自动喷水灭火系统设计论文

摘要：本文通过描述不同自动喷水灭火系统，浅谈其结构及数据设计，大概分析了其设计原则及发展方向，为建筑自动喷火灭火系统设计与发展提供参考。下面是小编整理的《自动喷水灭火系统设计论文(精选3篇)》的相关内容，希望能给你带来帮助!

自动喷水灭火系统设计论文 篇1：

预作用自动喷水灭火系统设计

简要介绍了预作用自动喷水灭火系统的类型，控制方式及适用范围，根据《自动喷水灭火系统设计规范》GB30084-2017（下称“新规”）的新要求，对系统设计及水量计算进行探讨。

1预作用自动喷水灭火系统

预作用自动喷水灭火系统为准工作状态时配水管道内不充水，发牛火灾时由火灾报警系统、充气管道上的压力开关连锁控制预作用装置和启动消防水泵，向配水管道供水的闭式系统。

预作用自动喷水灭火系统有两种类型，一种是戒备状态时配水管道内保持一定气压。另一种是戒备状态时配水管道内既不冲水也不保持一定气压。

戒备状态时配水管道内保持一定气压能监测管道的严密性，以便发现管道泄漏和喷头是否损坏。

2预作用自动喷水灭火系统的控制方式

预作用自动喷水灭火系统的控制方式有：单连锁系统、无联锁系统和双联锁系统。

单连锁系统：探测装置动作时就允许水进入到报警阀后的管道系统中。探测装置为管道内的有压气体或火灾自动报警系统。

无联锁系统：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。

双联锁系统：探测装置和系统喷头都动作就允许水进入到报警阀启的管道中。

在《自动喷水灭火系统设计规范》GB50084-2001（2005年版）（下称“旧规”）中我国采用的预作用自动喷水灭火系统是电气单连锁系统，即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。“新规”中增加了双连锁控制方式，即准工作状态时配水管道内不充水，发牛火灾时由火灾报警系统、充气管道上的压力开关连锁控制预作用装置和启动消防水泵，向配水管道供水的闭式系统。

3预作用自动喷水灭火系统的适用范围

预作用自动喷水灭火系统适用于：

温度低于4℃或高丁70℃的场所；系统处于准工作状态时严禁误喷的场所；系统处于准工作状态时严禁管道充水的场所；替代干式系统。

4按“新规”设计与“旧规”的不同

4.1控制方式

“旧规”中只提到了电气单连锁一种控制方式， “新规”中提到了双连锁，为系统处于准工作状态时严禁管道充水的场所的设计提供了明确的规范依据。

对于系统处于准工作状态时严禁管道充水的场所采用双连锁控制方式，其他情况可以选择电气单连锁控制方式。

4.2设计水量

“旧规”中系统设计水量根据火灾危险等级等进行计算，与控制方式无关。而“新规”第5.0.11条，预作用系统的设计要求应符合下列规定；

系统的喷水强度应按本规范表5.0.1、表5.0.4-1 -表5.0.4-5的规定值确定；

当系统采用仅由火灾自动报警系统直接控制预作用装置时，系统的作用面积应按本规范表501、表5.0.4-1 -表5.0.4-5的规定值确定；

当系统采用由火灾自动报警系统和充气管道上设置的压力开关控制预作用装置时，系统的作用面积应按本规范表50.1、表5.0.4-1 -表5.0.4-5的规定值的1 3倍确定；

可以看出，采用电气单连锁的系统设计水量和“旧规”一样，而当系统采用由火灾自动报警系统和充气管道上设置的压力开关控制预作用装置时，系统的作用面积增加到1.3倍，系统设计水量也相应增加。

4.3配水管道充水時问

“旧规”中配水管道的充水时间不宜大于2min，而“新规”第8.0.11条规定干式系统，由火灾报警系统、充气管道上的压力开关开启预作用装置的预作用系统，其配水管道的充水时间不宜大于1min，雨淋系统和仅由火灾自动报警系统联动开启预作用装置的预作用系统，其配水管道的充水时间不宜大于2min。

