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文檔簡介
1、自動噴淋滅火系統簡述 2011年12月 1 工作原理由給排水專業設計,一般是濕式系統。噴頭上有感溫元件,當火災發生時,環境溫度達到設定值,噴頭自動噴水;消防管內有水流動,水流指示計、報警閥組產生報警信號輸入到火災自動報警系統(電氣)。 當噴淋動作,就需要啟動噴淋泵、穩壓泵給管網供水穩壓;水泵由水流繼電器,壓力開關自動控制或通過火災自動報警系統聯動控制、水泵房就地手動控制。水泵的工作狀態信息輸入火災自動報警系統顯示。 需要接入火災自動報警系統相關的設備就是水流指示計、報警閥、水泵控制箱等。 1. 1自動噴水滅火系統 “自動噴水滅火系統“是一個專業術語,特指由灑水噴頭、報警閥組、水流報警裝置(水流
2、指示器或壓力開關)等組件, 以及管道、供水設施組成的自動滅火系統。按規定技術要求組合后的系統, 應能在初期火災階段自動啟動噴水, 滅火或控制火勢的發展蔓延。因此,此類系統的功能是撲救初期火災,其性能應符合本規范的規定。自動噴水滅火系統是目前國際上應用范圍最廣、用量最大、滅火成功率最高、且造價最為低廉的固定滅火設施, 并被公認是最為有效的建筑火災自救設施。 1閉式噴頭熱敏性能的定量分析理論與方法,提出了響應時間指數(RTl)概念、建立了標準試驗方法,并開發了快速響應噴頭。 2噴頭下噴水量穿透力的研究,使系統在高堆垛高貨架倉庫中的應用技術迅速發展,相繼開發出大水滴噴頭、ESFR噴頭和ELO噴頭等新
3、型噴頭, 按照系統的組成與技術特點,可劃分為濕式、干式、預作用式和雨淋式四種類型。采用閉式灑水噴頭的自動噴水滅火系統,被稱為閉式系統。雨淋系統與水幕系統采用開式噴頭,可稱為開式系統。水幕系統與雨淋系統的組成雖很相似,但水幕系統不是滅火設施,而是防火設施。水噴霧系統的組成同樣和雨淋系統極為相似,二者雖僅采用的噴頭不同,但在滅火機理與保護對象方面,二者存在著性質上的不同,因此水噴霧系統不屬于自動噴水滅火系統范疇,是另外一種類型的固定式自動滅火系統。22濕式系統(主要系統,其他僅供參考) 準工作(或稱“戒備”、“警戒”)狀態時管道內充滿用于啟動系統的有壓水的閉式系統。 濕式系統由閉式噴頭、水流指示器
4、、濕式報警閥組、供水設施、穩壓設施、末端試水裝置及連接管道等組成。連接管道包括短立管、配水支管、配水管、配水干管, 以及水泵的吸水管和供水管等。濕式報警閥組由水流控制閥、濕式報警閥、延遲器、壓力開關、水力警鈴,以及壓力表、過濾器、試驗閥以及安全閥(或稱泄壓閥)等組成。水流指示器與壓力開關的動作信號輸入火災報警器。系統的供水泵應自動啟動。 依靠閉式噴頭受熱時可自動開啟噴水的技術特點,系統可自動控制噴頭的開放時間和對火災部位的局部范圍灑水滅火,并在滅火過程中,根據開放噴頭的滅火效果, 自動控制開放噴頭的數量,達到控制噴水面積的目的。一次滅火過程中保持噴水強度的系統最大噴水范圍,體現系統的最大滅火能
5、力。自動噴水滅火系統用于撲救初期火災。系統有限的噴水強度和噴水面積,不能控制進入猛烈燃燒階段的火災。 綜上所述,系統控火滅火的有效性,取決于閉式噴頭的開放時間和投入的滅火能力。滅火能力體現在兩個方面,即:抑制燃燒的噴水強度和覆蓋起火范圍的噴水面積。所以,系統的設計,首先應保證閉式噴頭響應火災的靈敏性, 使之在初期火災階段被熱煙氣流驅動,在此基礎上應保證噴頭開放后立即持續噴水和在噴水范圍內保持足夠的噴水強度。 此類系統的一大弱點,是噴水容易受障礙物的阻擋而不能順利到達起火部位,因此必須在同時考慮噴水彳艮難避免受阻的因素后,確定系統的最大噴水范圍,即作用面積。 閉式噴頭在初期火災適時開放,并且系統
6、的灑水完全覆蓋起火范圍,噴水強度大于滅火需求的水量時,系統沒有理由不能滅火。當系統的噴水因“受阻”而不能送達燃燒面時,將影響滅火能果。23干式系統。 警戒狀態時配水管道內充滿用于啟動系統的有壓氣體的閉式系統。 在干式系統中,傳遞火警信號的介質, 由有壓水轉換為壓縮空氣,因此可消除環境溫度對管道內充水的影響。系統啟動時必須經過管道排氣充水過程后,才能開始噴水。在干式系統延遲噴水的時間內, 火災將得以繼續蔓延,使滅火難度增大,因此導致其滅火效能低于濕式系統。通過控制干式系統配水管道的排氣充水時間,可以把握閉式噴頭開放后的延遲噴水時間。干式系統應配置干式報警閥組和保持配水管道內充氣壓力的補氣裝置(通
