论自动喷水灭火系统的发展

来源：职称驿站所属分类：自动化论文发布时间：2011-09-15 08:14:47浏览：次

　　摘要：自动喷水灭火系统是世界上最广泛的固定灭火系统，在高层建筑中已得到广泛的应用。它利用固定管网、喷头能自动作用喷水灭火，同时发出火火警信号的灭火系统。利用火灾时产生光、烟或燃烧时的生成物（探测器作用）、热（直接作用或探测器作用）等信号传感而自动启动，将水有效地洒向着火区域，控制火势的蔓延和扑灭火灾。室内消火栓灭火系统也是利用固定管网，不同之处是自动喷水灭火系统利用喷头能自动作用喷水灭火，室内消火栓灭火系统是利用消火栓箱内的设施进行灭火。
　　关键字：室内消火栓，自动喷水灭火，可行性，必要性
　　自动喷水灭火系统是世界上最广泛的固定灭火系统，在高层建筑中已得到广泛的应用。它利用固定管网、喷头能自动作用喷水灭火，同时发出火火警信号的灭火系统。利用火灾时产生光、烟或燃烧时的生成物（探测器作用）、热（直接作用或探测器作用）等信号传感而自动启动，将水有效地洒向着火区域，控制火势的蔓延和扑灭火灾。它即有探测火灾并报警的功能，又有喷水灭火控制火灾发展的功能，它是一种可靠性高，稳定性及好的安全可靠的灭火装置。自动喷水灭火系统效率高，用水量小，水渍损失少，又能及时有效地发现和扑救火灾，特别是初起火灾的控制，一是仅限于火灾区域；二是把水直接喷向最需水的地方。它又具备二个基本功能：1、发生火灾后自动灭火；2、在灭火的同时进行报警；加之自动化程度高。因此自动喷水灭火系统在消防领域取得突出地位，是目前灭火系统最有效的方法之一，在保护人民生命财产安全方面有着其它系统无可比拟的优点。缺点是投资大。
　　室内消火栓灭火系统也是利用固定管网，不同之处是自动喷水灭火系统利用喷头能自动作用喷水灭火，室内消火栓灭火系统是利用消火栓箱内的设施进行灭火。系统简单，操作简便，投资小。它是利用人在得到火警信号后打开消火栓进行灭火的一种工具。在有自动喷水灭火系统的高层建筑中，室内消火栓灭火系统仅是对自动喷水灭火系统的一种补充，但又必不可少。
　　据有关资料统计，表明自动喷水灭火系统控制火势蔓延、灭火率。在美国，1925年-1969年，这45年统计表明，在有自动喷水灭火系统的场所发生火灾81428起，系统控制火势蔓延、灭火率达96.2％。在澳大利亚和新西兰，1886年-1968年82年间，在有自动喷水灭火系统的场所发生火灾5734起，系统控制火势蔓延、灭火率达99.8％。室内消火栓灭火系统：一支水枪扑救初起火灾控制率为40％左右，二支水枪扑救初起火灾控制率为65％左右。自动喷水灭火系统和室内消火栓灭火系统在一些重要的建筑物及其场所中的消防安全保障起着十分重要的作用。因此《建筑设计防火规范》、《高层民用建筑设计防火规范》和《自动喷水灭火系统设计规范》对它的稳定性和可靠性提出了严格的要求。但是自动喷水灭火系统和室内消火栓灭火系统在工程总造价中占有相当大的比例，本着安全可靠、准确有效、经济合理、符合技术条件特定要求的原则，本文认为自动喷水灭火系统和室内消火栓灭火系统局部组合具有可行性和必要性。
　　《高层民用建筑设计防火规范》第7、4、3条规定：室内消火栓给水系统应与自动喷水灭火系统分开设置，有困难时，可合用消防泵，但在自动喷水灭火系统报警阀前（沿水流方向）必须分开设置。该条文说明允许合用消防水泵。
　　《高层民用建筑设计防火规范》不提倡合用主要基于以下几点考虑：
　　1、自动喷水灭火系统和室内消火栓灭火系统两者作用时间不同。自动喷水灭火系统为1h,室内消火栓灭火系统使用延续时间为3h；
　　2、压力的要求不同。自动喷水灭火系统喷头处工作压力一般为100kPa，最不利点允许降至50kPa。室内消火栓的工作压力一般在200kPa；
　　3、水质要求不同。自动喷水灭火系统比室内消火栓灭火系统水质要求高。
　　4、消火栓用水易影响自动喷水灭火系统用水。
　　如果要实行消防消水泵组合必须克服以上四点中的问题。下面分别介绍水泵组合的实现方法：
　　一、消防水泵及其局部管道组合的可能性
　　消防给水系统组合分以下两点：
　　第一类是：室内消火栓系统和自动喷水灭火系统各自独立设置，这种设置方式性能可靠，互不干扰，互不影响。但这两种独立设置的给水系统，投资大，用费高。因为这两种系统每一种系统必须设一共一备或两工一备泵组合，两条供水管道组合供水。
　　第二类为：消防水泵合用蓄水池到环状管网之间的管道合用，两个系统采用合为一组一工一备或两工一备的水泵和管道合并方式供水。这种组合优点多，值得推广应用，本文专一讨论这种组合。
