八類自動噴水滅火系統(tǒng)工作原理
自動噴水滅火系統(tǒng)由灑水噴頭、報警閥組、水流報警裝置(水流指示器或壓力開關(guān))、管道系統(tǒng)、供水設(shè)施等組成。
自動噴水滅火系統(tǒng)，根據(jù)被保護(hù)建筑物的性質(zhì)和火災(zāi)發(fā)生、發(fā)展特性的不同，可以有許多不同的系統(tǒng)形式。通常根據(jù)系統(tǒng)中所使用的噴頭形式的不同，分為閉式自動噴水滅火系統(tǒng)和開式自動噴水滅火系統(tǒng)兩大類。
閉式自動噴水滅火系統(tǒng)包括濕式自動噴水滅火系統(tǒng)、干式自動噴水滅火系統(tǒng)、干濕交替式自動噴水滅火系統(tǒng)、預(yù)作用自動噴水滅火系統(tǒng)、重復(fù)啟閉預(yù)作用自動噴水滅火系統(tǒng)。
開式自動噴水滅火系統(tǒng)包括雨淋滅火系統(tǒng)、水幕滅火系統(tǒng)、水噴霧滅火系統(tǒng)。
閉式自動噴水滅火系統(tǒng)采用閉式噴頭，它是一種常閉噴頭，噴頭的感溫、閉鎖裝置只有在預(yù)定的溫度環(huán)境下，才會脫落，開啟噴頭。因此，在發(fā)生火災(zāi)時，這種噴水滅火系統(tǒng)只有處于火焰之中或臨近火源的噴頭才會開啟滅火。
開式自動噴水滅火系統(tǒng)采用的是開式噴頭，開式噴頭不帶感溫、閉鎖裝置，處于常開狀態(tài)。發(fā)生火災(zāi)時，火災(zāi)所處的系統(tǒng)保護(hù)區(qū)域內(nèi)的所有開式噴頭一起出水滅火。
1.濕式自動噴水滅火系統(tǒng)
濕式自動噴水滅火系統(tǒng)，是世界上使用時間*長，應(yīng)用*廣泛，控火、滅火中使用頻率*高的一種閉式自動噴水滅火系統(tǒng)，目前世界上已安裝的自動噴水滅火系統(tǒng)中有70％以上采用了濕式自動噴水滅火系統(tǒng)。
①系統(tǒng)的組成和工作原理
濕式自動噴水滅火系統(tǒng)一般包括：閉式噴頭、管道系統(tǒng)、濕式報警閥和供水設(shè)備。濕式報警閥的上下管網(wǎng)內(nèi)均充以壓力水。當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時，火源周圍環(huán)境溫度上升，導(dǎo)致火源上方的噴頭開啟、出水、管網(wǎng)壓力下降，報警閥后壓力下降致使閥板開啟，接通管網(wǎng)和水源，供水滅火。與此同時，部分水由閥座上的凹形槽經(jīng)報警閥的信號管，帶動水力警鈴發(fā)出報警信號。如果管網(wǎng)中設(shè)有水流指示器，水流指示器感應(yīng)到水流流動，也可發(fā)出電信號。如果管網(wǎng)中設(shè)有壓力開關(guān)，當(dāng)管網(wǎng)水壓下降到一定值時，也可發(fā)出電信號，啟動水泵供水。
②系統(tǒng)的適用范圍
濕式自動噴水滅火系統(tǒng)在環(huán)境溫度不低于4℃且不高于70℃的建筑物和場所(不能用水撲救的建筑物和場所除外)都可采用。
2.干式自動噴水滅火系統(tǒng)
干式自動噴水滅火系統(tǒng)主要是為了解決某些不適宜采用濕式系統(tǒng)的場所。雖然干式系統(tǒng)滅火效率不如濕式系統(tǒng)，造價也高于濕式系統(tǒng)，但由于它的特殊用途，至今仍受到人們的重視。
（1）系統(tǒng)的組成和工作原理
干式系統(tǒng)主要由閉式噴頭、管網(wǎng)、干式報警閥、充氣設(shè)備、報警裝置和供水設(shè)備組成。平時報警閥后管網(wǎng)充有壓力氣體，水源至報警閥前端的管段內(nèi)充有壓力水。
干式自動噴水滅火系統(tǒng)在火災(zāi)發(fā)生時，火源處溫度上升，使火源上方噴頭開啟，首先排出管網(wǎng)中的壓縮空氣，于是報警閥后管網(wǎng)壓力下降，干式報警閥閥前壓力大于閥后壓力，干式報警閥開啟，水流向配水管網(wǎng)，并通過已開啟的噴頭噴水滅火。
