一消考试《技术实务》章节考点及例题5

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第三篇　建筑消防设施——第三章　自动喷水灭火系统

知识点：自动喷水灭火系统的工作原理与适用范围

一、湿式自动喷水灭火系统

(1)湿式——组成

(2)湿式——工作原理

准工作状态时，由消防水箱或稳压泵、气压给水设备等稳压设施维持管道内充水的压力。火灾时，在火灾温度的作用下，闭式喷头的热敏元件动作，喷头开启并喷水。此时，管网中的水由静止变为流动，水流指示器动作送出电信号，在报警控制器上显示某一区域喷水的信息。由于持续喷水泄压造成湿式报警阀的上部水压低于下部水压，在压力差的作用下，原来处于关闭状态的湿式报警阀自动开启。

此时，压力水通过湿式报警阀流向管网，同时打开通向水力警铃的通道，延迟器充满水后，水力警铃发出声响警报，压力开关动作并输出启动供水泵的信号。供水泵投入运行后，完成系统的启动过程。

消防水泵应该由消防水泵出水干管上的压力开关、高位消防水箱出水管上的流量开关，或报警阀压力开关等开关信号直接自动启动。

(3)湿式——适用范围

二、干式自动喷水灭火系统

(1)干式——组成

(2)干式——工作原理

准工作状态时，由稳压设施维持干式报警阀入口前管道内的充水压力，报警阀出口后的管道内充满有压气体(通常采用压缩空气)，报警阀处于关闭状态。火灾时，在火灾温度的作用下，闭式喷头的热敏元件动作，闭式喷头开启，使干式报警阀出口压力下降，加速器动作后促使干式报警阀迅速开启，管道开始排气充水，剩余压缩空气从系统最高处的排气阀和开启的喷头处喷出。

此时，通向水力警铃和压力开关的通道被打开，水力警铃发出声响警报，压力开关动作并输出启泵信号，启泵;管道完成排气充水后，开启的喷头喷水。从闭式喷头开启至供水泵投入运行前，由消防水箱、气压给水设备或稳压泵等供水设施为系统的配水管道充水。

(3)干式——适用范围

环境温度<4℃，或>70℃的场所。

由于准工作状态时配水管道内没有水，喷头动作、系统启动时必须经过一个管道排气、充水的过程，因此会出现滞后喷水现象，不利于系统及时控火灭火。

三、预作用自动喷水灭火系统

(1)预作用——组成

(2)预作用——工作原理

准工作状态时，由稳压设施维持雨淋阀入口前管道内充水的压力，雨淋阀后的管道内平时无水或充以有压气体。火灾时，由火灾自动报警系统自动开启雨淋报警阀，配水管道开始排气充水，使系统在闭式喷头动作前转换成湿式系统，并在闭式喷头开启后立即喷水。

(3)预作用——适用范围

预作用系统可在低温和高温环境中替代干式系统。系统处于准工作状态时，严禁管道漏水，严禁系统误喷的忌水场所应采用预作用系统。

四、雨淋系统

(1)雨淋——组成

(2)雨淋——工作原理

准工作状态时，由稳压设施维持雨淋阀入口前管道内充水的压力。火灾时，由火灾自动报警系统或传动管自动控制开启雨淋报警阀和供水泵，向系统管网供水，由雨淋阀控制的开式喷头同时喷水。

(3)雨淋——适用范围

适用于需大面积喷水、快速扑灭火灾的特别危险场所。

火灾的水平蔓延速度快、闭式喷头的开放不能及时使喷水有效覆盖着火区域，或室内净空高度超过一定高度且必须迅速扑救初期火灾，或属于严重危险级Ⅱ级的场所，应采用雨淋系统。