7、常為空氣壓縮機及其壓力控制裝置)。干式報警閥的加速器,用于保證干式報警閥的快速開啟,為了盡快排盡配水管道內的壓縮空氣,配水管道應設置快速排氣閥,并應在快速排氣閥的入口, 設置警戒狀態時封閉管道的電動閥。24預作用系統 準工作(警戒)狀態時配水管道內不充水,由火災自動報警系統聯動雨淋報警閥和供水設施后,轉換為濕式系統的閉式系統。 此類系統由火災自動報警系統與自動噴水滅火系統組合而成,采用閉式噴頭與預作用報警閥組,閥組中配置雨淋報警閥。利用火災探測器的靈敏性優于閉式噴頭的特點,使雨淋報警閥和供水泵可在火災自動報警系統動作后啟動,并在閉式噴頭動作前完成配水管道充水的預作用過程,因此可同時消除濕式與干
8、式系統的缺陷。雨淋報警閥雖有三種控制開啟的方式, 但預作用系統應首選自動啟動方式,目的是為了滿足“管道盡快充水和噴頭開放后立即噴水”的要求。 利用“火災探測器動作”和“閉式噴頭開放”兩個條件之間的“與門”或“或門”關系啟動的系統,是另一類兼備“預作用系統”與“干式系統”特點的系統, 實際是“預作用系統”與“干式系統”的組合系統。設計時應按其不利條件、即不能避免滯后噴水的干式系統對待。 重復啟閉預作用系統屬于預作用系統的升級產品。其特點是能在撲滅火災后自動關閉報警閥、復燃時再次開閥噴水。和預作用系統比較,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閉和再次開啟, 可有效降低
9、不必要的水漬污染。此類系統我國雖有工程應用實例,但目前仍無國產的產品。25雨淋系統 采用開式灑水噴頭,由火災自動報警系統或傳動管自動控制雨淋報警閥的開啟和供水泵的啟動, 并由雨淋報警閥控制系統的噴水作用面積的自動噴水滅火系統。 當設置場所具備火災水平蔓延速度快、或因室內靜空高度大而使噴頭感溫條件惡化等特點時,將使閉式噴頭的開放滯后于火災的水平蔓延,此時閉式系統將因難以使噴水有效覆蓋火災范圍,而導致不能保證有效控制連續蔓延的地面火災。雨淋系統具備一旦啟動,便可立即大面積噴水的技術特點, 可補償閉式系統不宜在上述場所中使用的弱點。26水幕系統 此類系統由開式灑水噴頭或水幕噴頭,和雨淋報警閥組或感溫
10、雨淋閥以及水流報警裝置(水流指示器或壓力開關)等組成,是用于擋煙阻火和冷卻分隔物的防火系統。系統的組成與雨淋系統相似,但僅具備防火功能,并按功能劃分為防火分隔水幕和防護冷卻水幕。 密集噴灑形成水墻或水簾的水幕,稱為防火分隔水幕。冷卻防火卷簾等分隔物的水幕,稱防護冷卻水幕。 用于防火分隔的水墻與水簾,其區別在于對水的分散性不同,水墻相當于帶狀雨淋系統的效果,水的分散性好、比表面積大,吸收熱量和洗滌煙氣中有害氣體與煙塵微粒的效果好;而呈片狀水簾時,則水量集中、比表面積小,而且水簾與煙氣接觸的時間短,因此吸熱與洗煙的效果比水墻差。 借助水的冷卻作用,使分隔物表面在受熱條件下形成水膜,維持分隔物被水濕
11、潤和溫度不超過100的狀態,達到保證分隔物完整性與隔熱性的目的。27自動噴水一泡沫聯用系統 配置供給泡沫混合液的設備后,組成既可噴水又可噴泡沫混合液的自動噴水滅火系統。 此類系統保持自動噴水滅火系統的性能,但利用灑水噴頭噴灑泡沫混合液,因此應配置儲存泡沫滅火劑和供給泡沫混合液的設備。系統噴灑泡沫混合液時,雖與灑水狀態幾乎相同,但能顯示更強的滅火能力,使噴水系統的滅火性能得到明顯強化。由于采用灑水噴頭,所以既能噴水又能噴灑泡沫混合液;由于灑水噴頭為非吸氣型噴頭,噴灑的泡沫混合液成泡性能差,故多采用水成膜泡沫滅火劑。泡沫噴淋系統采用配有發泡網的吸氣型噴頭,只能噴泡沫混合液而不能均勻灑水。28配水管
12、道 報警閥出口后系統管道的總稱,發揮分配系統流量的作用,包括配水干管、配水管及配水支管。 報警閥出口后向配水管供水的管道稱配水干管。 向配水支管供水的管道稱配水管。 直接或通過短立管向噴頭供水的管道稱配水支管, 連接噴頭與配水支管的立管稱短立管。 報警閥入口前管道稱供水管道。 3 設置場所火災危險等級 設置場所的火災危險等級,包括: 輕危險級 中危險級,并劃分為I級與級 嚴重危險級,并劃分為I級與級 倉庫危險級,并劃分為I級、級與級 設置場所火災危險等級的劃分,由原規范的3級4等擴展到本規范的4級8等,因此有利于細化系統的設計基本參數,使設計更加具有針對性。 根據設置場所的功能、內部容納物品的
13、性質、數量和分布,以及室內空間條件等因素,在分析火災特點,和熱氣流驅動噴頭開放及噴水到位的難易程度后,確定火災危險等級。設置場所火災危險等級的舉例見附錄A。 室內物品的制造材料、結構的疏密程度、以及堆積擺放形式,將影響火災的燃燒速度、放熱速率及噴水滅火的難易程度。物品的堆積高度大,燃燒時豎直方向的蔓延速度快,以及高堆物品對噴水的遮擋作用,導致滅火的難度增大,容易使火災得以水平蔓延。 設置場所的室內空間條件, 將影響火場中閉式噴頭的開放時間,及其噴水滅火的難易程度。火災煙氣流在上升過程中,由于卷吸空氣的作用而逐漸降低溫度和流速。頂板下煙氣流的溫度與速度,將隨室內凈空高度的增大而降低,其結果將推遲