干式系統(tǒng)平時報警閥上下閥板壓力保持平衡，當(dāng)系統(tǒng)管網(wǎng)有輕微漏氣時，由空壓機進(jìn)行補氣，安裝在供氣管道上的壓力開關(guān)監(jiān)視系統(tǒng)管網(wǎng)的氣壓變化狀況。
（2）系統(tǒng)的適用范圍
干式自動噴水滅火系統(tǒng)適用于環(huán)境溫度低于4℃和高于70℃的建筑物和場所，如不采暖的地下停車場、冷庫等等。噴頭應(yīng)向上安裝，或采用干式下垂型噴頭。
3.干濕交替式自動噴水滅火系統(tǒng)
干濕交替式自動噴水滅火系統(tǒng)是交替使用干式系統(tǒng)和濕式系統(tǒng)的一種閉式自動噴水滅火系統(tǒng)。報警閥為干濕兩用報警閥或干式報警閥與濕式報警閥組合閥。其工作原理與干式、濕式系統(tǒng)相同。
4.預(yù)作用自動噴水滅火系統(tǒng)
（1）系統(tǒng)的組成和工作原理
預(yù)作用自動噴水滅火系統(tǒng)主要由閉式噴頭、管網(wǎng)系統(tǒng)、預(yù)作用閥組充氣設(shè)備、供水設(shè)備、火災(zāi)探測報警系統(tǒng)等組成。
預(yù)作用系統(tǒng)，平時預(yù)作用閥后管網(wǎng)充以低壓壓縮空氣或氮氣(也可以是空管)，火災(zāi)時，由火災(zāi)探測系統(tǒng)自動開啟預(yù)作用閥，使管道充水呈臨時濕式系統(tǒng)。因此，要求火災(zāi)探測器的動作先于噴頭的動作，而且應(yīng)確保當(dāng)閉式噴頭受熱開放時管道內(nèi)已充滿了壓力水。從火災(zāi)探測器動作并開啟預(yù)作用閥開始充水，到水流流到*遠(yuǎn)噴頭的時間，應(yīng)不超過3min，水流在配水支管中的流速不應(yīng)大于2m/s，以此來確定預(yù)作用系統(tǒng)管網(wǎng)*長的保護(hù)距離。
發(fā)生火災(zāi)時，由火災(zāi)探測器探測到火災(zāi)，通過火災(zāi)報警控制箱開啟預(yù)作用閥，或手動開啟預(yù)作用閥，向噴水管網(wǎng)充水，當(dāng)火源處溫度繼續(xù)上升，噴頭開啟迅速出水滅火。如果發(fā)生火災(zāi)時，火災(zāi)探測器發(fā)生故障，沒能發(fā)出報警信號啟動預(yù)作用閥，而火源處溫度繼續(xù)上升，使得噴頭開啟，于是管網(wǎng)中的壓縮空氣氣壓迅速下降，由壓力開關(guān)探測到管網(wǎng)壓力驟降的情況，壓力開關(guān)發(fā)出報警信號，通過火災(zāi)報警控制箱也可以啟動預(yù)作用閥，啟動滅火。因此，對于充氣式預(yù)作用系統(tǒng)，即使火災(zāi)探測器發(fā)生故障，預(yù)作用系統(tǒng)也能正常工作。
（2）適用范圍
預(yù)作用系統(tǒng)同時具備了干式噴水滅火系統(tǒng)和濕式噴水滅火系統(tǒng)的特點，而且還克服了干式噴水滅火系統(tǒng)控火滅火率低，濕式系統(tǒng)易產(chǎn)生水漬的缺陷。因此，預(yù)作用系統(tǒng)可以用于干式系統(tǒng)、濕式系統(tǒng)和干濕式系統(tǒng)所能使用的任何場所，而且還能用于一些這三個系統(tǒng)都不適宜的場所。
5.重復(fù)啟閉預(yù)作用自動噴水滅火系統(tǒng)
從濕式自動噴水滅火系統(tǒng)到預(yù)作用自動噴水滅火系統(tǒng)，閉式自動噴水滅火系統(tǒng)得到了很大的發(fā)展，功能日趨完善，20世紀(jì)70年代，又發(fā)展了一種新的自動噴水滅火系統(tǒng)，這種系統(tǒng)不但能自動噴水滅火，而且當(dāng)火被撲滅后又能自動關(guān)閉；當(dāng)火災(zāi)再發(fā)生時，系統(tǒng)仍能重新啟動噴水滅火，這就是重復(fù)啟閉預(yù)作用自動噴水滅火系統(tǒng)。
重復(fù)啟閉自動噴水滅火系統(tǒng)的組成和工作原理與預(yù)作用系統(tǒng)相似。重復(fù)啟閉預(yù)作用自動噴水滅火系統(tǒng)特點：
(1)功能優(yōu)于以往所有的噴水滅火系統(tǒng)，其使用范圍不受控制。
