[教育]雨淋滅火及水幕系統(tǒng)

1、消防給水排水工程,雨淋滅火及水幕系統(tǒng),4.1　雨淋滅火系統(tǒng)的工作原理與設(shè)置4.2　雨淋滅火系統(tǒng)的主要組件4.3　雨淋滅火系統(tǒng)的設(shè)置規(guī)定及設(shè)計(jì)計(jì)算4.4　水幕系統(tǒng)的工作原理與設(shè)置4.5　水幕系統(tǒng)的主要組件及設(shè)置要求4.6　水幕系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算,4.1　雨淋滅火系統(tǒng)的工作原理與設(shè)置,4.1.1　系統(tǒng)的組成及工作原理4.1.2　系統(tǒng)的特點(diǎn)及設(shè)置場(chǎng)所4.1.3　系統(tǒng)的分類與選型4.1.4　系統(tǒng)的控制方式,4.1.1　系統(tǒng)的組成及工

2、作原理,雨淋系統(tǒng)通常由兩部分組成：火災(zāi)探測(cè)傳動(dòng)控制系統(tǒng)；帶雨淋報(bào)警閥組和開式噴頭的自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)。雨淋系統(tǒng)組件包括開式噴頭、管道系統(tǒng)、雨淋閥、火災(zāi)探測(cè)器、報(bào)警控制裝置、控制組件和供水設(shè)備等。雨淋系統(tǒng)由開式灑水噴頭、雨淋報(bào)警閥組等組成，由配套設(shè)置的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)或傳動(dòng)管聯(lián)動(dòng)雨淋閥，由雨淋閥控制配水管道上的全部開式噴頭同時(shí)噴水。發(fā)生火災(zāi)時(shí)，被保護(hù)的區(qū)域急速上升的熱氣流使感煙或感溫探測(cè)器探測(cè)到火災(zāi)區(qū)的燃燒粒子，并立即向報(bào)警控制器發(fā)出報(bào)警

3、信號(hào)，經(jīng)報(bào)警控制器分析確認(rèn)后發(fā)出聲、光報(bào)警信號(hào)，同時(shí)開啟雨淋閥的電磁閥，使高壓腔壓力水快速排出。,4.1.1　系統(tǒng)的組成及工作原理,由于經(jīng)單向閥補(bǔ)充流入高壓腔的水流緩慢，因而高壓腔水壓快速下降，供水作用在閥瓣上的壓力將迅速打開雨淋閥門，水流立即充滿整個(gè)雨淋管網(wǎng)，使該雨淋閥控制的管網(wǎng)上所有開式噴頭同時(shí)噴水，可以在瞬間像下暴雨般噴出大量的水覆蓋火區(qū)，達(dá)到滅火目的。雨淋閥打開后，水同時(shí)流向報(bào)警管網(wǎng)，使水力警鈴發(fā)出聲響報(bào)警，在水壓作用下，接通壓

4、力開關(guān)，并通過(guò)報(bào)警控制器切換，給值班室發(fā)出電信號(hào)或直接啟動(dòng)水泵。在消防主泵起動(dòng)前，火災(zāi)初期所需的消防用水由高位水箱或氣壓罐供給。,4.1.2　系統(tǒng)的特點(diǎn)及設(shè)置場(chǎng)所,1.雨淋系統(tǒng)的特點(diǎn)2.雨淋系統(tǒng)的適用場(chǎng)所3.雨淋系統(tǒng)的設(shè)置范圍,1.雨淋系統(tǒng)的特點(diǎn),(1)系統(tǒng)滅火控制面積大，出水量大，滅火及時(shí)。(2)系統(tǒng)反應(yīng)速度快，滅火效率高。(3)在實(shí)際應(yīng)用中，系統(tǒng)形式的選擇比較靈活。,2.雨淋系統(tǒng)的適用場(chǎng)所,(1)火災(zāi)的水平蔓延速度快、閉式噴

