某医院高层建筑自动喷水灭火系统设计

某医院高层建筑自动喷水灭火系统设计内容摘要：

系统、干湿式自动喷水灭火系统、预作用自动喷水灭火系统、重复启闭预作用灭火系统、闭式自动喷水 泡沫联用系统等；开式自动喷水灭火系统可分为雨淋灭火系统、水幕系统、水喷雾灭火系统、雨淋自动喷水 泡沫联用系统等。 如图 21 所示。 湿式 自动喷水灭火系统 湿式自动喷水灭火系统是世界上使用最早、应用最广泛、灭火速度快、控火效率较高，系统比较 简单的一种自动喷水灭火系统。 系统的组成和工作原理 湿式喷水灭火系统是由闭式喷头、管道系统、湿式报警阀、报警装置和供水设施等组成，详见图 22 和表 21 所示。 由于该系统在报警阀的前后管道内始终充满着压力水，故称湿式喷水灭火系统。 7 图 21 自动喷水灭火系统的分类 Figure21 automatic sprinkler system 图 22 湿式自动喷水灭火系统 Figure23 wet automatic sprinkler system 自 动喷水灭火系统 闭式系统 开式系统 湿式系统 干式系统 干湿式系统 预作用系统 重复启闭预作用系统 雨淋系统 水幕系统 8 表 21 主要部件表 Table21 main ponent 编号 名称 用途 1 高位水箱 储存初期火灾用水 2 水力警铃 发出音响报警信号 3 湿式报警阀 系统控制阀，输出水流报警 4 消防水泵接合器 消防车供水口 5 控制箱 接收电信号并发出指令 6 压力罐 自动启闭消防水泵 7 消防水泵 专用消防增压泵 8 供水管 提供消防用水 9 排水管 末端试水装置排水 10 末端试水装置 试验系统功能 11 闭式喷头 感知火灾，出水灭火 12 水流指示器 输出电信号，指示火灾区域 13 水池 储存 1h 火灾用水 14 压力开关 自动报警或自动控制 15 感烟探测器 感知火灾，自动报警 16 延迟器 克服水压波动引起的误报警 17 消防安全指示阀 显示阀门启闭状态 18 放水阀 试警铃阀 19 放水阀 检修系统时，放空用 20 排水漏斗（或管） 排走系统的出水 21 压力表 指示系统压力 22 节流孔板 减压 23 水表 计量末端试水装置出水量 24 过滤器 过滤水中杂质 湿式喷水灭火系统工作原理 ，如图 23 所示， 火灾发生时，高温火焰或高温气流使闭式喷头的热敏元件炸裂或融化脱落，喷水灭火。 此时，管网中的水由静止变为流动，则水流指示器就被感应送出信号。 在报警控制 9 器上指示某一区域已在喷水，持续喷水造成湿式报警阀的上部水压低于下部水压，原来处于关闭状态的阀片自动开启。 图 23 湿式喷水灭火系统工作原理流程图 Figure23 wet sprinkler systems principle chart 此时，压力水通过湿式报警阀，流向干管和配水管，同时进入延迟器，继而压力开关动作、水力警铃发出火警声号。 此外，压力开关直接连锁自动启闭消防水泵或根据水流指示器和压力开关的信号，控制器自动启动消防水泵向管网加压供水，达到持续自动喷水灭火的目的。 系统 应用范围 及优点 由于始终充满水的系统管网会受到环境温度的限制，该系统适用于室内温度为 4~70186。 C 的建筑物、构筑物内（不能用水扑救的建筑物和构筑物除外） [4]。 湿式喷水灭火系统具有以下优点 ： 1， 灭火速度快，控火率高； 2， 系统结构简单，施工、管理方便； 3， 建设投资和经常管理费用较省； 4， 虽受环境温度限制，但其相对于其他喷水灭火系统而言，其适用范围最广。 发生火灾 闭式喷头动作喷水 水流指示器动作 湿式报警阀动作 压力开关报警 消防控制室 启动水泵 值班室 末端试验装置 水力警铃报警 报告与传送指令 10 干式、干湿式自动喷水灭火系统 干 式自动喷水灭火系统适用于室内温度低于 4℃或采暖期超过 240d 的不采暖房间，或高于 70℃的建筑物、构筑物内 [4]。 干式自动喷水灭火系统，在发生火灾时，在火源处温度上升，使火源上方喷头开启，首先排除管网中的压缩空气，致使灭火管网中的压力下降，干式报警阀阀前压力大于阀后压力，干式报警阀开启，水流流向喷水管网，开始喷水灭火。 干湿式自动喷水灭火系统是在干式系统的基础上，为了克服干式系统控火率较低的缺点而产生的一种交替式自动喷水灭火系统。 