五、水幕系统

(1)水幕——组成

(2)水幕——工作原理

准工作状态时，由稳压设施维持管道内充水的压力。发生火灾时，由火灾自动报警系统联动开启雨淋报警阀组和供水泵，向系统管网和喷头供水。

(3)水幕——适用范围

防火分隔水幕系统利用密集喷洒形成的水墙或多层水帘，可封堵防火分区处的孔洞，阻挡火灾和烟气的蔓延，因此适用于局部防火分隔处。

防护冷却水幕系统则利用喷水在物体表面形成的水膜，控制防火分区处分隔物的温度，使分隔物的完整性和隔热性免遭火灾破坏。

知识点：洒水喷头的分类

表6.1.1 洒水喷头类型和场净空高度

玻璃球喷头易熔元件喷头

一、根《自动喷水灭火系统设计规范》(GB 50084-2017)中规定，当消防喷淋头上方有孔洞、缝隙，为防止喷头因热气流不停留或上部喷头淋水降温而不能启动时，规定应在喷头的上方设置集热罩。

二、根据《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》(GB 50067-97)中规定，对机械式立体汽车库，复式汽车库按停车的托板位置分层布置的喷头，应在其上方设置集热罩。

梁或障碍物宽超过1.2m，障碍物下面加喷头，加集热罩。

知识点：洒水喷头的选型与设置要求

1.喷头选型

1)闭式系统的洒水喷头，其公称动作温度宜高于环境最高温度30℃。

2)湿式系统的洒水喷头选型

①不做吊顶的场所，当配水支管布置在梁下时，应采用直立型洒水喷头;

②吊顶下布置的洒水喷头，应采用下垂型洒水喷头或吊顶型洒水喷头;

③顶板为水平面的轻危险级、中危险级Ⅰ级住宅建筑、宿舍、旅馆建筑客房、医疗建筑病房和办公室，可采用边墙型洒水喷头;

④易受碰撞的部位，应采用带保护罩的洒水喷头或吊顶型洒水喷头;

⑤顶板为水平面，且无梁、通风管道等障碍物影响喷头洒水的场所，可采用扩大覆盖面积洒水喷头;

⑥住宅建筑和宿舍、公寓等非住宅类居住建筑宜采用家用喷头;

⑦不宜选用隐蔽式洒水喷头;确需采用时，应仅适用于轻危险级和中危险级Ⅰ级场所。

3)干式系统、预作用系统应采用直立型洒水喷头或干式下垂型洒水喷头。

4)水幕系统的喷头选型：

①防火分隔水幕应采用开式洒水喷头或水幕喷头;

②防护冷却水幕应采用水幕喷头。

5)自动喷水防护冷却系统可采用边墙型洒水洒头。

6)下列场所宜采用快速响应洒水喷头。当采用快速响应洒水喷头时，系统应为湿式系统。

①公共娱乐场所、中庭环廊;

②医院、疗养院的病房及治疗区域，老年、少儿、残疾人的集体活动场所;

③超出消防水泵接合器供水高度的楼层;

④地下商业场所。

7)同一隔间内应采用相同热敏性能的洒水喷头。

8)雨淋系统的防护区内应采用相同的洒水喷头。

9)自动喷水灭火系统应有备用洒水洒头，其数量不应少于总数的1%，且每种型号均不得少于10只。

2.设置要求

1)直立型、下垂型标准覆盖面积洒水喷头的布置，包括同一根配水支管上喷头的间距及相邻配水支管的间距，不应小于1.8m。

3)边墙型扩大覆盖面积洒水喷头的最.大保护跨度和配水支管上的洒水喷头间距，应按洒水喷头工作压力下能够喷湿对面墙和邻近端墙距溅水盘1.2m高度以下的墙面确定。

4)直立型、下垂型标准覆盖面积洒水喷头和扩大覆盖面积洒水喷头的溅水盘与顶板的距离应为75～150mm。

当在梁或其他障碍物的下方布置喷头时，喷头与顶板之间的距离不得大于300mm。梁和障碍物及密肋梁板下布置的喷头，溅水盘与梁等障碍物及密肋梁板底面的距离不得小于25mm，且不得大于100mm。

