1、五、自动喷水灭火系统1.自动喷水灭火系统危险等级划分 轻危险级 中危险级（I级 、级） 严重危险级 （I级 、级） 仓库危险级 （I级 、级、级） 2.自动喷水灭火系统的分类与原理 第二章 建筑消防给水系统 第二章 建筑消防给水系统湿式自动喷水灭火系统湿式自动喷水灭火系统干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干湿式自动喷水灭火系统预作用自动喷水灭火系统预作用自动喷水灭火系统闭式自动喷闭式自动喷水灭火系统水灭火系统雨淋系统雨淋系统水幕系统水幕系统水喷雾灭火系统水喷雾灭火系统开式自动喷开式自动喷水灭火系统水灭火系统自动自动喷水喷水灭火灭火系统系统（1）分类: 第二章 建筑消
2、防给水系统（2）原理1）湿式自动喷水灭火系统： 组成：闭式喷头、湿式报警阀、管网供水设备及供水水源 工作原理：湿式系统内始终充满压力水,当火灾发生时,火焰或高温气流使喷头的感温元件动作,喷头自动打开喷水灭火。水流通过报警阀推动水力警铃,发出声响报警信号,并通过压力开关和水流指示器将信号送至区域报警控制箱或消防控制室,显示发生火灾的区域或地点,也可以启动消防泵。 第二章 建筑消防给水系统3214561 81 21 61 31 51 41 71 19871 01-1-消防水池进水管消防水池进水管; ;2-2-消防水池消防水池; ;3-3-喷淋水泵喷淋水泵; ;4-4-湿式报警报警阀湿式报警报警阀;
3、 ;5-5-系统检修阀系统检修阀( (信号阀信号阀););6-6-信号控制阀信号控制阀; ;7-7-水流指示器水流指示器; ;8-8-闭式喷头闭式喷头; ;9-9-末端试水装置末端试水装置; ;10-10-屋顶水箱屋顶水箱; ;11-11-试水排水管试水排水管; ;12-12-试验放水阀试验放水阀; ;13-13-延迟器延迟器; ;14-14-压力开关压力开关; ;15-15-水力警铃水力警铃; ;16-16-水泵接合器水泵接合器; ;17-17-试水阀试水阀湿式自动喷水灭火系统组成示意图湿式自动喷水灭火系统组成示意图 第二章 建筑消防给水系统火灾发生喷头开启水力警铃动 作水流指示器动作报警阀
4、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 特点：为喷头常闭的灭火系统，管网中充满有压水，当建筑物发生火灾，火点温度达到开启闭式喷头时，喷头出水灭火。 闭式喷头接受高温而动作,一般火焰中心处的温度最高,因此在火焰中心处的喷头最先喷水,而外围地区的温度未上升到一定高度时,喷头不会打开喷水。因而灭火用水量少,又得到最有效的利用。 湿式喷水灭火系统工作时不受烟
5、雾遮掩的影响,所以比人力灭火的效率高。湿式喷水灭火系统是使用最广泛的喷水灭火系统。 第二章 建筑消防给水系统优点：灭火及时扑救效率高。缺点：由于管网中充有有压水，当渗漏时会损毁建筑装饰和影响建筑的使用。适用范围：该系统只适用于环境温度4t70的建筑物。 第二章 建筑消防给水系统2）干式喷水灭火系统： 组成：闭式喷头、管道系统、干式报警阀、干式报警控制装置、充气装置、排气设备、供水设施。 工作原理：干式喷水灭火系统在控制阀前的管道内充满压力水,控制阀后至喷头在平时没有水,而是充满了气体。火灾发生时,喷头在高温下开启,首先喷出的是压缩空气同时干式阀出口侧压力下降,干式阀自动打开,在此之后压力水进入
6、管网喷水和推动水力警铃等,均与湿式系统的工作相同。 适用场所：干式喷水灭火系统的控制阀后在平时没有水,因此它可以安装在寒冷地区（环境温度1/3时，不应大于0.8m；屋顶坡度1/3时，不应大于0.6m。 第二章 建筑消防给水系统防火分隔水幕的喷头布置，应保证水幕的宽度不小于6m。采用水幕喷头时，喷头不应小于3排；采用开式洒水喷头时，喷头不应少于2排。防护冷却水幕的喷头宜布置成单排。（3）喷头与障碍物的关系标准直立、下垂型喷头、ESFR喷头、大水滴喷头、扩展覆面喷头与梁和通风管的距离宜符合书图2.41和书表2.29的要求。标准直立、下垂型喷头溅水盘以下0.45m范围内，其他直立型、下垂型喷头的溅水
