高校學生寢室自動噴水滅火系統(tǒng)布置

1、 XXXXXXX畢業(yè)設計 高校學生寢室自動噴水滅火系統(tǒng)布置學 生：XXXXX 學 號：XXXXXXXXXXX專 業(yè)：安全工程班 級：安全工程XXXX指導老師：XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX二XX 年 XX 月摘要本文以高校寢室為對象，對如何在高校寢室中設置自動噴水滅火系統(tǒng)進行了研究。近年來高校火災的頻頻發(fā)生，嚴重威脅到了高校學生的安全和高校財產(chǎn)的安全。自動噴水滅火系統(tǒng)是目前世界上公認的最有效、普及率最高的消防設施，它是一種能夠在發(fā)生火災時，及時探測到環(huán)境溫度的驟變，自動打開噴頭進行噴水滅火的裝置，因為其具有監(jiān)測火災發(fā)生，及時出水控制火災，自動報警等優(yōu)點，廣泛運用于各類建筑當中。

2、本文就以高校寢室為研究對象，分析并設計自動噴水滅火系統(tǒng)，根據(jù)自動噴水滅火系統(tǒng)設計規(guī)范介紹了自動噴水滅火系統(tǒng)中各組件的設置以及工作原理，介紹了自動噴水滅火系統(tǒng)噴頭的選型以及配水管、管網(wǎng)的布置要求，水力計算部分詳細介紹了作用面積法，并采用作用面積法進行了水力計算。本文的設計目的是在高校寢室中發(fā)生火災的時候，將火災第一次時間抑制在初始階段，能夠及時地采取有效的滅火措施，保障學生們的人身安全，最大限度地減少火災造成的生命和財產(chǎn)損失。關(guān)鍵詞：自動噴水滅火系統(tǒng)；噴頭；水力計算；作用面積法AbstractThis thesis researched how to set up automatic sprin

3、kler system in the Universities bedroom.In recent years,fires in the Universities is occur frequently and it have been a serious threat to the University students lives and property.Sprinkler system is a fire facilities which is world recognized the most effective and have the highest usage.Its a sy

4、stem which can detected the fires in time and automatically open the nozzle sprinkle and also issued a fire alarm when fires.because of sprinkler system have automatic sprinkler,fire detection,automatic alarm and control fires in beginning，it has been widely used in building fire.In this thesis,the

5、purpose of the design of automatic sprinkler system against the analysis of the Universities bedroom.According toDesign specifications of the automatic sprinkler system,this thesis introduced how to select sprinkler nozzle and installation requirements of pipeline and pipe network.In the hydraulic c

6、alculation this thesis introduced the method of active area,and use this method to calculate hydraulic.This thesis in order to discover the fire in the beginning,and suppress the fire in the initial stages,to minimize loss of life and property caused by fires.Key words:automatic sprinkler system;spr

7、inkler nozzle;hydraulic calculation;the method of active area目錄第一章 緒論31.1研究背景31.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀31.2.1國內(nèi)研究現(xiàn)狀31.2.2國外研究現(xiàn)狀41.4研究目的51.5研究內(nèi)容5第二章 自動噴水滅火系統(tǒng)72.1系統(tǒng)類型72.1.1濕式自動噴水滅火系統(tǒng)72.1.2干式自動噴水滅火系統(tǒng)92.1.3預作用自動噴水滅火系統(tǒng)102.2研究對象102.3系統(tǒng)組件112.3.1噴頭112.3.2報警閥組122.3.3水流指示器132.3.4壓力開關(guān)132.3.5末端試水裝置132.3.6供水系統(tǒng)13第三章 自動噴水滅火系統(tǒng)設計1

8、53.1噴頭153.1.1噴頭選型153.1.2噴頭的保護面積153.1.3噴頭布置163.2管網(wǎng)布置193.3小結(jié)20第四章 水力計算224.1作用面積法224.2計算過程244.3小結(jié)31第五章 結(jié)論及展望32 5.1結(jié)論32 5.2展望32參考文獻34致謝36第一章 緒論1.1研究背景經(jīng)濟的迅速發(fā)展使社會對人才的需求日益加大，各大高校為了滿足社會的需求，逐年擴招，高校寢室人員密集，電器繁多，加之學生安全意識不足，違規(guī)使用大功率電器，造成很大的火災隱患，近年來中外高校宿舍火災事故頻頻發(fā)生，例如2008年上海商學院徐匯校區(qū)因?qū)W生使用“熱得快”燒水引起火災導致4人死亡，2008年中央美術(shù)學院發(fā)

9、生火災導致100多間寢室被燒毀。1人受傷，等等事例發(fā)人深省，高校寢室消防安全必須引起重視。自動噴水滅火系統(tǒng)應用至今已有100多年的歷史，是目前國際上公認的最為有效的自動滅火系統(tǒng)，在如今建筑消防安全中發(fā)揮了及其重要的作用。自動噴水滅火系統(tǒng)在火災初期能夠有效地控制火勢的蔓延，為火災的撲滅起到了重要的幫助，從而最大限度地減少了火災的損失。1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.2.1國內(nèi)研究現(xiàn)狀消防裝備是人們同火災作斗爭的重要工具。全世界都非常重視消防裝備工業(yè)的研究與生產(chǎn)，中國消防裝備工業(yè)在經(jīng)過20多年的改革開放取得了很大的發(fā)展。1995年2月20日，國務院正式頒布消防改革與發(fā)展綱要，該綱要勾劃出的具有中國特色的消

10、防藍圖，將是我國邁入21世紀的消防發(fā)展綱領(lǐng)。綱要明確要求“到2010年使我國消防事業(yè)達到世界中等水平”，并將“發(fā)展消防科技和提高消防技術(shù)裝備” 。消防技術(shù)裝備可按使用功能分為消防員個人保護器具、救助器具（破拆、登高、救生、火災探測等）、滅火器具與設備（滅火器、吸水器具、射水器具、消防泵、消防車、消防艇、消防飛機、坦克、機器人等）、滅火劑（水、泡沫等）四類。公安消防部隊在裝備配備中將消防裝備分為特勤裝備、消防員個人保護裝備兩大內(nèi)容。特勤裝備包括消防車輛、偵察、救生、警戒、破拆、堵漏、輸轉(zhuǎn)、洗消、通信、照明排煙、其他等類別；消防員個人保護裝備包括消防員呼吸保護器具、消防員防護服裝、其他防護裝備等類