梁间布置的喷头，在符合喷头与梁等障碍物之间距离规定的前提下，喷头溅水盘与顶板的距离不应大于550mm。否则梁底增加喷头。

密肋梁板下方的洒水喷头，溅水盘与密肋梁板底面的垂直距离应为25mm～100mm。

5)除吊顶型洒水喷头及吊顶下设置的洒水喷头外，直立型、下垂型早期抑制快速响应喷头、特殊应用喷头和家用喷头溅水盘与顶板的距离。

6)边墙型标准覆盖面积洒水喷头的最.大保护跨度与间距

边墙型喷头的两侧1m和前方2m范围内，以及顶板或吊顶下不得有阻挡喷水的障碍物。

边墙型标准喷头的最.大保护跨度和间距(m)

7)图书馆、档案馆、商场、仓库中的通道上方宜设有喷头。喷头与被保护对象的水平距离不应小于0.30m，喷头溅水盘与保护对象的最小垂直距离不应小于下表。

8)挡水板应为正方形或圆形金属板，其平面面积不宜小于0.12m2，周围弯边的下沿宜与洒水喷头的溅水盘平齐。除下列情况和相关规范另有规定外，其他场所或部位不应采用挡水板：

①设置货架内置洒水喷头的仓库，当货架内置洒水喷头上方有孔洞、缝隙时，可在洒水喷头的上方设置挡水板;

②宽度大于规范规定的障碍物，增设的洒水喷头上方有孔洞、 缝隙时，可在洒水喷头的上方设置挡水板。

当梁、通风管道、成排布置的管道、桥架等障碍物的宽度大于1.2m时，其下方应增设喷头。

采用早期抑制快速响应喷头和特殊应用喷头的场所，当障碍物宽度大于0.6m时，其下方应增设喷头。

9)装设网格、栅板类通透性吊顶的场所，当通透面积占吊顶总面积的比例大于70%时，喷头应设置在吊顶上方，并符合下列规定：

①通透性吊顶开口部位的净宽度不应小于10mm，且开口部位的厚度不应大于开口的最小宽度;

②喷头间距及溅水盘与吊顶上表面的距离应符合表的规定。

10)防火分隔水幕的喷头布置，应保证水幕的宽度不小于6m。采用水幕喷头时，喷头不应少于3排;采用开式洒水喷头时，喷头不应少于2排。防护冷却水幕的喷头宜布置成单排。

知识点：末端试水装置的组成与设置要求

(1)末端试水装置的组成

(2)末端试水装置作用：

1)检验系统的可靠性;

2)测试干式系统和预作用系统的管道充水时间;

3)测试系统能否在开放一只喷头最不利条件下可靠报警并正常启动。

(3)末端试水装置设置要求

1)每个报警阀组控制的最不利点喷头处应设置末端试水装置，其他防火分区和楼层应设置直径为25mm的试水阀。(区别)

2)末端试水装置和试水阀应设在便于操作的部位，且应有足够排水能力的排水设施。

3)距地安装高度1.5m，采取不被他用的措施。

3)末端试水装置应由试水阀、压力表以及试水接头组成。末端试水装置出水口的流量系数K，应与系统同楼层或同防火分区选用的喷头相等。

末端试水装置的出水，应采取孔口出流的方式排入排水管道。

末端试水管径25mm，报警阀上与水有关的DN20，与气有关的DN15(铜管10)。水泵的放水试验阀是DN65。

末端试水装置处的排水立管是DN75，湿式报警阀处的排水立管宜为DN100。(注意记忆的技巧)

(4)末端试水装置测试内容

知识点：水流指示器的组成与设置要求

一、水流指示器的组成

将水流信号转换成电信号的一种水流报警装置。

一般用于湿式、干式、预作用、循环启闭式、自动喷水-泡沫联用系统中。

水流指示器的叶片与水流方向垂直，喷头开启后引起管道中的水流动，当桨片或膜片感知水流的作用力时带动传动轴动作，接通延时线路，延时器开始计时。到达延时设定时间后叶片仍向水流方向偏转无法回位，电触点闭合输出信号。当水流停止时，叶片和动作杆复位，触点断开，信号消除。

二、水流指示器设置要求

1)功能是及时报告发生火灾的部位。在设置闭式自动喷水灭火系统的建筑内，每个防火分区和每个楼层均应设置水流指示器。当水流指示器前端(≥300mm处)设置控制阀时，应采用信号阀。

