自动喷水灭火系统简介

一、自动喷水灭火系统简介​ 自动喷水灭火系统是扑...

请注意，本文编写于 1194 天前，最后修改于 1194 天前，其中某些信息可能已经过时。

一、自动喷水灭火系统简介

​ 自动喷水灭火系统是扑灭初期火灾的有效自动灭火系统，能有效抑制轰燃的发生，使火灾在初期阶段就被有效控制和扑灭。

​ 自动喷水灭火系统适用范围十分广泛，可用于各类民用和工业建筑。

​ 不适用于存在较多下列物品的场所：

• 遇水发生爆炸或加速燃烧的物品；
• 遇水发生剧烈化学反应或产生有毒有害物质的物品；
• 洒水将导致喷溅或沸溢的液体。

二、危险等级划分

​ 判断设置自动喷水灭火系统建筑物的火灾危险性等级，是选择系统类型和确定设计基本数据的基础。

建筑物的火灾危险性等级分类原则：火灾危险性大小、火灾发生频率、可燃物数量、单位时间内释放的热量、火灾蔓延速度以及扑救难易程度。

建筑物的火灾危险性等级分类见下表：

三、系统分类、原理和选择

1、系统分类:

• 按喷头的开启形式分：闭式喷头系统和开式喷头系统；
• 按报警阀的形式分：湿式系统、干式系统、预作用系统和雨淋系统等；
• 按对保护对象的功能分：暴露防护型(水幕或冷却等)和控灭火型；
• 按喷头型式分：普通型喷头和洒水型喷头、大水滴型喷头和ESFR型(早期抑制快速响应)喷头等；
• 其它形式：分为泡沫系统和泡沫喷淋联用系统等。

设计规范：《自动喷水灭火系统设计规范 GB50084-2017》（使用Google Chrome 打开，使用Ctrl+F搜索）

2、原理和选择

（1）、湿式系统

湿式自动喷水系统：所有管道内充满有压水，喷头采用自动喷水闭式喷头。

组成：闭式喷头、水流指示器、湿式报警阀组、控制阀、末端试水装置、消防水泵接合器、消防泵。

image-20200208111923895

湿式报警阀组：由延迟器、水力警铃、压力开关、信号阀以及报警阀本身组成。（画图的时候只需要画出来水力警铃，因为这一套设备都是配套的。）

报警阀组

• 环境温度不低于4℃，且不高于70℃（喷头68℃启动）的场所采用湿式系统。（通常在设计的时候只要不低于4℃即可，因为对于厨房一类的高温场所有专门的高温喷头）
• 一个报警阀控制的喷头数不宜大于800只。
• 适用于各种形式的闭式喷头。

湿式系统示意图

1-消防水池；2-消防水泵；3-止回阀；4-闸阀（信号阀，常开）；5-消防水泵接合器；6-高位消防水箱；7-湿式报警阀组；8-配水干管；9-水流指示器（用来反馈消防控制器，在信号阀之后 ）；10-配水管；11-闭式洒水喷头；12-配水支管；13-末端试水装置（在供水最不利点设置，注意的是：试水阀是每一层都需要有的，但是末端试水装置只在供水最不利点设置）；14-报警控制器（水力警铃设置在楼层以内）；15-泄水阀；16-压力开关；17-信号阀；18-水泵控制柜；19-流量开关

[album]

湿式自喷动画演示

image-20200208111951170

image-20200208112019760

[/album]

[collapse status="false" title="补充笔记"]

1. 发生火灾，喷头感温元件破裂开始出水，支管中水流流动；
2. 水流指示器收到信号，传递至火灾报警器；
3. 与2步骤同时进行的还有：随着水流的流动，报警阀组水流也流动，初期水流流至缓冲装置（为了防止误操作），当缓冲装置达到一定程度（说明不是误操作，而是真的发生了火灾），缓冲装置中的水流开始触动压力开关（通知消防水泵）与水力警铃（通知人群）；
4. 火灾报警器得知真的发生了火灾，开始启动消防水泵，截至此刻，之前管网中的水量都是由消防水箱提供的。 [/collapse]