5、頭的開放不能及時(shí)使噴水有效覆蓋著火區(qū)域的高度危險(xiǎn)的場(chǎng)所或部位。(2)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(shí)，能驅(qū)動(dòng)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)，但不易迅速驅(qū)動(dòng)噴頭開放的場(chǎng)所或部位。(3)嚴(yán)重危險(xiǎn)級(jí)Ⅱ級(jí)場(chǎng)所。,3.雨淋系統(tǒng)的設(shè)置范圍,(1)火柴廠的氯酸鉀壓碾廠房；建筑面積大于100m2的生產(chǎn)、使用硝化棉、噴漆棉、火膠棉、賽璐珞膠片、硝化纖維的廠房。(2)建筑面積超過(guò)60m2或儲(chǔ)存量超過(guò)2t的硝化棉、噴漆棉、火膠棉、賽璐珞膠片、硝化纖

6、維的倉(cāng)庫(kù)。(3)日裝瓶數(shù)量超過(guò)3000瓶的液化石油氣儲(chǔ)配站的灌瓶間、實(shí)瓶庫(kù)。(4)特等、甲等或超過(guò)1500個(gè)座位的其他等級(jí)的劇院和超過(guò)2000個(gè)座位的會(huì)堂或禮堂的舞臺(tái)的葡萄架下部。(5)建筑面積大于等于400m2的演播室，建筑面積大于等于500m2的電影攝影棚。(6)乒乓球廠的軋坯、切片、磨球、分球檢驗(yàn)部位。,4.1.3　系統(tǒng)的分類與選型,1.立式雨淋閥系統(tǒng)2.由濕式報(bào)警閥和雨淋閥組成的雨淋系統(tǒng)3.充水式雨淋系統(tǒng),1.立式雨

7、淋閥系統(tǒng),平時(shí)噴水管網(wǎng)為干管狀態(tài)，屬于空管式雨淋系統(tǒng)。該系統(tǒng)雨淋閥為直立式安裝，結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，但在水源壓力不穩(wěn)定時(shí)，易發(fā)生誤動(dòng)作?？展芟到y(tǒng)的雨淋閥起動(dòng)后，水流要先充滿管道，才噴水滅火，在時(shí)間上有一定的滯后。,2.由濕式報(bào)警閥和雨淋閥組成的雨淋系統(tǒng),平時(shí)噴水管網(wǎng)為干管狀態(tài)，屬于空管式雨淋系統(tǒng)，該系統(tǒng)的報(bào)警閥組由濕式報(bào)警閥和雨淋閥組成，能有效地防止水源壓力不穩(wěn)定而造成系統(tǒng)的誤動(dòng)作，系統(tǒng)工作比較穩(wěn)定。,3.充水式雨淋系統(tǒng),系統(tǒng)雨淋閥后管網(wǎng)內(nèi)平時(shí)

8、充以靜壓水，水面低于開式噴頭的出口，并由溢流管保持恒定平面。雨淋管網(wǎng)中總是充滿水，一旦雨淋閥起動(dòng)即立即噴水，能有效地提高系統(tǒng)出水滅火的速度。充水式雨淋系統(tǒng)的滅火速度比空管式雨淋系統(tǒng)快?？展芄芫W(wǎng)用于一般的嚴(yán)重危險(xiǎn)場(chǎng)所，要求配水空管的充水時(shí)間不超過(guò)2min；充水管網(wǎng)用于易燃易爆的嚴(yán)重危險(xiǎn)場(chǎng)所，要求快速動(dòng)作，高效滅火。,4.1.4　系統(tǒng)的控制方式,1.閉式噴頭的充水或充氣傳動(dòng)管控制2.電動(dòng)控制3.手動(dòng)控制,1.閉式噴頭的充水或充氣傳動(dòng)管

9、控制,在系統(tǒng)保護(hù)區(qū)上方均勻布置閉式噴頭，閉式噴頭的配水管作為雨淋閥開啟的傳動(dòng)控制管。一旦發(fā)生火災(zāi)，任一閉式噴頭開啟噴水，傳動(dòng)管中水壓降低就會(huì)立即打開雨淋閥，開式系統(tǒng)便噴水。傳動(dòng)管內(nèi)也可充壓縮空氣代替充水，啟動(dòng)雨淋閥，如圖4-1所示。,圖4-1　傳動(dòng)管控制的雨淋滅火系統(tǒng)示意圖1—水池　2—消防水泵　3—水泵接合器　4—止回閥　5—閘閥　6—雨淋報(bào)警閥　7—延遲器8—壓力開關(guān)　9—水力警鈴　10—報(bào)警控制器　11—立管　12—配水管　1

