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1、第1章 高压水雾系统深化设计1.1 高压细水雾灭火系统概述细水雾是消防领域的最新技术，在消防方面的应用始于20世纪40年代，近年来该技术已广泛应用于地铁、调度中心、图书档案库房、烟草仓库、古建筑、商场、宾馆、医院等公共场所。细水雾灭火技术是公安消防科学技术“十一五”发展规划的重点推广应用技术，细水雾灭火系统克服了气体灭火系统的缺点，具有气体灭火和水灭火的双重优点，极大的提高了灭火效率。高压细水雾灭火系统为单流体高压细水雾系统，雾滴直径Dv0.5不大于200m，雾滴直径Dv0.99不大于400m。系统满足本项目的灭火使用要求。本公司高压细水雾灭火系统组件选用丹麦Danfoss Semco公司的高
2、压细水雾灭火系统产品，其商标为Sem-Safe。Danfoss Semco公司是欧洲细水雾产品研发及细水雾工程应用的领先者，在欧洲及世界各地有数百个细水雾工程的业绩，产品通过了挪威DNV等国际权威检测机构的认证，并通过了中国国家固定灭火系统及耐火构件质量监督检验中心的检测。高压细水雾系统由高压细水雾泵组、细水雾喷头、区域控制阀组、补水增压泵、储水水箱、不锈钢管道等组成。1、系统设计参数l 闭式喷头K1.25，q=12.5L/min；安装间距不大于3m，不小2.0m，距离墙不大于1.5m，动作温度57，RTI小于20.l 开式喷头K0.45，q=4.5L/min；安装间距不大于3m，不小2.0m
3、，距离墙不大于1.5m。l 喷头的最低工作压力均为10MPa。l 设计持续喷雾时间不小于30min。l 细水雾雾滴体积直径Dv0.5100 m，Dv0.9200 m。l 开式系统响应时间不大于30s. l 本系统设计流量按照最大分区同时开启喷头总数流量之和的1.1倍计算，本设计系统最大的分区为分区1-6。其系统设计流量为Q=596L/min。系统工作压力按照最不利点进行水力计算，计算公式采用Darcy-Weisbach(达西-魏斯巴赫)公式,计算结果：H=13MPa。l 选用高压细水雾泵组一套，PAH80-7(其中主泵六用一备)。单台主泵Q=112L/min, H=13.5Mpa，N=30kW
4、；稳压泵一用一备，Q=11.8L/min, H=1.4MPa。l 高压细水雾泵组的补水压力不低于0.2MPa，且不得大于0.6MPa。为保证系统供水需要，设补水增压泵两台,一用一备, 稳压单泵：CDLF32-30-2,Q=36m3/h,H=28m,N=5.5kW，补水电磁阀开启时，同时启动补水增压泵。3、系统工作原理及控制方式在准工作状态下，从泵组出口至区域阀前的管网由稳压泵维持压力1.0-1.2MPa,阀后空管.发生火灾后，由火灾报警系统联动开启对应的区域控制阀和主泵，喷放细水雾灭火；或者手动开启对应的区域控制阀，管网降压自动启动主泵，喷放细水雾灭火。经人员确认火灾扑灭后，手动关闭主泵和区域
5、控制阀，火灾报警系统复位，管网恢复、系统复位1.1.1 开式系统工作原理在准工作状况下，细水雾系统从泵组出口至区域阀前的管网内，维持一定压力，当压力低于稳压泵的设定启动压力1Mpa时，稳压泵启动，使系统管网维持稳定压力（1-1.2）MPa，稳压泵运行超过10秒钟后压力仍达不到1.2MPa时，主泵启动，稳压泵停止。泵组调节水箱进水口处设有补水电磁阀，水源经过过滤器和补水电磁阀后进入水箱；水箱配有液位控制器，实现对水箱水位的自动控制。补水电磁阀在水箱低水位时打开，高水位时关闭。1.1.2 开式系统控制方式开式系统具有三种控制方式：自动控制、手动控制和应急操作。自动控制：灭火分区内一路探测器报警后，