(2)系統(tǒng)在滅火后能自動關(guān)閉，節(jié)省消防用水，*重要的是能將由于滅火而造成的水漬損失減輕到*低限度。
(3)火災(zāi)后噴頭的替換，可以在不關(guān)閉系統(tǒng)，系統(tǒng)仍處于工作狀態(tài)的情況下馬上進(jìn)行，平時噴頭或管網(wǎng)的損壞也不會造成水漬破壞。
(4)系統(tǒng)斷電時，能自動切換轉(zhuǎn)用備用電池操作，如果電池在恢復(fù)供電前用完，電磁閥開啟，系統(tǒng)轉(zhuǎn)為濕式系統(tǒng)形式工作。
(5)重復(fù)啟閉預(yù)作用自動噴水滅火系統(tǒng)造價較高，一般只用在特殊場合。
6.雨淋系統(tǒng)
雨淋系統(tǒng)為開式自動噴水滅火系統(tǒng)的一種，系統(tǒng)所使用的噴頭為開式噴頭，發(fā)生火災(zāi)時，系統(tǒng)保護(hù)區(qū)域上的所有噴頭一起噴水滅火。
（1）系統(tǒng)的組成
雨淋系統(tǒng)通常由三部分組成：火災(zāi)探測傳動控制系統(tǒng)；自動控制成組作用閥門系統(tǒng)；帶開式噴頭的自動噴水滅火系統(tǒng)。其中火災(zāi)探測傳動控制系統(tǒng)可采用火災(zāi)探測器、傳動管網(wǎng)或易熔合金鎖封來啟動成組作用閥。火災(zāi)探測器、傳動管網(wǎng)、易熔鎖封控制屬自動控制手段。當(dāng)采用自動手段時，還應(yīng)設(shè)手動裝置備用。自動控制成組作用閥門系統(tǒng)，可采用雨淋閥或雨淋閥加濕式報警閥。
雨淋系統(tǒng)可分為空管式雨淋系統(tǒng)和充水式雨淋系統(tǒng)兩大類型。充水式雨淋系統(tǒng)的滅火速度比空管式雨淋系統(tǒng)快，實際應(yīng)用時，可根據(jù)保護(hù)對象的要求來選擇合適的形式。
在實際應(yīng)用中，雨淋系統(tǒng)可能有許多不同的組成形式，但其工作原理大致相同。雨淋系統(tǒng)采用的是開式噴頭，所以噴水是整個保護(hù)區(qū)域內(nèi)同時進(jìn)行的。發(fā)生火災(zāi)時，由火災(zāi)探測系統(tǒng)感知到火災(zāi)，控制雨淋閥開啟，接通水源和雨淋管網(wǎng)，噴頭出水滅火。
（2）適用范圍
雨淋系統(tǒng)適用于燃燒猛烈、蔓延迅速的嚴(yán)重危險建筑構(gòu)成場所，如劇院舞臺上部、大型演播室、電影攝影棚等等。如果在這些建筑物中采用閉式自動噴水滅火系統(tǒng)，發(fā)生火災(zāi)時，只有火焰直接影響到噴頭才被開啟噴水，且閉式噴頭開啟的速度慢于火勢蔓延的速度。因此，不能迅速出水控制火災(zāi)。
（3）雨淋系統(tǒng)的主要特點：
①雨淋系統(tǒng)反應(yīng)快，它是采用火災(zāi)探測傳動控制系統(tǒng)來開啟系統(tǒng)的。由于火災(zāi)發(fā)生到火災(zāi)探測傳動控制系統(tǒng)報警的時間短于閉式噴頭開啟的時間，所以雨淋系統(tǒng)的反應(yīng)時間比閉式自動噴水滅火系統(tǒng)快得多。如果采用充水式雨淋系統(tǒng)，則其反應(yīng)速度更快，更利于盡快出水滅火。
②系統(tǒng)滅火控制面積大、用水量大。雨淋系統(tǒng)采用的是開式噴頭，發(fā)生火災(zāi)時，系統(tǒng)保護(hù)區(qū)域內(nèi)的所有噴頭一起出水滅火，能有效地控制火災(zāi)，防止火災(zāi)蔓延，初期滅火用水量就很大，有助于迅速撲滅火災(zāi)。
7.水幕系統(tǒng)
水幕系統(tǒng)是開式自動噴水滅火系統(tǒng)的一種。水幕系統(tǒng)噴頭成1～3排排列，將水噴灑成水幕狀，具有阻火、隔火作用，能阻止火焰穿過開口部位，防止火勢蔓延，冷卻防火隔絕物，增強其耐火性能，并能撲滅局部火災(zāi)。
（1）系統(tǒng)的組成和工作原理
水幕系統(tǒng)的組成與雨淋系統(tǒng)一樣，主要由三部分組成：火災(zāi)探測傳動控制系統(tǒng)、控制閥門系統(tǒng)、帶水幕噴頭的自動噴水滅火系統(tǒng)。