11、別。新中國成立以來特別是改革開放以來，中國消防裝備工業(yè)取得了很大的成績，已初步形成了以消防車輛為龍頭，隨車配件為基礎(chǔ)，消防特勤裝備為輔助的較為完整的裝備制造業(yè)體系，國外一些著名企業(yè)也逐步進入中國市場，基本滿足了中國公安、職業(yè)消防隊裝備建設的需要。自動噴水滅火系統(tǒng)屬于消防裝備的一種，近年來發(fā)展迅速是當今世界上公認的最為有效的滅火設施，也是運用最為廣泛的滅火系統(tǒng)。我國自動噴水滅火系統(tǒng)的應用距今也已有80多年。1926年，上海的部分毛紡廠就開始安裝使用自動噴水滅火系統(tǒng)。80年代初，我國就開始對自動噴水滅火系統(tǒng)的產(chǎn)品進行規(guī)模生產(chǎn)，并在工程項目中大量運用。通過這些年來的系統(tǒng)研究，我國已經(jīng)建立了自動噴水滅

12、火系統(tǒng)的產(chǎn)品質(zhì)量標準，成立了產(chǎn)品質(zhì)量檢測中心，編制了設計施工驗收規(guī)范和安裝圖集。 在標準的制定和技術(shù)規(guī)范方面，我國發(fā)布了自動噴水滅火系統(tǒng)設計規(guī)范、自動噴水滅火系統(tǒng)施工與驗收規(guī)范、自動噴水滅火系統(tǒng): 灑水噴頭的性能要求和試驗方法等規(guī)范和室內(nèi)自動噴水滅火設施安裝標準圖集，在很大程度上提高了我國自動噴水滅火系統(tǒng)的技術(shù)含量以及規(guī)范管理。在理論的研究中，我國的科研人員開發(fā)出了噴頭滅火效能影響和噴頭熱敏性能的量化的評價研究。噴頭的熱敏性能通過響應時間指數(shù)( RTI)來反映。響應時間指數(shù)決定了滅火效果的好壞，其值越低，噴頭開放越迅速，自然而然滅火效果就越好。噴頭的滅火效能與所需噴水密度( RDD)和噴頭實際

13、送達的噴水密度( ADD)有關(guān)。當噴頭空間的熱損失較小時，噴水穿過火焰上羽卷流送達的密度就相對提高。同時，除了控制火災以外，自動噴水滅火系統(tǒng)還被賦予了早期滅火的概念。在噴頭技術(shù)上已有標準噴頭、大水滴噴頭、快速響應噴頭（RTI50(ms)0.5）、擴展覆蓋邊墻型噴頭、快速響應早期滅火噴頭、啟閉式噴頭等20。在系統(tǒng)方式上，除了常規(guī)的濕式系統(tǒng)、干式系統(tǒng)、預作用系統(tǒng)、雨淋系統(tǒng)和水幕系統(tǒng)，還出現(xiàn)了重復啟閉預作用系統(tǒng)、自動噴水泡沫聯(lián)用滅火系統(tǒng)。在系統(tǒng)的給水方式中，明確了穩(wěn)高壓給自動噴水滅火系統(tǒng)，保證了給水的可靠性，并采取了措施。在消防泵的啟動控制中，除了由單一的壓力開關(guān)控制外，還有兩組壓力開關(guān)控制方式。水

14、力報警閥在系統(tǒng)中的功能也變的更為明確，并且每個報警閥組給水的最不利處，都要設置末端試水裝置，便于監(jiān)測系統(tǒng)，加強系統(tǒng)的管理與維護。1.2.2國外研究現(xiàn)狀英、美和澳大利亞等國家一直致力于消防工程技術(shù)標準的研究，并不斷總結(jié)在推行工程中的經(jīng)驗和教訓，以此提高其標準的科學性和可操作性。美國在消防安工程上的研究開始地較早，早在1971年，美國總務管理局在弗吉尼亞召開了高層建筑消防安全國際會議，其議題之一就是建筑物消防安全的系統(tǒng)設計方法。在消防安全工程興起之后，英國的建筑規(guī)范通過多次的完善具有了較強的科學性和可操作性，從實施的角度對其建筑技術(shù)法規(guī)進行闡述，確保其順利實施。從國外對于消防安全工程技術(shù)標準的發(fā)展

15、歷史和現(xiàn)狀可以看出，“以性能為基礎(chǔ)”是多個國家消防工程技術(shù)標準的共同特征，并且技術(shù)標準與技術(shù)法規(guī)相一致，并制訂保證技術(shù)標準實施的配套文件。世界上第一套自動噴水滅火系統(tǒng)出現(xiàn)于1812在英國皇家劇院，至今已有200多年的歷史。長期以來，發(fā)達國家從研究到應用，從局部使用到普遍推廣，有過成功和失敗。在總結(jié)經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，制定了自動噴水滅火系統(tǒng)設計、安裝規(guī)范和標準，而且通過實踐還進行了一次又一次的修訂。如今自動噴水滅火系統(tǒng)的應用已不僅僅局限于高層建筑，工業(yè)廠房和倉庫中推廣使用，而且還在住宅建筑中開始安裝使用，目前已經(jīng)取得了巨大的經(jīng)濟與社會效益。在系統(tǒng)類型上，除了我國普遍使用的濕式系統(tǒng)、干式系統(tǒng)、預作用系統(tǒng)

