自动喷水灭火系统设计技术规范.docx
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自动喷水灭火系统设计技术规范
自动喷水灭火系统设计技术规范
7.2.1设置场所及原则。
1自动喷水灭火系统应在人员密集、不易疏散、外部增援灭火与救生较困难、性质重要或火灾危险性较大的场所中设置。
2自动喷水灭火系统不适用于存在较多下列物品的场所:
1)遇水发生爆炸或加速燃烧的物品;
2)遇水发生剧烈化学反应或产生有毒有害物质的物品;
3)洒水将导致喷溅或沸溢的液体。
3自动喷水灭火系统的系统选型,应根据设置场所的火灾特点或环境条件确定,露天场所不宜采用闭式系统。
4自动喷水灭火系统的设计原则应符合下列规定:
1)闭式喷头或启动系统的火灾探测器,应能有效探测初期火灾;
2)湿式系统、干式系统应在开放一只喷头后自动启动;预作用系统、雨淋系统应在火灾自动报警系统报警后自动启动;
3)作用面积内开放的喷头,应在规定时间内按设计选定的强度持续喷水;
4)喷头洒水时,应均匀分布,且不应受阻挡。
7.2.2系统类型和选择。
1系统分类:
自动喷水灭火系统从喷头的开启形式可分为闭式喷头系统和开式喷头系统;从报警阀的形式可分为湿式系统、干式系统、干湿两用系统、预作用系统和雨淋系统等;从对保护对象的功能又可分为暴露防护型(水幕或冷却等)和控灭火型;从喷头型式又可分为传统型(普通型)喷头和洒水型喷头、大水滴型喷头和快速响应早期抑制型(ESFR)喷头等,还可分为泡沫系统和泡沫喷淋联用系统等。
2系统类型选择:
1)温度不低于4℃,且不高于70℃的场所应采用湿式系统。
2)环境温度低于4℃,且高于70℃的场所应采用干式系统,如寒冷地区不采暖地下车库和库房等。
3)具有下列要求之一的场所应采用预作用系统:
①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;
②严禁系统误喷,如棉花和烟草库房等;
③替代干式系统。
4)灭火后必须及时停止喷水的场所,应采用重复启闭预作用系统。
5)具有下列条件之一的场所,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8m,库房不设置货架内喷头时室内空间高度超过9m,采用快速响应早期抑制喷头的仓库不设置货架内喷头时室内空间高度超过12m时,巳必须迅速扑救初期火灾;
③严重危险级Ⅱ级。
6)下列场所应采用设置快速响应早期抑制喷头的自动喷水灭火系统:
①货品堆积高度等于或大于4。
5m的仓库危险级I级、Ⅱ级仓库;
②货品堆积高度等于或大于3.5m的仓库危险级Ⅲ级仓库;
③储存发泡类塑料与橡胶的仓库危险级Ⅲ级仓库。
7)存在较多易燃液体的场所,宜按下列方式之一采用自动喷水—泡沫联用系统:
①采用泡沫灭火剂强化闭式系统;
②雨淋系统前期喷水控火,后期喷泡沫强化灭火;
③雨淋系统前期喷泡沫灭火,后期喷水冷却防止复燃。
系统中泡沫灭火剂的选型、储存及相关配置的设置,应符合现行国家标准《低倍数泡沫灭火系统设计规范》(GB50151)的规定。
8)建筑物中保护局部场所的干式系统、预作用系统、雨淋系统、水喷雾系统、自动喷水—泡沫联用系统,可串联接入同一建筑物内湿式系统,并应与其配水:
厂管连接。
9)自动喷水灭火系统应有下列组件、配件和设施:
①应设有洒水喷头、水流指示器、报警阀组、压力开关等组件和末端试水装置以及管道、供水设施;
②控制管道静压的区段宜分区供水或设减压阀,控制管道动压的区段宜设减压孔板或节流管;
③应设有泄水阀(或泄水口)、排气阀(或排气口)和排污口;
④干式系统和预作用系统的配水管道应设快速排气阀。