（2）、干式系统

干式自动喷水系统：一个干式报警阀后所有管道内充满有压气体或氮气，喷头采用自动喷水闭式喷头。

[album]

image-20200208112147090

image-20200208112125464

image-20200208112104890

[/album]

组成：闭式喷头、水流指示器、干式报警阀组、控制阀、末端试水装置、消防泵。

干式报警阀组：由水力警铃、压力开关、信号阀以及报警阀本身组成（注意：相比湿式报警阀组少了延时器，相比湿式系统多了空压机用来向管网充气）。

**干式系统示意图**

1-消防水池；2-消防水泵；3-止回阀；4-闸阀；5-消防水泵接合器；6-高位消防水箱；7-干式报警阀组；8-配水干管；9-配水管；10-闭式洒水喷头；11-配水支管；12-排气阀；13-电动阀；14-报警控制器；15-泄水阀；16-压力开关；17-信号阀；18-水泵控制柜；19-流量开关；20-末端试水装置；21-水流指示器

环境温度低于40℃，或高于70℃的场所应采用干式系统，如冬季结冰地区不采暖地下车库和库房等;当局部区域时采取防冻措施后仍可采用湿式系统。

一个报警阀控制的喷头数不宜大于500只。

干式系统的配水管道充水时间不宜大于1min，报警阀后管道容积（查表），一般一个报警阀控制的配水管道的容积宜在1500L以内，大于1500L应设加速器，且最大容积不宜超过3000L。

普通喷头只能向上安装，安装专用干式喷头时可允许向下安装。ESFR喷头和快速反应喷头不得应用于干式系统。

空压机供气量：空压机的供气能力应在30min内使系统报警阀后管道内的气压达到设计要求。

[collapse status="false" title="补充笔记"]

1. 发生火灾，喷头感温元件破裂，管网开始泄气；
2. 空压机补气，但是发现补气量不够，说明是发生了火灾，传递信号给火灾报警器；
3. 加速器开始运作，空压机向报警阀组下方补气，增加水流压力，加速水流流动；
4. 随着报警阀组内的水流流动，压力开关和水力警铃法分别通知消防泵与人。
5. 消防水泵启动前由高位水箱提供初始水量。 [/collapse]

（3）、预作用系统

​ 工__ ​ 预作用系统：是准主作状态时预作用报警阀后配水管道不充水，由自控、远控、手动启动预作用报警阀，配水管道充水转为湿式系统。特点是无水渍损失。

[album]

image-20200208112247511

image-20200208112305657

image-20200208112321186

[/album]

设计时民用一般舍去了空压机组。

组成：闭式喷头、水流指示器、预作用报警阀组、控制阀、末端试水装置、消防泵。

预作用报警阀组：由水力警铃、压力开关、信号阀以及报警阀本身组成。

具有下列要求之一的场所应采用预作用系统：

• 系统处于准工作状态时，严禁管道漏水，如贵重物品用房和计算机房等;
• 严禁系统误喷,如棉花和烟草库房等；
• 替代干式系统。

一个报警阀控制的喷头数不宜大于800只；

系统的配水管道充水时间不宜大于2min。报警阀后管道容积见表，一个报警阀控制配水管道的容积宜在1500L以内,当在正常的气压下,打开末端试水装置在60s内出水时,系统管网的最大容积不宜超过3000L。

喷头选择同干式系统。

[collapse status="false" title="补充笔记"]

1. 感烟探测器收到火灾信号（注意：与干式、湿式已经不同，更加敏感）传递给火灾报警控制器；
2. 火灾报警器传递电信号至电磁阀（注意：干式、湿式是用压力平衡来控制水流流动），水流流动，同时消防水泵开始运转；
3. 随着水流流动吗，排气阀开始排气，预作用系统转化为湿式系统待命（预作用）； [/collapse]

（4）、雨淋系统

雨淋系统：是采用开式喷头,由自控、远控、手动启动雨淋阀,控制一组喷头同时喷水系统。也称开式系统。

[album]

image-20200208123624874

image-20200208123647089

image-20200208123715569

[/album]

组成：开式喷头、雨淋阀组、控制阀、消防泵。

雨淋组：由水力警铃、压力开关、信号阀以及报警阀本身组成。

[album]

image-20200208123747407

image-20200208123804949

[/album]