10、3—配水支管14—開式灑水噴頭　15—傳動(dòng)管　16—閉式灑水噴頭　17—水箱,1.閉式噴頭的充水或充氣傳動(dòng)管控制,2.電動(dòng)控制,圖4-2　電動(dòng)控制的雨淋滅火系統(tǒng)示意圖1—水池　2—消防水泵　3—水泵接合器　4—止回閥　5—閘閥　6—雨淋報(bào)警閥　7—延遲器8—壓力開關(guān)　9—水力警鈴　10—報(bào)警控制器　11—立管　12—配水管　13—配水支管14—開式灑水噴頭　15—感溫探測(cè)器　16—感煙探測(cè)器　17—水箱,3.手動(dòng)控制,系統(tǒng)僅設(shè)手

11、動(dòng)控制閥門，是一種最簡(jiǎn)單的開式噴水系統(tǒng)。適用于工藝和所在場(chǎng)所危險(xiǎn)性小，管道系統(tǒng)小(給水干管直徑小于50mm)，24小時(shí)有人值班的場(chǎng)所。當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，由人工及時(shí)地打開旋塞，達(dá)到滅火目的。,4.2　雨淋滅火系統(tǒng)的主要組件,4.2.1　開式灑水噴頭4.2.2　雨淋閥組4.2.3　火災(zāi)探測(cè)傳動(dòng)控制系統(tǒng),4.2.1　開式灑水噴頭,圖4-3　開式灑水噴頭類型a)雙臂下垂型　b)單臂下垂型　c)雙臂直立型　d)雙臂邊墻型1—本體　2—噴水口　

12、3—濺水盤,4.2.2　雨淋閥組,雨淋閥組是開式自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)中的關(guān)鍵設(shè)備，具有接通和關(guān)斷系統(tǒng)供水，驅(qū)動(dòng)水力警鈴報(bào)警，啟動(dòng)消防泵等功能。雨淋閥組由信號(hào)蝶閥、雨淋閥、電磁閥、水力警鈴、壓力開關(guān)、放水閥和壓力表等組件組成。雨淋閥組類型及啟動(dòng)方式在上一章已介紹，此處不再贅述。,4.2.3　火災(zāi)探測(cè)傳動(dòng)控制系統(tǒng),1.帶易熔鎖封的鋼絲繩傳動(dòng)控制系統(tǒng)2.帶閉式噴頭的傳動(dòng)控制系統(tǒng)3.感溫、感煙、感光等火災(zāi)探測(cè)器電動(dòng)控制系統(tǒng)4.手動(dòng)旋塞傳動(dòng)控

13、制系統(tǒng),1.帶易熔鎖封的鋼絲繩傳動(dòng)控制系統(tǒng),安裝在房間的整個(gè)頂棚下面，通過(guò)拉緊彈簧和連接器，使鋼絲繩保持一定的拉力，并使傳動(dòng)閥保持密閉狀態(tài)。當(dāng)易燃物著火時(shí)，室內(nèi)溫度升高，易熔鎖封被熔化，鋼絲繩斷開，傳動(dòng)閥開啟放水，傳動(dòng)管網(wǎng)內(nèi)水壓驟降，雨淋閥自動(dòng)開啟，所有開式噴頭一起自動(dòng)噴水滅火。,2.帶閉式噴頭的傳動(dòng)控制系統(tǒng),用帶易熔元件的閉式噴頭或帶玻璃球的閉式噴頭，作為開式自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)探測(cè)火災(zāi)的感溫元件，是一種較好的控制系統(tǒng)。當(dāng)易燃物著火后，室