有压充气管道的快速排气阀人口前应设电动阀。
10)防护冷却水幕应直接将水喷向被保护对象;防火分隔水幕不宜用于/之寸超过15m(宽)X8m(高)的开口(舞台口除外)。
7.2.3湿式自动喷水灭火系统。
1系统大小:
1)湿式自动喷水灭火系统一个报警阀控制的喷头数不宜大于800只;
2)对于中轻危险等级场所,为了提高系统的可靠性,可考虑一个报警阀在同一层的保护面积限制为不大于5000m2;
3)在宾馆、公共娱乐场所等保护生命安全的场所,为增加系统的安全性,一个报警阀在任何一层的控制的喷头数可考虑不大于200只。
2喷头选择:
湿式自动喷水灭火系统适用于各种形式的闭式喷头。
3当系统空管充水时,应缓慢充水,以利于排气和保护水流指示器。
7.2.4干式自动喷水灭火系统。
1系统大小:
1)干式系统一个报警阀控制的喷头数不宜大于500只;
2)干式系统的配水管道充水时间不宜大于1min,报警阀后管道容积见表7.2.4—1,在工程实践中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。
表7.2.4—1干式系统报警阀后管道系统最大允许容积
危险等级
轻危险
中危Ⅰ
中危Ⅱ
严重Ⅰ
严重Ⅱ
仓库Ⅰ
仓库Ⅱ
仓库Ⅲ
喷水强度(L/m2·min)
4
6
8
12
16
12
16
20
系统作用面积(m2)
208
208
208
338
338
260
390
338
设计流量(L/s)
13.9
20.8
27.73
67.6
90.13
52
104
112.67
系统管道容积(L)
832
1248
1664
4056
5408
3120
6240
6760
注:
1干式系统的作用面积为规范规定作用面积的1.3倍;
2为简便起见,设计流量是系统作用面积与喷水强度的乘积。
2喷头选择:
1)干式系统对喷头安装有严格要求,安装普通喷头时只能向上安装,安装专用干式喷头时可允许向下安装。
2)ESFR喷头和快速反应喷头不应用于干式系统。
3空压机:
1)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。
2)系统管道气压:
干式阀是一个比例阀,气侧与水侧的面积比为4:
1—8:
1之间,这样气侧与水侧的气压与水压之比为1:
4~1:
8之间。
因各生产厂家的比例不尽相同,设计时应注明。
当无设计资料时,可参考表7.2.4—2来确定压力。
表7.2.4-2干式报警阀后压力与水压力的关系
干式报警阀
8:
1
最大供水压力(MPa)
0.40
0.60
0.80
1.00
1.20
系统空气压力(MPa)
最小
0.12
0.16
0.19
0.23
0.26
最大
0.19
0.23
0.26
0.30
0.33
5:
1
最大供水压力(MPa)
0.35
0.52
0.69
1.04
1.20
系统空气压力(MPa)
最小
0.10
0.17
0.24
0.28
0.28
最大
0.17
0.24
0.31
0.35
0.35
3)空压机的控制:
空压机由系统设置的压力开关控制,启泵压力为系统最小空气压力加0.03MPa,停泵压力为系统最大空气压力减0.03MPa。
当系统压力低于系统最小空气压力加0.03MPa时,系统低压压力开关应报警。
4系统应排尽报警阀后管道内的水。
5加速器用于DN80-DNl50的干式报警阀,额定工作压力为1.2MPa,适用的管网最大气压为0.40MPa。
7.2.5预作用系统。
1系统控制方式:
预作用系统有单气、电连锁,五连锁和双连锁系统4种自动控制方式,我国规范的预作用系统是指电气连锁系统。