由此可见“新规”将双联锁控制的预作用系统按干式系统看待，认为双联锁系统响应相对慢（前面说的系统的作用面积增加到1.3倍也是这个原因）。

4.4排气阀和电动阀的设置

“旧规”中排气阀和电动阀应设置在系统干管末端，如图：

“新规”中将排气阀和电动阀设置在立管最高点，如图：

“新规”的颁布实施对“旧规”进行完善和细化，为预作用自动喷水灭火系统的设计提供更全面和详细的依据。今后设计时，应按“新规”选择系统控制方式，计算系统水量，完成系统设计图纸。

作者：褚彦杰 李青云 张旭 巩师俞 春雨

自动喷水灭火系统设计论文 篇2：

浅谈建筑自动喷水灭火系统设计与发展

摘要：本文通过描述不同自动喷水灭火系统，浅谈其结构及数据设计，大概分析了其设计原则及发展方向，为建筑自动喷火灭火系统设计与发展提供参考。

关键词：建筑 自动喷水灭火系统 设计 发展

一、不同自动喷水灭火系统设置说明

湿式自动喷水灭火系统使用时间最长、最广泛，控火、灭火中使用频率最高，目前国内已安装系统中70%以上用的是此系统。系统组成包括：闭式喷头、管道系统、湿式报警阀和供水设备，闭式喷头是火灾后高温喷头损坏，直接喷水。 此系统在4℃至70℃的场所都可使用。

干式系统灭火效率不如湿式系统，造价较高，主要是为解决某些不适宜采用湿式系统的建筑物使用。干式系统由闭式喷头、管网、干式报警阀、充气设备、报警装置和供水设备组成。火灾发生时，温度上升，火源上方喷头开启，排出管网中的压缩空气，报警阀后管网压力下降，干式报警阀开启，水流向配水管网，进行灭火。喷头需要向上安装或使用下垂型喷头。干式自动喷水灭火系统适用于环境温度低于4℃和高于70℃的场所，如不采暖的地下停车场、机房、冷库。

预作用自动喷水灭火系统管网充满低压压缩空气、氮气或空管，火灾时，探测系统自动开启预作用阀，使管道充水。要求火灾探测器先于喷头起作用，应保证闭式喷头受热开放时管道已充满水。从火灾探测器动作并开启预作用阀开始充水，到水流流到最远喷头的时间，应不超过3min，水流在配水支管中的流速不应大于2m/s，以此来确定预作用系统管网最长的保护距离。预作用系统同时具备干式喷水灭火系统和湿式喷水灭火系统的特点，克服了干式系统控火灭火率低、湿式系统产生水渍的缺陷，所以预作用系统使用场所范围更广。

重复启闭预作用自动喷水灭火系统的功能优于以前所有的自动喷水灭火系统，系统灭火后能自动关闭，省水，火灾后可以在不关闭系统的状态下替换喷头。断电时，能自动切换转用备用电池操作，如果电池在恢复供电前用完，电磁阀开启，系统转为湿式系统形式工作。此系统成本较高，一般只用在特殊场合。

雨淋系统属于开式自动喷水灭火系统，其使用开式喷头，火灾发生时，所有喷头一起喷水灭火。其由火灾探测传动控制系统、自动控制成组作用阀门系统、带开式喷头的自动喷水灭火系统组成，适用于剧院舞台、摄影棚、演播室等。系统能快速的响应，使用传输控制系统，打开系统的火灾探测。由于对火灾探测报警传输火控系统的时间比闭式喷头开放时间较短，因而雨淋系统响应时间比关闭自动喷水灭火系统更快，反應速度更快，更有利于尽快灭火，灭火系统控制区能有大量的水。雨水系统采用开放式喷头，起火时，自动喷水灭火系统一直在水源保护区，能有效地控制火势，防止火灾，水对火蔓延初期有很大帮助迅速扑灭了大火。