16、等等之外，國外還開發(fā)出了重復啟閉預作用系統(tǒng)、自動噴水泡沫聯(lián)用滅火系統(tǒng)?？焖夙憫缙跍缁饑娀鹣到y(tǒng)和先進的消防水泡系統(tǒng)。在噴頭方面，國外開發(fā)出了可以根據(jù)不同環(huán)境和不同的適用場所選擇適合其條件的噴頭，除了標準的噴頭外，還推廣了快速響應噴頭、擴展覆蓋邊墻型噴頭和快速響應早期滅火噴頭、大水滴噴頭等等各種噴頭。美國在制定自動噴水滅火系統(tǒng)規(guī)范的時候，在類型全面的同時，還對多類自動噴水滅火系統(tǒng)在其適用范圍、布置形式、約束條件和適用要求做出詳細的規(guī)定，并單獨詳細地制定了規(guī)范來指導人們的使用。我國在制定相關(guān)規(guī)范的時候，對于多種類型的自動噴水滅火系統(tǒng)都沒有單獨的規(guī)范，而且規(guī)范還不夠全面，許多新型的自動噴水滅火系統(tǒng)還

17、沒有出現(xiàn)在規(guī)范當中，明顯規(guī)范的制定落后于技術(shù)的發(fā)展。1.4研究目的正如研究背景所舉的事例，今年來高?；馂念l頻發(fā)生，嚴重地影響了高校學生自身安全以及學業(yè)的學習。高校宿舍多為早期建設建筑，消防設施僅有消防栓以及滅火器等，在火災發(fā)生的時候，由于多數(shù)同學消防意識的淡薄以及不能熟悉運用滅火器，火災形勢難以得到控制。自動噴水滅火系統(tǒng)作為一種在火災初期用于滅火控火的有效消防手段，越來越得到了大家的重視，特別是在自動噴水滅火系統(tǒng)中占據(jù)了70%以上的濕式自動噴水滅火系統(tǒng)。但在大多數(shù)的高校宿舍中，都很少布置自動噴水滅火系統(tǒng)，高校寢室作為一個人員密集并存在著較大的火災隱患的場所，自動噴水滅火系統(tǒng)在其中起到的作用不可

18、忽略。本文就以高校宿舍為研究對象，對如何在高校宿舍中設計自動噴水滅火系統(tǒng)，部件的選取，噴頭以及管網(wǎng)的布置和水力計算展開研究。1.5研究內(nèi)容 對某高校宿舍進行實際分析，選取合適類型的自動噴水滅火系統(tǒng)，并根據(jù)相應的設計規(guī)范，選取適用于研究對象的系統(tǒng)各部分組件。研究重點在于噴頭、管網(wǎng)的布置以及水力的計算。在布置噴頭以及管網(wǎng)時，要嚴格按照設計規(guī)范來計算設計，確保噴頭灑水不留白，能覆蓋每個區(qū)域。管網(wǎng)的正確的布置以避免系統(tǒng)最不利處的流量、壓力過大，發(fā)生火災時水流輸送不到位。水力計算部分要根據(jù)設計規(guī)范計算出泵出口處的流量以及壓力，根據(jù)出口壓力及流量選取適合的消防泵。 在設計的時候要嚴格按照設計規(guī)范，并根據(jù)設

19、計對象的實際情況來進行設計，要確保自動噴水滅火系統(tǒng)有效地工作。 第二章 自動噴水滅火系統(tǒng)2.1系統(tǒng)類型2.1.1濕式自動噴水滅火系統(tǒng)濕式系統(tǒng)由閉式噴頭、管道系統(tǒng)、濕式報警組閥和給水設備等組成。發(fā)生火災時，周圍溫度上升，當環(huán)境溫度達到噴頭的公稱動作溫度時，高溫氣流使熱敏元件動作，噴頭打開噴水滅火。火災發(fā)生前，閥前和閥后壓力相等，火災發(fā)生后，閥后配水管道水壓下降，水源壓力作用使?jié)袷綀缶y開啟，壓力水流流向配水管道，報警信號管路開通，水力警鈴受到壓力水流的沖擊從而發(fā)出報警信號，同時管路上的壓力開關(guān)接通并發(fā)出相應的電信號，消防水泵通過消防控制中心自動啟動開始供水持續(xù)噴水滅火。另外串聯(lián)在管路上的水流指示

20、器感應到水的流動送出相應的電信號給報警控制器，指示某一區(qū)域已在噴水。濕式自動噴水滅火系統(tǒng)主要具有以下特點：1.結(jié)構(gòu)簡單，可靠性高。濕式系統(tǒng)與其他類型自動噴水滅火系統(tǒng)相比較，結(jié)構(gòu)相對簡單，只需要濕式報警閥、噴頭和必要的供水設施就可以完成工作，并且管理簡單，方便操作。最早安裝于20 世紀初期我國的上海、青島等地的一些外國投資的工廠，當時系統(tǒng)只有報警閥、控制閥、噴頭和供水設施，但使用至今，多數(shù)系統(tǒng)還能完成正常工作。2.施工靈活，安裝簡便。濕式系統(tǒng)的噴頭安裝布置可根據(jù)吊頂形式或美觀、安全的需求，采取向上或向下形式安裝，方便靈活。與其它類型系統(tǒng)相比，濕式噴水滅火系統(tǒng)在施工中對其管道接頭、敷設坡度等的施工

21、要求較低，不像干式系統(tǒng)或預作用系統(tǒng)那樣嚴格，施工較為簡單。3. 控火效率高，滅火速度快。濕式系統(tǒng)的管網(wǎng)一直充有壓力水，火災發(fā)生時，噴頭開啟后，系統(tǒng)能起到迅速出水，滅火、控火的目的，比干式系統(tǒng)滅火效果要好。濕式系統(tǒng)于干式系統(tǒng)相比，在達到相同的控火、滅火效果下，濕式系統(tǒng)所需要開啟的噴頭數(shù)要少。4. 成本較低，管理簡單。由于濕式系統(tǒng)簡單，安裝省工，管理方便，所以建設投資和日常管理費均比其它系統(tǒng)要少。在濕式系統(tǒng)中，噴頭的安裝方向既可以朝上也可以朝下，在容易受到碰撞或損壞的場所，噴頭采取向上安裝。沒有吊頂時，應采用直立型噴頭，這樣噴頭可以盡早接觸到高溫煙氣，使熱敏元件及早動作，有吊頂?shù)那闆r下，噴頭安裝方

