自动喷水灭火系统

ANYANG INSTITUTE OF TECHNOLOGY 《建筑设备》论文

自动喷水灭火系统

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摘要、关键词 (1)

英文摘要、关键词 (2)

引言 (3)

1.自动喷水灭火系统概述 (3)

1.1自动喷水灭火系统的设置、分类组成及特征 (3)

1.1.1自动喷水灭火系统的设置 (3)

1.1.2自动喷水灭火系统的分类 (4)

1.1.3自动喷书灭火系统的特征 (4)

1.2自动喷水灭火系统的使用条件 (4)

1.3自动喷水灭火系统不适用的范围 (5)

2.自动喷水防火系统的主要部件 (5)

2.1喷头 (5)

2.2压力开关 (6)

2.3报警阀 (6)

2.4水流报警装置 (6)

2.5延迟器 (7)

2.6火灾探测器 (7)

3 自动喷水灭火系统的系统布置 (7)

3.1自动喷水灭火系统平面分区 (7)

3.2 自动喷水系统的布置 (8)

3.2.1喷头的布置 (8)

3.2.2管网的布置 (9)

3.2.3报警阀的布置 (9)

3.2.4水力警铃设置 (9)

3.2.5末端试水装置 (10)

3.2.6水泵设置 (10)

3.2.7水箱的设置 (10)

4 结论 (10)

5参考文献 (12)

自动喷水灭火系统

摘要：自动配水灭火系统是是一种固定形式的灭火装置。火灾发生时能够及时被系统中的控制元件感知，并自动开启喷水原件，喷水灭火，同时能发出警报的系统。广泛应用于工业和民用建筑中，以及居住建筑。目前发达国家己经发展到由工业场所安装，到民用建筑，以及住宅，即自动喷水灭火系统己经安装在各种建筑中。实践证明自动喷水灭火系统成功率高达95%，对保护人身和财产安全，保护建筑物有独特的优点。自动喷水灭火系统属于智能建筑系统的一个子系统，在现代智能建筑中起着极其重要的安全保障作用。

关键词：自动喷水灭火系统建筑

Automatic sprinkler system

Abstract:Automatic water fire extinguishing system is a form of fixed fire extinguishing system. Can when the fire broke out in a timely manner by the system of control components, original and automatically open water, sprinkler, and can alert system. Widely used in industrial and civil buildings, and residential buildings. Currently developed countries has been developing to industrial sites by the installation, the civil buildings, and homes, the automatic sprinkler system has been installed in all kinds of buildings. Practice proves that the automatic sprinkler system, the success rate is as high as 95%, to protect personal and property security, protection of buildings have unique advantages. Automatic sprinkler system belongs to a subsystem of intelligent building systems in modern intelligent buildings plays an extremely important role in security.

Key words:automatic sprinkler system architecture

引言

自动喷水灭火系统是一种重要的灭火措施，随着社会的发展迫使高层建筑拔地而起。更由于智能大厦的出现，使现代高层建筑以多功能且装饰豪华而著称。大量有机材料或可燃易燃物质拥入大厦，一旦起火，这些遍布全楼的可燃物便是火灾燃烧的极好物质条件，同时这些材料也是火灾迅速蔓延的良好途径。自动喷水灭火系统是目前世界上采用最广泛的一种固定灭火设施。

1.自动喷水灭火系统概述

1.1自动喷水灭火系统的设置、分类组成及特征

1.1.1自动喷水灭火系统的设置

自动喷水灭火系统应设置在人员密集，不易疏散，外部增援灭火与救生困难，建筑物性质重要，火灾危险性较大的场所，对于需要设置自动喷水灭火系统的场所《建筑设计防火规范》（GB 50016--2006）.

自动喷水灭火系统的设置原则如下：

（1）.等于或大于5000纱锭旳棉纱厂的开包，清花车间，占地面积超过1500㎡的木制材厂，或建筑面积大于3000㎡的单层多层厂房，或建筑面积大于500㎡丙类地下厂房，高层丙类厂房，飞机发动机的试验台的准备部分。