1)单连锁系统(SingleInterlockSystem),探测装置动作时就允许水进入到报警阀后的管道系统中。
单连锁系统分为气动连锁和电气连锁。
气动连锁为探测装置为有压气体,电气连锁为火灾自动报警系统。
2)无连锁系统(Non-InterlockSystem),探测装置或系统喷头动作就允许水进入到报警阀后的管道中。
3)双连锁系统(DoubleInterlockSystem),探测装置和系统喷头都动作时才允许水进入到报警阀后的管道中。
4)预作用系统应有自动控制、手动控制和现场应急操作装置。
2系统大小:
1)预作用系统一个报警阀控制的喷头数不宜大于800只;
2)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7.2.5,在工程实践中一般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60,内出水时,系统管网的最大容积不宜超过3000L。
表7.2.5预作用系统报警阀后管道系统最大允许容积
危险等级
轻危险
中危Ⅰ
中危Ⅱ
严重Ⅰ
严重Ⅱ
仓库Ⅰ
仓库Ⅱ
仓库Ⅲ
喷水强度(L/m2·min)
4
6
8
12
16
12
16
20
系统作用面积(m2)
160
160
10
260
260
200
300
260
设计流量(L/s)
10.7
16
21.3
52
69.3
40
80
86.7
系统管道容积(L)
1280
1920
2560
6240
8320
4800
9600
10400
注:
为简便起见,设计流量是系统作用面积与喷水强度的乘积。
3喷头选择:
同干式系统。
4空压机:
1)供气量:
空压机的供气能力应在30min内使管道内的气压达到设计要求。
2)系统管道气压:
预作用系统有压气体管道内的气压值,不宜小于0.03MPa,且不宜大于0.05MPa。
3)空压机由系统设置的压力开关控制,启泵压力为系统最小空气压力加0.003MPa,停泵压力为系统最大空气压力减0.003MPa。
当系统压力低于系统最小空气压力加0.003MPa时,系统低压压力开关应报警。
5系统应能排尽报警阀后管道内的水。
6连锁的预作用系统阀后管道可不充气,当系统要求检漏时,应为充气系统。
7系统控制:
当为电气连锁的预作用系统,其系统的控制是火灾自动报警系统2个探测器动作后,火灾自动报警系统输出信号,打开预作用报警阀的附属电磁阀,预作用报警阀启动,系统压力开关动作,自动启动消防泵。
7.2.6雨淋系统。
1系统控制:
雨淋阀的自动控制有四种方法:
1)湿式控制方法,是通过湿式先导管的闭式喷头受热爆破,喷头出水,雨淋阀控制膜室压力下降,雨淋阀打开,压力开关动作自动启动水泵向系统供水;
2)干式控制方法,是通过干式先导管的闭式喷头受热爆破,喷头排气系统泄压,气动驱动器气侧压力下降,气动驱动器打开并排水,导致雨淋阀控制膜室的水被排走,雨淋阀控制膜室压力下降,雨淋阀打开,压力开关动作自动启动水泵向系统供水;
3)电气控制方法,是保护区内的火灾自动报警系统探测到火灾后发出信号,打开雨淋阀的电磁阀,雨淋阀控制膜室压力下降,雨淋阀开启,压力开关动作自动启动水泵向系统供水;
4)易熔金属锁封控制方法。
雨淋系统应有自动控制、手动控制和现场应急操作装置。
2系统大小:
1)雨淋系统的大小以系统响应时间30-45s为宜,对于火药、火工品等燃烧速度极快的场所响应时间宜为10s。
2)一个雨淋系统的作用面积按规范规定的不同危险等级的作用面积考虑,即轻、中重危险等级作用面积宜为160m2,而严重危险等级作用面积为260m2,但具体大小可根据防护区的形状而确定,但对于燃烧速度较块的舞台幕布和火工品场所应在分析燃烧速度和燃烧的方向等因素的基础上提出合理的分区作用面积。