22、向應向下布置，不然吊頂會影響到噴頭的灑水分布。濕式自動噴水滅火系統(tǒng)應用比較廣泛，建筑上大多數(shù)采用的都是濕式自動噴水滅火系統(tǒng)，其工作環(huán)境溫度不低于4，且不高于70，平常意義上提到的自動噴水滅火系統(tǒng)就是指這種系統(tǒng)。本次設計采用的就是此系統(tǒng)。圖 2.1 濕式自動噴水滅火系統(tǒng)表 2.1 濕式系統(tǒng)主要部件表編號名稱用途1高位水箱儲存初期火災用水2水力警鈴發(fā)出聲音報警信號3濕式報警閥系統(tǒng)控制閥，輸出水流報警4消防水泵接合器消防車供水口5控制箱接收電信號并發(fā)出指令6壓力罐自動啟閉消防水泵7消防水泵消防增壓泵8供水管提供消防用水9排水管末端試水裝置排水10末端試水裝置試驗系統(tǒng)功能11閉式噴頭感知火災，出水滅火

23、12水流指示器輸出電信號，指示火災區(qū)域13消防水池儲存消防用水14壓力開關(guān)自動報警或自動控制16延遲器克服水壓波動引起的誤報警17消防安全指示閥顯示閥門啟閉狀態(tài)18放水閥試警鈴閥19放水閥檢修系統(tǒng)時，放空用續(xù)表20排水漏斗排走系統(tǒng)的出水21壓力表指示系統(tǒng)壓力22節(jié)流孔板減壓23水表計量末端試水裝置的出水量24過濾器過濾水中的雜質(zhì)圖 2.2 濕式系統(tǒng)流程圖2.1.2干式自動噴水滅火系統(tǒng)干式自動噴水滅火系統(tǒng)適用于環(huán)境溫度低于4或高于70的的場所，與濕式系統(tǒng)相比較，干式系統(tǒng)的報警閥后滅火管網(wǎng)內(nèi)的有壓水改成充滿用于啟動系統(tǒng)的有壓水，并將其設置在合適的環(huán)境溫度中。因為報警閥后的管網(wǎng)內(nèi)在平時沒有水，故將其

24、稱為干式系統(tǒng)。火災發(fā)生時，噴頭下方的環(huán)境溫度上升，使噴頭開啟，先排掉管網(wǎng)中的壓縮空氣，使滅火管網(wǎng)中的壓力下降，干式報警閥閥前壓力大于閥后壓力，報警閥開啟后，水流流向噴水管網(wǎng)，開式噴水。干式系統(tǒng)主要有以下特點：（1） 不受環(huán)境溫度的制約；（2） 比濕式自動噴水滅火系統(tǒng)投資高；（3） 施工復雜，管理復雜；（4） 滅火速度比濕式系統(tǒng)慢。2.1.3預作用自動噴水滅火系統(tǒng)預作用系統(tǒng)由火災自動探測控制系統(tǒng)和在配水管道內(nèi)充以有壓力或無壓氣體的閉式噴水滅火系統(tǒng)組成，它具有濕式系統(tǒng)以及干式系統(tǒng)的特點。在平時，系統(tǒng)顯現(xiàn)出干式系統(tǒng)的特點，火災時由火災探測系統(tǒng)自動開啟報警閥時管道中呈現(xiàn)濕式系統(tǒng)的特點，系統(tǒng)的轉(zhuǎn)變包含預

25、備動作功能，故稱為預作用系統(tǒng)。預作用系統(tǒng)平時管網(wǎng)內(nèi)充以低壓壓縮空氣或氮氣，火災發(fā)生時，火災探測器探測到火災的發(fā)生，通過報警控制器開式做作用系統(tǒng)，開啟排氣閥，向管網(wǎng)內(nèi)充水，當火源處溫度持續(xù)上升時，噴頭動作噴水?；馂膱缶靼l(fā)生故障時，噴頭開啟，由于管網(wǎng)內(nèi)排氣之后氣壓下降，由壓力開關(guān)探測到管網(wǎng)內(nèi)壓力驟降，壓力開關(guān)發(fā)出報警信號，預作用閥啟動，供水滅火。預作用系統(tǒng)的主要特點：（1） 火災前管網(wǎng)內(nèi)沒有水，故而不怕環(huán)境溫度過高或者過低干式系統(tǒng)特點；（2） 水可以立即從噴頭中噴出，不會延遲滅火的時間濕式系統(tǒng)特點；（3） 可以有效避免因系統(tǒng)噴頭破損而造成的水漬損失；（4） 能在噴頭動作之前進行早期報警；（5）

26、系統(tǒng)復雜，維護要求高，造價高。2.2研究對象某大學學生公寓5棟（以下簡稱學生5舍）。該棟宿舍共計六層樓，建筑高度25.2m，單層層高3.6m。內(nèi)部詳細數(shù)據(jù)如下圖所示：圖 2.3 內(nèi)部主視圖 圖 2.4 內(nèi)部側(cè)視圖圖 2.5 學生5舍內(nèi)部俯視圖根據(jù)表1.1火災危險等級的劃分，學生5舍建筑高度超過24m，并且不僅僅在走道設置噴頭，所以在本次設計中將學生5舍劃分為中危險級級?；馂奈ｋU等級劃分輕危險級建筑高度為24m及以下的旅館、辦公樓；僅在走道設置閉式系統(tǒng)的建筑等。中危險級級 高層民用建筑：旅館、辦公樓、綜合樓、郵政樓、金融電信樓、指揮調(diào)度樓、廣播電視樓（塔）等。中危險級級 民用建筑：書庫、舞臺（葡