14、閉式噴頭的動作時間。噴頭開放時間的推遲,將為火災繼續蔓延提供條件,使噴頭開放時刻所面臨的火災放熱速率增大,滅火的難度增大。此時噴頭的下噴水量,將因為與上升熱煙氣流接觸的距離增大,而導致被熱氣流吹離下落軌跡和汽化的水量增大,使送達到位的滅火水量減少,同樣將增大滅火的難度。 設置場所火災危險等級的判斷,是系統設計的基礎。設置場所選取的系統類型及其設計參數,應建立在設置場所火災危險性分析的基礎之上。 當建筑物內各場所的火災危險性及滅火難度存在較大差異時,應該根據各場所的實際情況,確定系統選型與火災危險等級。4 系統選型41一般規定 自動噴水滅火系統的系統選型,應根據設置場所的火災特點和環境條件、以及
15、不同類型系統的技術特點確定。露天設置閉式噴頭時,其受熱條件差、不易動作,所以露天場所不宜采用閉式系統。 自動噴水滅火系統的設計,應遵循下列原則: 閉式噴頭、或用于啟動系統的火災探測器,應能有效探測初期火災; 濕式系統與干式系統,應在開放一只噴頭后自動啟動。預作用系統與雨淋系統,應在火災自動報警系統報警后自動啟動; 作用面積內的噴頭,應在規定的持續噴水時間內,按設計確定的強度持續噴水; 噴頭應均勻灑水, 噴頭的灑水不應遭受明顯阻擋。 42系統選型 環境溫度不低于4、且不高于70的場所應采用濕式系統。 環境溫度低于4、或高于70的場所應采用干式系統。 系統處于警戒狀態時,嚴禁管道漏水和誤噴的場所,
16、可采用預作用系統替代濕式系統。 采用預作用系統替代干式系統,可消除滯后噴水現象。 嚴重危險級和倉庫危險級場所不宜選用預作用系統,原因是"火災自動報警系統和配水管道充水”環節的可靠性,將對系統“噴頭開放后立即噴水”的基本性能產生影響。而且,隨著危險等級的提高,這種影響將使風險增大。如果采用濕式系統確有困難而計劃采用預作用系統, 則應確保“火災自動報警系統和配水管道充水”環節的可靠性,而且消防水箱或氣壓給水設備的有效容積,應包括配水管道充水的用水量, 同時應滿足“配水管道充水時間”的規定。 滅火后必須及時停止噴水的場所,適合采用重復啟閉預作用系統。 火災的水平蔓延速度快、或者室內凈空超過
17、規定的高度時,閉式噴頭的開放時間,將不能滿足使噴水有效覆蓋火災區域的要求如果設計方案采用自動噴水滅火系統,則應選用雨淋系統,利用立即大面積噴水的滅火方式,迅速撲救地面火災。 下列場所應采用設置快速響應早期抑制噴頭的自動噴水滅火系統: 貨品堆積高度等于或大于4-5m的倉庫危險級I級、級倉庫; 貨品堆積高度等于或大于35m的倉庫危險級級倉庫; 儲存發泡類塑料與橡膠的倉庫危險級級倉庫。 規定此條的初衷,是為了借鑒國外撲救高堆垛、高貨架倉庫的新技術,促進國內在該領域的新產品開發,以及在符合本條規定條件的倉庫內,盡量避免設置貨架內噴頭。 此條規定與505條、506條、及507條同為強制性條文。符合505
18、條、50·7條規定的倉庫,可按其相應的規定執行。因此,符合本條規定條件的貨架儲物倉庫, 既可設置采用快速響應早期抑制噴頭的系統,也可按表505和表507的規定設計, 在設置頂板下噴頭的同時,設置貨架內噴頭。 設置場所中存在較多易燃液體時,宜按下列方式之一采用自動噴水一泡沫聯用系統: 采用泡沫滅火劑強化閉式系統性能; 雨淋系統前期噴水控火,后期噴泡沫混合液強化滅火效能: 雨淋系統前期噴泡沫混合液滅火; 后期噴水冷卻防止復燃; 系統中泡沫滅火劑的選型、儲存及相關設備的配置,應符合現行國家標準低倍數泡沫滅火系統設計規范的規定。 條文中“存在較多易燃液體的場所”的所指,包括既屬于自動噴水滅火
19、系統的適用場所、但又必然存在一定數量易燃液體的場所,例如汽車停車場等。 規定此條的目的是為了增強自動噴水滅火系統的適用性和有效性。采用兼有噴灑泡沫混合液性能的系統, 則可強化滅火能力、提高滅火效果, 因此必要時可以選用。 建筑物中保護局部場所的干式系統、預作用系統、雨淋系統、自動噴水一泡沫聯用系統,可作為分支子系統, 串聯接入同一建筑物內的濕式系統,其供水管應與濕式系統的配水干管連接。 此種設計方法,可以簡化建筑物中自動噴水滅火系統的結構,使局部場所設置的其他系統,附屬于與之相連接的濕式系統,但濕式系統提供的水量和水壓,應滿足其他局部系統的需要。保護局部場所的水噴霧系統, 如濕式系統能夠滿足其
