自动喷水灭火系统是由洒水喷头、报警阀组、水流报警装置(水流指示器或压力开关)等组件,以及管道、供水设施组成,并能在发生火灾时喷水的自动灭火系统。
系统依照采用的喷头分为两类:采用闭式洒水喷头的为闭式系统;采用开式洒水喷头的为开式系统。
自动喷水灭火系统的类型较多,基本类型包括湿式、干式、预作用及雨淋自动喷水灭火系统和水幕系统等。用量最多的是湿式系统。在已安装的自动喷水灭火系统中,有70%以上为湿式系统。
由湿式报警阀组、闭式喷头、水流指示器、控制阀门、末端试水装置、管道和供水设施等组成。系统的管道内充满有压水,一旦发生火灾,喷头动作后立即喷水。
①工作原理 火灾发生的初期,建筑物的温度随之不断上升,当温度上升到可以使闭式喷头感温元件爆破或熔化脱落时,喷头立即自动喷水灭火。该系统结构简单,使用方便、可靠,便于施工,容易管理,灭火速度快,控火效率高,比较经济,适用范围广,占整个自动喷水灭火系统的75%以上,适合安装在能用水灭火的建筑物、构筑物内。
②湿式系统使用范围 在环境温度不低于4℃、不高于70℃的建筑物和场所(不能用水扑救的建筑物和场所除外)都可以采用湿式系统。该系统局部应用时,适用于室内最大净空高度不超过8m、总建筑面积不超过1000m 2 的民用建筑中的轻危险级或中危险级 Ⅰ 级需要局部保护的区域。
③湿式系统特点
a.结构简单,使用可靠。
b.系统施工简单、灵活方便。
c.灭火速度快、控火效率高。
d.系统投资省,比较经济。
e.适用范围广。
准工作状态时配水管道内充满用于启动系统的有压气体的闭式系统。
①工作原理 干式系统与湿式类似,只是控制信号阀的结构和作用原理不同。配水管网与供水管间设置干式控制信号阀将它们隔开,而在配水管网中平时充满着有压力气体用于系统的启动。发生火灾时,喷头首先喷出气体,致使管网中压力降低,供水管道中的压力水打开控制信号阀而进入配水管网,接着从喷头喷出灭火。不过该系统需要多增设一套充气设备,一次性投资高,平时管理较复杂,灭火速度较慢。
②干式系统适用范围 干式系统适用于环境温度低于4℃和高于70℃的建筑物和场所,如不采暖的地下车库、冷库等。
③干式系统特点
a.干式系统在报警阀后的管网内无水,故可避免冻结和水汽化的危险,不受环境温度的制约,可用于一些无法使用湿式系统的场所。
b.比湿式系统投资高。因需充气,增加了一套充气设备而提高了系统造价。
c.干式系统的施工和维护管理较复杂,对管道的气密性有较严格的要求,管道平时的气压应保持在一定的范围,当气压下降到一定值时,就需进行充气。
d.比湿式系统喷水灭火速度慢,因为喷头受热开启后,首先要排出管道中的气体,然后出水,这就延误了时机。
准工作状态时配水管道内不充水,由火灾自动报警系统自动开启雨淋报警阀后转换为湿式系统的闭式系统。
使用要求如下。
①系统处于准工作状态时严禁管道漏水。
②严禁系统误喷。
③替代干式系统。
能在扑灭火灾后自动关阀,复燃时再次开阀喷水的预作用系统,适用于灭火后必须及时停止喷水的场所。
目前这种系统有两种形式:一种是喷头具有自动重复启闭的功能,另一种是系统通过感烟、感温传感器控制系统的控制阀来实现系统的重复启闭功能。
采用开式洒水喷头的自动喷水灭火系统包括雨淋系统、水喷雾系统、水幕系统。
由火灾自动报警系统或传动管控制,自动开启雨淋报警阀和启动供水泵后,向开式洒水喷头供水的自动喷水灭火系统,亦称开式系统。应采用雨淋系统的场所详见《自动喷水灭火系统设计规范》(GB 50084—2001)4.2.5条。
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。
自动喷水灭火系统喷头连接模型用于设置喷头的连接类型,用户可以在相应的参数框中输入喷头连接参数值。要定义喷头连接模型,用户按以下步骤进行操作。
①在公用菜单中点击Devices菜单,点击新建喷头连接模型命令(New Sprinkler Link Models…),弹出如图4.17所示喷头连接模型对话框。
图4.17 自动喷水灭火系统连接模型对话框
②选择所需的选项,定义所需的输入参数。
③单击OK创建喷头。
自动喷水灭火系统喷头连接模型是建立喷头连接的基础,只有定义好喷头连接模型才能进行喷头连接的创建,用户也可以采用默认的值来创建喷头连接。自动喷水灭火系统喷头连接模型属性见表4.16。
表4.16 自动喷水灭火系统连接模型属性
定义自动喷水灭火系统喷头连接的步骤如下。
①在公用菜单中点击Devices菜单,点击新建喷头连接命令(New Sprinkler Link…),图4.18显示了喷头连接对话框。
图4.18 自动喷水灭火系统喷头连接对话框
②选择所需的选项,定义所需的输入参数。
③单击OK创建喷头。
自动喷水灭火系统喷头连接命令属性描述见表4.17。
表4.17 自动喷水灭火系统喷头连接属性
喷雾模型(Spray Model)用于设置自动喷淋灭火系统在火灾环境中的喷雾参数,其中包括流速、压力、喷淋半径等重要参数。在PyroSim程序中自带了燃料喷雾(Fuel Spray)和水喷雾(Water Spray)两种基本模型。用户可以按以下步骤来定义喷雾模型。
①在Devices菜单点击New Spray Models…,图4.19显示了喷雾模型对话框。
图4.19 喷雾模型对话框
②选择所需的选项,定义所需的输入参数。
③单击OK创建喷雾模型。
喷雾模型参数属性描述见表4.18。
表4.18 喷雾模型参数属性
当模型中涉及多个喷射气流时,用户需要设置流量分数(Flow Fraction)、流速(Velocity)、纬度1和纬度2(Lat1,Lat2)、经度1和经度2(Long1,Long2)等参数。
干燥管(Dry Pipe)命令主要用于创建干式灭火系统(dry pipe system)模型。定义一个干燥管功能比较简单,用户可以按下列菜单命令定义干燥管。
①在Devices菜单点击New Dry Pipe…,图4.20显示了创建干燥管对话框。
图4.20 干燥管对话框
②在Pipe Name中输入干燥管名称,在Depressurize delay定义所需的降压延迟时间参数。
③单击OK创建干燥管。
PyroSim程序提供的火灾灭火系统是干式系统。
自动喷水灭火系统可以将水或燃料喷入模型。要定义自动喷水灭火系统可按以下步骤进行。
①在Devices菜单点击New Sprinkler…,图4.21显示了自动喷水灭火系统对话框。
图4.21 构建一个自动喷水灭火系统
②选择所需的选项,定义所需的输入参数。
③单击OK创建自动喷水灭火系统。
表4.19对属性参数进行了描述。
表4.19 自动喷水灭火系统属性