27、萄架除外）、汽車停車場、總建筑面積5000及以上的商場、總建筑面積1000及以上的地下商場等。2.3系統(tǒng)組件2.3.1噴頭噴頭是自動噴水滅火系統(tǒng)中的重要組成組件，其具有火災檢測和滅火兩種功能?；馂陌l(fā)生時，噴頭首先探測到火災的發(fā)生，然后在其保護面積上噴水來控制或撲滅火災。正確的選擇和布置噴頭是消防安全的重要保障。噴頭分為閉式噴頭與開式噴頭兩種。閉式噴頭是配有熱敏元件，能在火災發(fā)生時探測火災，噴水口則由熱敏元件封閉；開式噴頭則是不具有熱敏元件，噴水口敞開的噴頭。表 2.3 各種類型噴頭適用場所噴頭類型適用場所閉式玻璃球灑水噴頭適用于賓館等要求美觀或者腐蝕性高的場所易熔合金灑水噴頭適用于外觀要求不高

28、、腐蝕性不大的工廠、倉庫和民用建筑直立型灑水噴頭適用于安裝在管路下經(jīng)常有移動物體，或塵埃較多的場所下垂型灑水噴頭適用于各種場所邊墻型灑水噴頭適用于空間狹窄，通道型建筑場所吊頂型灑水噴頭裝飾型噴頭，可安裝于賓館、客廳、辦公室等建筑普通型灑水噴頭可直立、下垂安裝，適用于有可燃燒吊頂?shù)姆块g干式下垂型灑水噴頭專用于噴水滅火系統(tǒng)的下垂型噴頭開式開式灑水噴頭適用于雨淋噴水滅火和其他開式系統(tǒng)水幕噴頭需保護的門、窗、洞、檐口、舞臺口等地方噴霧噴頭用于保護石油化工裝置、電力設備等特殊噴頭自動啟閉灑水噴頭具有啟閉功能，適用于需要降低水漬損失的場所快速反應灑水噴頭具有短時間啟動效果，適用于要求啟動時間短的場所大水滴

29、灑水噴頭適用于高價庫房等火災危險等級高的場所擴大覆蓋面灑水噴頭保護面積大，可降低系統(tǒng)造價2.3.2報警閥組報警閥組適用于濕式自動噴水滅火系統(tǒng)，其在自動噴水滅火系統(tǒng)中是至關(guān)重要的系統(tǒng)組件。報警閥組由濕式報警閥、延時器、壓力開關(guān)、水力警鈴、水源蝶閥和壓力表等組件構(gòu)成。其中，濕式報警閥是一個起止回閥和在開啟時又能報警兩種作用的合為一體的閥門，主要由閥體和閥瓣組成，在閥體座圈的密封面上，有通往延時器和水力警鈴的溝槽及小孔，閥瓣將消防噴自動噴水滅火系統(tǒng)分隔為系統(tǒng)側(cè)和水源側(cè)。當火災發(fā)生時，系統(tǒng)側(cè)噴頭動作噴水，閥瓣在壓差作用下自動開啟，水流經(jīng)座圈的溝槽及小孔流向延時器，再流向壓力開關(guān)和水力警鈴。水力警鈴發(fā)出

30、報警聲響的同時壓力開關(guān)動作，輸出電信號啟動噴淋泵進行滅火。 根據(jù)自動噴水滅火系統(tǒng)設計規(guī)范規(guī)定，配置報警閥組應滿足以下要求：（1） 濕式系統(tǒng)中，一個報警閥組控制的噴頭數(shù)不宜超過800只；（2） 每個報警閥組供水的最高與最低位置的噴頭，其高程差不宜大于50m；（3） 報警閥組宜設計在安全易于操作的地點，其距地面的高度宜為1.2m，并且安裝部位應設有排水設施；（4） 水力警鈴工作壓力不小于0.05MPa，并且應設在有人值班附近。2.3.3水流指示器 水流指示器由微型開關(guān)、本體、法蘭底座及槳片組成，豎直安裝在系統(tǒng)配水管網(wǎng)的水平管路或各分區(qū)的分支管上，在發(fā)生火災時，噴頭開啟噴水，有水流過裝有水流指示器的

31、管道時，流動的水推動槳片，使電接點接通，將水流信號轉(zhuǎn)換成電信號，發(fā)出信號給消防控制中心。其作用就是確定火災發(fā)生的具體部位以及系統(tǒng)的運行情況。水流指示器宜豎直安裝在水平管道上，不能倒裝或側(cè)裝。也可以安裝在垂直管道上，但水流方向必須由下向上流動，不允許反向。在實際的施工過程中，一些設計人員用水流指示器的動作信號直接啟動噴淋泵，這是不可行的。因為水流指示器是適用于監(jiān)視一個區(qū)域的噴頭的動作狀態(tài)的，一旦某個噴頭動作，就有動作信號報給主機報警啟動泵，這樣有可能導致泵頻繁啟動，給系統(tǒng)造成影響。2.3.4壓力開關(guān)壓力開關(guān)能對報警管路的水壓進行實時監(jiān)視，如果監(jiān)測出壓力發(fā)生波動，并確認是火災信號，就能自動開式消防

32、泵給系統(tǒng)供水進行滅火。報警閥平時處于關(guān)閉狀態(tài)，報警管路內(nèi)沒有水故為無壓狀態(tài)，當火災發(fā)生時，報警閥組被打開，壓力水進入報警管路產(chǎn)生壓力的變化，壓力開關(guān)檢測到壓力的變化并被打開，向控制中心發(fā)出信號，當控制中心接收到壓力開關(guān)發(fā)出的信號后便可啟動消防閥。2.3.5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，其是安裝在系統(tǒng)管網(wǎng)或分區(qū)管網(wǎng)的末端，檢測系統(tǒng)啟動、報警及聯(lián)動等功能的裝置。根據(jù)自動噴水滅火系統(tǒng)設計規(guī)范，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(qū)、樓層的最不利點噴頭處，均應設直徑為25mm的試水閥。2.3.6供水系統(tǒng)(1)消防水箱消防水箱是自動噴水滅火系統(tǒng)中