6、火灾报警控制系统联动开启警铃；当两路探测器报警确认火灾后，火灾报警控制系统联动开启声光报警器，并打开对应灭火分区控制阀，向配水管供水。主管道压力下降，稳压泵运行超过10秒钟后压力仍达不到要求，则启动主泵，压力水经过高压细水雾开式喷头喷放灭火。压力开关反馈系统喷放信号，火灾报警控制联动开启喷雾指示灯。系统的响应时间不大于30s.手动控制：当现场人员确认火灾且自动控制还未动作，可按下现场区域控制阀的手动启动按钮，启动系统，喷放细水雾灭火。机械应急操作：当自动控制与手动控制失效时，通过操作区域控制阀的手柄，打开控制阀，启动系统，喷放细水雾灭火。1.1.3 闭式湿式系统原理准工作状态下，整个管网中充满
7、水，压力维持在1.0-1.2MPa。发生火灾时，闭式喷头玻璃泡的温度达到动作温度，玻璃泡破碎，管道压力下降，稳压泵启动，稳压泵运行10s后压力仍达不到设定的1.2MPa时，主泵启动同时稳压泵停止运行，主泵向管道供水通过喷头喷放细水雾灭火，同时流量开关反馈信号至控制中心。1.2 高压细水雾灭火系统设计1、本项目根据保护对象的火灾特点对强电机房、一层库区设备用房等采用高压细水雾湿式灭火系统，档案库采用高压细水雾开式灭火系统进行保护。当发生火灾时，经过人工确认，手动或自动启动着火点所对应的区域以及与其相邻的2个区域阀箱。2、高压细水雾系统主要由高压细水雾泵组（包括主泵、稳压泵、调节水箱、补水装置、泵
8、控制柜）、细水雾开（闭）式喷头、增压泵、过滤器、区域控制阀组、不锈钢水箱、不锈钢管道等组成。3、开式系统控制方式：自动控制、手动控制和应急操作三种控制。自动控制：灭火分区内一路探测器报警后，FAS系统联动开启警铃；当两路探测器报警确认火灾后，FAS系统联动开启声光报警器，并打开对应灭火分区控制阀,向配水管供水。主管道压力下降，则启动主泵，压力水经过高压细水雾开式喷头喷放灭火。压力开关反馈系统喷放信号，并联动开启喷雾指示灯。 手动控制：当现场人员确认火灾且自动控制还未动作，可按下现场区域控制阀的手动启动按钮，启动系统，喷放细水雾灭火。 机械应急操作：当自动控制与手动控制失效时，通过操作区域控制阀
9、的手柄，打开控制阀，启动系统，喷放细水雾灭火。4、根据保护区域的对象及空间尺寸选用高压细水雾喷头：强电机房、一层库区设备用房、弱电机房、拷贝室、除尘熏蒸室、办公室、阅览室、接待室、接收整理室等采用k=1.25的闭式喷头，最低工作压力P=10MPa，喷头响应温度57，喷头的安装间距不大于3.0m，不小于2m，距墙不大于1.5m。档案库房采用开式喷头，K=0.45喷头,最低工作压力P=10MPa，喷头的安装间距不大于3.0m，不小于1.5m，距墙不大于1.5m。加密喷头横向间距为1.5m；纵向间距为2.02.5m。5、本系统设计流量按照最大分区同时开启喷头总数流量之和的1.1倍计算，本设计系统最大
10、的分区为分区1-6。其系统设计流量为Q=596L/min。系统工作压力按照最不利点进行水力计算，计算公式采用Darcy-Weisbach(达西-魏斯巴赫)公式,计算结果：H=13MPa。系统持续喷雾时间不小于30min。选用高压细水雾泵组一套，PAH80-7(其中主泵六用一备)。单台主泵Q=112L/min, H=13.5Mpa，N=30kW；稳压泵一用一备，Q=11.8L/min, H=1.4MPa。6、选用高压泵组式细水雾灭火装置一套，其中高压泵五用一备，稳压泵一用一备。单台高压泵Q=112L/min, H=13.5MPa,N=30kw,稳压泵：Q=11.8L/min,H=1.4MPa,P
11、=0.55KW。预作用区域阀组由主要包括电动阀、控水球阀、压力开关、压力表等，区域控制阀工作电压为AC220V。开式区域控制阀主要包括电动阀、控水球阀、压力开关、压力表等，区域控制阀工作电压为AC220V。8、高压细水雾灭火系统的补水压力不低于0.2MPa，且不得大于0.6MPa,为确保正常、连续供水。故在一层消防泵房内设置补水增压泵两台，稳压单泵：CDLF32-30-2,Q=36m3/h,H=28m,N=5.5kW，一用一备，补水电磁阀开启时，同时启动补水增压泵。本工程两路供水管道从市政管网引至一层细水雾泵房消防水箱，再有消防水箱引至补水增压泵两路吸水管上。1.2.1 主要设备选型1、泵组选