3喷头选择:
雨淋系统应采用开式喷头。
7.2.7水幕系统。
1系统分类:
水幕系统不具备直接灭火的能力,而是利用密集喷洒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、雨淋报警阀组或感温雨淋阀,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;
2)为湿式系统,工程实践中是以加密喷头的形式出现,主要用于冷却防火分隔物。
2幕系统的大小:
防火分隔水幕不宜用于尺寸超过15m(宽)X8m(高)的开口。
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。
7.2.8重复启闭预作用系统。
1系统分类:
重复启闭预作用系统是准工作状态时报警阀后管道充满有压气体,火灾扑灭后自动关阀、复燃时再次开阀喷水的预作用系统。
该系统有两种形式,一种是喷头具有自动重复启闭功能,另一种是系统通过烟温感传感器控制系统的控制阀,来实现系统的重复启闭的功能。
2适用范围:
1)灭火后必须及时停止喷水的场所;
2)用于防止灭火后进一步增加水渍损失的场所,如计算机房、棉花仓库以及烟草仓库等。
3其他同预作用系统。
7.2.9自动喷水—泡沫联用灭火系统。
1系统分类:
从喷泡沫先后可分为先喷泡沫后喷水或先喷水后喷泡沫两种类型。
从报警阀的形式上可分为雨淋一泡沫系统;干式一泡沫系统;预作用一泡沫系统;水喷雾一泡沫系统;湿式一泡沫系统等5种类型。
系统大小:
自动喷水一泡沫联用系统的大小可同自动喷水灭火系统的湿式、干式、预作用、雨
淋、水喷雾等系统的大小相同。
3使用范围:
自动喷水一泡沫联用系统是比自动喷水灭火系统更高级的系统,可应用于A类固体火灾、B类易燃液体火灾、C类气体火灾的扑灭。
当保护场所中含有可燃液体时,宜采用自动喷水一泡沫灭火系统,如地下汽车库、含有少量易燃液体的燃油锅炉房和柴油发电机房等。
7.2.10危险等级的划分和设置场所。
危险等级的划分应根据火灾荷载即可燃物的多少来确定,通常是规定各种场所公认的危险等级,见表7.2.10—1,也可按照表7.2.10—2来判断。
7.2.11应设置场所。
1民用建筑下列场所应设置闭式自动喷水灭火系统:
1)超过1500个座位的剧院;超过2000个座位的会堂或礼堂的观众厅、舞台上部、储藏室、贵宾室等;超过3000个座位的体育馆的观众厅吊顶上部、贵宾室、器材间、运动员休息室等;
2)省级邮政楼的邮袋库;
3)每层面积超过3000m2或建筑面积超过9000m2的百货商场、展览大厅;
4)设有空气调节系统的旅馆和综合办公楼;
5)飞机发动机试验台的准备部位;
6)国家级文物保护单位的重点砖木或木结构建筑;
7)建筑面积大于500m2的地下商店;
8)设置在地下、半地下;设置在建筑的首层、二层和三层,且建筑面积超过300m2;设置在建筑的地上四层及四层以上的公共娱乐场所;
9)建筑高度超过100m的高层建筑,除面积小于5.00m2的卫生间、厕所外,均应设自动喷水灭火系统;建筑高度不超过100m的一类高层建筑(除普通住宅外)及其裙房;设有集中空气调节系统的二类高层民用建筑;
10)二类高层民用建筑中的地下商场、商业营业厅、展览厅等公共活动用房、建筑面积超过200m2的可燃物品库房、歌舞厅、卡拉OK厅(含具有卡拉功能的餐厅)、夜总会、录像厅、放映厅、桑拿浴室(除洗浴部分外)、游艺厅(含电子游艺厅)、网吧等歌舞娱乐放映游艺场所(以下简称歌舞娱乐放映游艺场所)。
