替代干式系统 严禁漏水、严禁误喷的系统4）预作用报警阀： 一般是雨淋阀出口端配同规格的湿式报警阀构成一套系统。预作用报警阀控制喷头数： 800只 干式系统、预作用系统应采用直立型喷头或干式下垂型喷头（4）重复启闭预作用灭火系统 或 “循环自动喷水灭火系统” 1）系统特点：扑

7、灭火灾后自动关闭、复燃时再次启动的预作用系统。 类型：a 系统控制阀的自动关闭-启动 b 喷头具有自动启闭功能 2）适用范围：灭火后需及时停止喷水的场所 我国目前无此系统，但将其纳入规范。2、开式自动喷水灭火系统（1）雨淋喷水灭火系统 1）系统特点： 开式喷头；用水量大 2）适用范围： 火灾蔓延快、危险性大的建筑、严重危险级雨淋报警阀（2）水幕系统 1）系统特点： 不直接灭火；阻火、隔绝、冷却作用。 属于暴露防护灭火系统。 2）适用范围：门、窗、孔洞等部位 3）特点： 防护冷却水幕 防火分隔水幕4）报警阀：雨淋阀3、自动喷水-泡沫联用灭火系统 特点：自喷+泡沫缸 适用场所：存在较大易燃液体的场

8、所 、I类地下汽车库、 I类修车库； 自动喷水-泡沫联用灭火系统应采用洒水喷头；1、喷头（1） 闭式喷头：喷口用由热敏元件组成的释放机构封闭，当达到一定温度时能自动开启，如玻璃球爆炸、易熔合金脱离。（2） 开式喷头：根据用途分为开启式、水幕式、喷雾式。二、喷头及控制配件各种类型喷头适用场所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头适

9、用场所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头适用场所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头适用场所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

10、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3036平方米，系统造价低2、报警阀 作用：开启和关闭管网的水流，传递控制信号至控制系统并启动水力警铃直接报警。（1）湿式报警阀: 安装在立管上 用于湿式自动喷水灭火系统；（2）干式报警阀：用于干式自动喷水灭火系统（3）雨淋阀：用于雨淋、预作用、水幕、水喷雾自动喷水灭火系统。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、喷水强度（L/minm2） 据危险程度 轻危险级、中危险级（I/II) 严重危险级(I/II)、

11、仓库级(I/II/III) 2、喷头间距 3、喷头的保护面积 喷头保护面积同一根配水支管上相邻喷头的距离 相邻配水支管之间距离 三、喷头及管网布置IIIIII注：系统最不利点的工作压力，不应低于0.05MPa。1626012严重危险级86中危险级0.101604轻危险级喷头工作压力(MPa)作用面积(m2)喷水强度（L/min.m2）火灾危险等级民用建筑和工业厂房的系统设计基本参数直立型、下垂型喷头布置（同一根配水支管喷头间距及相邻支管间距）1.59.03.63.0 121.711.53.63.481.812.54.03.662.220.04.54.44喷头与端墙最大距离（m）喷头最大保护面积

12、（m2）矩形或平行四边型长边边长（m）正方形边长（m）喷水强度（L/min.m2）注：一般不宜小于2.4m4、喷头布置原则 保护区域获得一定喷水强度5、喷头的选择和布置（1）选择 1）根据设置场所，选择系统喷头（开、闭） 2）喷头的温级（高于环境30）（2）布置 1）尽早探测到火灾 2）不受建筑结构的影响（墙、梁、柱的影响）6、管网的布置（1）形式： 侧边式 中央式（2）支管喷头数：严重、仓库危险6个 轻中危险8个（3）报警阀控制喷头数 湿式、预作用： 800 干式： 500 每个报警阀供水的最高与最低喷头位置高程50m； 自动喷水系统设有2个及以上报警阀时，报警阀组前的管网设置成环状。链回喷

13、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标准喷头的保护面积和间距 通常喷头的布置形式有：正方形、长方形、菱形。XXXX/2B/2BR喷头正方形布置XXXX/2B/2BRAAAA/2B/2B喷头长方形布置A2+B24R2B=2Rcos30ocos30o喷头菱形布置A=4Rcos30osin30oAAAA/2B/3BB四、水力计算水力计算目的 1、确定DN 2、确定H 3、选择升压贮水设备 自动喷

14、水灭火系统设计计算的基本参数按照自动喷水灭火系统设计规范(GB50084-2001) 2005年版的规定来选取。（一）设计步骤：（1）根据保护对象的性质，划分其危险等级和选择系统；（2）确定作用面积和喷水强度；（3）喷头的布置形式和保护面积；（4）确定作用面积内的喷头数；（5）确定作用面积的形状；（6）确定第一个喷头的压力和流量；（7）计算作用面积内的设计秒流量； （8）校核喷水强度；（9）计算系统压力；（10）确定系统水源和减压措施。（二）、特性系数法（逐点计算法） 从系统设计最不利点喷头开始，沿程计算各喷头的压力、喷水量和管段的累积流量、水头损失，直至某管段累积流量达到设计流量为止。此后的