二、自动喷水灭火系统结构及数据设计

自动喷水灭火系统由洒水喷头、报警阀组、水流报警装置、管道系统、供水设施等组成。

1、喷头布置

为了设计安全与经济考虑，我们要合理布置喷头。一般强调的是作用面积内的喷水强度和喷水的均匀性及喷头的适时开放，要灵活布置，确保喷湿墙根及墙面，满足其它相关规范及要求；考虑火灾时烟羽流对喷头动作的影响；结合实际，全面分析相关规范，吃准吃深规范中的字眼，综合考虑。喷水半径要不出现未覆盖空白，也不出现过多重复覆盖。设计中喷头布置视建筑平面，在喷水半径内，可灵活采用正方形、平形四边形等。喷水半径在计算半径的基础上，考虑喷水强度、均匀性、受热条件与适时开放，根据规定得出的数值。土建不同于装修设计，喷头间距不宜按规定的最大距离设置，要保证二次装修需要和喷水强度和喷水的均匀性。设计时须根据实际情况，按设计选定的喷水强度、流量系数、工作压力确定，考虑喷头的受热条件和开放时间。设置集热板，应慎重考虑，并应基于现有标准，结合实际情况，分析表明确定。

2、水力计算

水力计算将决定水的量和分布系统使用的消防用水，是系统的可靠性，合理，经济的重要设计内容之间的关系。根据一般理解及部分实例分析，水力计算应采用"矩形面积-逐点法"，火灾发生时，一般火源点呈辐射状向四周蔓延，失火区上方的喷头才开启喷水。[3]。按照经济流速原则，结合工程算例分析有关手册与文献介绍[3-6]，配水干管和配水支管设计流速一般不宜超过3.5m/s，常用1.8-2.8m/s.这种做法能够较好地满足有关作用面积和喷水强度的规定，且配水管网水头损失较小，消防水泵的扬程较小，喷头出水不均匀性较小，消防贮水量可得到合理使用，是比较安全、经济、合理的。按照最不利点处水压原则，水压一般为0.1MPa，最小不小于0.05MPa.说对于某种类型的自动喷水灭火系统，按现行规范，一般为0.05MPa，地下车库喷头布置危险Ⅱ级，应于停车位上方设置，受结构柱网限制和其它遮挡及其处理的影响，使其喷头一般都得布置较密，宜取0.05MPa，满足现行规范的要求。系统的设计流量，应按最不利点处作面积内喷头同时喷水的总流量确定，水泵扬程或系统入口的供水压力，规定湿式报警阀、水流指示器取值为0.02MPa。减压的方法可以采用设置减压阀、减压孔板、节流管以及缩小有利工作面配水支管的管径等方法增加沿途水头员失达到减压目的。

三、自动喷水灭火系统的发展

自动喷水灭火系统发展迄今已有百年的历史，随着技术的发展，现在的喷水灭火系统对火灾的反应愈加迅速，而可靠性也得到了很大的提高。特别是对喷头的研究，前后推出了数百种喷头，喷头的迅速推陈出新也不断完善了自动喷水灭火系统的性能，使自动喷水灭火系统的控火、灭火率和系统的可靠性得到不断提高。从80年代初开始，随着我国经济突飞猛进地发展，自动喷水灭火系统的生产和应用也得到了很大发展。其具有安全可靠、经济实用、灭火控火率高的优点，目前世界上广泛使用的有关自动喷水灭火系统的规范和标准还有国际标准化组织的ISODP6182美国UL试验室的ULl99等。我国从1985年开始正式颁布了几项有关自动喷水灭火系统的国家标准，它们是：GB5135—85“自动喷水灭火系统，洒水喷头的性能要求和试验方法”GB5136—85“自动喷水灭火系统，产品系列型谱和型号编制方法”，GBJ84—85“自动喷水灭火系统设计规范”及“自动喷水灭火系统施工与验收规范”等，这些都将有助于自动喷水灭火系统在我国的发展和应用。

自动喷水灭火系统工程设计是基于理论知识为基础，相关的规范、规则为指导，结合自己和同行经验以及思维，进行不断完善的过程。其规范、规则主要依据《建筑设计防火规范》的8.5.1条和《高层民用建筑设计防火规范》7.6.1，7.6.2，7.6.3，7.6.4条，我们应分析建筑自动喷水灭火系统，愿意与同仁学习、讨论和总结，不断丰富现有的设计理念，创造出更多新的设计思路。

参考文献：

[1]GB50084-2001自动喷水灭火系统设计规范[S]。北京：中国计划出版社，2001.