33、的重要組成部分，它具有兩個作用，一是保證系統(tǒng)管網(wǎng)內(nèi)的壓力，二是保證火災發(fā)生時第一時間供水。因此，自動噴水滅火系統(tǒng)的消防水箱設置時必須保證有一定的高度，才能滿足滅火時所需的流量和壓力。根據(jù)自動噴水滅火系統(tǒng)設計規(guī)范，設置消防水箱時必須滿足下列要求：采用臨時高壓給自動噴水滅火系統(tǒng)的自動噴水滅火系統(tǒng)，應設高位消防水箱，其儲水量應符合現(xiàn)行有關(guān)國家標準的規(guī)定。消防水箱的供水，應滿足系統(tǒng)最不利點處噴頭的最低工作壓力和噴水強度。建筑高度不超過24m、并按輕危險級或中危險級場所設置濕式系統(tǒng)、干式系統(tǒng)或預作用系統(tǒng)時，如設置高位消防水箱確有困難，應采用5ls流量的氣壓給水設備供給10min初期用水量。消防水箱的出水

34、管，應符合下列規(guī)定：a.應設止回閥，并應與報警閥入口前管道連接；b.輕危險級、中危險級場所的系統(tǒng)，管徑不應小于80mm，嚴重危險級和倉庫危險級不應小于100mm。(2)消防水池民用建筑設計防火規(guī)范中規(guī)定，當市政給水管道只有一條進水管或不能滿足消防用水量時，就要設置消防水池。為了在火災中能及時有效地撲滅火災，就要設置足夠的消防設施，而消防水池是各種設施中發(fā)揮作用的基礎(chǔ)部件，保證充足的水源，才能有效地撲滅火災。另外根據(jù)自動噴水滅火系統(tǒng)設計規(guī)范規(guī)定，系統(tǒng)用水應無污染、無腐蝕、無懸浮物。第三章 自動噴水滅火系統(tǒng)設計3.1噴頭3.1.1噴頭選型本次設計采用的是閉式系統(tǒng)，選用閉式噴頭，因為閉式噴頭具有熱敏

35、元件能夠檢測到火災的發(fā)生，在滅火過程中起著重要的作用。根據(jù)自動噴水滅火系統(tǒng)設計規(guī)范GB500842001規(guī)定（見表3.1），民用建筑采用閉式系統(tǒng)場所的最大凈空高度為8米，此次研究對象學生5舍最大凈空高度為3.6米，符合規(guī)定，故可采用閉式系統(tǒng)。表 3.1 采用閉式系統(tǒng)場所的最大凈空高度設置場所采用閉式系統(tǒng)場所的最大凈空高度民用建筑和工業(yè)廠房8倉庫9采用快速響應早期抑制噴頭的倉庫12自動噴水滅火系統(tǒng)設計規(guī)范規(guī)定，閉式系統(tǒng)的噴頭公稱動作溫度宜高于環(huán)境最高溫度30。噴頭的公稱動作溫度就是指火災場所溫度達到噴頭的額定動作溫度時，噴頭的感溫釋放元件破裂，噴頭動作噴水的溫度。本次設計不做吊頂，并將配水直管布

36、置于梁下，根據(jù)自動噴水滅火系統(tǒng)設計規(guī)范選用直立型噴頭，學生5舍的環(huán)境最高溫度為37，根據(jù)表3.2故采用68的玻璃泡噴頭，工作液色標為紅色。所以此次設計中采用的噴頭為ZSTZ15/68直立式灑水噴頭，公稱直徑為15mm，流量系數(shù)K=804。閉式噴頭的公稱動作溫度玻璃球噴頭玻璃球噴頭公稱動作溫度（）工作液色標公稱動作溫度（）工作液色標57橙163淡紫68紅182紫紅79黃204黑93綠227黑100灰260黑121天藍343黑3.1.2噴頭的保護面積每只噴頭的流量可按下式計算：q=K （3.1）式中：q每只噴頭的流量，L/min； K噴頭流量特性系數(shù)； P噴頭處的工作壓力，MPa；本設計中采用的噴

37、頭為ZSTZ15/68直立式灑水噴頭，公稱直徑為15mm，流量系數(shù)K=80，工作工作壓力為0.1MPa，其流量q=K=80=80L/min。每只噴頭的保護面積是由四只噴頭圍成的正投影面積決定的，即圖3.1中ABCD的面積，可由下式計算得出：As= （3.2）式中：As每只噴頭的保護面積，m2； q噴頭流量，L/min； I噴水強度，L/(minm2)。將q=80L/min，I=6L/(minm2)，故每只噴頭的保護面積As=m2=13.33m2。圖 3.1 噴頭矩形布置示意圖7當矩形布置或平行四邊形布置時噴頭布置間距可由下式推算：As=SL （3.3）式中：S同一配水支管上噴頭的間距，m； L

38、相鄰配水支管的間距，m。正方形布置是一種特例，此時S=L=。噴頭與墻的距離是為了保證噴頭灑水能夠覆蓋墻根地面而不留漏噴的空白點，由圖2.3可知，噴頭與墻的距離應不大于相鄰噴頭間距的一半，即S/2和L/2。3.1.3噴頭布置設置噴頭的目的就是在火災初期控制火災的蔓延，減少火災造成的損失。噴頭應布置在頂板下容易接觸到火災熱氣流的地方，這樣熱敏元件才能及時感應到火災的發(fā)出，在最短的時間內(nèi)作出反應，動作噴水。在布置噴頭時，要考慮兩方面的影響，一是噴頭的布置對噴水強度的影響，而是噴頭的布置對噴頭響應時間的影響。本次設計中采用的是閉式噴頭，它既是感溫元件，又是噴水動作元件，所以在設計時要考慮以下因素：（1