14、內(nèi)溫度上升至一定值時(shí)，閉式噴頭的閉鎖裝置自行脫落并放水，使傳動(dòng)管網(wǎng)中的水壓降低，雨淋閥即自動(dòng)開啟。,3.感溫、感煙、感光等火災(zāi)探測(cè)器電動(dòng)控制系統(tǒng),該系統(tǒng)由電氣或自控專業(yè)設(shè)計(jì)，此處不作介紹。,4.手動(dòng)旋塞傳動(dòng)控制系統(tǒng),發(fā)生火災(zāi)時(shí)，如果感溫、感煙、感光等火災(zāi)探測(cè)器尚未動(dòng)作，已經(jīng)有人發(fā)現(xiàn)火災(zāi)，可由人工打開旋塞，使傳動(dòng)管網(wǎng)放水泄壓，啟動(dòng)成組作用閥噴水滅火。手動(dòng)旋塞開關(guān)旋轉(zhuǎn)90°即可放水泄壓，可以快速啟動(dòng)雨淋系統(tǒng)滅火。在設(shè)計(jì)時(shí)，采用何

15、種火災(zāi)探測(cè)傳動(dòng)控制系統(tǒng)，或把哪幾種系統(tǒng)聯(lián)合使用，應(yīng)視具體情況而定，但不論設(shè)置何種自動(dòng)控制系統(tǒng)，都必須同時(shí)設(shè)置手動(dòng)控制裝置。,4.3　雨淋滅火系統(tǒng)的設(shè)置規(guī)定及設(shè)計(jì)計(jì)算,4.3.1　系統(tǒng)供水方式4.3.2　噴頭的設(shè)置4.3.3　雨淋閥的設(shè)置4.3.4　管網(wǎng)的設(shè)置4.3.5　雨淋滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算,4.3.1　系統(tǒng)供水方式,當(dāng)室外管網(wǎng)的流量和水壓能滿足室內(nèi)最不利點(diǎn)滅火用水量和水壓要求時(shí)，可不設(shè)屋頂水箱等貯水設(shè)施；當(dāng)采用臨時(shí)高壓系統(tǒng)時(shí)，火

16、災(zāi)初期10min的消防用水量可由屋頂水箱、局部增壓設(shè)備等提供，然后再由消防水池和消防水泵主要供水設(shè)施提供，而水泵接合器則是系統(tǒng)不可缺少的補(bǔ)充供水設(shè)施。,4.3.2　噴頭的設(shè)置,圖4-4　多個(gè)噴水保護(hù)區(qū)域的噴頭及閥門布置1—未噴水的噴頭　2—正在噴水的噴頭,4.3.3　雨淋閥的設(shè)置,圖4-5　并聯(lián)設(shè)置的雨淋閥組1—雨淋閥　2—電磁閥　3—開式灑水噴頭　4—閉式灑水噴頭　5—傳動(dòng)管　6—手動(dòng)開關(guān),4.3.4　管網(wǎng)的設(shè)置,圖4-6　噴頭與

17、干管、支管的平面布置示意圖a)噴頭數(shù)為6~9個(gè)的布置形式　b)噴頭數(shù)為6~12個(gè)的布置形式c)配水支管不大于6根的布置形式　d)配水支管為6~12根的布置形式1—噴頭常用值　2—噴頭最大限值　3—立管　4—配水干管　5—配水管　6—配水支管　7—開式噴頭,4.3.4　管網(wǎng)的設(shè)置,表4-1　開式噴頭的數(shù)量估算管網(wǎng)管徑,4.3.5　雨淋滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算,雨淋系統(tǒng)的設(shè)計(jì)基本參數(shù)、計(jì)算方法及步驟與閉式自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)完全相同。雨淋系統(tǒng)中

18、每個(gè)雨淋閥控制的噴水面積不宜大于表3-8中的作用面積。雨淋系統(tǒng)設(shè)計(jì)流量為雨淋閥控制面積內(nèi)的所有噴頭同時(shí)開啟噴水的流量之和；設(shè)有多組雨淋系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)按可能同時(shí)作用的雨淋閥的流量之和的最大值來(lái)計(jì)算系統(tǒng)設(shè)計(jì)流量，系統(tǒng)工作壓力應(yīng)滿足設(shè)計(jì)流量下最不利噴頭的最小工作壓力，并以此作為消防水箱、消防水池和消防水泵等的設(shè)計(jì)依據(jù)。,4.4　水幕系統(tǒng)的工作原理與設(shè)置,4.4.1　系統(tǒng)的組成及工作原理4.4.2　系統(tǒng)的特點(diǎn)及設(shè)置場(chǎng)所4.4.3　系統(tǒng)的分類與選

