第二節(jié) 自動噴水滅教材

第二節(jié)自動噴水滅火系統(tǒng)

自動噴水滅火系統(tǒng)是目前世界上公認(rèn)的最有效的自救滅火設(shè)施，應(yīng)用最廣、用量最大、滅火成功率最高、且造價最為低廉的固定滅火設(shè)施，它的發(fā)展已有一百多年的歷史。

定義：是一種在發(fā)生火災(zāi)時，能自動打開噴頭噴水滅火并同時發(fā)出火警信號的消防滅火設(shè)施。主要應(yīng)用在三個領(lǐng)域：1、保護高架高堆倉庫方面；2、保護人身安全方面等場所；3、滿足建筑物內(nèi)裝修美觀的要求。一、自動噴水滅火系統(tǒng)的分類按噴頭的開啟形式分：閉式自動噴水滅火系統(tǒng)自動噴水滅火系統(tǒng)開式自動噴水滅火系統(tǒng)

濕式自動噴水滅火系統(tǒng)

干式自動噴水滅火系統(tǒng)

閉式自動噴水滅火系統(tǒng)預(yù)作用自動噴水滅火系統(tǒng)

重復(fù)啟閉預(yù)作用滅火系統(tǒng)

自動噴水—泡沫聯(lián)用滅火系統(tǒng)

雨淋滅火系統(tǒng)開式自動噴水滅火系統(tǒng)水幕系統(tǒng)水噴霧滅火系統(tǒng)二、自動噴水滅火系統(tǒng)組成。自動噴水滅火系統(tǒng)由水源、加壓貯水設(shè)備、噴頭、管網(wǎng)、報警裝置等組成。1、濕式自動噴水滅火系統(tǒng)

濕式系統(tǒng)由閉式噴頭、水流指示器、濕式報警閥組、供水設(shè)施、穩(wěn)壓設(shè)施。

原理：當(dāng)噴頭保護范圍內(nèi)發(fā)生火災(zāi)，噴頭熱敏元件受熱達(dá)到或超過公稱動作溫度時，熱敏元件動作（熔化、破碎），從而噴頭開啟，出水滅火，同時管網(wǎng)壓力下降報警閥閥后壓力下降致使閥板開啟，接通管網(wǎng)和水源系統(tǒng)自動啟動供水滅火。

適用范圍：4℃<t<70℃，不能用于撲救遇水爆炸、加速燃燒、劇烈化學(xué)反應(yīng)的物品，以及對保護對象造成嚴(yán)重破壞的火災(zāi)。

特點：具有結(jié)構(gòu)簡單、使用可靠；系統(tǒng)施工簡單、靈活方便；滅火速度快、控火效率高，投資比較經(jīng)濟、應(yīng)用范圍廣。

缺點：由于管網(wǎng)中充有有壓水，當(dāng)滲漏時會損毀建筑裝飾和影響建筑的使用。且只適用于環(huán)境溫度4℃<t<70℃的建筑物。濕式自動噴水滅火系統(tǒng)示意圖1）組成

①閉式噴頭

玻璃球型、易熔元件型

②信號閥

③報警裝置

濕式報警閥、壓力開關(guān)、

水力警鈴、延遲器

④水流指示器⑤未端試水裝置

常用閉式玻璃球的公稱動作溫度與色標(biāo)

57°C橙色

68°C紅色

79°C黃色

93°C綠色

141°C藍(lán)色閉式噴頭：噴口用由熱敏元件（玻璃球或易熔合金）組成的釋放機構(gòu)封閉，當(dāng)達(dá)到一定溫度時能自動開啟，如玻璃球爆炸、易熔合金脫離。信號閥用在報警閥的進出口處和水流指示器前，具有明顯開閉標(biāo)志的帶有關(guān)閉時能輸出關(guān)閉電信號的閥門報警裝置濕式報警閥壓力開關(guān)