39、） 噴頭動作響應時間。對于閉式噴頭，在火災初期能夠及時準確地勘測到火災的發(fā)生，噴頭的布置高度一定要在容易接觸到火災熱氣流的地方。（2） 噴頭噴水覆蓋區(qū)域。在火災發(fā)生時，要保證噴頭噴水能夠完全覆蓋火區(qū)，避免出現(xiàn)噴水噴不到的空白區(qū)域。（3） 噴頭噴水強度均勻。要確保每一個噴頭噴水強度均勻，避免在火災中出現(xiàn)噴水強度疏密不均的現(xiàn)象。 （4）臨墻式噴頭的布置?；馂陌l(fā)生時要確保臨墻式噴頭開放噴水時能連續(xù)地噴濕保護區(qū)全部墻面，就要確定臨墻式噴頭與端墻的距離。根據(jù)自動噴水滅火系統(tǒng)設計規(guī)范規(guī)定（見表3.2），本次設計自動噴水滅火系統(tǒng)噴水強度為6L/(minm2)，作用面積為160m2，噴頭工作壓力為0.10MP

40、a。表 3.3 民用建筑和工業(yè)廠房的系統(tǒng)設計基本參數(shù)（節(jié)選）火災危險等級噴水強度（L/(minm2)）作用面積（m2）噴頭工作壓力（MPa）輕危險級41600.10中危險級級6級8注：系統(tǒng)最不利點處噴頭的工作壓力，不應低于0.05MPa。根據(jù)表3.3，本次設計噴頭的布置正方形布置邊長為3.6m，矩形或平行四邊形布置的長邊邊長為4.0m，一只噴頭的最大保護面積為12.5m2，噴頭與端墻的最大距離為1.8m。同一根配水支管上噴頭的間距及相鄰配水支管的間距噴水強度（L/(minm2)）正方形布置的邊長（m）矩形或平行四邊形布置的長邊邊長（m）一只噴頭的最大保護面積（m2）噴頭與端墻的最大距離（m）4

41、4.44.520.02.263.64.012.51.883.43.611.51.712203.03.69.01.5注：僅在走道設置單排噴頭的閉式系統(tǒng)，其噴頭間距應按走道地面不留漏噴空白點確定。（1）走道中的噴頭布置學生5舍走道寬度為2.46m，根據(jù)表3.4規(guī)定，一只噴頭最大保護面積為12.5m2，與端墻的最大距離為1.8m，故在走道適用單排配水支管，其與端墻距離小于1.8m，滿足上述要求。根據(jù)表3.4規(guī)定，單排配水支管上噴頭間距應不小于2.4m，不大于3.6m，根據(jù)一只噴頭最大保護面積12.5m2，為確保噴頭噴水不留空白區(qū)域，現(xiàn)根據(jù)圖3.1計算每只噴頭的間距：要使噴水不留空白區(qū)域，那么相鄰兩噴

42、頭保護面積所形成的圓的兩個交點的連線，不小于走道的寬度，即a1.23m，R為噴頭的保護半徑，根據(jù)表3.4規(guī)定，每只噴頭的保護面積為12.5m2，那么R=1.99m，根據(jù)勾股定律： 那么兩只噴頭的間距L2b=3.12m，取3.12m，故兩只噴頭之間間距為3.12m，并且不大于3.6m，符合規(guī)定。圖 3.2 學生5舍走道噴頭布置圖（2）寢室內(nèi)部的噴頭布置根據(jù)表3.4，每個噴頭的最大保護面積為12.5m2，則每個噴頭的保護半徑，寢室內(nèi)部長5.4m，寬3.66m，噴頭間距應不小于2.4m，不大于3.6m。長邊上：5.4/3.6N5.4/2.4,即1.5N2.25，取整數(shù)N=2；短邊上：3.66/3.6

43、N3.66/2.4，即1N1.5，取整數(shù)N=1。故在每個寢室設置兩個噴頭，長邊上兩個，短邊上一個。布置圖見圖3.2：圖 3.3 學生5舍寢室內(nèi)部噴頭布置圖3.2管網(wǎng)布置自動噴水滅火系統(tǒng)的管網(wǎng)，由直接安裝噴頭的配水支管、向配水支管供水的配水管、向配水管供水的配水干管以及總控制閥向上的（或向下）的垂直立管組成。配水支管的布置常用的有枝狀布置、格柵布置和環(huán)狀布置，其布置形式見圖3.3：（a）（b） （c）圖 3.4 配水支管布置形式（a） 枝狀布置 （b）格柵布置 （c）環(huán)狀布置一般自動噴水滅火系統(tǒng)為了減少投資采用的是配水較均勻的枝狀管網(wǎng)布置。管徑可根據(jù)管道允許流速和所通過的流量來確定。但實際中因系

44、統(tǒng)分支管路較多，每個噴頭噴水量又由于水壓不同而各不相同，因此管徑的確定比較復雜，為了簡化計算，工程上采用了管道估算法，在選擇各管管徑的時候，可以按照下表控制的標準噴頭數(shù)來確定管徑。配水支管、配水管控制的標準噴頭數(shù)公稱管徑（mm）控制的標準噴頭數(shù)（只）輕危險級中危險級嚴重危險級25111323334054450101086518121280483220100按水力計算6440配水支管和干管組成的管網(wǎng)系統(tǒng)布置有四種類型：中央中心型，側(cè)邊中心型、中央末端型和側(cè)邊末端型。本建筑采用中央末端型布置，具體布置見圖3.3：圖 3.5 學生5舍寢室管網(wǎng)布置圖3.3小結(jié)本章進行了針對學生5舍的自動噴水滅火系統(tǒng)的

45、設計部分，主要是對于噴頭的選型以及布置，系統(tǒng)管網(wǎng)的布置。根據(jù)自動噴水滅火系統(tǒng)設計規(guī)范以及學生5舍的實際情況最大凈空高度為3.6米，采用閉式系統(tǒng)，其最高環(huán)境溫度為37，故采用68的玻璃泡噴頭，工作液色標為紅色。所以此次設計中采用的噴頭為ZSTZ15/68直立式灑水噴頭，并計算出每只噴頭的流量為80L/min。噴頭布置根據(jù)自動噴水滅火系統(tǒng)設計規(guī)范規(guī)定，確定每只噴頭的間距范圍、與端墻的距離和最大保護面積，再根據(jù)學生5舍內(nèi)部實際尺寸計算確定每個噴頭的位置。管網(wǎng)布置分為枝狀布置、格柵布置、環(huán)狀布置，在本次設計當中為了減少投資，并確保配水分配較為均勻，在寢室內(nèi)部采用了枝狀布置形式，走道內(nèi)的噴頭采取了單排布