20、需要的水量和水壓,可按視同于保護局部場所的雨淋系統處理。 自動噴水滅火系統的組成,包括:灑水噴頭、水流指示器、報警閥組、壓力開關等組件和末端試水裝置、及其連接管道, 并應配置可靠的供水設施。系統中需要控制管道靜壓的區段, 宜分區供水或設減壓閥。需要控制管道動壓的區段,宜設減壓孔板或節流管或減壓閥。系統的管道應設有泄水閥(或泄水口)、排氣閥(或排氣口)和排污口。 干式系統和預作用系;統的配水管道,應設有快,速排氣閥。系統的有壓充氣管道,其快速排氣閥的入口前應設有電動閥。 不論是防火分隔水幕,還是防護冷卻水幕,均應是防火分隔設施的輔助措施, 因此防火分隔水幕的設置部位,應為垂直與水平的開口,處,用
21、于防止煙與火從開口處蔓延。基于上述觀點, 除舞臺口外廠不推薦防火分隔水幕用于尺寸超過15m(寬) X8m(高)的開口. 為分隔物配置的防護冷卻水幕,應直接將水噴向被保護對象,使分隔物的受熱面形成被水膜濕潤的狀態。 5 設計基本參數 自動噴水滅火系統的設計基本參數,包括系統開始噴水的時間、噴水強度、作用面積和持續噴水時間。 系統開始噴水的時間,是系統開始投入滅火能力的時間。由閉式噴頭控制時,取決于閉式噴頭的開放時間,由閉式噴頭的公稱動作溫度、響應時間指數、濺水盤至頂板的距離,以及噴頭之間的距離決定。干式系統還應包括配水管道的充水時間。預作用系統和開式系統的開始噴水時間,與火災自動報警系統響應火災
22、的時間, 和系統開閥后的配水管道充水時間有關。 噴水強度、作用面積和持續噴水時間,形成系統的滅火能力,取決于噴頭的選型與布置以及供水設施。 系統向設置場所單位面積噴灑的水量,稱作噴水強度。 一次火災中系統按設計規定的噴水強度,所能保護的最大面積,稱為系統的作用面積,體現系統的最大滅火能力。民用建筑和工業廠房的系統設計基本參數,不應低于表1的規定。注:系統最不利點處噴頭的工作壓力,不應低于005MPA 放寬對“最不利點處噴頭工作壓力”的規定,是為了方便設計,但不能因為降低噴頭的工作壓力。而降低系統的噴水強度。本規范1985年版本對中危險級民用建筑規定的系統設計流量與總用水量,比美國NFPA一12
23、標準的規定偏大40以上,使系統的設置偏于保守。此次修訂規范,將上述差距縮小到偏大15,這一積極與發達國家標準接軌的措施,對設計質量提出了更高的要求應該指出的是本規范規定采用的管道水頭損失的計算公式,仍較發達國家標準保守。 僅在走道設置單排噴頭的閉式系統,其作用面積應按最大疏散距離所對應的走道面積確定,我國規范規定自動噴水滅火系統的設置場所時,均將規模作為必要的因素,以往對“火災危險性雖然較大、但規模較小”的建筑,一般并不強制要求設置。此類建筑如果僅在走道設置閉式系統,雖然效果不如噴頭全部覆蓋建筑的系統,但可達到防火分隔和改善疏散條件的目的,獲得事半功倍的效果, 對裝設網格,柵板類通透性吊頂的場
24、所,要求系統的噴水強度,應按表1規定值的13倍確定 裝設網格、柵板類通透性吊頂的場所,要求將閉式噴頭裝設在靠近頂板的位置。如果將閉式噴頭埋設在與通透性吊頂平齊的位置, 閉式噴頭將難以按時動作。通透性吊頂將對噴頭的灑水分布產生不利影響,增大噴水強度的措施,將補償噴水強度的受阻損失在頂板下及通透性吊頂處同時布置噴頭, 是提高設計標準的做法, 既不違反規范,而且效果更好,但此時在通透性吊頂處布置的噴頭,應加設集熱擋水板。 干式系統的作用面積,應按表1規定值1.3倍確定的要求,目的是補償因系統滯后噴水造成的不利影響 雨淋系統由雨淋閥控制噴水面積,每個雨淋閥控制的噴水面積,應遵循保證滅火效果的原則確定。
25、為了減少不必要的水漬損失,確定的注:本表中的數據僅適用于K=200的快速響應早期抑制噴頭。 表中數據參照NFPA與FMRC的相關標準提出。IS0-6182標準中規定ESFR噴頭的流量系數為K=200。 貨架儲物倉庫的最大凈空高度或貨品最大堆積高度超過表2、表3的規定時,應在自地面起每4m高度處布置一層貨架內噴頭。貨架內噴頭推薦采用標準噴頭,并應按表1確定噴水強度,和每層開放4只噴頭確定用水量。 室內凈空高度的增大,將使閉式噴頭的動作時間推遲,下噴水量的空間損失增大, 而且貨架對灑水的阻擋作用,將使噴水難以到達燃燒部位。貨架內噴頭可補償閉式噴頭安裝高度超標和灑水受阻嚴重的不利影響。 規范中此條規
26、定印刷有誤,并且表述不夠明確。擬修改為:5。07 貨架儲物倉庫的最大凈空高度或貨晶最大堆積高度超過表5。05、表506的規定時,應在自地面起每4m高度處布置一層貨架內噴頭。貨架內噴頭采用標準噴頭,并應按表501確定噴水強度,每層開放4只噴頭確定用水量”。 閉式自動噴水一泡沫聯用系統處于警戒狀態時,配水管道內充滿水,噴頭開放后轉換為噴灑泡沫混合液。本規范按首批開放3只噴頭的流量計算,提出系統開始噴灑合格泡沫混合液的時間, 并對比例混合器的性能, 提出應在規定流量范圍內正常工作的要求。此類系統的設計基本參數,除執行表1的規定外,尚應符合下列規定: 濕式系統自噴水至噴頭的轉換時間,按4Ls流量計算,