具有下列要求之一的场所应采用雨淋系统：

1. 火灾的水平蔓延速度快、闭式喷头的开放不能及时使喷水有效覆盖着火区域，如舞台幕布和葡萄架等；
2. 民用建筑和工业厂房室内空间高度超过12m；
3. 严重危险级Ⅱ级。

雨淋系统采用开式喷头。

雨淋系统的大小以系统响应时问30~45s为宜。

一个雨淋系统的作用面积：轻、中危险等级作用面积宜为160M^2,严重危险等级作用积为260M^2。

（5）、水幕系统

水幕系统：不具备直接灭火能力,而是利用密集喷酒所形成的水墙或水帘,或配合防火卷帘等分隔物,阻断烟气和火势的蔓延,属于暴露防护系统。

水幕系统可分为两种类型：

1. 由开式洒水喷头或水幕喷头、雨淋报警组或感温雨淋阀,以及水流报警装置(水流指示器或压力开关)等组成,用于挡烟阻火和冷却分隔物的喷水系统,起着防火墙的作用；
2. 为湿式系统,是以加密喷头的形式出现,主要用于冷却防火分隔物,如防火卷帘的冷却等。

[album]

image-20200208130633796

image-20200208130648334

image-20200208130708777

image-20200208130755573

image-20200208130811603

[/album]

防火分隔水幕不宜用于尺寸超过15m(宽)×8m(高)的开口(舞台口除外)。

对于防护冷却水幕可参考湿式系统或雨淋系统来确定系统大小。

四、设置场所

民用建筑下列场所应设置闭式自动喷水灭火系统：

1. 特等、甲等或超过1500个座位的其他等级的剧院,超过2000个座位的会堂或礼堂;超过3000个座位的体育馆;超过5000人的体育场的室内部分等；
2. 任一层面积超过150M^2或总建筑面积超过3000M^2的展览建筑、商店、旅馆建筑,以及医院中同样建筑规模的病房楼、门诊楼、手术部等多层民用建筑；
3. 设置有送回风道(管)的集中空气调节系统且总建筑面积大于3000M^2的办公楼等；
4. 建筑面积大于500M^2的地下商店；
5. 藏书量超过50万册的图书馆。
6. 设置在地下、半地下或地上四层及四层以上或设置在建筑的首层、二层和三层,且建筑面积超过300M^2的地上歌舞娱乐放映游艺场所(游泳场所除外);
7. 民用建筑高度超过10m的高层建筑及其裙房,除游泳池、溜冰场、建筑面积小于5.0M^2的卫生间、不设集中空调且户门为甲级防火门的住宅的户内用房和不宜用水扑救的部位外,均应设自动喷水灭火系统;
8. 建筑高度不超过100M的一类高层建筑及其裙房,除游泳池、溜冰场、建筑面积小于5.0M^2的卫生间、普通住宅、设集中空调的住宅的户内用房和不宜用水扑救的部位外,均应设自动喷水灭火系统;
9. 二类高层公共建筑的公共活动用房、走道、办公室、旅馆的客房、自动扶梯底部、可燃物品库房应设自动喷水灭火系统。

Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类地上汽车库、停车数超过10辆的地下汽车库机械式立体汽车或复式汽车库以及采用垂直升降梯作汽车疏散出口的汽车库、I类修车库,均应设置自动喷水灭火系统。

人防工程及其下列部位应设置自动喷水灭火系统：

1. 建筑面积大于1000M^2的人防工程；
2. 大于800个座位的电影院和礼堂的观众厅,且吊顶下面主观众席地面高度不大于8.0m;舞台使用面积大于200M^2时,观众厅与舞台之间的台口宣设置防火幕或水幕分隔；
3. 采用防火卷帘代替防火墙或防火门,当防火卷帘不符合防火墙耐火极限的判定条件时,应在防火卷帘的两侧设置闭式自动喷水灭火系统,其喷头间距应为2.0m,喷头与卷帘距离应为0.5m有条件时,也可设置水幕保护。
4. 建筑面积大于500M^2的地下商店。

下列部分应设雨淋喷水灭火设备：

1. 特等、甲等或超过1500个座位的其他等级的剧院和超过2000个座位的会堂或礼堂的舞台的葡萄架下部；
2. 建筑面积大于等于400M^2的演播室,建筑面积大于等于500M^2的电影摄影棚。

