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1、5.5 自动喷水灭火系统的水力计算,第5章建筑消防系统,5.5 自动喷水灭火系统的水力计算1 消防用水量及水压,自动喷水灭火系统设计的基本参数应按自动喷水灭火系统设计规范GB500842001的规定选取，民用建筑和工业厂房的自动喷水灭火系统设计基本参数应按表3-13确定，仓库的自动喷水灭火系统设计基本参数按表3-14确定。自动喷水灭火系统的持续喷水时间，应按火灾持续时间不小于1小时确定。,3.4.1 消防用水量及水压,民用建筑和工业厂房的自动喷水灭火系统设计参数 表3-13,5.5 自动喷水灭火系统的水力计算1 消防用水量及水压,自动喷水灭火系统管网水力计算的目的在于确定管网各管段管径、计算管
2、网所需的供水压力、确定高位水箱的设置高度和选择消防水泵。目前我国关于自动喷水灭火系统管道水力计算方法有两种：,管网水力计算,作用面积法是自动喷水灭火系统设计规范推荐的计算方法。,1.作用面积法,5.5 自动喷水灭火系统的水力计算2 管网水力计算,2.特性系数法,计算过程和步骤布置喷淋系统，绘制系统图；确定最不利区域、最不利计算管路；【作用面积法】选定自动喷水灭火系统中最不利工作作用面积（以F表示）的位置，此作用面积的形状宜采用正方形或长方形，当采用长方形布置时，其长边应平行于配水支管，边长宜为1.2F1/2。作用面积选定后，从最不利点喷头开始，依次计算各管段的流量和水头损失，直至作用面积内最末
3、一个喷头为止。以后管段的流量不再增加，仅计算管道水头损失。,5.5 自动喷水灭火系统的水力计算2 管网水力计算,1)喷头的出流量应按下式计算：,式中 K 喷头的流量特征系数；P喷头工作压力；,根据管道估算表5-13来初步估算管径，并计算和校核各管道允许流速小于5m/s，超过规定值，重新调整管径。,5.5 自动喷水灭火系统的水力计算2 管网水力计算,2）系统的设计流量，应按最不利点处作用面积内喷头同时喷水的总流量确定：,系统的理论计算流量，应按设计喷水强度与作用面积的乘积确定：,由于各个喷头在管网中的位置不同，所处的实际压力亦不同，喷头的实际喷水量与理论值有偏差，自动喷水灭火系统设计秒流量可按理
4、论值的1.151.30倍计算。,5.5 自动喷水灭火系统的水力计算2 管网水力计算,3)沿程水头损失和局部水头损失,沿程水头损失应按下式计算：,式中 h 沿程水头损失，MPa；l管道长度，m；,管道的局部水头损失可按其沿程水头损失的20%采用。,4)计算作用面内的平均喷水强度,5)校核最小保护面积的4个喷水强度，是否满足要求。,5.5 自动喷水灭火系统的水力计算2 管网水力计算,5）系统供水压力或水泵所需扬程 自动喷水灭火系统所需的水压应按下式计算：,式中 H 系统所需水压或水泵扬程，MPa；h 管道的沿程和局部水头损失的累计值，MPa；湿式报警阀、水流指示器取值0.02 MPa，雨淋阀取值0
5、.07 MPa；P0最不利点处喷头的工作压力，MPa；Z 最不利点处喷头与消防水池的最低水位或系统入口管水平中心线之间的高程差，MPa；,5.5 自动喷水灭火系统的水力计算2 管网水力计算,6）管道系统的减压措施 自动喷水灭火系统分支多，每个喷头位置不同，喷头出口压力也不同。为了使各分支管段水压均衡，可采用减压孔板、节流管或减压阀消除多余水压。减压孔板、节流管的结构示意图见图3-20,（a）减压孔板结构示意图（技术要求：L1=D1；L3=D3）（b）节流管的结构示意图图3-20 减压孔板、节流管的结构示意图,5.5 自动喷水灭火系统的水力计算2 管网水力计算,减压阀减压阀应设在报警阀组入口前，
6、为了防止堵塞，在入口前应装设过滤器。垂直安装的减压阀，水流方向宜向下。,特性系数法是从系统设计最不利点喷头开始，沿程计算各喷头的压力、喷水量和管段的累积流量、水头损失，直至某管段累计流量达到设计流量为止。此后的管段中流量不再累计，仅计算水头损失。,2.特性系数法,减压阀,5.5 自动喷水灭火系统的水力计算2 管网水力计算,这种计算方法偏于安全，在系统中除最不利点喷头外的任何喷头的喷水量，和任意4个相邻喷头的平均喷水量均高于设计要求。该方法适用于严重危险级建、构筑物的自动喷水灭火系统以及雨淋、水幕系统。,2.特性系数法,5.5 自动喷水灭火系统的水力计算2 管网水力计算,第5章建筑消防系统,5.