水幕系統(tǒng)的作用方式和工作原理與雨淋系統(tǒng)相同，當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時，由火災(zāi)探測器或人發(fā)現(xiàn)火災(zāi)，電動或手動開啟控制閥，然后系統(tǒng)通過水幕噴頭噴水，進(jìn)行阻火、隔火或冷卻防火隔斷物。控制閥可以是雨淋閥、電磁閥和手動閘閥。
（2）主要特點
水幕系統(tǒng)是自動噴水滅火系統(tǒng)中*的一種不以滅火為主要目的的系統(tǒng)。水幕系統(tǒng)可安裝在舞臺口、門窗、孔洞用來阻火、隔斷火源，使火災(zāi)不致通過這些通道蔓延。水幕系統(tǒng)還可以配合防火卷簾、防火幕等一起使用，用來冷卻這些防火隔斷物，以增強它們的耐火性能。水幕系統(tǒng)還可作為防火分區(qū)的手段，在建筑面積超過防火分區(qū)的規(guī)定要求，而工藝要求又不允許設(shè)防火隔斷物時，可采用水幕系統(tǒng)來代替防火隔斷設(shè)施。
（3）水幕系統(tǒng)的適用范圍
①超過1500個座位的劇院和超過2000個座位的會堂、禮堂的舞臺口，以及與舞臺相連的側(cè)臺、后臺的門窗洞口。
②防火卷簾和防火幕的上部。
③應(yīng)設(shè)防火墻、防火門等隔斷物，而又無法設(shè)置的開口部位。相鄰建筑之間的防火間距不能滿足要求時，面向相鄰建筑物的門、窗、孔洞處以及可燃的屋檐下。
8、水噴霧滅火系統(tǒng)
水噴霧滅火系統(tǒng)是將高壓水通過特殊構(gòu)造的水霧噴頭，呈霧狀噴出，霧狀水滴的平均粒徑一般在100～700µm之間。水霧噴向燃燒物,通過冷卻、窒息、稀釋等作用撲滅火災(zāi)。
水噴霧滅火系統(tǒng)屬于開式自動噴水滅火系統(tǒng)的一種。
（1）組成和工作原理
水噴霧滅火系統(tǒng)根據(jù)需要可設(shè)計成固定式或移動式兩種。移動式是從消火栓或消防水泵上接出水帶，安裝噴霧水槍。移動式可作為固定式水噴霧系統(tǒng)的輔助系統(tǒng)。
固定式水噴霧滅火系統(tǒng)的組成一般由水噴霧噴頭、管網(wǎng)、高壓水供水設(shè)備、控制閥、火災(zāi)探測自動控制系統(tǒng)等組成。
工作原理：水噴霧滅火系統(tǒng)，平時管網(wǎng)里充以低壓水，火災(zāi)發(fā)生時，由火災(zāi)探測器探測到火災(zāi)，通過控制箱，電動開啟著火區(qū)域的控制閥，或由火災(zāi)探測傳動系統(tǒng)自動開啟著火區(qū)域的控制閥和消防水泵，管網(wǎng)水壓增大，當(dāng)水壓大于一定值時，水噴霧頭上的壓力起動帽脫落，噴頭一起噴水滅火。
（2）適用范圍和主要特點
水噴霧系統(tǒng)主要用于撲救貯存易燃液體場所貯罐的火災(zāi)，也可用于有火災(zāi)危險的工業(yè)裝置，有粉塵火災(zāi)(爆炸)危險的車間，以及電氣、橡膠等特殊可燃物的火災(zāi)危險場所。
使用水噴霧系統(tǒng)時，應(yīng)綜合考慮保護(hù)對象性質(zhì)和可燃物的火災(zāi)特性，以及周圍環(huán)境等因素。
下列情況不應(yīng)使用水噴霧滅火系統(tǒng)：
①與水混合后起劇烈反應(yīng)的物質(zhì)，與水反應(yīng)后發(fā)生危險的物質(zhì)；
②沒有適當(dāng)?shù)囊缌髟O(shè)備，沒有排水設(shè)施的無蓋容器；
③裝有加熱運轉(zhuǎn)溫度126℃以上的可燃性液壓無蓋容器；
④高溫物質(zhì)和蒸餾時容易蒸發(fā)的物質(zhì)，其沸騰后溢流出來的物質(zhì)造成危險情況時；
⑤對于運行時表面溫度在260℃以上的設(shè)備，當(dāng)直接噴射會引起嚴(yán)重?fù)p壞設(shè)備的情況時。
水噴霧系統(tǒng)的主要特點是：水壓高，噴射出來的水滴小，分布均勻，水霧絕緣性好，在滅火時能產(chǎn)生大量的水蒸氣，具有冷卻滅火、窒息滅火作用。
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