下列部位应设水幕设备：

1. 特等、甲等或超过1500个座位的其他等级的剧院和超过2000个座位的会堂或礼堂的舞台口,以及与舞台相连的側台、后台的门窗洞口;高层民用建筑中超过800个座位的剧院、礼堂的舞台口宜设防火幕或水幕分隔;
2. 应设防火墙等防火分隔物而无法设置的开口部位；
3. 需要冷却保护的防火卷帘或防火幕的上部。

五、设计参数

民用建筑和厂房采用湿式系统时的设计基本参数不应低于表5．0．1的规定。

**表5．0．1 民用建筑和厂房采用湿式系统的设计基本参数**

注：系统最不利点处洒水喷头的工作压力不应低于0．05MPa。

民用建筑和厂房高大空间场所采用湿式系统的设计基本参数不应低于表5．0．2的规定。

水幕系统的设计基本参数应符合表5．0．14的规定：

1. 防护冷却水幕的喷水点高度每增加1m，喷水强度应增加0.1L／(s·m)，但超过9m时喷水强度仍采用1.0L／(s·m)。
2. 系统持续喷水时间不应小于系统设置部位的耐火极限要求。
3. 喷头布置应符合本规范第7．1．16条的规定。

六、喷头的选择与布置

1、喷头的选择一般原则

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:轻危险等级、中危险级居住(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宣采用快速响应喷头。如公共娱乐场所、住宅、中庭环廊、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;超出水泵接合器供水高度的楼层;地下的商业及仓储用房等；
3. 严重危险等级场所不应采用快速响应喷头；
4. ESFR喷头(早期抑制快速响喷头)仅是仓库专用喷头,不应用于大空间等非仓库场所,但货架内置喷头宜采用快速响应喷头；
5. 干式、预作用系统应采用直立型喷头或干式下垂型喷头；
6. 防火分隔水幕应采用开式洒水喷头、水幕喷头,或同时采用以上两种喷头;防护冷却水幕可采用水幕喷头或专用喷头(如玻璃幕墙专用喷头)；
7. 闭式喷头其公称动作温度宜高于环境最高温度30℃。

2、喷头布置

布置原则

满足喷头的水力特性和布水特性的要求,喷头的布置应不超出其最大保护面积。

布置应设在顶板或吊顶下易于接触到火灾热气流并有利于均匀喷洒水量的位置,应防止障碍物屏障热气流和破坏洒水分布。

直立、下垂型标准喷头

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及相邻配水支管的间距,应根据系统的喷水强度、喷头的流量系数和工作压力确定,并不应大于表的规定,且不宜小于1.8m。

1. 设置单排洒水喷头的闭式系统，其洒水喷头间距应按地面不留漏喷空白点确定。
2. 严重危险级或仓库危险级场所宜采用流量系数大于80的洒水喷头。

边墙型标准喷头

边墙型标准喷头的保护跨度和间距见表的规定。

1. 两排相对洒水喷头应交错布置；
2. 室内跨度大于两排相对喷头的最大保护跨度时，应在两排相对喷头中间增设一排喷头。

机械立体车库喷头布置

1. 每辆车的上方应有2个喷头；
2. 宜采用直立或下垂型喷头,也可根据机械运行方式采用边墙型喷头；
3. 喷头布置应符合中危险级的要求。

集热板是为了防止喷头对热度敏感度下降

3、喷头与障碍物的距离：

标准直立、下垂型喷头和其他喷头与梁和风管的距离宜符合图和表的要求。

image-20200208154517109

当梁、通风管道、排管(成排布置的管道)、桥架等障碍物的宽度a>1.2m时,其下方应增设喷头,见图,增设喷头的上方如有缝隙时应设集热板。

集热挡水板应为正方形或圆形金属板,其平面面积不宜小于0.12M^2,周围弯边的下沿,宜与喷头溅水盘齐平。

七、报警的选择和布置

1、报警阀的设置位置：

• ①、报警阀应设置在经常有人通行的地点,一般设置在水泵房内、或者报警阀服务场所就近的公共走廊和楼梯问等疏散通道的附近,以及其他经常有人的位置或专用管道井等部位；
• ②、水力警铃应设在值班室附近、楼梯附近、以及疏散通道或外墙等。与报警阀连接的管道,其管径应为N20,总长不宜大于20；