7、6 其他固定灭火设施简介,其他固定灭火设施,因建筑物使用功能不同，其内的可燃物质性质各异，因此，仅使用水做为消防手段不能达到扑救火灾的目的，甚至还会带来更大的损失。应根据可燃物的物理、化学性质，采用不同的灭火方法和手段，才能达到预期的目的。,干粉灭火系统,卤代烷灭火系统,二氧化碳灭火系统,泡沫灭火系统,蒸汽灭火系统,烟雾灭火系统,固定消防水炮灭火系统,原理,干粉灭火系统,以干粉作为灭火剂的灭火系统称为干粉灭火系统。干粉灭火剂是一种干燥的、易于流动的细微粉末，平时贮存于干粉灭火器或干粉灭火设备中，灭火时靠加压气体（二氧化碳或氮气）的压力将干粉从喷嘴射出，形成一股携夹着加压气体的雾状粉流射向燃烧物
8、。,干粉灭火系统,扑救燃烧过程能释放氧气或提供氧源化合物的火灾；燃烧过程中具有阴火的火灾；精密仪器、精密电气设备、电子计算机等场所发生的火灾。,适用范围,易燃、可燃液体燃料或可熔化固体的火灾；可燃气体或液体因压力喷射而形成的火灾；室内外变压器、油浸开关等电气设备火灾；木材、造纸、印刷、棉纺、胶带等明火燃烧的火灾；钾、钠、镁、铝镁合金、钛、铝钛合金、锆、锂等金属发生的火灾。,不适用于,干粉灭火系统,BC类干粉根据其制造基料的不同有钠盐、钾盐、氨基干粉之分。这类干粉适用于扑救易燃、可燃液体如汽油、润滑油等火灾，也可用于扑救可燃气体（液化气、乙炔气等）和带电设备的火灾。ABC类干粉按其组成的基料有磷
9、酸盐、硫酸铵与磷酸铵混合物和聚磷酸铵之分。这类干粉适用于扑救易燃液体、可燃气体、带电设备和一般固体物质如木材、棉、麻、竹等形成的火灾。D类火灾专用灭火剂，当其投加到某些燃烧金属时，可与金属表层发生反应而形成熔层；而与周围空气隔绝，使金属燃烧窒熄。,干粉有普通型干粉（BC类）、多用途干粉（ABC类）和金属专用灭火剂（D类火灾专用干粉）。,泡沫灭火系统,是应用泡沫灭火剂，使其与水混溶后产生一种可漂浮、粘附在可燃、易燃液体、固体表面，或者充满某一着火物质的空间，达到隔绝、冷却，使燃烧物质熄灭。,原理,1.化学泡沫灭火剂,2.蛋白质泡沫灭火剂,3.合成型泡沫灭火剂,泡沫灭火剂,3.7 其他固定灭火设施
10、3.7.2 泡沫灭火系统,首先应根据可燃物性质选用泡沫液，如液下喷射时应选用氟蛋白泡沫液或水成膜泡沫液。,泡沫灭火系统广泛应用于油田、炼油厂、油库、发电厂、汽车库、飞机库、矿井坑道等场所。泡沫灭火系统按其使用方式有固定式（如图3.25所示）、半固定式和移动式之分，按泡沫喷射方式有液上喷射、液下喷射和喷淋方式之分，按泡沫发泡倍数有低倍、中倍和高倍之分。,选用和应用泡沫灭火系统时，,3.7 其他固定灭火设施,泡沫灭火系统,卤代烷灭火系统,一氯一溴甲烷（CH2ClBr；简称1011）、二氟二溴甲烷（CF2Br2；简称1202）、二氟一氯一溴甲烷（CF2ClBr；简称1211）、三氟一溴甲烷（CF3B
11、r；简称1301）、四氟二溴乙烷（C2F4Br2；简称2402）。,卤代烷灭火系统是把具有灭火功能的卤代烷碳氢化合物作为灭火剂的消防系统。,目前这类灭火剂主要有,卤代烷灭火系统,通过溴和氢等卤素氢化物的化学催化作用，抑制燃烧反应。当1301和1211施放到燃烧区，在高温中分解产生CF3原子团和Br原子等与燃烧过程中大量的OH、O、H进行反应生氟化氢、溴化氢等使燃烧链打断达到灭火的目的。,原理,二氧化碳灭火系统,二氧化碳灭火系统是一种纯物理的气体灭火系统。这种灭火系统具有不污损保护物、灭火快、空间淹没效果好等优点。,由于二氧化碳灭火系统可用于扑灭某些气体、固体表面、液体和电器火灾。一般可以使用卤
12、代烷灭火系统场合均可以采用CO2灭火系统，加之卤代烷灭火剂因氟氯施放可破坏地球的臭氧层，为了保护地球环境，CO2灭火系统日益被重视。,3.7 其他固定灭火设施3.7.4 二氧化碳灭火系统,但这种灭火系统造价高，灭火时对人体有害。CO2 灭火系统不适用于扑灭含氧化剂的化学制品如硝酸纤维、赛璐珞、火药等物质燃烧，不适用于扑灭活泼金属如锂、钠、钾、镁、铝、钛、镉、铀、钚火灾，也不适用于金属氢化物类物质的火灾。,蒸汽灭火系统,这种灭火系统只有在经常具备充足蒸汽源的条件下才能设置。蒸汽灭火系统适用于石油化工、炼油、火力发电等厂房，也适用于燃油锅炉房、重油油品等库房或扑救高温设备。蒸汽灭火系统具有设备简单、造价低、淹没性好等优点，但不适用于体积大、面积大的火灾区，不适用于扑灭电器设备、贵重仪表、文物档案等火灾。,蒸汽灭火工作原理 是在火场燃烧区内，向其施放一定量的蒸汽时，可产生阻止空气进入燃烧区效应而使燃烧窒息。,烟雾灭火系统,烟雾灭火系统主要用在各种油罐、和醇、酯、酮类贮罐等初起火灾。,烟雾灭火系统的发烟剂是以硝酸钾、三聚氰胺、木炭、碳酸氢钾、硫磺等原料混合而成。发烟剂装于烟雾灭火容器内，当使用时，使其产生燃烧反应后释放出烟雾气体，喷射到开始燃烧物质的罐装液面上的空间；形成又厚又浓的烟雾气体层，这样，该罐液面着火处会受到稀释、覆盖和抑制作用而使燃烧熄灭。,