（2）.特等甲等或设置座位超过1500个的剧院，超过2000个的会堂，超过3000个座位的体育馆。

（3）.设置有回风道的集中空气调节系统切总面积大于3000㎡的办公楼等。（4）.藏书量超过50万册的图书馆。

（5）建筑高度超过100m的高层建筑及裙房，除游泳池、溜冰场、建筑面积小于5㎡的卫生间、不设集中空调且防护门为甲级的住户的户内用房等

（6）二类共公建筑的公共活动用房、走道、办公室和旅馆的客房、自动扶梯底部，可燃物品库房。

（7）设置在地下、半地下或地上四层及四层以上的设置在首层，二层、三层、

任意一层面积大于300㎡的低上歌舞娱乐游艺放映场所。

1.1.2自动喷水灭火系统的分类

按喷头的开闭形式分为闭式和开式；还可分为普通型、洒水型，大水滴型、快速响应早期抑制性；从报警阀的形式分为湿式系统，干式系统、干湿两用系统、预作用自动喷水系统和雨淋系统，从功能上可分为控火灭火型和防护型。

1.1.3自动喷书灭火系统的特征

动喷水灭火系统是目前世界上采用最广泛的一种固定灭火设施。其特征是：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。对于装有闭式喷头的系统，只有那些受火灾影响的喷头才开启洒水扑灭下方的火灾。其基本功能是：能在火灾发生后，自动地进行喷水灭火；能在喷水灭火的同时发出报警。他分秒不离开值勤岗位，不怕浓烟烈火，随时监视火灾，是最安全可靠的灭火装置，使用于温度不低于4度(低于4度受冻)和不高于70度(高于70度失控,误动作造成水灾)的场所. 自动喷水用消防泵受水路系统压力开关或水流指示器直接控制.火灾时延时启泵或由消防中心控制挺泵，而自动喷水消防系统就可以很好的预防火灾的蔓延。

1.2自动喷水灭火系统的使用条件

湿式自动喷水灭火系统适用于常年温度不低于4℃且不高于70℃的场所，最大水压为1.2MPa。

干式自动喷水灭火系统可用于常年温度低于4℃或高于70℃的场所，干式报警阀本身应设在既不会冰冻又不是水汽化的场所，其允许承受的水压位1.2MPa。

干湿式自动喷水灭火系统是干式系统的改良型，适用于冰冻场所，也在一定的时间内作为湿式系统使用。

预作用自动喷水系统兼干式系统和湿式系统，故可适用于应安装干、湿式系统的地方，造价较高，目前只适用于安全程度要求较高的场所。

雨淋系统适用于火灾蔓延快、而闭式不能及时有效的覆盖火灾的场所；净高超过8m的民用建筑和工业厂房净高超过9m的仓库，和仓库不舍货架净高达到

12m时；严重危险级的Ⅱ级的场所。

水幕系统设在应设置防火隔离墙而又不能设的部分，相邻建筑物之间间距不能满足防火要求时，其相邻建筑的门窗及可燃屋檐处应设水幕，剧院舞台台口上方设水幕系统，以阻止舞台火势向观众蔓延，与防火卷材，防水幕配合使用。

1.3自动喷水灭火系统不适用的范围

自动喷火乜水系统不适用于下列物品：

（1）.与遇水爆炸和加速燃烧的物品；

（2）.遇水发生化学反应或产生有毒有害气体的物品。

（3）.洒水降导致沸溢或喷溅的液体不能采用湿式、干式和预作用系统，应用泡沫系统。

2.自动喷水防火系统的主要部件

2.1喷头

喷头是自动喷水灭火系统的关键部件。闭式喷头的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，玻璃球式喷水头动作温度级别如表一所示，如玻璃球爆炸、易融合金脱落。其构造按溅水盘的形式和安装位置有直立型、下垂型、边墙型、普通型、吊顶型和干式下垂型洒水喷头，开式喷头根据用途又可分为开启式、水幕、喷雾三种类型。

表一玻璃球式喷水头动作温度级别表

动作温度（度）安装环境允许最高温度

级别（度）

颜色

57 38 橙68 49 红79 60 黄93 74 绿

141 121 蓝

182 160 紫

227 204 黑

260 238 黑

综上可知，喷头具有探测火情，启动水流指示器，扑灭早期火灾的重要作用。其特点是：结构新颖，耐腐蚀性强，动作灵敏，性能稳定。

2.2压力开关

压力开关应用接线：压力开关用在系统中需经模块与报警总线连接，如图2所示：

图2 压力开关接线图

2.3报警阀

报警阀的作用是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。有湿式、干式、干湿式和雨淋式四种类型。湿式报警阀用于湿式自动喷水灭火系统;干式报警阀用于干式自动喷水灭火系统;干湿式报警阀是由湿式、干式报警阀依次连接而成，在温暖季节用湿式装置，在寒冷季节则用干式装置;雨淋阀用于雨淋、预作用、水幕和水喷雾自动喷水灭火系统。报警阀有DN50至DN2OO等8种规格。