46、置形式，并且根據(jù)每根配水支管控制的噴頭數(shù)目確定了每根配水管的管徑。通過本章對于學生5舍內(nèi)部的噴頭布置、管網(wǎng)布置、以及管徑進行了計算設計并確定了相應的形式，為確保自動噴水滅火系統(tǒng)的有效工作，嚴格按照設計規(guī)范所進行設計。第四章 水力計算我國水力計算方法有兩種： （1）作用面積法 作用面積法，首先選定最不利作用面積在管網(wǎng)中的位置，此作用面積的形狀宜采用正方形或長方形，當采用長方形布置時，其長邊應平行于配水支管，邊長宜為作用面積平方根的12倍，僅在作用面積內(nèi)的噴頭才計算其噴水量，且每個噴頭的噴水量至少等于規(guī)定的噴水強度，作用面積后的管段流量不再增加，僅計算管道的水頭損失。對輕、中、嚴重危險級均按噴頭處

47、的實際水壓計算噴水量。 （2）逐點法逐點法計算，從系統(tǒng)最不利點噴頭開始，沿程計算各噴頭的水壓力、流量和管段的累計流量。水頭損失，直到管段累計流量達到設計流量為止；在此后的管段中流量不再增加，僅計算沿程和局部水頭損失3。4.1作用面積法作用面積法是自動噴水滅火系統(tǒng)設計規(guī)范推薦的計算方法。首先按照表4.1的基本設計參數(shù)選定自動噴水滅火系統(tǒng)中最不利工作作用面積的位置，此作用面積的形狀宜采用正方形或長方形。在計算噴水量時，僅包括作用面積內(nèi)的噴頭。對于輕危險級和中危險級建筑物的自動噴水滅火系統(tǒng)，計算式可假定作用面積內(nèi)的每只噴頭的噴水量相等，均以最不利點噴頭噴水量取值，且應保證作用面積內(nèi)的平均噴水強度不小

48、于表4.1中的規(guī)定，最不利點的4個噴頭組成的保護面積內(nèi)的平均噴水強度，輕危險級、中危險級不應低于表4.1規(guī)定值的85%。作用面積選定后，從最不利點噴頭開始，依次計算各管段的流量和水頭損失，直至作用面積內(nèi)最末一個噴頭為止。以后管段的流量不再增加，僅計算管段水頭損失。表 4.1 民用建筑和工業(yè)廠房的自動噴水滅火系統(tǒng)設計參數(shù)建、構(gòu)筑物的危險等級項目設計噴水強度（L/(minm2)）作用面積（m2）凈空高度（m）嚴重危險級級122608級16中危險級級6160級8輕危險級4（1） 噴頭的出流量應按下式計算q=K （4.1）式中：q噴頭出流量，L/min； K噴頭流量系數(shù)，標準噴頭K=80； P噴頭工作

49、壓力，MPa。（2）系統(tǒng)的設計流量，應按最不利點處作用面積內(nèi)噴頭同時噴水的總流量確定：Qs= （4.2）式中：Qs系統(tǒng)設計流量，L/s； qi最不利點處作用面積內(nèi)各噴頭節(jié)點的流量，L/min； n最不利點處作用面積內(nèi)的噴頭數(shù)。系統(tǒng)的理論計算流量，應按設計噴水強度與作用面積的乘積確定：QL= （4.3）式中：QL系統(tǒng)理論計算流量，L/s； F作用面積，m2； qp設計噴水強度，L/(minm2)。（3）作用面積內(nèi)的平均噴水強度為：qi= （4.4）式中：qi作用面積內(nèi)的平均噴水強度，L/(minm2)； F作用面積，m2； q每只噴頭的流量，L/min。（4） 依次計算各支管管段的水頭損失，支管

50、上各噴頭的工作壓力和流量、支管總流量：噴頭2的出流量為 q2= （4.5）式中：H2噴頭2處工作壓力，MPa； h12噴頭1水流通過管道12造成的水頭損失，MPa/m。（5） 管道內(nèi)的水流速度：V= （4.6）式中：Q管段流量，L/s； D管段的內(nèi)徑，mm。（6） 每米管道的水頭損失按式4.6計算，管道內(nèi)的水流速度宜采用經(jīng)濟流速，必要時可超過5m/s，但不能大于10m/s。在噴頭處壓力已知后，其他噴頭的流量可由式4.5計算得出。i=0.0000107 （4.7）式中：i每米管道的水頭損失，MPa/m； v管道內(nèi)水的平均流速，m/s； dj管道的計算內(nèi)徑，m。取值按內(nèi)徑減1mm計。沿程水頭損失應

51、按下式計算：h=il （4.8）式中：h沿程水頭損失，MPa； l管道長度，m。管道的局部水頭損失，宜采用當量長度法計算，當量長度見表4.2。表 4.2 當量長度表（m）管件名稱管件直徑（mm）25324050708010012515090彎頭0.60.91.21.51.82.13.13.74.3三通或四通1.51.82.43.13.74.66.17.69.2異徑接頭25/3232/4040/5050/7070/8080/100100/125125/150150/2000.20.30.30.50.60.81.11.31.6（7）計算系統(tǒng)供水壓力或水泵楊程（包括水泵選型）系統(tǒng)設計流量應滿足作用面積內(nèi)的平均噴水強度不低于表4.1的規(guī)定，即6L/(minm2）。消防水泵的流量不小于系統(tǒng)的設計流量，水泵楊程根據(jù)最不利噴頭的工作壓力、最不利噴頭與儲水池最低工作水位的高程差、設計流量下計算管路的總水頭損失三者之和確定。4.2計算過程選取最不利點見圖4.1，最不利點作用面積長邊為15.48m，短邊為10.91m，作用面積為168.8713m2，管段1-F為最不利管段。圖 4.1 系統(tǒng)最不利點 （1）噴頭1出流量計算灑水噴頭，公稱直徑為15mm，流量系數(shù)K=80，最