7、盘以下0.9m范围内，如有屋架 第二章 建筑消防给水系统等间断障碍物或管道时，其与喷头间距宜符合书表2.34和书图2.42的规定。位于直立、下垂型喷头下方、且在其最大保护面积内的通风管道、排管、桥架等水平障碍物，当其宽度a大于1.2m时，应在障碍物下方增设喷头。增设喷头的上方如有缝隙时应设集热板，见书图2.43。直立型、下垂型喷头与不到顶隔墙的水平距离，不得大于喷头溅水盘与不到顶隔墙顶面垂直距离f的2倍，见书图2.44。 第二章 建筑消防给水系统靠墙障碍物横截面边长大于或等于750mm时，障碍物下应设喷头；靠墙障碍物的横截面边长小于750mm时，喷头与靠墙障碍物的距离，见书图2.45，并应符合
8、下式。式中 喷头与障碍物侧面的水平间距，mm； 喷头溅水盘与障碍物底面的垂直间距，mm； 障碍物横截面的边长，mm，P750。 边墙型喷头两侧的lm与正前方2m范围内，顶板或吊顶下不应有阻挡喷水的障碍物。bea200aabe 第二章 建筑消防给水系统5.管网布置及敷设（1）管材 自动喷水灭火系统和水喷雾灭火系统报警阀以前管道、消火栓系统给水管架空时应采用内外壁热浸镀锌钢管或焊接钢管；埋地时应采用球墨铸铁管，自动喷水灭火系统和水喷雾系统报警以后的管道可采用热浸镀锌钢管、铜管、不锈钢管及钢衬塑、不锈钢衬塑的管道。 第二章 建筑消防给水系统（2）管道接口1)报警阀出口后的不锈钢水箱配水管道应采用内外
9、壁热浸镀锌钢管。2)报警阀出口后的不锈钢水箱配水管道应采用沟槽式连接件(卡箍)或螺纹、法兰连接。自动喷水灭火系统的管道自动喷水灭火系统的管道采用热镀锌钢管，采用热镀锌钢管，DN100DN100丝扣连接，丝扣连接，100100采用沟槽式采用沟槽式连接或法兰式。连接或法兰式。水平管道上法兰间的管道长度不宜大于20m;立管上法兰间的距离不应跨越3个及以上楼层。净高大于8m的场所内，立管上应有法兰。3)报警阀人口前的管道当采用内壁不防腐的钢管时，可焊接连接，并应在该段管道的末端设过滤器。 沟槽（卡箍）连接沟槽（卡箍）连接 是在钢管末端用滚槽机将钢管滚压成沟槽，再用卡箍环抱，锁紧螺栓即可。 对于较大管径
10、用丝扣连接较困难，且不允许焊接时，一般采用卡箍连接。连接时两管口端应平整无缝隙，沟槽应均匀，卡紧螺栓后，管道应平直，卡箍安装方式应一致,如下图所示，卡箍连接常用管件如下图所示。 第二章 建筑消防给水系统 第二章 建筑消防给水系统（3）管道敷设技术要求报警阀前的管网 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。当系统采用双水源，或1.2个水源时，应为环状管网。当系统采用单水源时，且系统设置的报警阀数量大于2个时，应采用环状管网，不大于2个时宜采用枝状管网。报警阀后的管网 报警阀后的管网可分为枝状管网、环状管网和格栅状管网，如下图所示。 管道布置形式 第二章 建筑
11、消防给水系统 第二章 建筑消防给水系统（4）管道系统组件、配件和设施系统应设有洒水喷头、水流指标器、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。系统中需要减静压的区段宜分区供水或设减压阀，需要减动压的区段，宜设减压孔板或节流管。一个报警阀至少设置一个末端试水装置；当设有水流指示器时，末端试水装置应与水流指示器一一对应；开式系统可不设置末端试水装置。有传导管系统的雨淋和预作用系统应在先导管系统上设置末端试水装置。干式和预作用系统的配水管道应设快速排气阀。 第二章 建筑消防给水系统系统应设有泄水阀(口)、排气阀(口)和排污口；(口)在每层水流指示器后应设置层系统排污阀；系统立管的底
12、部应设置排污阀；系统立管的顶部应设置自动排气阀。（5）管道的安装有关规定自动喷水灭火系统的水平管道宜有坡度，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。报警阀应设在距地面高度0.81.5m范围内，没有冰冻危险，易于排水、管理维修方便而明显的地点。自动喷水灭火系统报警阀后的管道上不应设置其他用水设施。 第二章 建筑消防给水系统自动喷水灭火系统应设消防水泵接合器，一般不少于两个，每个按1015L/S计算。闭式自动喷水灭火系统的每个报警阀控制的喷头数：湿式和预作用喷水灭火系统为800个，有排气装置的干式喷水灭火系统为500个，无排气装置的干式喷水灭火系统为250个。自动