在冬季，管网内充有压力气体，系统为干式；在温暖季节，管网内充水，系统为湿式。 干式系统的主要特点： 1 不受环境温度 的制约 ； 2 比湿式系统投资高 ； 3 施工和平时管理比较复杂 ； 4 灭火速度比湿式系统慢。 预作用自动喷水灭火系统 同时具备了湿式喷水灭火系统和干式喷水灭火系统的特点，克服了干式系统灭火效率低，湿式系统易产生水滞的缺陷，适用于干式系统、湿式系统和干湿式系统都能适用的场所。 预作用系统平时管网内充以低压压缩空气或氮气，火灾时，由火灾探测系统自动开启预作用阀，使管道重水呈湿式系统。 火灾时，由火灾探测系统探测到火灾，通过火灾报警控制器或手动开启预作用阀，开启排气阀，向管网充水，当火源处温度继续上升，喷头动作喷 水。 当火灾报警控制器发生故障时，喷头开启，由于管网内排气后气压下降，由压力开关探测到管网内压力骤降的情况，压力开关发出报警信号，预作用阀启动，供水灭火。 预作用系统的主要特点： 1 预作用系统将电子技术、自动化技术结合起来，集湿式系统和干式系统的特点于一身，克服了干式系统喷水迟缓和湿式系统由于误动作而造成水滞损失的缺点 ； 2 预作用系统的早期报警和系统的自动监测功能，能随时发现系统中 11 的渗漏和损坏情况，提高了可靠度 ； 3 预作用系统组成较为复杂，投资也要高于其他系统。 雨淋 灭火系统 雨淋灭火系统为开式自动 喷水灭火系统的一种。 系统所使用的喷头为开始喷头，发生火灾时，系统保护区域上的所有喷头一起喷水灭火，形似下雨降水。 适用于面积较大的公共场所和生产危险性较大的场所。 雨淋 系统的主要特点： 1 灭火反应快 ， 采用火灾探测传动装置来控制系统的启动。 2 控制面积大，用水量大。 水幕 灭火系统 消防水幕系统是降水喷洒成水帘幕状，用以冷却防火分隔物，提高其耐火性能；或造成防火水帘，防止火焰穿过开口部位，防止火势扩大和蔓延的设施。 水幕系统的动作方式和工作原理与雨淋系统相同。 同样具有灭火反应快，控制面积大，用水量大等特 点。 自动喷水灭火系统的选择 设置闭式喷水灭火系统的建构筑物 [5]： （ 1）大于或等于 50000 纱锭的棉纺厂的开包，清话车间；大于或等于50000 纱锭的棉纺厂的分级；服装，针织高层厂房；面积超过 1500 2m 的木器厂房；火柴厂的烤梗，筛选部位；泡沫塑料厂的预发，成型，切片，压花部位； （ 2）每座占地面积超过的棉，毛，丝，麻，化纤，毛皮及其制品库房；每座占地面积超过 600 2m 的香烟，火柴库房；建筑面积超过 500 2m 的可燃物品的地下库房；可燃，难燃物品的高架库房和高层库房；省级以上或藏书量超过 100 万册图书馆的书库； （ 3）超过 1500 个座位的剧院，观众厅，舞台上部，化妆室，道具室，储藏室，贵宾室；超过 2020 个座位的会堂或礼堂的观众厅，舞台上部，储藏室，贵宾室；超过 3000 个座位的体育馆，观众厅的吊顶上部，贵宾室，器材室，运动员休息室； （ 4）省级邮政楼的信函和包裹分检间，邮袋库； （ 5）每层面积超过 3000 2m 或建筑面积超过 9000 2m 的百货楼，展览 12 厅； （ 6）设有空气调节系统的旅馆，综合办公楼内的走道，办公室，餐厅，商店，库房和无楼层服务台的客房； （ 7）飞机发动机实验台的准备部位； （ 8）国家级文物保护单位的重点砖木或结构建筑； （ 9）一类高层民用建筑的主体建筑和与主体建筑相连的附属建筑的下列部位：舞台，贯众厅，展览厅，多功能厅，门厅，电梯厅，舞厅，餐厅，厨房，商场营业厅和保龄球房等公共活动用房；走道，办公室和旅馆的客房；超过 25 辆的汽车停车库和可燃物品库房 ；自动扶梯底部和垃圾道顶部；避难层或避难区； （ 10）二类高层民用建筑中的商场营业厅，展览厅，可燃物陈列室； （ 11）建筑高度超过 100m 的超高层建筑； （ 12）高层民用建筑物顶层附设的观众厅，会议厅； （ 13）Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类地下停车库，多层停车库和底层停车库； （ 14）人防工程的下列部位：使用面积超过 1000 2m 的商场、医院、旅馆、餐厅、展览厅旱冰场、体育场、舞厅、电子游艺场、丙类生产车间、丙类和丁类物品库房等；超过 800 个座位的电影院、礼堂的观众厅，且吊顶 下面至观众席地面的高度不超过 8 米，舞台面积超过 200 2m 时。 