2.4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。水力警铃主要用于湿式喷水灭火系统，安装在报警阀附近。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。水流指示器用于湿式喷水灭火系中。当某个喷头开

启喷水或管网发生水量泄漏时，管道中的水产生流动，引起水流指示器中浆片随水流而动作，接通延时电路20s一30s后，继电器触电吸合发出区域水流电信号，送至消防控制室。通常将水流指示器安装在各楼层的配水干管上。压力开关垂直安装在延迟器和水力警铃之间的管道上。在水力警铃报警的同时，依靠警铃管道内水压的升高自动接通电触点，完成电动警铃报警，同时向消防控制室传送电信号或启动消防水泵。

2.5延迟器

延迟器是一个罐式容器，安装于报警阀与水力警铃(或压力开关)之间。用来防止由于水压波动引起报警阀开启而导致的误报。报警阀开启后，水流需经30s 左右充满延迟器后才可冲打开水力警铃。

2.6火灾探测器

火灾探测器是湿式、干式、干湿式自动喷水灭火系统的辅助组成部分，是预作用等其它灭火系统的重要组成部分。目前常用的有感烟、感温探测器两类。感烟探测器是利用火灾发生地点的烟雾浓度进行探测;感温探测器是通过火灾引起的温升进行探测。火灾探测器布置在房间或走道的天花板下面，其数量应根据探测器的保护面积和探测区的面积计算而定。

3 自动喷水灭火系统的系统布置

3.1自动喷水灭火系统平面分区

在自动喷水灭火系统的布置之中，存在各种限制因素，例如建筑物空间布局、城市供水压力和自喷系统工作压力等。为保证系统的可靠性、维修时关闭区域最小原则以及经济性，在系统设计时，需要考虑各种因素进行系统合理分区。进行系统平面分区时，需要考虑以下原则:

(a)一个湿式报警阀组控制的喷头数量不超过800只;

(b)自喷系统在平面上的布置宜与建筑防火分区一致，尽量做到区界内不出

现两个以上的系统交叉;

(c)在同层平面上有两个以上自动喷水灭火系统时，系统相邻处两个边缘喷头的间距不应超过0.5m ，以加强喷间隔水强度，起到加强两区之间阻火能力

上面(a)中规定了一个报警阀组控制的喷头数。一是为了保证维修时，系统的关停部分不致过大;二是为了提高系统的可靠性。为了达到上述目的，美国规范还规定了建筑物中同一层面内一个报警阀组控制的最大喷头数。

3.2 自动喷水系统的布置

3.2.1喷头的布置

喷头的布置有正方形、长方形、菱形。具体采用何种形式应根据建筑平面和构造确定。

正方形布置时 X=B=2cos45o

长方形布置时 R b a 222≤+

菱形布置时 o o R A sin3030cos 4=

o o R B 30sin 30cos 2=

式中的R---喷头的最大保护半径。喷头的布置间距和位置，原则上应满足房间的任何部位发生火灾时均能有一定强度的喷水保护。对喷头布置成正方形、长方形、菱形的情况下的喷头间距布置情况应视喷头喷水强度、喷头的流量系数和工作压力而定，不大于表格一所示的规定，并且不大于2.4m 。

表二 喷头的布置间距 喷水强度 [L/(min ·2m )] 正方形的布置 边长 （m ）

矩形及平行四边形布置的长边边长（m ）

每只喷头的最大保护面积 （2m ） 喷头与端墙的

最大距离（m ）

4

4.4 4.5 20.0 2.2 6

3.6

4.0 12.5 1.8 8 3.4 3.6 11.5 1.7

10~12 3.0 3.6 9.0 1.5

注：（1）仅在走道上单排系统的闭式系统，其喷头间距应按走到地面下不留漏喷空白点确定。

（2）.货架内喷头的间距不应小于2m，并不用大于3m。

在有坡度的屋面板或吊顶下设置喷头时，应考虑水滴的垂直下落及保证所有面积均有喷水覆盖，喷头的艰巨应按水平投影计算，并且喷头可垂直于斜面布置。当屋面板或吊顶的坡度大于1：3，而在屋脊处75cm距离范围内无喷头时，就会有喷不到的地方，因此在屋脊处增设一排喷头。