　　另外一种是给水主管道系统完全合并，由于它的可靠性差，《规范》尚不允许，加之这种组合同第二类比较，使得复杂化，本文排除这种组合方式。
　　首先对室内消火栓系统和自动喷水灭火系统的动作原理进行比较：
　　从上述两种动作原理进行比较可以看出室内消火栓系统的的水泵是通过人手动打开消火栓按钮，直接启动消火栓泵。自动喷水灭火系统是通过水流指示器动作、湿式报警阀动作，压力开关动作或由消防控制中心传达指令启动消防水泵。两个系统在水泵前后均无特殊要求，不同的是水泵电源控制柜接受到的启动信号不一致。因此合用水泵及前后管道从动作原理上是可以实现的，这就要求消防水泵电源控制柜应同时具备这几种功能。
　　其次对这两种供水示意图进行比较：
　　通过两个系统示意图比较，虚线所圈范围内的管道，管道的工作形式及作用相同，完全可以组合，即虚线范围内合并，两个系统共同使用。合并后用示意图表示组合方法：
　　1、实现消火栓泵与喷淋泵的组合和消防水泵电源控制柜的组合，消防水泵电源控制柜应具备以下功能：
　　①接收到消火栓按钮信号直接启动消防水泵；
　　②湿式报警阀开启后接收到压力开关信号后直接启动消防水泵；
　　③接收到消防控制中心的指令后，具备启动或关闭消防水泵的功能。
　　2、实现由水池到消防管网的供水主管道的合并。这使部分管道成为室内消火栓系统和自动喷水灭火系统公用区域。其流量应按《高层民用建筑设计防火规范》第7、2、2条和第7、2、4条规定的室内消防用水量确定。而分支管网以外实现系统独立，即室内消火栓环管与进水主管相连接处设止回阀，自动喷水灭火系统的湿式报警阀和止回阀连接在分支后喷淋主管道上。这样接连克服了室内消火栓系统因检修或漏水而发生误报警造成互相影响，又保证了独自的工作压力。即实现消火栓系统可独立使用不影响喷淋系统独立使用，或两个系统同时使用，保持了系统使用的灵活性和可靠性。
　　3、压力的克服。这里值得注意的是，当自动喷水灭火系统处于静止状态，而消火栓系统处于工作状态，对自动喷水灭火系统有无影响呢？由于局部合并，消火栓系统部分的压力和自动喷水灭火系统的压力显然不相适应。室内消火栓系统工作压力为200kPa，自动喷水灭火系统100kPa。。所以在主管道分支后分别设止回阀。消火栓最初灭火用水可利用消防水箱的储水和消火栓增压泵来维持。由于主管分支后设止回阀，只要消防水泵不启动，消火栓系统内水压变化与喷淋系统无关。一旦消防用水需启动水泵时，考虑误报警已是不具有任何意义的了。两个系统控制目的只有一个即火灾状态下保证消防水泵的正常启动。
　　4、水质要求，室内消火栓系统对水质要求不太严格，而自动喷水灭火系统要求水质要好，因此在湿式报警阀前必须设过滤器。
　　
　　二、室内消火栓系统和自动喷水灭火系统组合的必要性：
　　1、节约资金。
　　（1）、因实现水泵组合减少了水泵安装数量。例如：两个系统未组合时要设4台水泵（或者6台水泵）即消火栓系统2台，一工作泵，一备用泵（或两工一备）。喷水灭火系统2台，一工作泵，一备用泵（或两工一备）。合并后数量减少半。
　　（2）、水泵数量的减少相应减少了消防水泵电源控制柜数量。
　　（3）、减少了由水池到环管之间的主供水管数量。
　　（4）、减少了前四点减少的设备安装的人工费。
　　2、节约面积，因消防水泵，消防水泵电源控制柜，管道数量的减少，节约了相应所占用的面积和空间。
　　3、便于维护和管理，设备减少，减少了维护和管理的工作量，为系统管理带来了方便。
　　在消防监督工作中发现许多建筑的自动喷水灭火系统和室内消火栓灭火系统达不到规范要求，有的工程竣工了消防验收不合格，有的甚至于使用了多少年，消防验收了多少次还是达不到消防要求，其主要原因在于安全和投资之间的矛盾。而解决这一矛盾的关键在于降低这两个系统的造价。因此对两个系统组合是很有必要的。
　　开发智能自动喷水灭火系统。
　　自动喷水灭火系统能自动启动喷水灭火,但火灭以后，系统还继续喷水，直到消防水被抽完或由人去关闭系统。这样会造成水的浪费和不应有的水渍，特别是在经常无人停留的场合更严重。为了克服这一缺点，需要系统具有智能，即一方面能够在火灾时自动喷水，另一方面能够自动判断火灾已被扑灭停止喷水，以减少水的浪费并减轻水渍损害。目前的预作用喷水灭火系统就是其中的一种。预作用系统是将火灾探测报警技术和自动喷水灭火系统相结合，对保护对象起双重保护作用。在未发生火灾时，系统的侧管路充以压缩空气，具有干式系统特点，避免喷头破损或管网破坏而导致不必要的水渍损失。随着材料、电子技术的发展，自动喷水灭火系统实现智能化是可能的。