是一種壓力型水流探測開關(guān)安裝在延遲器和水力警鈴之間的報警管路上

作用原理：

在水力警鈴報警的同時，依靠報警管路內(nèi)水壓的作用接通電觸點，給出電接點信號，啟動消防水泵，并向消防控制室傳送火警信號。

水力警鈴

是一種靠水力驅(qū)動的機械警鈴，直接裝于報警閥組的報警管路上。作用原理:

當(dāng)報警閥打開消防水源后，具有一定壓力的水流沖動葉輪打鈴報警。水力警鈴不得由電動報警裝置取代。水力警鈴的工作壓力不應(yīng)小于0.05MPa并應(yīng)符合下列規(guī)定：1、應(yīng)設(shè)在有人值班的地點附近；2、與報警閥連接的管道其管徑應(yīng)20MM，總長不宜大于20M。延遲器

是一個罐式容器，安裝于報警閥與水力警鈴(或壓力開關(guān))之間。

用途：防止由于水壓波動原因引起報警閥短時開啟而導(dǎo)致的誤報。報警閥開啟后，水流需經(jīng)30s左右充滿延遲器后方可沖打水力警鈴，底部配有節(jié)流孔，可串接使用。水流指示器是用于自動噴水滅火系統(tǒng)中將水流信號轉(zhuǎn)換成電信號的一種報警裝置。作用步驟:

某個噴頭開啟噴水或管網(wǎng)發(fā)生水量泄漏時（大于15L/min)，管道中的水產(chǎn)生流動；引起水流指示器中槳片隨水流而動作；開關(guān)觸點吸合發(fā)出區(qū)域水流電信號，通過報警系統(tǒng)的輸入信號模塊,經(jīng)延時（2-90s內(nèi),一般在20-40s)后,送至消防控制室。末端試水裝置

安裝在系統(tǒng)末端，用來測試系統(tǒng)各組件是否正常的裝置。用途：1、檢驗系統(tǒng)的可靠性，測試系統(tǒng)能否在開放一只噴頭的最不利條件下可靠報警并正常啟動，測試內(nèi)容包括水流指示器、報警閥、壓力開關(guān)、水力警鈴的動作是否正常，配水管道是否暢通以及最不利點處的噴頭壓力。

2、測試干式和預(yù)作用系統(tǒng)的充水時間（干式開啟后1min內(nèi)應(yīng)出水，預(yù)作用從探測器報警后2min內(nèi)應(yīng)出水。噴規(guī)6.5.1條每個報警閥控制的最不利點噴頭處，應(yīng)設(shè)末端試水裝置，其他防火分區(qū)、樓層均應(yīng)設(shè)直徑為25mm的試水閥，且應(yīng)有足夠排水能力的排水設(shè)施。2、干式自動噴水滅火系統(tǒng)應(yīng)用范圍：適用于環(huán)境溫度t<4°C、>70°C的場所，如低于4°C的冷凍庫、寒冷地區(qū)不采暖的房間等火災(zāi)危險性不高的場所，以及超過70°C的生產(chǎn)車間。系統(tǒng)特點

管道中充滿氣體（空氣或氮氣）。當(dāng)建筑物發(fā)生火災(zāi)火噴頭開啟排氣、充水滅火。

原理：當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時，火源處溫度升高使火源上方噴頭開啟，首先排出壓縮空氣，于是報警閥后管網(wǎng)壓力下降，干式報警閥前的壓力大于閥后壓力，干式報警閥開啟，水流向配水管網(wǎng)系統(tǒng)自動啟動噴水滅火。3、預(yù)作用自動噴水滅火系統(tǒng)特點：為噴頭常閉的滅火系統(tǒng)，和火災(zāi)自動報警系統(tǒng)配套使用，報警閥后的管網(wǎng)中平時不充水，準(zhǔn)工作狀態(tài)時，管網(wǎng)中通常充有壓縮空氣（用以監(jiān)測管網(wǎng)泄漏情況)。當(dāng)火災(zāi)發(fā)生火災(zāi)時，火災(zāi)探測器報警后，通過報警聯(lián)動控制器自動聯(lián)動控制系統(tǒng)電磁閥門排氣、充水，由干式變?yōu)闈袷较到y(tǒng)。只有當(dāng)閉式噴頭的熱敏元件受熱達(dá)到或超過額定動作溫度時，熱敏元件動作（熔化、破碎），閉式噴頭開啟，噴水滅火。特點：