27、 不應大于3min; 泡沫比例混合器應在流量等于和大于4Ls時,火劑的混合比規定; 持續噴續的時間不應小于lOmin。 對于雨淋自動噴水一泡沫聯用系統,先噴水后噴泡沫混合液的系統,其噴水與噴液強度應選取表1或表2的數據。先噴泡沫混合液后噴水的系統,其噴液強度要求執行低倍數泡沫滅火系統設計規范。此類系統的設計基本參數,應符合下列規定: 1前期噴水后期噴液的系統,噴水強度與噴液強度均不應低于表1、表2的規定; 2前期噴液后期噴水的系統,噴液強度與噴水強度均應執行低倍數泡沫滅火系統設計規范的規定; 3持續噴液時間不應小于10min。 水幕系統的設計基本參數應符合表4的規定:表4 水幕系統的設計基本參
28、數 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,相當于撲救級倉庫火災的噴水強度:2(Lsm)X60(s)÷6(m2):20(Lm2min)。6m寬水幕的密集噴水效果,相當于帶狀雨淋系統。 噴水高度為4m 噴水強度為05Lms的防護冷卻水幕,折算成對卷簾的面積噴水量為:05·(Lm·s)X60(s)÷4(m2)=75Lminm2。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的損傷。在05Lm·s噴水強度條件下, 規定下淌水的滑程為4m,可保證水膜的連續完整。噴
29、水點的提高,不僅使面積噴水強度的平均值下降,而且水膜也將因受熱而遭到破壞,致使防護冷卻水幕的能力下降。所以,提出了噴水點高度每提高1m, 噴水強度相應增加01Lsm的規定, 以補償冷卻水沿分隔物下淌時,受熱汽化的水量損失。 為防火卷簾設置加密布置的閉式噴頭,具有與防護冷卻水幕相同的功能。鑒于高層民用建筑防火設計規范已經提出有關規定, 故本規范不再另行規定。 NFPA一13標準規定:具備將啟動信號遠傳至中心站功能的系統,持續噴水時間采用規定時間的下限值。而且,原規范采用1h持續噴水時間,并無滅火能力不足的記載。為此,自動噴水滅火系統的持續噴水時間,仍規定應按火災延續時間不小于1h確定。 利用有壓
30、氣體作為系統啟動介質的干式系統,保證干式報警閥穩定工作所對應的氣壓和水壓,與干式報警閥的結構有關,其配水管道內的氣壓值,應根據報警閥的技術性能確定,具體取值應按生產廠提供的曲線圖或數據表確定。利用有壓氣體檢測管道是否嚴密的預作用系統,配水管道內的氣壓值,不宜小于003MPa,且不宜大于005MPa。6 系統組件61噴頭 灑水噴頭一一按規定的幾何形狀均勻噴灑規定的水量、 用于自動噴水滅火系統的消防專用噴頭 標準噴頭一一流量系數K=80的灑水噴頭。 響應時間指數(RTl)一一閉式噴頭的熱敏性能指標。閉式噴頭的熱敏元件有玻璃泡和易熔合金兩種,達到公稱動作溫度時,玻璃泡將因內充工作液膨脹而被撐破,易熔
31、合金將熔化,此時釋放機構將脫落,噴口打開。公稱動作溫度是反映閉式噴頭動作溫度的參數, 而熱敏元件在受熱過程中溫升速度的快慢程度 ,則由 Response Time hdexRTl參數來表示。 快速響應噴頭一一響應時間指數RTI<50(ms)0.5的閉式灑水噴頭。RTI的單位:(m.s)0.5-國際單位(ft·s)0·5-英制單位 由來:RTl=tR(u)o5=s(ms)05=(m.s)05式中:u一標準插入實驗裝置中熱風洞的氣流速度 tR-標準插入實驗的閉式噴頭動作時間邊墻型擴展覆蓋噴頭一一流量系數K:115的邊墻型快速響應噴頭。邊墻型噴頭沿墻布置,與頂板下布置的頂噴
32、噴頭比較,最不利起火點與噴頭的距離大, 因此感溫條件差,而擴展覆蓋噴頭則更為明顯。為了補償此類閉式噴感溫條件較差的弱點,確定應采用“快速響應”類噴頭。 快速響應早期抑制噴頭(ESFR)一一ESFR為early suppressionfast response sprinkler的英文縮寫,響應時間指數RTI28±8(m·s)o·5。用于保護高堆垛與高貨架倉庫的大流量特種灑水噴頭。倉庫中物品的堆積高度大,火災的豎向蔓延速度快,火災放熱速率的增長速度快, 火頭的位置不斷提高。此類火災雖能較為迅速地驅動噴頭, 但滅火的難度大,堆垛和貨架對噴水的遮擋作用大。此種噴頭的特點