13、喷水灭火系统水压应按最不利点喷头的工作水压确定，闭式自动喷水灭火系统最不利点喷头水压应为980Kpa，最小不应小于490Kpa。雨淋系统最不利点压力应为980Kpa：水幕系统最不利点的压力应不小于980Kpa。 第二章 建筑消防给水系统配水管道的工作压力不应大于1.2MPa，并不应设置其他用水设施。管道的管径应经水力计算确定。配水管两侧每根配水支管控制的标准喷头数，轻、中危险级系统不应超过8只。同时在吊顶上下安装喷头的配水支管，上下侧均不应超生8只；严重危险级仓库级系统不应超过6只。轻、中危险级系统中配水支管、配水管控制的标准喷头数，不宜超过下表的规定，本表仅用于系统的控制喷头数量。公称直径（
14、mm）控制的标准喷头数(只)轻危险级中危险级2511323340545010865181280483210064轻、中危险级系统中配水支管、配水管控制的标准喷头数 第二章 建筑消防给水系统 第二章 建筑消防给水系统（6）自动喷水系统管道的支(吊)架设计的吊架在管道的每一支撑点处应能承受5倍于充满水的管重，另加114kg的荷载，且这些支撑点应支撑整个自动喷水灭火系统。管道支(吊)架的支撑点宜设在建筑的结构上，如梁、柱、楼板等，其结构在管道悬吊点应能承受充满水管道重量另加至少114kg的附加荷载，充水管道的参考重量见下表。 支支( (吊吊) )架的设置应符合下面的要求：架的设置应符合下面的要求：
15、第二章 建筑消防给水系统 支架与吊架的位置不应影响喷头的喷水效果，一般吊架距直立喷头不应小于300mm，距末端喷头距离不应大于750mm；当喷头处的最大压力超过0.6MPa且由吊顶上方的配水支管向位于吊顶下的下垂型喷头供水时，与无支撑喷头或短立管连接的管段悬臂长不超过300mm。 充水管道的参考重量公称直径(mm)253240507080100125150200保温管道(kg/m)151819222732415466103不保温管道(kg/m)5779131722334273 第二章 建筑消防给水系统 管道支架或吊架的间距应不大于下表的要求。若管道穿梁安装时，穿梁处可作为一个吊架考虑。相邻两喷
16、头之间的管段上至少应设1个支(吊)架，当喷头间距小于1.8m时，可隔一个喷头设一个吊架，但支(吊)架最大间距不应大于3.6m。每2根支管间的水平主管上至少应设1个支(吊)架。 管径管径(mm)(mm)252532324040505070708080100100125125150150200200250250300300间距间距(mm)(mm)3.53.54 44.54.55 56 66 66.56.57 7 8 8 9.59.511111212管道支架或吊架的间距 为了防止喷水时管道沿管线方向晃动，故在下列部位设置(固定)防晃支架：配水管一般在中点设一个(固定)防晃支架(管径在DN50及以下时
17、可不设)；配水干管及配水管，配水支管的长度超过15m(包括管径为DN50的配水管及配水支管)，每15m长度内最少设1个(固定)防晃支架(管径小于等于40的管段可不算在内)；管径大于DN50的管道拐弯处(包括三通及四通位置)应设1个(固定)防晃支架； (固定)防晃支架的强度，应能随管道，配件及管内水的重量和50的水平方向推力而不损坏或产生永久变形。当管道穿梁安装时，若管道再用紧固件固定于混凝土结构上，则可作为1个防晃支架处理。 第二章 建筑消防给水系统 第二章 建筑消防给水系统 第二章 建筑消防给水系统6.6.闭式自动喷水灭火系统设计计算闭式自动喷水灭火系统设计计算 自动喷水灭火系统管网水力计算
18、的任务是确定管网各管段管径、计算管网所需的供水压力、确定高位水箱的设置高度和选择消防水泵。（1）设计计算步骤判断保护对象的性质、划分危险等级和选择系统；确定作用面积和喷水强度；确定喷头的形式和保护面积；确定作用面积内的喷头数； 第二章 建筑消防给水系统确定作用面积的形状；确定第一个喷头的压力和流量；计算第一根支管上各喷头流量、支管各管段的水头损失，以及支管流量和压力，并计算出相同支管的流量系数；根据支管流量系数计算出配水干管各支管的流量和各管段的流量、水头损失；并计算出作用面积内的流量、压力和作用面积流量系数；计算系统供水压力或水泵扬程(包括水泵的选择等)，以及灭火用水量的计算等；确定系统水源