[2]GB500067-97《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》[S]。北京：中国计划出版社，1998.

[3]聂海生，姜文源，周虎城等水工业设计手册——建筑和小区给水排水[M]。北京：中国建筑工业出版社，2000.12

[4]刘文滨，赵文田，孙玉林，等给水排水工程快速设计手册——建筑给水排水工程[M]。北京：中国建筑工业出版社，1998.6

[5]陈秀生主编，给水排水设计手册——建筑给水排水（第二版）[M]。北京：中国建筑工业出版社，2001.5

[6]陈方肃，高层建筑给水排水设计手册[M]。长沙：湖南科学技术出版社，2001.5

作者：王伟艳

自动喷水灭火系统设计论文 篇3：

自动喷水灭火系统设计过程中应注意的几个问题

[摘要]从工程设计的角度，结合在工程设计以及施工配合过程中所积累的实践经验，对自动喷水灭火系统设计中喷头的选型与布置、管网布置、水力计算、减压设施的设置等问题进行分析和探讨。

[关键词]自动喷水 喷头 管网形式 水力计算 减压设施

自动喷水灭火系统具有安全可靠、经济实用、灭火成功率高等优点，近几年来在我国被广泛推广应用。但在工程设计以及施工的过程中，由于一些关键部位或环节的把握不是很完善，致使自动喷水灭火系统在实际运行的过程中，出现各种各样的问题。下面将本人在工程设计以及施工配合的过程中积累的点滴经验总结一下，希望能与大家共同分享，也希望大家多加批评和指正。下面将从喷头布置、管网形式、水力计算以及减压设施的设置等几个方面分别予以论述。

一、喷头的选型与布置

自动喷水灭火系统的喷头作为布水的直接部件，其选型及布置方式的恰当与否将直接影响整个系统的控火灭火效率，因此合理选择和布置喷头是自动喷水灭火系统设计安全与经济的关键。

（一）喷头的选型与布置原则：1．喷头的选型应与设置场所协调一致，即根据建筑物的不同功能部位选择不同温度等级、不同形式的喷头；2．确保作用面积内的喷水强度、喷水的均匀性以及喷头的适时开放；3. 确保喷湿一定范围内的墙面；4．确保不出现未被覆盖的空白，也不出现过多的重复覆盖面积；5．喷头间不相互影响；6．按规范要求合理处理障碍物的遮挡。

（二）喷头布置。工程设计中喷头布置应视建筑平面，在喷水保护范围内，可灵活采用正方形、矩形或菱形布置。设计时必须根据工程实际情况，在满足规范要求的喷水强度的条件下，按喷头的实际工作压力，结合建筑分隔、结构柱网和装修形式等灵活布置。在平面布置时，喷头间距未必是个定数，应根据喷头所在位置的具体条件来确定，做到既经济又能保证喷水强度和喷水的均匀性。另外，在施工的过程中应注意对喷头的保护，确保其不

受损坏。

二、管网布置

管网布置是在喷头布置的基础上进行的，随意性较大，经过大量的计算和比较确认：采用居中进水（即配水支干管与成组喷头支管居中连接）最经济，管网水力计算最方便，且在管道布置的过程中，尽量减少配水支管与配水干管之间的连接点。作过自动喷水灭火系统水力计算的同行们都清楚，最不利作用面积确定后，该部分管网水力计算完成后，以后的管网不计流量，只计损失，包括沿程损失和局部损失，沿程损失是没有大的变化的，而局部损失却存在很大的变化，配水支管与配水干管之间的连接点越多，局部损失就越大。因此，在管网设计的工程中，尽量采用居中布置，尽量减少配水支管与配水干管之间的连接点。