33、是,RTI數值小、動作靈敏,工作壓力高、噴水的動量大、穿透力強,可增大實際送達燃燒面的滅火水量,使控滅火效果明顯增強。 會展中心等物品堆積高度較低的其他類型高大空間場所,由于火焰高度低、煙氣上升至頂板的距離大,致使流經噴頭的煙氣溫度低、流速慢,煙氣驅動噴頭的條件差,而導致噴頭動作緩慢。因此,達到一定高度后,將難以保證噴頭的開放時間,以及下噴水量能夠有效覆蓋火災區域。 閉式噴頭在初期火災階段開放,開放噴頭的下噴水量有效覆蓋起火范圍;且送達物品燃燒面的水量大于冷卻燃燒面滅火所需求的水量,是閉式系統成功控滅火的三個要素。閉式噴頭能夠及時動作并有效覆蓋起火范圍的場所,其室內凈空高度,據國外資料介紹為
34、825ft(2475m)。此外,我國(火災自動報警系統設計規范)規定感溫探測器的最大安裝高度為8m、感煙探測器的最大安裝高度為12m。 為了保證濕式系統的有效性, 應控制其應用場所的最大凈空高度。采用濕式系統的場所,其室內最大凈空高度不應大于表5的規定。 僅用于保護室內鋼屋架等建筑構件、和設置貨架內噴頭的閉式系統,不受此表規定的限制。表5采用閉式系統場所的最大凈空高度 閉式系統選用噴頭的公稱動作溫度,宜高于設置場所環境最高溫度 濕式系統的噴頭選型, 尚應符合下列規定: 為使噴頭的熱敏元件能及時接觸火災煙氣、且保證灑水分布合理。不作吊頂的場所, 當配水支管布置在梁下時,應采用直立型噴頭; 吊項下
35、布置的噴頭,應采用下垂型噴頭或吊頂型噴頭。為使灑水分布合理,不得采用吊頂明顯阻擋灑水分布的普通(通用)型噴頭。 項板為水平面的輕危險級、中危險級I級居室、辦公室,可采用邊墻型噴頭此種噴頭便于安裝布置,但動作較慢、灑水易受阻,滅火效能較低,因此參照國外標準的規定,控制使用范圍。 自動噴水一泡沫聯用系統應采用灑水噴頭。吸氣型泡沫噴頭不具備均勻灑水的性能,所以不得用于此類系統水霧噴頭可用于此類系統,形成自動噴水霧一泡沫聯用系統 易受碰撞的部位,應采用帶保護罩的噴頭或吊頂型噴頭。 吊頂型噴頭分平齊、半隱蔽和隱蔽三種型式,僅配有裝飾盤的噴頭不是吊頂型噴頭。 為防止短立管內積水,干式系統、預作用系統應采用
36、直立型噴頭或干式下垂型噴頭 原規范中即有采用“干式下垂型噴頭”的規定,但此種噴頭至今無國產產品。 水幕系統的噴頭選型應符合下列規定: 1防火分隔水幕應采用開式灑水噴頭或水幕噴頭。采用開式灑水噴頭時,形成相當于帶狀雨淋的噴灑效果,采用水幕噴頭時形成多層水簾。 2防護冷卻水幕應采用水幕噴頭,噴水將易于直接噴向被保護對象和保證噴水強度。 下列場所推薦采用快速響應噴頭: 1公共娛樂場所、中庭環廊; 2醫院、療養院的病房及治療區域,老年、少兒、殘疾人的集體活動場所; 3超出水泵接合器供水高度的樓層; 4地下的商業及倉儲用房。 由于快速響應噴頭熱敏元件的熱容小,當與標準響應噴頭處于相同的熱環境中時,其熱敏
37、元件升溫快、噴頭則提前動作, 因此可使系統開始噴水時所面對的火災放熱速率更小, 使滅火的難度降低,采用相同噴水強度時的滅火效能明顯提高, 為此適宜在火災蔓延速度快、人員密集和外援施救困難的場所使用。國外已在上述場所推廣使用。 在同一建筑物的同一場所內,有混裝不同類型噴頭的現象,為此要求同一分隔間內應采用相同的噴頭。 自動噴水滅火系統應留有備用噴頭,備用噴頭的數量不應少于建筑物安裝噴頭總數的l,并且每種型號的噴頭均不得少于10只。62報警閥組 自動噴水滅火系統應設報警閥組。保護室內鋼屋架的閉式系統應設獨立的報警閥組。水幕系統應設獨立的報警閥組或感溫雨淋閥。 串聯接入濕式系統配水干管的其它自動噴水
38、滅火系統,應分別設置獨立的報警閥組,其控制的噴頭數應計入濕式報警閥組控制的噴頭總數。 一個報警閥組控制的噴頭數應符合下列規定: 1濕式系統、預作用系統不宜超過800只;干式系統不宜超過500只。 限制報警閥組控制的噴頭數量,有利于提高系統的可靠性、和可在維修時控制系統的關停范圍,為此基本保持本規范原版本的規定。國外標準的相關規定比我國更為嚴格,NFPA-13標準規定濕式報警閥控制的噴頭數不大于400只。 2當配水支管同時安裝保護吊頂下方與上方空間的噴頭時,應只將數量較多一側的噴頭,計入報警閥組控制的噴頭總數。 吊頂也是分隔物,其選型應符合相關現行規范的規定。因此當吊頂一側發生火災時,在系統啟動