15、管段流量不再累计，仅计算水头损失。A、设计原理 1、管系特性系数Bg：管系特性系数可由管系流量总输出处（点）及该点所应具有之水压值求得： Bg管系特性系数Q(n-1)-n（n-1）n管段流量（ L/s）Hn节点n水压（m水柱） 2、管系在另一水压作用下时，即可由已知的管系特性系数Bg求出此时管系的流量为 3、若两根支管的喷头构造、数量、管段、长度、管径都相同，则这两个支管的管系特性系数相同，即Bga= Bgb。 4、配水管流向配水支管的流量与配水支管和配水管连接处管内压力的平方根成正比。B、设计计算的基本参数 1、喷头的工作压力 1kg/cm2=10mH2O=100KPa；（5mH2O） 2、

16、喷头出水量 q喷头流量（L/min）P喷头工作压力（MPa）K喷头流量系数，标准喷头K=804、作用面积与设计喷水保护的最大面积 矩形（长边/支管）5、设计喷水强度（L/min.m2）3、喷头的间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。民用建筑和工业厂房的系统设计基本参数链回2（1）确定最不利处的作用面积，计算作用面积的边长。一般采用矩形布置，且长边 / 配水支管。（2）选定最不利喷头开始节点编号。喷头处、管径改变处、管道分

17、支处为节点。 从最不利点开始，按喷头类型、计算喷头的流量、管段累积流量、各管段管径。直到累计流量增加到设计流量为止。C、具体计算步骤（3）确定喷头和管段的流量第一个喷头出流量4-5管段流量为： Q4-5= q1 + q2 +q3+ q4节点5处水压为：H5 H4 + h4-5节点5无出流量，故Q5-6 = Q4-5 h5-4=A5-4L5-4Q25-4喷头2的出流量为：喷头3、4的出流量，同理为：h1-2管段1-2的水头损失节点6处水压为: H6H5 + h5-6 Q6-5 = Q4-5计算6-7管段的水头损失为流量为： h6-7=A6-7L6-7Q26-7计算第三根支管7-III与配水管连接

18、处节点7处水压为：H7 H6 + h6-7 作用面积内循环上述计算4项（支管流量、配水管流量、配水管管段内水头损失，支管与配水管连接处压力）。直到管段累积流量达到设计流量为止，流量不再增加，只计算管段水头损失，求出计算管路的总水头损失。 QS= QS系统的设计流量，L/s， qi最不利点处作用面积内各喷头节点的流量，L/min; n系统最不利点处作用面积内的喷头数量。（4）系统的设计流量作用面积内的喷水强度不低于规范确定的数值；轻、中危险级最不利4个喷头的平均喷水强度不小于规范数值的0.85倍；严重和仓库危险级最不利4个喷头的平均喷水强度不小于规范的数值。（5）校核喷水强度（6）计算水头损失，

19、确定H 沿程: H=Z+h+ hr +h0 hr报警阀的局部水头损失：湿式报警阀0.04MPa；水流指示器取0.02MPa；雨淋阀取0.07MPa。 Z系统入口与最不利喷头的高程差，可正可负。 hjiL 局部：当量长度法 （7）管道系统减压措施 为了各分支管段水压均衡，可采用减压孔板、节流管和减压阀。 减压孔板 节流管 减压阀 防止堵塞，阀前安装过滤器。 (10-2 MPa) (10-2 MPa) （三）、作用面积法 对于轻和中危险级的民用建筑可以满足要求。A、设计原理1、喷头出水量与压力的平方根成正比，系统最不利喷头压力满足规范要求，作用面积内其他喷头压力都大于最不利喷头压力，出流量多；2、

20、建筑物内着火是点，实际动作喷头更少；3、喷头间距是按规范规定的喷水强度计算的，最不利点满足要求，作用面积内其他喷头的喷水强度更大；4、采取减压措施保证作用面积内各个喷头处压力平衡；5、按照一个喷头的喷水流量为基准进行计算。 B、设计计算的基本参数 1、喷头的工作压力 1kg/cm2=10mH2O=100KPa；（5mH2O） 2、喷头出水量 3、喷头的保护面积（1）最大保护面积标准洒水喷头的间距和最大保护面积（规范规定）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）最小保护面积 1）根据喷头最小间距 As2.42.45.76m2 2）根据喷头最小压力 例4、作用面积与设计喷水保护的最大面积 矩形（长边/支管）5、设计喷水强度（L/min.m2）C、具体计算步骤 1、分析判断保护对象的性质、划分危险等级；选择系统并确定各设计参数 如：作用面积；喷水强度；喷头