同時具備干式噴水滅火系統(tǒng)和濕式噴水滅火系統(tǒng)的特點；

克服了干式噴水滅火系統(tǒng)控火滅火率低，濕式系統(tǒng)容易產(chǎn)生水漬的缺陷，可以代替干式系統(tǒng)提高滅火速度。也可代替濕式系統(tǒng)，用于管道和噴頭易于被損壞而產(chǎn)生噴水和漏水，造成嚴(yán)重水漬的場所；

缺點：管道、噴頭安裝要求高、投資大。因為系統(tǒng)受火災(zāi)自動報警聯(lián)動系統(tǒng)控制，所以較之干式系統(tǒng)復(fù)雜，同時對使用維護人員要求較高。應(yīng)用范圍：用于嚴(yán)禁管道漏水、嚴(yán)禁系統(tǒng)誤噴的場所替代干式系統(tǒng)的場所。裝飾要求高，滅火要求及時建筑。4、重復(fù)啟閉預(yù)作用滅火系統(tǒng)

系統(tǒng)特點：自動關(guān)閉-啟動適用范圍：滅火后需及時停止噴水的場所重復(fù)啟閉預(yù)作用系統(tǒng)：屬于預(yù)作用系統(tǒng)的升級產(chǎn)品。其特點是能在撲滅火災(zāi)后自動關(guān)閉報警閥、復(fù)燃時再次開閥噴水。和預(yù)作用系統(tǒng)比較，探測器與報警閥有所改進，探測器可輸出滅火信號，報警閥可按指令信號關(guān)閉和再次開啟，可有效降低不必要的水漬污染。此類系統(tǒng)我國雖有工程應(yīng)用實例，但目前仍無國產(chǎn)的產(chǎn)品。5、自動噴水－泡沫聯(lián)用滅火系統(tǒng)用噴頭噴灑泡沫的固定滅火系統(tǒng)，也稱為泡沫噴淋系統(tǒng)。適用于保護甲、乙、丙類液體可能泄露和機動消防設(shè)施不足的場所。由供水設(shè)施、泡沫比例混合裝置、閘閥、過濾裝置、泡沫混合液管道、吸氣型（或非吸氣型）泡沫噴頭、火災(zāi)自動報警裝置和聯(lián)動控制設(shè)備組成。泡沫滅火劑工作原理：應(yīng)用泡沫滅火劑，使其與水混溶后產(chǎn)生一種可漂浮、粘附在可燃、易燃液體、固體表面，或者充滿某一著火物質(zhì)的空間的物質(zhì)，達(dá)到隔絕、冷卻燃燒物質(zhì)滅火。應(yīng)用范圍：可用于ABC類火災(zāi)，比單純噴水滅火系統(tǒng)更有效，還可用于大型汽車庫、柴油發(fā)電機房、鍋爐房、倉庫，可在需要時替代自動噴水滅火系統(tǒng)。自動噴水與泡沫噴淋聯(lián)用系統(tǒng)的工作原理：當(dāng)閉式噴頭的玻璃球因火災(zāi)而爆破后，系統(tǒng)側(cè)管閥內(nèi)的水向爆破的噴頭流動（濕式報警閥同時被打開，從報警口的流出的水經(jīng)延時器延時后驅(qū)動水力警鈴報警），安裝于支管上的水流指示器將水流信后傳輸?shù)綔缁鹂刂破?，延時器計時，延時期滿后，控制器向電磁閥發(fā)出開啟指令，打開電磁閥，釋放泡沫儲罐內(nèi)處于受壓狀態(tài)的泡沫滅火劑，泡沫滅火劑經(jīng)管道流向比例混合器，并在比例混合器內(nèi)與壓力水按一定的比例（3－6％）混合形成混合泡沫液流向噴頭，通過已爆破的噴頭（或開式噴頭）實施滅火。系統(tǒng)可通過消防控制中心的滅火控制器對電磁閥的開關(guān)進行轉(zhuǎn)換，則可產(chǎn)生泡沫噴淋——自動噴水——泡沫噴淋——自動噴水交叉滅火的效果。電磁閥打開時系統(tǒng)等同于泡沫噴淋系統(tǒng)，電磁閥關(guān)閉時等同自動噴水滅火系統(tǒng)。滅火劑類型：