湿式自动喷水灭火系统是世界上使用最早、应用最广泛、灭火速度快、控火效率较高，系统比较简单的一种自动喷水灭火系统。 目前世界上 已安装的自动喷水灭灰系统中有 70%以上是采用了 湿式自动喷水灭火系统 ， 在国内外安装使用已有 100 多年的历史 ， 具有较丰富的设计安装和管理经验 ，系统的可靠性好等优点。 适用于 室内温度为 4~70186。 C 的建筑物、构筑物内（不能用水扑救的建筑物和构筑物除外）。 比较闭式自动喷水灭火系统的几种类 型的应用范围， 洛阳地区常年最高气温 ，平均气温。 本设计工程为高层医院外科病房楼，有较高的系统可靠性要求，因此 采用湿式喷水灭火系统。 13 3 自 动喷水灭火系统设计 本文以洛阳 河南科技大学第一附属医院新区医院外科病房楼 为例，进行自动喷水灭火系统设计。 工程概况 本设计建筑物为河南科技大学第一附属医院新区医院外科病房楼， 该工程位于洛阳新区关林路与学府路交叉口西北角， 地上共十九层，地下一层 ， 第三层与第四层之间设有技术层 ， 建筑面积 43730 2m ， 建筑高度， 属于一类高层建筑。 仅有一条城市给水管道供水 ， 管径直径150mm， 水压。 表 31 建筑分 类 Table31 architecture classification 名称 一类 二类 居住 建筑 高级住宅 十九层及十九层以上地普通住宅 十层至十八层地普通住宅 公共 建筑 3. 建 筑 高 度 超 过 50m 或 每 层 建 筑 面 积 超 过1000 2m 的商业楼、展览楼、综合楼、电信楼、财贸金融楼 4. 建 筑 高 度 超 过 50m 或 每 层 建 筑 面 积 超 过1500 2m 的商住楼 （含计划单列市）广播电视楼 （含计划单列市）电力调度楼 （含计划单列市）邮政楼、防灾指挥调度楼 100 万册的图书馆、书库 、科研楼、档案楼 50m 的教学楼和普通的旅馆、办公楼、科研楼、档案楼等 1. 一类建筑以外商业楼、展览楼、电信楼、财贸金融楼、商住楼、图书馆、书库 、防灾指挥调度楼、广播电视楼、电力调度楼 3. 建筑 高 度 不 超 过50m 的教学楼和普通的旅馆、办公楼、科研楼、档案楼等 14 《高规》 规定，一类高层建筑的耐火等级应为一级，二类高层建筑的耐火等级不应低于二级。 群房的耐火等级不应低于二级。 高层建筑地下室的耐火等级应为一级 [6]。 参照表 31[6]的相关规定，本设计建筑医院外科病房楼属于高层公共建筑中的一类建筑，其耐火等级应达到一级耐火等级标准。 设计依据 （ 1） GB500842020（ 2020 年版 ），《自动喷水灭火系统设计规范》（以下简称《喷规》 ）； （ 2） GB5004595（ 2020 年版 ），《高 层民用建筑设计防火规范》（以下简称《高规》） ； （ 3） GB50016（ 2020 年版），《建筑设计防火规范》（以下简称《建规》） ； （ 4） GB5009898（ 2020 年版），《人民防空工程设计防火规范》 ； （ 5） GB5006797，《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》 ； （ 6）黄晓家，姜文源主编．自动喷水灭火系统设计手册 ； （ 7） 简易自动喷水灭火系统应用技术规程。 危险等级划定 根据《自动喷水灭火系统设计规范》设置火灾危险等级举例见表 32[4]。 根据表 32 设置场所火灾危险等级举例可知，本设计 建筑医院外科病房楼火灾危险等级为中危险 I 级。 表 32 火灾危险等级的设置 Table32 fire danger level setting 火灾危险等级 设置场所举例 轻危险级 建筑高度为 24m 及以下的旅馆、办公楼；仅在走道设置闭式系统的建筑等。 中 危 险 级 I 级 （ 1）高层民用建筑：旅馆、办公楼、综合楼、邮政楼、金融电信楼、指挥调度楼、广播电视楼（塔）等； （ 2）公共建筑（含单、多高层）：医院、疗养院；图书馆（书库除外）。