沿房间边墙布置墙喷时，当房间宽度小于3.6m时，沿房间长向布置一排喷头，当房间宽度介于3.6m--7.2m之间时，沿房间长向两侧格布置一排喷头，还应在房间中间布置一排标准喷头。

3.2.2管网的布置

自动喷水灭火系统管网的布置，相对干管而言，支管上喷头应对称布置一般情况轻危险级和中危险级及仓库危险级系统每根支管上设置的喷头数≤8个，严重危险级≤6个，以控制支管观景不会太大，只管不要太长，从而减小喷头出水量不均衡和系统压力过高，配水支管管径不宜小于25mm。最大工作水压为1.2MPa。管道敷设应为0.003的坡度，块向报警排水管，以便系统泄空，并在管网末端设置冲水时的排气措施。

3.2.3报警阀的布置

报警阀应设在距地面高度为1.2m，且没有冰冻的危险，易于排水，管理维修方便以及明显的地方。每个报警阀组供水的最高与最低喷头，其高度差不宜大于50m。当配水支管同时安装保护吊顶下方和上方空间的喷头时，应将数量较多的一侧的喷头计入报警阀组控制的喷头总数。

3.2.4水力警铃设置

水力警铃应设在有人值班的地点附近，与报警阀连接的管道。其管径为20mm，总长度不宜大于20m。

表三一个警阀所控制的喷头数

系统类型

危险级别

轻级中级严重级

喷头数（只）

湿式喷水灭火系统500 800 1000

干式喷水灭火

系统有排气设置250 500 500 无排气设置125 250 ---

3.2.5末端试水装置

每个报警阀控制的最不利点喷头处，应设置末端试水装置。末端试水装置应由试水阀、压力表及试水接头组成。其他防火分区，楼层的最不利点喷头处，，均应设置直径为25mm的试水阀，以便必要时连接末端试水装置。

3.2.6水泵设置

系统应设置独立的供水泵，并应按一运一备或二运一备比例设置备用泵，水泵应采用灌式吸水方式，每组供水泵的吸管不应少于两根，报警阀入口前设置环状管道的系统，每组水泵的出水管不应少于两根，供水泵的吸水管应设置控制阀，出水管应设置控制阀、止回阀、压力表和直径不小于65mm的试水阀、必要时采取控制水泵出水口压力的措施。

3.2.7水箱的设置

采用临时高压水系统的灭火系统，应高位消防水箱，消防水箱的供水应满足系统最不利点处的喷头最低工作压力和喷水强度，消防水箱的出水管，应符合以下规定，设止回阀，并应与报警阀入口的管道连接，轻危险级，中危险级管径不应小于80mm，眼中集合仓库危险级不应小于100mm。系统应设水泵接合器，其数量按系统的设计流量确定，每个水泵接合器的流量宜按10-15L/s计算。

4 结论

自动喷水灭火系统属于智能建筑系统的一个子系统，在现代智能建筑中起着极其重要的安全保障作用。本次设计的自动喷水灭火系统的容量大、探测对象多样化、功能模块化，对设计与维修有很大的方便。大部分功能可以通过现场软件设计，便于系统功能的设置及增强，从而减少了系统的误报率；同时，系统还可以与建筑物自动控制系统联网，相互传递信息，增强综合防灾能力，便于发挥智能建筑的优越性。如今，各类火灾探测器、自动报警控制器、灭火设备、灭火系统已大量涌现。本次设计的系统正是配备了满足国家有关火灾自动喷水灭火系统设计规范的要求，满足建筑的消防要求的系列化消防设备产品，可以完全自动、适时的探测火灾的存在并发出报警，及时地实现联动控制为人们准确快速、及早控制火灾的发展，尽早扑灭火灾，确保人身安全和减少社会财富的损失。

5参考文献

[1]、自动喷水灭火系统设计规范，GB 50084—2001

[2]、王继明、卜城、杨旭东、谢庚建筑设备（第二版）[M].北京中国建筑工业

出版社

[3]、朱吕通，张宗魁.现代实用灭火技术设施.[M].北京：中国建筑工业出版

社,1996

[4]、李亚峰，张克峰建筑给水排水工程[M].机械工业出版社