表7.2.10-2仓库危险Ⅰ到Ⅲ级堆垛高度小于3.7m的杂货仓库的设计参数
货物分级()
托盘堆垛或箱柜堆垛
货架堆垛
2设有自动喷水灭火系统的建筑物,当其屋顶(包括中庭屋顶)承重构件采用金属结构时,其耐
火极限达不到规范规定值,可采用自动喷水灭火系统作为防火措施。
3Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类地上汽车库、停车数超过10辆的地下汽车库、机械式立体汽车库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。
4人防工程及其下列部位:
1)建筑面积大于1000m2的人防工程;
2)大于800个座位的电影院和礼堂的观众厅,且吊顶下面至观众席地坪高度不大于8m时;舞台使用面积大于200m2时;观众厅与舞台之间的台口宜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)歌舞娱乐放映游艺场所;
5)建筑面积大于500m’的地下商店。
5特大型、大型铁路旅客车站的地下行包库,应按危险级建筑物规定设置自动喷水灭火系统。
6下列部分应设雨淋喷水灭火设备:
1)日装瓶数量超过3000瓶的液化石油气储配站的灌瓶间、实瓶库;
2)超过1500个座位的剧院和超过2000个座位的会堂舞台的葡萄架下部;
3)建筑面积超过400m2的演播室,建筑面积超过500m2的电影摄影棚;
7下列部位应设水幕设备:
1)超过1500个座位的剧院和超过2000个座位的会堂、礼堂的舞台口,以及与舞台口相连的侧台,后台的门窗洞口;高层民用建筑中超过800个座位的剧院、礼堂的舞台门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)防水卷帘或防火幕的上部。
7.2.12宜设置场所。
考虑到防火的整体性,经与当地消防局协商许可后,设有自动喷水灭火系统的建筑物,下列场所宜采用预作用系统:
1主机房建筑面积在140m2以下的计算机房的主机房及计算机基本工作间的已记录磁或纸介质库等,其终端室等基本工作间也可采用湿式系统。
2国际电信局、大区中心、市中心和一万路以下在地区中心的长途通讯机房、信令转接点室等,其控制室也可采用湿式系统。
3二万线以下的市话汇接局和六万线以下的市话端局的程控交换机房和信令转接点室等。
其控制室也可采用湿式系统。
4市级或藏书量超过50万册的图书馆的普通书库、阅览室、陈列室等,也可采用湿式系统。
5市级档案馆的非珍藏库等部位。
6当建筑物设有自动喷水灭火系统时,为提高建筑物的整体安全性,可在建筑物的任何部位设置喷头;当局部设置时,应按一个防火分区为单元设置,即在一个防火分区内的任何部位设置喷头。
7.2.13设计参数。
1民用建筑和工业厂房的自动喷水灭火系统设计基本参数不应低于表7.2.13—1的规定。
1)系统最不利点喷头的工作压力不应低于0.05MPa。
2)系统中喷头的工作压力应根据喷头的保护面积和喷水强度来确定,且不应小于喷头最小工作压力,当大于0.15MPa时,考虑到供水压力的经济性,可采用更大流量系数的喷头,部分喷头在最大保护面积和表7.2.13—1规定的喷水强度下的工作压力见表7.2.13—2。
表7.2.13-1民用建筑和工业厂房的自动喷水灭火系统设计参数参数
设置场所危险等级
喷水强度(L/min·m2)
作用面积(m2)
轻危险级
4
160
中危险级
Ⅰ级
6
Ⅱ级
8
严重危险级
Ⅰ级
12
260
Ⅱ级
16
表7.2.13-2喷头的流量系数与工作压力
喷水强度(L/min·m2)
标准喷头的最大保护面积(m2)
喷头流量系数