2)仓库内顶板下喷头与货架内喷头应分别设置水流指示器。

信号阀工作原理：消防信号阀上设有阀门启闭电信号装置，当阀门离开全开位置时，电信号装置便输出被误关闭的信号，通过总线输入模块，传递到消防控制中心报警。应设置在指示器前端300mm外，如为不带电接点控制的普通阀门，应有自锁装置。

自动排气阀通常设置在系统管道的最高点和局部高点，用于排除水管路中存有的空气。自动排气阀的工作原理是利用水的浮力阻塞放气口。当管道最高点存气时，水的浮力减少或没有了，放气口被打开，在有压水的作用下，空气从排气口排出，气排完时，水的浮力作用在简单机械装置上阻塞了放气口。

知识点：自动喷水灭火系统配水管道设置要求

配水管道可采用内外壁热镀锌钢管、涂覆钢管、铜管、不锈钢管和氯化聚氯乙烯(PVC-C)管。当报警阀入口前管道采用不防腐的钢管时，应在报警阀前设置过滤器。其工作压力不应大于1.20MPa。

系统管道的连接应采用沟槽式连接件(卡箍)，或用螺纹、法兰连接。

知识点：报警阀组的分类及组成

一、湿式报警阀组

二、干式报警阀组

三、雨淋报警阀组

四、预作用报警装置

一、湿式报警阀组

(1)湿式报警阀组组成

(2)湿式报警阀结构

(3)湿式报警阀工作原理

结构为止回阀，是只允许水流入系统的一种单向阀，与延迟器、水力警铃、压力开关、控制阀等组成报警阀组，在入口压力大于出口压力0.14MPa时，及出口流量0.94～1.5L/s时开启，并驱动配套部件报警。

准工作状态，阀瓣上下充满水，水压强近似相等。由于阀瓣上面与水接触的面积大于下面的水接触面积，阀瓣受到的水压合力向下。在水压力及自重的作用下，阀瓣坐落在阀座上，处于关闭状态。当水源压力出现波动或冲击时，通过补偿器(或补水单向阀)使上下腔压力保持一致，水力警铃不发生报警，压力开关不接通，阀瓣仍处于准工作状态。补偿器具有防止误报或误动作功能。闭式喷头喷水灭火时，补偿器来不及补水，阀瓣上面的水压下降，当下降到使下腔的水压足以开启阀瓣时，下腔的水便向洒水管网及动作喷头供水，同时水沿着报警阀的环形槽进入报警口，流向延迟器、水力警铃，警铃发出声响报警，压力开关开启，给出电接点信号报警并启动自动喷水灭火系统给水泵。

(4)延迟器工作原理

延迟器是一个罐式容器，入口与报警阀的报警水流通道连接，出口与压力开关和水力警铃连接，延迟器入口前安装过滤器。

在准工作状态下可防止因压力波动而误报警。当配水管道发生渗漏时，有可能引起湿式报警阀阀瓣的微小开启，使水进入延迟器。但是，由于流量小，进入延迟器的水会从延迟器底部的节流孔排出，使延迟器无法充满水，更不能从出口流向压力开关和水力警铃。只有当湿式报警阀开启，经报警通道进入延迟器水流将延迟器注满并由出口溢出时，才能驱动水力警铃和压力开关。

过滤器：过滤水流，防止节流孔板、延迟器、压力开关、水力警铃受堵。

注意关闭后压力开关就不发出联动、联锁信号了，所以泵要设计成人工停，要不然半路不供水，火就不能灭了。

每月检测试湿式报警阀，也可在检修需要时排放管网余水。

(5)水力警铃工作原理

水力警铃是一种靠水力驱动的机械警铃。

安装在报警阀组的报警管道上。报警阀开启后，水流进入水力警铃并形成一股高速射流，冲击水轮带动铃锤快速旋转，敲击铃盖发出声响警报。

知识点：压力开关的组成与设置要求

压力开关是一种压力传感器，是自动喷水灭火系统中的一个部件，其作用是将系统的压力信号转化为电信号。

二、干式报警阀组

(1)干式报警阀组的组成

(2)干式报警阀组构造

(3)干式报警阀组工作原理

报警阀的阀瓣将阀门分成两部分，出口侧与系统管路相连，内充压缩空气，进口侧与水源相连，配水管道中的气压抵住阀瓣，使配水管道始终保持干管状态，通过两侧气压和水压的压力变化控制阀瓣的封闭和开启。喷头开启后，干式报警阀自动开启，其后续的一系列动作类似于湿式报警阀组。