1.化學(xué)泡沫滅火劑

2.蛋白質(zhì)泡沫滅火劑

3.合成型泡沫滅火劑壓力式低倍泡沫比例混合裝置示意圖

6、雨淋滅火系統(tǒng)為噴頭常開的滅火系統(tǒng)，當(dāng)建筑物發(fā)生火災(zāi)時，由自動控制裝置打開集中控制閘門，使整個保護區(qū)域所有噴頭同時噴水滅火，好似傾盆大雨，故稱－－－雨淋系統(tǒng)。特點：出水量大，滅火及時。應(yīng)用范圍：

火災(zāi)的水平蔓延速度快、閉式噴頭的開放不能及時使噴水有效覆蓋著火區(qū)域的場所或部位。

內(nèi)部容納物品的頂部與頂板或吊頂?shù)膬艟啻?，發(fā)生火災(zāi)時，能驅(qū)動火災(zāi)自動報警系統(tǒng)，而不易迅速驅(qū)動噴頭開放的場所或部位；

嚴(yán)重Ⅱ級場所。

7、水幕系統(tǒng)

和雨淋系統(tǒng)基本類似，區(qū)別在于該系統(tǒng)噴頭（開式或水幕）沿線狀布置，噴水時形成一道水幕，發(fā)生火災(zāi)時主要起阻火、冷卻、隔離作用。適用場所：

需防火隔離的開口部位，如舞臺與觀眾之間的隔離水簾、消防防火卷簾的冷卻等。

8、水噴霧滅火系統(tǒng)原理：該系統(tǒng)采用噴霧噴頭把水粉碎成細(xì)小的水霧滴之后噴射到正在燃燒的物質(zhì)表面，通過冷卻、窒息以及乳化、稀釋的同時作用實現(xiàn)滅火。水霧的自身具有電絕緣性能，可安全地用于電氣火災(zāi)的撲救。特點：是開式雨淋自動噴水滅火系統(tǒng)的一種類型，它的組成和工作原理與雨淋系統(tǒng)基本一致。其區(qū)別主要在于頭的結(jié)構(gòu)和性能不同：雨淋系統(tǒng)采用標(biāo)準(zhǔn)開式噴頭，而它則采用中速0.15-0.5MPa或高速0.25-0.8MPa噴霧噴頭（水滴小于1MM)。應(yīng)用范圍：

撲滅固體火災(zāi)、閃點高于60°C的液體火災(zāi)和電氣設(shè)備火災(zāi)。

三、自動噴水滅火系統(tǒng)的設(shè)計原則設(shè)置原則：性質(zhì)重要或火災(zāi)危險性大的場所；人員密集、不易疏散的場所；外部增援或救生困難的場所依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)：《自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》GB50084-------2001(2005年版）1、建筑物火災(zāi)危險等級的劃分劃分建筑物火災(zāi)危險等級考慮的因素：建筑物內(nèi)存放或生產(chǎn)的可燃物性能、數(shù)量、燃燒速度和放熱量；物品堆放形式、高度及松散情況；建筑物本身各構(gòu)件耐火性能及耐火等級?；馂?zāi)危險等級的劃分：1、輕危險級

H≤24m及以下的旅館、辦公樓和僅在走道設(shè)置閉式系統(tǒng)的建筑2、中危險級

I級：高層民用建筑、一般公共建筑

II級：大規(guī)模商場、大規(guī)模地下商場、停車場3、嚴(yán)重危險級I級：印刷廠II級：攝影棚4、倉庫級I級、II級、III級2、系統(tǒng)設(shè)計的基本參數(shù)