2、保护建筑物不同功能区域的自动喷水灭火系统宜采用各自独立的报警阀,如办公区域与汽车库区域分开,冷库与其他区域分开等；

3、报警阀布置空间要求：报警阀的正面应有1.2m的距离,侧面宜有0.6m的间距,报警的附近应有排水设施。

4、当报警阀服务于不同楼层时,其系统最低喷头与最高喷头的高度差不应大于50m。

八、水流指示器的选择和布置

1. 每个防火分区、每个楼层均应设水流指示器。
2. 水流指示器前应设置控制阀,且为信号阀。
3. 雨淋系统不应设置水流指示器。
4. 水流指示器的安装前后应有3倍管径的直线段距离。
5. 水流指示器的安装应是便于检修的地点,如可检修的管道井内等。

水流指示器只能在干管上引出，每个水流指示器负责一个区，在水流指示器之后不能在设置水流指示器了。

九、管网

1、管网的分类和选择

报警阀前的管网：可分为环状管网和枝状管网。采用环状管网的目的是提高系统的可靠性。当自动喷水灭火系统中设有两个及以上报警阀组时,报警阀组前宜设环状供水管道。

报警阀后的管网：

管网的分类：分为枝状管网、环状管网和格栅状管网。

采用环状管网的目的是减少系统管道的水头损失和使系统布水更均匀,同时降低系统造价。

枝状管网又分侧边末端进水、側边中央进水、中央末端进水和中央中心进水4种形式。

环状管网一般为一个环,当多环时为格栅状管网。

管网的几种形式

管网选择

• 轻危险等级宣采用侧边末端进水、侧边中央进水；
• 中危险等级宣采用中央末端进水和中央中心进水,以及环状管网。配水干管的管径应经水力计算确定,一般为DN80~DN100；
• 严重危险等级和仓库危险等级宜采用环状管网和格栅状管；
• 湿式系统可采用任何形式的管网。但干式、预作用系统不应采用格栅状管网。

2、管道系统

报警阀和配水管道的动压不应大于1.2MPa,并不应设置其他用水设施。

配水管两侧每根配水支管控制的标准喷头数：轻、中危险级场所不应超过8只。同时在吊顶上下安装喷头的配水支管,上下侧均不应超过8只;严重危险级及仓库危险级场所不应超过6只。

配水管道的布置,应使配水管入口的压力均衡,管道的直径应经水力计算确定。

轻、中危险级场所中配水支管、配水管控制的标准喷头数,不宜超过表的规定。

image-20200208162437129

短立管及末端试水装置的连接管,其管径不应小于25mm。

干式、预作用系统的供气管道：采用镀锌钢管时,管径不宜小于15mm:采用铜管时管径不宜小于10mm。

水平管道宜有坡度:充水管道不宜小于2‰,准工作状态不充水的管道不宜小于4‰，管道应坡向泄水阀。

如图所示：管道前后都有放空阀，都可以进行放空操作，那么坡度应该如何设置呢？ 因为立管在右边，所以支管管径从右到左依次减小，所以坡度设置为右边低左边高，水流排放时水力条件更加好。

自动喷水灭火系统应有下列组件、配件和设施：系统应设有酒水喷头、水流指示器、报警阀组(压力开关)等组件和末端试水装置、配水管道、供水设施；水流指示器后可设置放水管，见图。

image-20200208163631269

有条件设置单独排水立管时就要单独设置，无条件时应采用间接排水，不可直接排入污（废）水管道。

• 系统中需要静压的区段可设减压阀,需要减动压的区段,宜设减压孔板或节流管；
• 系统立管的顶部应设置自动排气阀；

末端试水装置和试水阀的设置：

每个报警阀组控制的最不利点喷头处,应设末端试水装置,其他防火分区、楼层的最不利点喷头处,均应设直径为25mm的试水阀。末端试水装置和试水应设置在便于操作的位置。

末端试水装置应由试水阀、压力表以及试水接头组成。

----- END -----