其中的阀瓣、水密封阀座、气密封阀座组成隔断水、气的可动密封件。在准工作状态，报警阀处于关闭位置，橡胶面的阀瓣紧紧地合于两个同心的水、气密封阀座上，内侧为水密封圈，外侧为气密封圈，内、外侧之间的环形隔离室与大气相通，大气由报警接口配管通向平时开启的自动滴水球阀。在注水口加水加到打开注水排水阀有水流出为止，然后关闭注水口。

在注水口加水加到打开注水排水阀有水流出为止，然后关闭注水口。注水是为了使气垫圈起密封作用，防止系统中的空气泄漏到隔离室或大气中。只要管道的气压保持在适当值，阀瓣就始终处于关闭状态。

三、雨淋报警阀组

(1)雨淋报警阀组的组成

雨淋报警阀是通过电动、机械或其他方法开启，使水能够自动流入喷水灭火系统并同时进行报警的一种单向阀。

按照其结构可分为隔膜式、推杆式、活塞式、蝶阀式雨淋报警阀。

雨淋报警阀广泛应用于雨淋系统、水幕系统、水雾系统、泡沫系统等各类开式自动喷水灭火系统中。

(2)雨淋阀的工作原理

1)雨淋阀的阀腔分成上腔、下腔和控制腔三部分。

2)控制腔与供水管道连通，中间设限流传压的孔板。供水管道中的压力水推动控制腔中的膜片、进而推动驱动杆顶紧阀瓣锁定杆，锁定杆产生力矩，把阀瓣锁定在阀座上。阀瓣使下腔的压力水不能进入上腔。

3)控制腔泄压时，使驱动杆作用在阀瓣锁定杆上的力矩低于供水压力作用在阀瓣上的力矩，于是阀瓣开启，供水进入配水管道。

四、雨淋系统

(一)工作原理

四、预作用报警装置

(1)预作用报警装置组成

预作用报警阀组

控制盘

气压维持装置

空气供给装置

通过电动、气动、机械或者其他方式控制报警阀组开启，使水能够单向流入喷水灭火系统的同时进行报警的一种单向阀组装置。

(2)预作用报警装置工作原理

在准工作状态下，配水管道内不充水，由火灾报警系统自动开启雨淋阀后，转换为湿式系统。预作用系统与湿式系统、干式系统的不同之处，在于系统采用雨淋阀，并配套设置火灾自动报警系统。

知识点：报警阀组的设置要求

报警阀组设置要求

自动喷水灭火系统应根据不同的系统形式设置相应的报警阀组。

保护室内钢屋架等建筑构件的闭式系统，应设置独立的报警阀组;

水幕系统应设置独立的报警阀组或感温雨淋阀。

1.报警阀组宜设在安全及易于操作、检修的地点，环境温度不低于4℃且不高于70℃，距地面的距离宜为1.2m。

2.水力警铃应设在走道或有人值班的地点附近，其与报警阀连接的管道直径应为20mm，总长度不宜大于20m;水力警铃的工作压力不应小于0.05MPa。

3.一个报警阀组控制喷头数，湿式、预作用≤800只，干式≤500只。(配合喷头最.大保护面积，计算报警阀组数量)(细水雾灭火系统，作用面积不小于140m2，每套泵组带不超过100只喷头)

串入湿式系统配水干管的其他自喷系统，设独立报警阀组，其喷头计入湿式阀组控制喷头总数。

每阀组最高层与最.低层喷头的高差≤50m。

4.控制阀安装在报警阀的入口处，用于在系统检修时关闭系统。

5.报警阀组宜设在安全及易于操作的地点，报警阀距地面的高度宜为1.2m。设置报警阀组的部位应设有排水设施。

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