三、水力计算

水力计算将决定系统投入灭火的水量以及对灭火水量的分配，是关系系统可靠性、合理性和经济性的一项重要设计内容。根据对《自动喷水灭火系统设计规范》的理解和通过对大量相关资料及部分工程实例的分析，建议水力计算采用“矩形面积-逐点法”，即首先确定最不利作用面积在管网中的位置，作用面积的形状宜采用矩形，仅在作用面积内所包含的喷头计算其出水量，之后选定最不利计算路线，采用节点流量法将最不利作用面积内的每个喷头的压力值和出流值一一求出，当两个分支交汇时，根据两分支的压力差对压力较高的分支进行流量修正，然后将作用面积内经过流量修正之后的所有喷头出流量的总和作为整个自动喷水灭火系统的设计流量，在此以后的管段流量不再增加，仅计算沿程和局部水头损失，一直算到管网起点。在进行水力计算的过程中，对最不利作用面积的确定、最不利点水压和配水支管管径三个方面应予以格外注意。

（一）最不利作用面积的确定。最不利作用面积的形状宜采用矩形，其长边平行于配水支管，其长度不小于作用面积平方根的1.2倍。当配水支管的实际长度小于边长的计算值时，作用面积要扩展到该配水管邻近支管上的喷头。

（二）最不利点水压。根据《自动喷水灭火系统设计规范》，最不利点水压一般为0.10MPa，最小不应小于0.05MPa。过去大家都习惯认为0.05MPa是针对屋顶水箱高度往往难以满足最不利喷头压力值而提出的，在计算消防泵扬程时，都取0.10MPa。但实际情况并非如此，最不利喷头的工作压力应根据要求的喷水强度以及该喷头的保护面积和特性系数经计算后求得，当该值小于等于0.05MPa时，取为0.05MPa，当该值大于0.05MPa时，按实际计算数值计取。

（三）适当放大一级配水支管管径。配水管道是自动喷水灭火系统的重要组成部分，配水管道管径的确定，不仅影响到整个系统的造价，更关系到消防系统的安全性。在流量确定的条件下，流速是确定管径的重要参数。在生产、生活给水系统的水力计算中，管道的流速一般采用经济流速，以使管道的基建投资与经常性的运行能耗得到优化匹配，在自动喷水灭火系统给水管道的水力计算过程中，虽然不能完全参照经济流速，但也应适当的将流速降低，即将配水支管管径适当放大。

做过水力计算的同行们都知道，如果配水支管的管径相应放大一级（与习惯做法相比），配水支管的水头损失一般会减少0.03MPa左右，大家知道喷头的工作压力与出水量存在一定的关系，即压力越高，出水量越大。若未放大管径，支管喷头喷水必然极不均匀，其出水量必然过大，造成设计水量过大，消防水池容量过大，消防泵扬程增加。因此，自动喷水灭火系统管道管径设计时，配水支管可适当采用相对较低的设计流速，即可考虑将支管管径放大一级，以尽可能地保证作用面积内的喷头出水均匀。

四、减压设施的设置

《自动喷水灭火系统设计规范》第8.0.5条规定：管道的直径应经水力计算确定。配水管道的布置，应使配水管入口的压力均衡。轻危险级、中危险级场所各配水管入口的压力均不宜大于0.4MPa。一般情况下，大家仅考虑在配水管入口处压力大于0.4MPa时才设置减压设施，然而我们知道系统水量的计算是根据最不利点计算得出的，这样就必然造成其它楼层着火时，消耗的水量大于计算的水量，将过早的用完消防贮水，给消防系统的安全性造成隐患。因此，建议大家做自动喷水灭火系统水力计算时，应逐一校核各配水管入口处的压力，建议管网入口压力超过计算压力0.05MPa时，均考虑采取减压设施。减压的方法可以采用设置减压孔板、节流管等方法，以期达到减压目的，确保消防系统安全。

参考文献：

[1]自动喷水灭火系统设计手册编委会主编，自动喷水灭火系统设计手册，北京：中国建筑工业出版社，2002.

[2]核工业第二研究设计院主编，给水排水设计手册，第2册，建筑给水排水，北京：中国建筑工业出版社，2001.

[3]中华人民共和国公安部主编，自动喷水灭火系统设计规范，北京：中国计划出版社，2005.

作者：李洪波