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预作用自动喷水灭火系统设计与应用

   预作用自动喷水灭火系统的系统原理,控制方式和特点,结合实际项目中碰到的问题提出几点建议供设计人员及施工人员参考预作用系统是自动喷水灭火系统的一种,这种系统在准工作状态时配水管道内不充水,火灾自动报警系统自动开启预作用报警阀(雨淋阀)后,转换为湿式系统的闭式系统。因系统具有从干式转变为湿式这种预备动作的功能而得名。

  一、系统特点
  与普通的湿式系统相比,平时管道内不充水而充低压空气或氮气,能有效避免因管道破损或渗漏而造成的水渍损害。同时又不像干式系统那样必须在开放一只喷头后才能自动启动,完成排气才能喷水灭火,延迟了喷头喷水的时间。预作用系统是火灾自动报警和湿式系统的有机结合体,适用于:环境温度低于4度或高于70度,系统处于准工作状态时严禁管道漏水的重要场所。
  二、工作原理
  预作用系统主要由信号阀、预作用报警阀(雨淋阀)、水流指示器、闭式喷头、空压机、压力开关、电磁阀等组成。当火灾发生时,火灾报警控制器在接到二个或二个以上火灾探测器的报警信号后自动开启电磁阀,电磁阀自动开启预作用报警阀,预作用报警阀打开向管网供水转变为湿式系统。此时安装在系统中的闭式洒水喷头还没有动作喷水,有关人员在接到火灾报警信号后可以采取相应的灭火措施,扑灭初期小火灾。
  三、系统设计要求
  预作用系统一个报警阀控制的喷头数不宜大于800只。配水管道由干式转换为湿式系统充水时间不宜大于2min。因在短时间内完成管网充水需排出大量的空气,预作用系统需要设置大流量的快速排气阀,该阀门一般安装在配水管的末端(而不是管径偏小的配水支管的末端)。另外报警阀后的管道容积也进行了限制(见下表2),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。
  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。有压气体管道内的气压值一般控制在0.03MPa-0.05MPa之间。充气的作用主要是监测喷头或管道是否有损坏或漏损,当系统压力低于系统最小空气压力加0.003MPa时,系统低压压力开关会发出故障报警信号。
  四、设计步骤
  1.设计基本参数
  (l)设置简易预作用自动喷水灭火系统的场所火灾危险等级按中危险级确定,其基本参数不应低于下列规定:K值为80或115,喷水强度为6(L/m2?min),喷头工作压力为0.1或0.05(MPa),喷头最大保护面积为10或13(m2)
        (2)采用K系数为115的简易预作用自动喷水灭火系统,最不利点喷头的工作压力低于0.05MPa时,可根据喷头流量适当减小喷头间距和单只喷头最大保护面积,以满足喷头强度的要求,但不得低于0.025MPa。
  (3)采用快速响应喷头的简易预作用自动喷水灭火系统其作用面积分别应达到下列要求:老式居民住宅根据设置喷头的最大单元的作用面积确定,但不宜小于4个喷头的作用面积。其他建筑根据设置喷头的最大单元的作用面积确定,但系统的最大作用面积不应大于80m2,最小作用面积不应小于4个喷头的作用面积。采用快速响应喷头的简易自动喷水灭火系统持续喷水时间可为10min,采用标准响应喷头的简易自动喷水灭火系统持续喷水时间可为30min。
  2.喷头选型及布置
  (l)喷头的公称动作温度宜为57℃或68℃,设在厨房间的喷头公称动作温度宜为93℃。
  (2)通透性吊顶应采用直立型喷头;非通透性吊顶应采用干式下垂型喷头。
  (3)喷头应均匀分布,不应受障碍物阻挡。
  (4)层高较低的场所,当其喷头距地面高度小于2.2m时应设置防撞罩或采用边墙型喷头。
  (5)除吊顶下安装的喷头外,直立型、下垂型喷头的安装,其溅水盘与顶板的距离不应小于100mm,不应大于360mm。
  3.管道及附件
  (l)配水管道上不应设置其他用水设施。
  (2)配水管道可采用内外壁热镀锌钢管或复合铜塑、铝塑材质的管材。系统管道的连接,应采用丝扣连接或沟槽式连接件(卡箍)。
  (3)系统的最不利点应设置末端放水阀和压力表。
  (4)室内配水干管不应小于40mm;配水支管不应小于25mm;短立管及末端试水装置的连接管,其管径不应小于15mm。
  4.系统供水
  (l)简易自动喷水灭火系统应确保一路可靠市政供水,可采用市政管网供水、室内消火栓管道供水或屋顶水箱供水方式。
  (2)采用快速响应喷头的简易自动喷水灭火系统的供水应达到下列要求:老式居民住宅楼简易自动喷水灭火系统的市政供水应从生活计量总表前接入。当最大单元的作用面积不小于50m2时,市政供水的管径不应小于50mm;当最大单元的作用面积大于