第一情报 ---装备制造业

高层建筑灭火防灾技术――自动喷水灭火系统

供稿人:罗天雨  供稿时间:2010-12-7   关键字:高层建筑  灭火  自动喷水灭火系统  
随着城市现代化建设快速发展,都市面貌日新月异,各种高楼大厦拔地而起成为城市现代化的标志,但由于其楼层高、空间跨度大、功能复杂,使之一旦发生火灾,扑救困难,损失巨大,后果惨重。因此,高层建筑应当采取自救的原则,尽量在火灾发生的初期时即将火扑灭,以减少火灾造成的损失。
 
目前治理高层建筑火灾的主要技术设备有消火栓灭火系统、防火分区系统、火灾自动报警系统和自动喷水灭火系统。其中自动喷水灭火系统是一种无人值守、全天候自动跟踪可围绕着火点依次打开喷头灭火,从火灾内部喷水直接有效喷洒到着火点的燃烧物表面、淋湿着火点附近可燃物的自动灭火系统。自动喷水灭火系统同时具备了防火、控火、灭火的功能,是国际上公认的最为有效的自动灭火设施,除不能用水扑救的场所和部位外,民用与工业建筑均可设置自动喷水灭火系统,系统灭火成功率高、造价低廉,具有能在火灾初期火势小、火势不稳定时就自动喷水灭火的优点,适合在高层建筑中作为消防灭火设施。
 
一、自动喷水灭火系统的分类

根据自动喷水灭火系统的组成和工作原理的差异,自动喷水灭火系统可分类如下:

图1 自动喷水灭火系统的分类
 
二、自动喷水灭火系统的基本构成和工作原理
(1)湿式自动喷水灭火系统
湿式喷水灭火系统是由喷头、管道系统、湿式报警阀、报警装置和供水设施等组成。由于该系统在报警阀的前后管道内始终充满着压力水,故称湿式喷水灭火系统或湿管系统。
 
火灾发生时,火场温度的升高,闭式喷头四周气流温度达到感温元件的动作温度开启时,喷头开启,喷水灭火。由于火场管网中水的流动,水流指示器动作,送出信号至控制器,表明火灾具体位置。此时,报警阀后的压力小于阀前压力,阀门自动开启,水流经过报警阀进入管网,同时,延时器充满水,其后续管道内的水驱动水力警铃发出声响报警信号,水力警铃前的压力开关被水流触发,送出信号直接启动消防水泵或将信号送至控制器,通过控制器自动启动消防水泵。消防水泵向管网供水,达到持续自动喷水灭火的目的。
 
 
图2 湿式自动喷水灭火系统工作原理
 
湿式喷水灭火系统具有结构简单、施工和管理维护方便、使用可靠、灭火速度快、控火效率高等优点。但由于其管路在喷头中始终充满水,所以应用受到环境温度的限制,适合安装在室内温度不低于40℃,且不高于70℃能用水灭火的建筑物内。
 
(2)干式喷水灭火系统
干式喷水灭火系统是为了满足寒冷和高温场所安装自动灭火系统的需要,在湿式系统的基础上发展起来的。该系统是由闭式喷头、管道系统、干式报警阀、报警装置、充气设备、排气设备和供水设备等组成。其管路和喷头内平时没有水,只处于充气状态,故称之为干式系统或干管系统。
 
在火灾发生时,火源处温度上升,使火源上方喷头开启(或借助排气阀加速排气),首先排除管网中的压缩空气,致使干式报警阀后管网压力下降,干式报警阀阀前压力大于阀后压力,干式报警阀开启,水流向配水管网,并从已开启的喷头喷水灭火。
 
干式系统平时报警阀上下阀板压力保持平衡,当系统管网有轻微漏气时,由空压机进行补气,安装在供气管道上的压力开关监视系统管网的气压情况。
 
干式喷水灭火系统的主要特点是在报警阀后管路内无水,不怕冻结,不怕环境温度高。因此,该系统适用于可用于一些无法使用湿式系统的场所。干式喷水火火系统与湿式喷水灭火系统相比,因增加一套充气设备,且要求管网内的气压要经常保持在一定范围内,因此,管理比较复杂,投资较大。但在喷水灭火速度上不如湿式系统来得快。
 