39、噴水的情況下,火勢將不會蔓延到吊頂的另一側。 為了防止最高、最低位置噴頭之間的壓力差過大,每個報警閥組供水的最高與最低位置噴頭,高程差不宜大于50m。 為了防止雨淋閥組的電磁閥堵塞或關閉不嚴,電磁閥的入口管道上應設過濾器。并聯設置雨淋閥組的雨淋系統,為了防止不應開啟的雨淋閥誤動作,應控制其控制腔保持較為穩定的水壓, 所以雨淋閥控制腔的入口管道上應設止回閥。 報警閥組宜設在安全及易于操作的地點,報警閥距地面的高度宜為12m。安裝報警閥的部位應設有排水設施。 連接報警閥進出口的控制閥,宜采用具有輸出啟閉狀態信號功能的閥門,即信號閥。當不采用信號閥時,控制閥應設鎖定閥位的鎖具。 此條規定必須嚴格執行
40、。國外統計資料表明,一半以上系統失效的案例,是因為誤關閉控制閥而造成的。 系統啟動后,距離水力警鈴3m遠處的聲壓級不得低于70db,對應的水力警鈴工作壓力不應小于005MPa,為了達到上述要求,水力警鈴的設置應符合下列規定: 1,應設在有人值班的地點附近。 2與報警閥連接的管道,其管徑應為20mm,總長不宜大于20m。63水流指示器 當確有閉式噴頭動作時,水流指示器應隨之動作,報知發生火災的區域。所以, 每個防火分區和每個樓層均應設水流指示器。 當報警閥組控制的場所,既不超過防火分區面積,又同處一個層面時, 可以不設水流指示器。 倉庫內頂板下的噴頭與貨架內噴頭, 應分別設置水流指示器。 當水流
41、指示器入口前設置控制閥時,應采用信號閥。64壓力開關 雨淋系統和防火分隔水幕系統,管道充水時容易被沖壞,因此推薦采用壓力開關。NFPA-13標準中規定,漿片式水流指示器只允許在濕式系統中使用。 壓力開關為消防專用產品,須經授權機構檢測,因此可靠性好,所以應采用壓力開關控制穩壓泵,其選型應能調節穩壓泵的啟停壓力。報警閥組必須配置壓力開關而不能采用電接點壓力表的原因, 就是出于保證可靠性的考慮。65末端試水裝置 末端試水裝置應由試水閥、壓力表以及試水接頭組成。試水接頭出水口的流量系數,應等同于同樓層或防火分區內的最小流量系數噴頭。末端試水裝置的出水,應采取孔口出流的方式排入排水管道。 末端試水裝置
42、是用于檢驗系統的重要組件,其作用是:在模擬火災初期僅開放1只噴頭的最苛刻條件下,檢驗系統的狀態。 所以,試水接頭出水口的流量系數及其出水狀態,均應與開放1只噴頭相同,否則將達不到測試目的。壓力表安裝在試水接頭的入口, 是為了排除閥門的摩阻而直接測量試水接頭的工作壓力。如將壓力表安裝在閥門的入口管道上,測量到的壓力將包括閥門的摩阻。 每個報警閥組控制的最不利點噴頭處,應設末端試水裝置,其他防火分區、樓層的最不利點噴頭處,均應設直徑為25mm的試水閥。當檢驗其他樓層的水流指示器時,仍然需要末端試水裝置, 因此要求預留接口。 管道中的流體,其“全壓”為“靜壓”與“動壓”之和,而壓力表測量的是測點處的
43、“靜壓”或稱“剩余壓力”,對于噴頭則稱“工作壓力”。管道中的流體靜止時,“動壓”為零,“全壓”等于“靜壓”;管道中的流體流動時,“靜壓”為“全壓”與“動壓”的差值。上述內容是“流體力學”的基本概念,對開放的噴頭而言, 上述“管道中流體流動時”的“靜壓”,絕非管道封閉時的“靜水壓力”。因此,對系統或噴頭測量“靜水壓力”,僅能監測系統管道處于封閉狀態時的情況,如管道的嚴密性、控制閥的狀態等有一定意義,而對動態的系統并無實際意義。7 布置7.1一般規定 濕式系統的啟動信號來源于閉式噴頭動作,閉式噴頭依靠接觸火災煙氣流受熱動作, 系統滅火則依靠噴頭提供的噴水強度。 因此,合理布置噴頭是實現上述目的的重
44、要措施。否則系統的效能將受到不同程度的影響,甚至可能形同虛設。 NFPAl3標準規定的布置噴頭的原則: 應布滿整個房間; 不應超過噴頭最大保護面積; 滿足噴頭動作時間與布水的關系。 所以,噴頭應布置在頂板或吊頂下易于接觸到火災煙氣流并有利于均勻布水的位置。 當噴頭附近有障礙物時,應符合本規范中噴頭與障礙物關系的有關規定,或增設補償噴水強度的噴頭。直立型、下垂型噴頭的布置,包括同一根配水支管上噴頭的間距及相鄰配水支管的間距,應根據系統的噴水強度、噴頭的流量系數和工作壓力確定,并不應大于表5的規定,且不宜小于24m。表5中, 一 本規范允許在建筑物的局部場所設置自動噴水滅火系統,在建筑物內的局部設
45、置娛樂場所就將面臨此種情況。此時,在與相鄰不設自動噴水滅火系統場所連通的走道、或連通開口的外側, 應設置封堵走道或連通開口噴頭。其用意是防止火災向鄰近不設防場所蔓延。 裝設通透性吊頂的場所,噴頭應布置在頂板下。頂板或吊頂為斜面時,噴頭應垂直于斜面安裝,并應按斜面距離確定噴頭的間距。尖屋頂的屋脊處應設一排噴頭。噴頭濺水盤至屋脊的垂直距離,屋頂坡度>13時,不應大于08m;屋頂坡度<13時,不應大于0. 6m。 邊墻型標準噴頭的最大保護跨度與間距,應符合表8的規定:表8 邊墻型標準噴頭的最大保護跨度與間距 設置場所火災危險等級 ·輕危險級中危險級I級 配水支管上的噴頭最大間距