12、型 开式系统流量按照防护区内同时动作喷头数的流量进行计算。本系统最大流量防护区为档案室4，设计流量为相邻分区同时动作的喷头数流量之和的1.1倍，经计算Q=520L/min，系统设计工作压力根据最不利点喷头最低工作压力为10MPa进行计算，计算公式采用Darcy-Weisbach(达西-魏斯巴赫)公式,计算结果为H=13MPa。 根据以上计算结果，选用泵组PAH80-7(其中主泵六用一备，稳压泵一用一备),尺寸为2880mmx800mmx1900mm。泵组流量Q=112L/min,H=13.5MPa,N=30kW。2、喷头选型档案库房保护区采用开式K=0.45喷头，q=4.5L/min，喷头的安
13、装间距不大于3.0m，不小于1.5m，距墙不大于1.5m。其余保护区采用闭式K=1.25喷头，q=12.5L/min，喷头的安装间距不大于3.0m，不小于2m，距墙不大于1.5m，动作温度57，RTI20。3、管网高压细水雾管网及配件采用满足系统工作压力要求的冷轧奥氏体不锈钢管，此项目选用材质选用316L。1.2.2 高压细水雾泵组成高压泵组由主泵、稳压泵、泵控制箱、调节水箱(含液位显示及控制器)、水箱进水过滤器及电磁阀、安全泄压阀、压力传感器、阀件、机架及连接管道等组成。由液位控制器实现对水箱自动补水； 1、主泵高压细水雾主泵为9柱塞高压柱塞泵，主要部件材质为不锈钢。高压柱塞泵运行平稳可靠，
14、输出流量及压力平稳，且立式安装、结构紧凑，占地面积和体积小。每套泵组设置一台备用泵，备用泵型号与主泵相同。高压泵出口压力不小于14MPa，单泵的流量为112L/min。2、稳压泵稳压泵在准工作状况下维持管网压力稳定，管网稳压范围为11.2MPa的压力。 稳压泵主要部件材质为铜合金。稳压泵流量为11.8L/min，工作压力为1.4MPa。3、泵组控制柜泵组控制柜耐环境性能符合低压电器相关国家标准。采用PLC进行控制（ABB品牌），控制柜可实现以下要求：控制面板上的故障报警显示盘可对泵电机开关断开、主阀关闭、水箱低水位等状态进行报警显示；系统压力数显屏可显示泵出口处的水压；工作状态指示灯可显示各泵
15、工作、系统准备就绪、主备电源、水箱充水电磁阀工作等状态，控制面板上设有泵的手动启动按钮、停止按钮、泵紧急停止按钮。 4、安全泄压阀安全泄压阀用于调节泵组的出口压力，当泵组出口压力超过系统设计压力值时，则通过旁通管道经过安全泄压阀旁通至水箱，使管网压力恒定在设计值内，为系统提供过压保护。安全泄压阀的设定范围814MPa。5、泵组调节水箱及补水电磁阀泵组调节水箱采用不锈钢材质，配备具有远程变送信号的液位仪。液位仪可将水箱内水位信号传送至泵控制柜PLC监控模块。水箱采取防尘措施。水箱补水电磁阀由水泵控制柜PLC监控模块根据水箱水位与水位设定值进行比较。当水箱液位低于预设定水位时，开启水箱补水电磁阀对
16、水箱进行补水。当水箱液位达到预设定水位时则关闭水箱补水电磁阀。补水电磁阀主要部件材质为不锈钢。输入电压为AC220V。6、进水过滤器水箱的进水管上安装了聚丙烯纤维缠绕过滤器。过滤器最大过滤尺寸小于最小喷头流水通径的80，为10m，最大工作压力为0.6MPa。过滤器设置旁通管及旁通应急阀门（平时为常闭状态），以便过滤器出现故障时不影响灭火系统的运行。过滤器的过水流量满足系统设计流量要求。1.2.3 细水雾喷头喷头内设过滤装置，过滤网最大孔径为喷头最小水道孔径的35%。喷头最低工作压力为10MPa ，材质为不锈钢。开式喷头k=0.45，流量q=4.5L/min。闭式喷头k=1.25，流量q=12.