图3 干式喷水灭火系统工作原理图
 
(3)预作用喷水灭火系统
预作用系统是将火灾自动探测报警技术和自动喷水灭火系统有机地结合起来,对保护对象起了双重保护作用。预作用系统由闭式喷头、管道系统、雨淋阀、火灾探测器、报警控制装置、充气设备、控制组件和供水设施部件组成。这种系统平时呈干式,在火灾发生时能实现对火灾的初期报警,并立刻使管网充水将系统转变为湿式待命。系统的这种转变过程包含着预备动作的功能,故称为预作用喷水灭火系统。
 
火灾发生时,由火灾探测器探测到火灾,通过火灾报警控制向开启预作用阀,或由手动开启预作用阀,开启排气阀,向喷水管网充水,当火源处温度继续上升,喷头开启立即出水灭火。如果发生火灾时,火灾探测器发生故障,没能发出报警信号启动预作用阀,而火源处温度继续上升,使得喷头开启,于是管网中的压缩空气气压迅速下降,由压力开关探测到管网压力骤降的情况,压力开关发出报警信号,通过火灾报警控制箱也可以启动预作用阀,供水灭火。因此,对于充气式预作用系统,即使火灾探测器发生故障,预作用系统仍能正常工作。
 
由于预作用系统同时具备了干式喷水灭火系统和湿式喷水灭火系统的特点,而且还克服了干式喷水灭火系统控火灭火效率低,湿式系统容易产生水渍的缺陷,可以代替干式系统提高灭火速度,也可代替湿式系统用于管道和喷头易于被损坏而产生喷水和漏水,以致造成严重水渍的场所,但是预作用系统的系统组成较其它系统复杂,投资也要高于其它系统,因此预作用系统通常用于不能使用干式系统或湿式系统得场所,或者是用于对自动喷水灭火系统安全要球高的建筑物中。
 
(4)雨淋喷水灭火系统
雨淋灭火系统为开式自动喷水灭火系统的一种,系统所使用的喷头为开式喷头。雨淋喷水灭火系统由开式喷头、管道系统、雨淋阀、火灾探测器、报警控制组件和供水设施等组成。系统工作时所有喷头同时喷水,好似倾盆大雨,故称为雨淋系统或洪水系统。
 
发生火灾时,火灾探测器将信号送至火灾报警控制器,控制器输出信号打开雨淋阀,使整个保护区内的开式喷头喷水灭火。同时启动水泵保证供水,压力开关、水力警铃一起报警。
 
(5)水幕系统
水幕系统是由水幕喷头、管道系统、控制阀等组成。水幕系统的工作原理与雨淋系统基本相同,所不同的是水幕系统喷出的水为水幕状,而雨淋系统喷出的水为开花射流。由于水幕喷出的水为水帘状,因此它不是直接用来扑灭火灾的,而是与防火卷帘、防火水幕配合使用,起到防火隔断和局部降温的作用,防止火势扩大和蔓延。
 
(6)水喷雾灭火系统
水喷雾灭火系统在系统组成与雨淋系统基本相似,所不同的是该系统使用的是一种喷雾喷头。这种喷头能把水粉碎成细小的水雾滴之后喷射到正在燃烧的物质表面,通过表面冷却、窒息以及乳化、稀释的同时作用实现灭火。水喷雾具有多种灭火机理,它不仅可以提高扑灭固体火灾的灭火效率,同时由于水雾具有不会造成液体或飞溅、电器绝缘性好的特点,一般用在扑灭可燃液体火灾火电器火灾中。
 
随着我国经济实力的增强和人们对自动喷水灭火系统认识的深入,自动喷水灭火系统将逐渐取代消火栓灭火系统的主导地位,特别成为高层大型建筑主要的灭火设施。
 
 
参考文献
[1] 田书群, 申达锋. 高层建筑自动喷水灭火系统设计研析 [J]. 机械设计, 2008年 04期.
[2] 韩健华. 浅谈自动喷水灭火系统的发展方向. [EB/OL]. http://www.anquan.com.cn/Wencui/guanli/xiaofanglw/200808/90571.html.
[3] 巩志敏. 高层建筑消防灭火技术研究[D]. 天津大学, 2006.
[4] 王世群. 高层建筑消防灭火系统可靠性研究[D]. 重庆大学, 2004.

 


注册成为正式用户,登陆后,获得更多阅读功能与服务!
转载本文需经本平台书面授权,并注明出处:上海情报服务平台www.istis.sh.cn
了解更多信息,请联系我们

§ 请为这篇文章打分(5分为最好)