《自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》GB50084--2001(2005年版）

表1民用建筑和工業(yè)廠房的系統(tǒng)設(shè)計基本參數(shù)火災(zāi)危險等級噴水強度（L/min.m2）作用面積（m2）噴頭工作壓力（MPa）輕危險級

Ⅰ級中危險級Ⅱ級

Ⅰ級嚴(yán)重危險級Ⅱ級46812161602600.10

注：系統(tǒng)最不利點處噴頭的工作壓力，不應(yīng)低于0.05MPa。表2倉庫的系統(tǒng)設(shè)計基本參數(shù)注：系統(tǒng)最不利點的工作壓力，不應(yīng)低于0.05MPa。260203.56.5III級30016II級0.10200124.59.0I級噴頭工作壓力(MPa)作用面積（m2）噴水強度(L/min.m2)貨品最大堆積高度(m)最大凈空高度(m)火災(zāi)危險等級倉庫中設(shè)置采用快速響應(yīng)早期抑制噴頭的系統(tǒng)時，設(shè)計基本參數(shù)不應(yīng)低于表3的規(guī)定。表3采用快速響應(yīng)早期抑制噴頭的系統(tǒng)設(shè)計基本參數(shù)火災(zāi)危險等級最大凈空高度（m）貨品最大堆積高度（m）噴水支管上噴頭或噴水支管的間距（m）作用面積內(nèi)噴頭（只）噴頭最低工作壓力（MPa）倉庫危險級Ⅰ級、Ⅱ級9.07.53.7120.34倉庫危險級Ⅲ級（非發(fā)泡類）9.07.53.3120.34倉庫危險級Ⅰ級、Ⅱ級、Ⅲ級（非發(fā)泡類）12.010.53.0120.50倉庫危險級Ⅲ級（非發(fā)泡類）9.07.53.0120.68注：本表中的數(shù)據(jù)僅適用于K=200的快速響應(yīng)早期抑制噴頭表4水幕系統(tǒng)的設(shè)計基本參數(shù)

防火分隔水幕的噴水強度，采用單位長度噴水量的方式表述，換算為單位面積噴水量時，相當(dāng)于撲救III級倉庫火災(zāi)的噴水強度：

2（L／s.m）×60（s）÷6(m2)＝20（L／m2.min）。6m寬水幕的密集噴水效果，相當(dāng)于帶狀雨淋系統(tǒng)。噴水高度為4m，噴水強度為0.5L／m.s的防護冷卻水幕，折算成對卷簾的面積噴水量為：0.5（L／m.s）×60（s）十4（m2）＝7.5L／min.m2。按此強度將水噴向卷簾等保護對象的頂端時，向下流淌的水可在保護對象的表面形成水膜，卷簾將不會受到火災(zāi)的損傷。在0.5L／m.s噴水強度條件下，規(guī)定下淌水的滑程為水幕類別噴水點高度（m）噴水強度（L/s.m）噴頭工作壓力（MPa）防火分隔水幕≤122防護冷卻水幕≤40.５０.１注：防護冷卻水幕的噴水點高度每增加1m，噴水強度用增加0.1L/s.m,

但超過9m時噴水強度仍采用1.0L/s.m。3、噴水強度、作用面積和噴頭工作壓力直立型、下垂型噴頭布置（同一根配水支管噴頭間距及相鄰支管間距）1.59.03.63.012~201.711.53.63.481.812.54.03.662.220.04.54.44噴頭與端墻最大距離（m）噴頭最大保護面積（m2）矩形或平行四邊型邊長（m）正方形邊長（m）噴水強度（L/min.m2）注：一般不宜小于2.4mBB/2X/2XXXR噴頭正方形布置X=B=2Rcos450AAAA/2BB/2噴頭長方形布置A2+B2≤4R2AAAA/2B/3BB