17、5L/min，喷头响应温度为57。1.2.4 区域控制阀1） 开式区域控制阀组开式区域控制阀组由电动阀、供水球阀、压力开关、压力表及连接管道等组成。区域控制阀组主要部件材质为不锈钢，其工作压力为14MPa，提供两路输入电压为AC220V线路。能进行手动及机械应急启动。区域控制阀组设有试验装置，用于对系统进行调试及检测。开式阀组箱启动方式如下：1、自动启动：当保护区内发生火灾时，通过火灾报警联动系统自动开启对应保护区的区域阀组，启动高压细水雾灭火系统进行灭火，值班人员亦可通过设置保护区外手动报警按钮启动系统。2、手动启动：当保护区内发生火灾时，值班人员通过设置在对应保护区的区域阀组内手动启动按钮
18、，启动高压细水雾灭火系统进行灭火。3、应急启动：若自动和手动启动出现故障时值班人员亦可通过区域阀组的阀组手柄，打开控制阀启动高压细水雾灭火系统进行灭火。4、泵组手动启动：值班人员若发现区域阀组已经开启确认泵组未启动的情况，可通过设置在消控室内泵组远程强制启动盘来启动泵组或到达泵房直接在泵组控制柜上启动泵组。2） 闭式湿式区域控制阀组闭式湿式区域控制阀组由流量开关、高压球阀、信号开关、压力表及连接管道等组成。区域控制阀组主要部件材质为不锈钢。湿式阀组箱启动方式如下： 1、自动启动：当保护区内发生火灾时，闭式喷头玻璃泡破碎，直接启动高压细水雾灭火系统进行灭火。2、手动启动和应急启动：由于闭式区域阀
19、组为常开阀，因此阀组本身无须手动和应急启动。3、泵组手动启动：值班人员若发现闭式喷头玻璃泡破碎后确认泵组未启动的情况，可通过设置在消控室内泵组远程强制启动盘来启动泵组或到达泵房直接在泵组控制柜上启动泵组。1.2.5 补水增压泵系统的水质不应低于现行国家标准生活饮用水卫生标准GB 5749的规定。高压细水雾灭火系统补水压力要求不低于0.2MPa，且不得大于0.6MPa。系统供水为两路消防供水，但因供水压力不能满足0.20.6MPa之间，所以设增压泵两台,其型号为CDLF32-30-2,Q=36m3/h,H=28m,N=5.5kW，一用一备。高压细水雾泵组补水电磁阀开启时，同时启动增压泵。1.2.