19、型,4.4.1　系統(tǒng)的組成及工作原理,水幕系統(tǒng)由開式灑水噴頭或水幕噴頭、雨淋報(bào)警閥組或感溫雨淋閥、管道、供水設(shè)備及火災(zāi)探測(cè)控制裝置等組成。水幕系統(tǒng)的工作原理和控制方式與雨淋系統(tǒng)類似。發(fā)生火災(zāi)后，由火災(zāi)探測(cè)器或人員發(fā)現(xiàn)火災(zāi)，電動(dòng)或手動(dòng)開啟控制閥，然后系統(tǒng)通過(guò)水幕噴頭噴水，進(jìn)行阻火、隔火或冷卻防火分隔物。與雨淋系統(tǒng)不同的是：水幕系統(tǒng)雨淋閥后的配水管道是沿門、窗或孔洞的開口部位布置，采用特制的水幕噴頭。,4.4.2　系統(tǒng)的特點(diǎn)及設(shè)置場(chǎng)所,1

20、.水幕系統(tǒng)的特點(diǎn)2.水幕系統(tǒng)的適用場(chǎng)所,1.水幕系統(tǒng)的特點(diǎn),(1)主要目的不是直接滅火，而是利用密集噴灑所形成的水墻或水簾，配合防火卷簾等分隔物，阻斷煙氣和火勢(shì)的蔓延，同時(shí)水墻或水簾本身具有防火分隔作用，并利用水的冷卻作用，保持分隔物在火災(zāi)中的完整性和隔熱性。(2)水幕系統(tǒng)以水簾作為防火分隔物時(shí)，不影響火災(zāi)區(qū)的人員向外疏散，也不影響消防人員進(jìn)入火區(qū)滅火。(3)水幕系統(tǒng)利用幕狀水流吸收火災(zāi)產(chǎn)生的熱量，并阻止火舌卷流和煙氣的擴(kuò)散，同時(shí)

21、吸附煙氣中的煙粒子及一些有害氣體。,2.水幕系統(tǒng)的適用場(chǎng)所,(1)特等、甲等或超過(guò)1500個(gè)座位的其他等級(jí)的劇院和超過(guò)2000個(gè)座位的會(huì)堂或禮堂的舞臺(tái)口，以及與舞臺(tái)相連的側(cè)臺(tái)、后臺(tái)的門窗洞口；高層建筑中超過(guò)800個(gè)座位的劇院、禮堂的舞臺(tái)口；人防工程內(nèi)，大于800個(gè)座位的電影院和禮堂的觀眾廳，且吊頂下表面至觀眾席地坪高度不大于8m時(shí)，舞臺(tái)使用面積大于200m2時(shí)，觀眾廳與舞臺(tái)之間的臺(tái)口。(2)應(yīng)設(shè)防火墻等防火分隔物而無(wú)法設(shè)置的局部開口部

22、位。(3)需要冷卻保護(hù)的防火卷簾或防火幕的上部。(4)相鄰建筑物之間的防火間距不能滿足要求，其相鄰建筑之間的門、窗、孔洞處及可燃的屋檐處。(5)用防火卷簾或防火幕代替防火門、防火窗的部位。,2.水幕系統(tǒng)的適用場(chǎng)所,(6)相鄰企業(yè)生產(chǎn)類別不同，且防火間距不能滿足要求，在火災(zāi)危險(xiǎn)性大的企業(yè)邊界處。(7)地下工程隧道、地下鐵道，需要進(jìn)行防火分隔的地段。,4.4.3　系統(tǒng)的分類與選型,(1)防火分隔水幕：密集噴灑形成水墻或水簾的水幕。