19、和减压措施。 第二章 建筑消防给水系统2）作用面积形状计算作用面积内的喷头数 首先根据规范对喷头间距的规定，结合被保护区间的形状，进行喷头布置，计算出一只喷头的保护面积。一只喷头的保护面积等于同一根配水支管上相邻喷头的距离与相邻配水支管之间距离的乘积。 根据喷头的平面布置、喷头的保护面积和系统作用面积确定系统设计喷头数。sAAN 第二章 建筑消防给水系统式中 作用面积内的喷头数量，个； 相应危险等级的作用面积，m2； 喷头的保护面积，m2。作用面积形状的确定 作用面积的长边的计算如下式式中 作用面积长边的最小长度，m； 作用面积，m2。NAsAAL2 . 1minminLA 第二章 建筑消防给
20、水系统作用面积的短边的计算如下式式中 作用面积的短边，m。 根据上述两式计算出作用面积的长和宽，再根据喷头的保护面积的长宽确定系统设计作用面积，作用面积应是喷头保护面积的整数，而且大于规范规定的设计作用面积。水力计算选定的最不利点处作用面积宜为矩形，其长边应平行于配水支管。LAB B 第二章 建筑消防给水系统 根据建筑物危险等级，查规范得出喷水强度和单个喷头保护的面积，确定喷头的出流量和最不利点喷头的压力。喷头的出流量由下式求出：式中 喷头流量，L/min； 喷水强度，L/minm2； 一只喷头的保护面积，m2。第一个喷头工作压力根据喷头的流量计算公式qDAPKq10 第二章 建筑消防给水系统
21、(2-16) 式中 喷头工作压力，MPa； 喷水流量，L/min； 喷头的流量系数。确定第一个喷头的工作压力公式沿程水头损失和局部水头损失PqK21 . 0KqP 第二章 建筑消防给水系统(2-17)喷头折算流量系数 如果喷头到支管有局部水头损失和势能差，设计时可计算喷头到支管接点处的压力，并根据公式(2-16)求出喷头折算流量系数K。支管水力计算 根据公式(2-18)和公式(2-19)计算出支管各个节点的压力，根据公式(2-16)计算出喷头的流量，并最终计算出支管的设计流量和压力，以及支管的流量折算系数。在如图2.46所示配水支管布置相同的自动喷水灭火系统中，其他支管的流量可按(2-20)式
22、计算。 第二章 建筑消防给水系统式中 第一根配水支管与配水管连接处的节点水压，MPa； 第一根配水支管的总流量； 第i根配水支管与配水管连接处的节点水压，MPa； 第i根配水支管的总流量。11HHQQii1H1QiHiQ 第二章 建筑消防给水系统(2-20) 第二章 建筑消防给水系统把支管作为一个复合喷头，计算出作用面积内的设计流量和压力，以及作用面积的流量折算系数。 根据作用面积的设计流量和压力，按公式(2-18)和公式(2-19)计算系统所需的压力，并采用作用面积的流量折算系数来复核系统不同区域的喷水均匀性和选择水泵的供水可靠性。 根据系统的设计流量计算系统供水压力或水泵扬程(包括水泵选型
23、)。系统的设计流量，应按(2-21)式确定。niisqQ1601 第二章 建筑消防给水系统(2-21)式中 系统设计流量，L/s； 最不利点处作用面积内各喷头的流量，L/min； 最不利点处作用面积内的喷头数。 系统设计流量应满足作用面积内的平均喷水强度不低于表2.27的规定值。最不利点处作用面积内任意4只喷头围合范围内的平均喷水强度：轻危险级、中危险级不应低轻危险级、中危险级不应低于表于表2.272.27规定值的规定值的8585；严重危险级和仓库危险级不应低；严重危险级和仓库危险级不应低于表于表2.272.27的规定值。的规定值。 sQiqn 第二章 建筑消防给水系统火灾危险等级火灾危险等级
24、净空高度净空高度(m)(m)喷水强度喷水强度(L/minm(L/minm2 2) )作用面积作用面积(m(m2 2) )喷头工作压喷头工作压力力(MPa)(MPa)轻危险级轻危险级884 41601600.10.1中危中危险级险级6 68 8严重严重危险级危险级121226026016表2.28 民用建筑和工业厂房的系统设计基本参数 第二章 建筑消防给水系统 消防水泵的流量不小于系统设计流量，水泵扬程根据最不利喷头的工作压力、最不利喷头与贮水池最低工作水位的高程差、设计流量下计算管路的总水头损失三者之和确定。确定系统的水源和管网的减压措施。减压孔板、节流管和减压阀的设计，应参照相关规定进行计算。 第二章 建筑消防给水系统 管道局部压力损失按沿层压力损失的20%计算。系统所需总压力按下式计算：系统所需总压力按下式计算：式中 系统所需总压力，KPa； 最不利点喷头的计算压力，KPa; 最不利点喷头与室外供水管道或消防水泵轴线 标高间的高差，m； 报警阀的压力损失，KPa; 计算管路压力损失之和，KPa。hHHppkzb81. 9pbPHKHzh 第二章 建筑消防给水系统