20、6 不锈钢水箱、管材及敷设细水雾灭火系统不锈钢水箱、高压不锈钢管道和管接件采用满足系统工作压力要求，材质选用316L。管道端口平齐端正。管道穿过墙壁楼板处安装套管，穿墙套管长度和墙厚相等，穿过楼板的套管长度高出地面50mm，管道与套管间空隙采用柔性不燃材料填塞密实。管道采用支吊架固定牢固，管道与支吊架之间采用橡胶垫或石棉垫绝缘，管道支吊架应满足强度要求，支吊架之间最大间距应符合细水雾灭火系统设计、施工、验收规范的要求，并可根据实际情况调整。管道末端支架与喷头的管道长度不应大于250mm。管道支吊架最大安装间距：管道外径（mm）12*1.5 22*228*2.534*342*3.548*460*
21、4.5公称直径DN10DN15DN20DN25DN32DN40DN50最大间距（m）1.51.82.02.52.82.83.0管道系统安装完毕后，应进行水压强度试验。管道水压强度试验压力为系统设计压力的1.5倍，保压时间应为10min，检查管道各连接处应无滴漏，在稳压期间必须无压降及明显变形。水压强度试验完成后，应进行吹扫。吹扫管道可采用压缩空气或氮气。采用白布检查，直至无铁锈、灰尘、水渍及其它脏物出现。1.2.7 设备运行的环境条件安 装 地 点：户内海 拔 高 度：1000M及以下环 境 温 度：户内：0 +40；户外： -10 +40 户内最大环境湿度：月平均90% 日平均95%供电电压
22、：380V5%; 220V5%1.2.8 高压细水雾系统与建筑、暖通、给排水、供电、报警接口说明1、与建筑专业接口的要求l 建筑专业对细水雾的穿墙（剪力墙）管道应预留套管，对细水雾阀箱的位置应预留孔洞。l 消防泵房的环境温度保持在450摄氏度，耐火等级不低于二级，室内保持干燥和良好通风。l 高压细水雾泵组设基础，尺寸为3030X1000mm，基础高出地面找平层200mm，泵组运行荷载为5T。基础强度需土建专业校核。l 增压泵设基础，尺寸为1200x500mm，基础高出地面找平层200mm，增压泵运行荷载为0.3T。基础强度需土建专业校核。l 不锈钢储水水箱基础，水箱外形尺寸（非标尺寸）为400
23、020002500mm（长宽高），基础高度600mm,且水箱顶距泵房顶板不应小于800mm。水箱荷载22T。l 区域控制阀箱型号及尺寸：开式阀箱外形尺寸为550X280X900mm（宽X厚X高），湿式阀箱外形尺寸为550X200X900mm（宽X厚X高）。阀箱底部距离地面800mm，区域阀箱采取暗装时应保证孔洞左右两侧及上侧预留20mm间隙便于安装。2、与暖通专业接口的要求l 高压细水雾开式系统的保护房间在确认发生火灾后，要按要求关闭相关的通风空调系统设备。灭火完毕后立即对房间进行通风。3、与给水排水专业接口的要求l 从管网接2路供水，每路供水流量不小于596L/min,并引至高压细水雾泵房内
24、。l 高压细水雾泵房内应设有排水沟。排水量不小于系统用水量。4、与供电专业接口的要求l 配电系统需分别提供两路AC380V/150KW及两路AC380V/5.5KW电源至消防泵房，接口位置设在高压细水雾泵组及增压泵组控制柜内。进线孔在泵组控制柜底板上，设备金属外壳应作接地保护。l 配电系统需提供一路AC220V/1A消防专用电源线至现场各高压细水雾开式区域控制阀箱内，接口位置在细水雾区域控制阀箱内接线端子排上。l 需为各湿式阀箱提供DC24V消防电源。5、与消防报警控制系统专业接口的要求l 需针对开式系统的每个保护区设置两路火灾探测器。l 需针对开式系统每个保护区主要出入口的内侧设置消防警铃，外侧设置声光报警器和喷雾指示灯，并配置相应的模块。l 针对高压细水雾泵组，在消防控制中心设置远程手动控制高压细水雾泵组启动、停止，并能接收泵组运行及泵组故障信号的装置。l 控制各保护区对应的消防警铃、声光报警器、释放指示灯。l 控制开式保护区对应的区域电动阀，并接收压力开关的反馈信号。l 湿式系统需对流量开关和信号开关进行状态监视。l 在泵房设置报警联动远程启动泵组的控制模块。