23、(2)防護(hù)冷卻水幕：冷卻防火卷簾等分隔物的水幕。,4.5　水幕系統(tǒng)的主要組件及設(shè)置要求,4.5.1　水幕噴頭4.5.2　控制閥及其開啟裝置4.5.3　管網(wǎng),4.5.1　水幕噴頭,1.噴頭類型2.噴頭選型3.噴頭布置,1.噴頭類型,(1)幕簾式水幕噴頭。(2)窗口式水幕噴頭。(3)檐口式水幕噴頭。,1.噴頭類型,圖4-7　水幕噴頭類型a)檐口式噴頭　b)窗口式噴頭　c)單、雙縫隙式噴頭　d)縫隙式下垂型噴頭1—進(jìn)水口　2—

24、縫隙,2.噴頭選型,防火分隔水幕應(yīng)采用開式灑水噴頭或水幕噴頭；防護(hù)冷卻水幕應(yīng)采用水幕噴頭。,3.噴頭布置,(1)水幕作防護(hù)冷卻使用時(shí)，噴頭呈單排布置，設(shè)在防火卷簾、防火幕或其他保護(hù)對(duì)象的上方，并應(yīng)保證水流均勻地噴向保護(hù)對(duì)象。(2)舞臺(tái)口和孔洞面積超過(guò)3m2的開口部位的水幕噴頭，應(yīng)在洞口內(nèi)外側(cè)成雙排布置，兩排之間的距離應(yīng)不小于1m，如圖4-8所示。(3)由于工藝要求無(wú)法設(shè)置防火分隔物(例如地下鐵道、地下隧道、設(shè)有起重機(jī)的車間等)的場(chǎng)所

25、或部位，需要形成水幕防火帶，以代替防火分隔物，應(yīng)保證水幕保護(hù)寬度不應(yīng)小于6m，如圖4-9所示。,3.噴頭布置,(4)檐口式水幕噴頭用于保護(hù)上方平面(如屋檐和吊頂燈)，應(yīng)設(shè)置在頂層窗口或檐口板下約200mm處。(5)窗口式水幕噴頭用于保護(hù)立面或斜面(墻、窗、門、防火卷簾等)，應(yīng)設(shè)在窗口頂下50mm處，中間層和底層窗口的水幕噴頭與窗口玻璃面的距離及窗寬有關(guān)。(6)每組水幕系統(tǒng)的安裝噴頭數(shù)不應(yīng)超過(guò)72個(gè)。(7)在同一配水支管上應(yīng)布置相同

26、口徑的水幕噴頭，以便于施工、維護(hù)管理和保證系統(tǒng)噴水均勻。,圖4-8　雙排交錯(cuò)布置的水幕噴頭1—噴頭　2—供水管,3.噴頭布置,圖4-9　水幕防火帶布置1—噴頭　2—配水支管　3—供水干管,3.噴頭布置,表4-2　檐口下挑檐梁間水幕噴頭的布置,3.噴頭布置,4.5.2　控制閥及其開啟裝置,水幕系統(tǒng)的控制閥可采用手動(dòng)閘閥、電磁閥、雨淋閥或感溫雨淋閥等。感溫雨淋閥是一種用玻璃球?yàn)⑺畤婎^作支撐封堵的小口徑自動(dòng)雨淋閥，由進(jìn)水口、閥體、玻璃球

27、灑水噴頭、滑動(dòng)軸及密封片等組成。感溫雨淋閥安裝在配水管上，平時(shí)靠玻璃球通過(guò)滑動(dòng)軸支撐密封片封閉進(jìn)水口，火災(zāi)時(shí)溫度升高，玻璃球受熱炸裂，滑動(dòng)軸及密封片失去支撐而脫落，進(jìn)水管中的壓力水進(jìn)入配水管，從水幕噴頭噴出，進(jìn)行滅火?？刂崎y應(yīng)設(shè)在不發(fā)生冰凍、管理方便、火災(zāi)時(shí)能夠接近、安全的場(chǎng)所，且應(yīng)有防止誤啟動(dòng)裝置。,4.5.3　管網(wǎng),圖4-10　防火分隔水幕供水方式a)單管單側(cè)供水　b)單管雙側(cè)供水　c)雙管單側(cè)供水,4.6　水幕系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算,