喷头工作压力(MPa)
4
20
80
0.100
6
12.5
0.088
8
11.5
0.132
10
9
0.1275
12
9
115
0.088
16
9
0.157
20
9
155
0.135
2装设网格、栅板类通透性吊顶的场所,系统的喷水强度应按表7.2.13—1和表7.2.1.3—3规定值的1.3倍确定。
当网格、栅板的投影面积小于地面面积15%时,其喷头应安装在网格、栅板内;当投影面积为15%~40%时,应在该吊顶的上下均设置喷头;当投影面积为大于40%时可安装在网格、栅板类吊顶的下面。
3干式系统当喷水强度不变时,其作用面积应按表7.2.13—1和表7.2.13—3规定值的1.3倍确定。
4雨淋系统中每个雨淋阀控制的喷水面积应根据保护对象的燃烧速度来确定,对于火工品等燃烧速度快的场所,一个防火分区应为一个系统,当为其他燃烧速度较慢的A类物品时,一般宜为表7.2.13—1和表7.2.13—3中的系统作用面积,且作用面积的长边应是火焰可能快的传播方向。
表7.2.13-1仓库自动喷水灭火系统的设计参数参数
仓库危险级
货品最大堆积高度(m)
室内最大净空高度(m)
喷水强度
(L/min·m2)
系统作用面积(m2)
系统不利点处喷头最小工作压力(MPa)
Ⅰ级
4.5
9.0
12
200
0.10
Ⅱ级
16
300
Ⅲ级
3.5
6.5
20
200
5仓库自动喷水灭火系统采用标准喷头时,其设计基本参数不应低于表7.2.13-3的规定。
6采用快速响应早期抑制(ESFR)喷头的自动喷水灭火系统,当采用k=200的喷头时其设计基本参数不应低于表7.2.13—4的规定,系统的持续喷水时间不应小于60min;当采用其他流量系数的ESFR喷头时,其设计参数应符合认证要求的技术条件。
7货架储物仓库的最大净空高度或货品堆积高度超过表7.2.13—3和表7.2.13—4的规定时,应在货架内设置喷头。
自地面起每4m高度处布置一层货架内喷头,并按表7.2.13—3和表7.2.13—4确定喷水强度,和开放4只货架内喷头确定用水量。
1)当货架内置喷头层数超过2层及以上时,货架内置喷头的计算数量宜按每层增加4只,但总的计算喷头数量不宜超过14只;
表7.2.13-4仓库采用快速响应早期灭火喷头的自动喷水灭火系统设计基本参数
仓库危险级
室内净
空高度
(m)
货品最大
堆积
高度(m)
配水直管上喷头
或配水支管的
间距(m)
作用面积内
开放的
喷头数(只)
喷头最小
工作压力
(MPa)
ⅠⅡ级
9.0
7.5
3.7
12
0.34
Ⅲ级
9.0
7.5
3.3
12
0.34
ⅠⅡⅢ级(货品中不含发泡类橡胶)
12.0
10.5
3.0
12
0.50
无包装的发泡类塑料橡胶
9.0
7.5
3.0
12
0.68
2)货架储物仓库无货架内喷头时,其储物货架不应没置挡烟板,但有货架内喷头时,其上方应设
置集热罩、实层搁板或挡烟板;
3)货架应具有烟气横向或纵向流动空间;
4)货架内喷头宜采用快速反应喷头,每只喷头的流量不宜小于115L/min。
8室内机械汽车库的自动喷水灭火系统可参照有货架内喷头仓库的设计计算方法确定设计流量。
1)当仅有一层车架内喷头时,计算车架内喷头的数量可为4~8只;
2)当为2层车架内喷头时,计算车架内喷头的数量町为8~14只。
9自动喷水一—泡沫联用系统。
1)闭式自动喷水一泡沫联用系统的设计基本参数,除执行表7.2.13—]和表7.2.13—3的规定外,尚应符合下列规定:
①湿式系统由喷水至喷泡沫的转换时间,在按4L/s流量计算时,不应大于3min;
②泡沫比例混合器应在流量等于和大于4l/s时符合水与泡沫