46、(m) 36 30 單排噴頭的最大保護跨度(m) 36 30 : 兩排相對噴頭的最大保護跨度(m) 72 60 注: 1兩排相對噴頭應交錯布置; 2室內跨度大于兩排相對噴頭的最大保護跨度時,應在兩排 相對噴頭中間增設一排噴頭。 邊墻型擴展覆蓋噴頭的最大保護跨度、配水支管上的噴頭間距、噴頭與兩側端墻的距離, 應按噴頭工作壓力下能夠噴濕對面墻和鄰近端墻距濺水盤12m高度以下的墻面確定,且保護面積內的噴水強度應符合表1的規定。 美國NFPA一13標準規定:邊墻型噴頭僅能在輕危險級場所中,使用。只有在經過特別許可后,才可在中危險級場所按許可的條件使用。 當設計中采用此種噴頭時, 要求根據生產廠提供的噴
47、頭流量特性、灑水分布和噴濕墻面范圍等資料,確定噴水強度和噴頭的布置。 直立式邊墻型噴頭的濺水盤,與頂板的距離不應小于l00mm,且不宜大于150mm,與背墻的距離不應小于50mm,并不應大于l00mm。 水平式邊墻型噴頭的濺水盤,與頂板的距離不應小于150mm,且不應大于300mm。 為了保證防火分隔水幕的擋煙阻火作用,其噴頭布置應保證水幕具有足夠的厚度,并規定不得小于6m。采用水幕噴頭時,噴頭不應少于3排;采用開式灑水噴頭時, 噴頭不應少于2排。防護冷卻水幕的噴頭則宜布置成單排。72噴頭與障礙物的距離直立型、下垂型噴頭與梁、表9 噴頭與梁、通風管道的距離噴頭濺水盤與梁或通風管道底面的最大垂
48、直距離b(m) 噴頭與梁、通風管道的 水平距離a(m) 標準噴頭 其它噴頭 0 0 a<O3 006 004 03a<O6 0 14 014 06a<O9 024 025 09a<12 035 038 12a<15 045 055 , 15a<18 >045 >055 a=18 直立型、下垂型標準噴頭的濺水盤以下045m、其他直立型、下垂型噴頭的濺水盤以下09m范圍內,如有屋架等間斷障礙物或管道時,噴頭與鄰近障礙物的最小水平距離宜符合表10的規定。當梁、通風管道、排管、橋架等障礙物的寬度大于1;2m時,其下方應增設噴頭。直立型、下垂型噴頭與不到頂
49、隔墻的水平距離,不得大于噴頭濺水盤與不到頂隔墻頂面垂直距離的2倍。直立型、下垂型噴頭與靠墻障礙物的距離,應符合下列規定障礙物橫截面邊長小于750mm時,噴頭與障礙物的距離,應按下列公式確定: a(e-200)+b式中a一一噴頭與障礙物的水平距離(mm) b一一噴頭濺水盤與障礙物底面的垂直距離(mm)e一一障礙物橫截面的邊長(mm),障礙物橫截面邊長等于或大于750mm、或a的計算值大于噴頭與端墻距離的規定時,應在靠墻障礙物下增設噴頭;邊墻型噴頭的兩側1m及正前方2m范圍內,頂板或吊頂下不應有阻擋噴水的障礙物。 8 管道配水管道的工作壓力不應大于12Mpa,并不應設置其它用水設施。配水管道應采用
50、內外壁熱鍍鋅鋼管。不銹鋼管和銅管的性能高于熱鍍鋅鋼管,如有必要可以使用。其他材料制作的管道和內壁采取其他方法防腐的管道,未經允許不得隨意使用。報警閥入口前供水管道允許采用內壁不防腐的鋼管,但當采用時應在該段管道的末端設置過濾器。系統管道的連接,應采用溝槽式連接件(卡箍),或絲扣、法蘭連接。報警閥前采用內壁不防腐鋼管時,可焊接連接。系統管道的連接方式,本規范沒有規定優先采用溝槽式連接件(卡箍),而是規定溝槽式連接件(卡箍)與絲扣、法蘭連接均可使用,具體選型則由設計確定。當采用法蘭連接時,內外壁的焊口處應做防腐處理。為了便于維修,系統中直徑等于和大于l00mm的管道,應分段采用法蘭或溝槽式連接件(
51、卡箍)連接。水平管道上法蘭間的管道長度不宜大于20m:立管上法蘭間的距離,不應跨越三個及以上樓層。凈空高度大于8m的場所內,立管上應有法蘭。為了合理分配水量、防止配水管遠端與近端的壓力差過大,管道的直徑應經水力計算確定。配水管道的布置, 應使配水管入口的壓力均衡。輕危險級、中危險級場所中各配水管入口的壓力不宜大于040MPa。配水管兩側每根配水支管控制(或稱連接)的標準噴頭數,輕危險級、中危險級場所不應超過8只, 同時在吊頂上下安裝噴頭的配水支管,上下側均不應超過8只。嚴重危險級及倉庫·危險級場所均不應超過6只。輕危險級、中危險級場所中配水支管、配水管控制的標準噴頭數,不應超過表11的規定: 本規范中“管徑估算表”的作用:一是用于在設計中估計管徑,二是限制其連接的噴頭數。限制連接噴頭數的目的,是為了控制管道的長度,進而控制管道的沿程水頭損失。由于短立管的長度有
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