建筑消防与安防技术第四章

第4章消防联动控制系统4.1自动喷水灭火系统4.2消火栓系统的联动控制设计4.3气体（泡沫）灭火系统的联动控制设计4.5防火门及防火卷帘系统的联动设计4.6电梯的联动控制设计4.7消防应急广播系统4.8消防应急照明和疏散指示系统的联动控制4.9消防专用电话的设置4.10消防模块的实现自动喷水灭火系统（1）湿式自动喷水灭火系统（2）干式自动喷水灭火系统（3）预作用自动喷水灭火系统（4）雨淋自动喷水灭火系统（5）水幕系统（6）水喷雾灭火系统（7）住宅快速反应喷水灭火系统自动喷水灭火系统自动喷水灭火系统是一种利用固定管网、喷头能自动喷水灭火，并同时发出火警信号的灭火系统。它利用火灾时产生的光、热，可见或不可见的燃烧生成物及压力等信号传感器而自动起动（在某些类型中，当火灾被扑灭后，能自动停止喷水），将水和以水为主的灭火剂洒向着火区域，用来扑灭火灾或控制火势蔓延。它既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。是随时监视火灾，安全可靠的自动灭火装置。效率高，用水量小，水渍损失少，能把水直接喷向最需要的地方。自动喷水灭火系统两个基本功能：1.能在火灾发生后，自动地进行喷水灭火；2.能在喷水灭火的同时发出警报。我国《高层民用建筑设计防火规范》规定，在高层建筑或建筑群体中，除了设置重要的消火栓灭火系统以外，还要求设置自动喷水灭火系统。自动喷水灭火系统具有安全可靠、灭火效率高，结构简单，使用、维护方便，成本低且使用期长等特点。在灭火初期，灭火效果尤为显著。自动喷水灭火系统根据使用环境和技术要求，分为湿式、干式、雨淋式、预作用式、喷雾式及水幕式等。本节重点介绍湿式灭火系统。湿式自动喷水灭火系统湿式自动喷水灭火系统属于固定式灭火系统。它随时监视火灾，是最安全可靠的灭火装置，适用于室内温度不低于4℃（低于4℃受冻）和不高于70℃（高于70℃失控造成误动作）的场所。湿式自动喷水灭火系统由闭式洒水喷头、湿式报警阀、压力开关、延迟器、水流指示器、管道系统、供水设施、报警装置及控制盘等组成。湿式自动喷水灭火系统的原理是当发生火灾时，由于着火现场温度急剧升高，当温度上升到一定值时，使闭式喷头中玻璃球体内的热敏液体受热膨胀而导致玻璃球炸裂，喷头打开，喷出压力水灭火。喷水后管网压力下降，湿式报警阀自动打开，接通管网和水源以供水灭火。管网中设置的水流指示器感应到水流动时，发出电信号。管网中压力开关在管网压力下降到一定值时，也发出电信号，起动喷淋泵，当水压超过某一规定值时，停止喷淋泵。消防控制室同时接到信号。湿式自动喷水灭火系统示意图编号名称用途编号名称用途1高位水箱贮存初期火灾用水13水池贮存1h火灾用水2水力警铃发出音响报警信号14压力开关自动报警或自动控制3湿式报警阀系统控制阀，输出报警水流15感烟探测器感知火灾，自动报警4消防水泵接合器消防车供水口16延迟器克服水压液动引起的误报警5控制箱接收电信号并发出指令17消防安全指示阀显示阀门启闭状态6压力罐自动起闭消防水泵18放水阀试警铃阀7消防水泵专用消防增压泵19放水阀检修系统时，放空用8进水管水源管20排水漏斗（或管）排走系统的出水9排水管末端试水装置排水21压力表指示系统压力10末端试水装置试验系统功能22节流孔板减压11闭式喷头感知火灾，出水灭火23水表计量末端试验装置出水量12水流指示器输出电信号，指示火灾区域24过滤器过滤水中杂质湿式自动喷水灭火系统示意图主要部件表控制框图湿式自动喷水灭火系统主要部件（1）水流指示器（水流开关）（2）压力开关（3）闭式洒水喷头（4）湿式报警阀（5）延迟器（6）压力罐与稳压泵结合干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℃或年采暖期超过240天的不采暖房间，或高于70m的建筑物、构筑物内。它是除湿式系统以外使用历史最长的一种闭式自动喷水灭火系统。系统主要由喷头、水流指示器、低气压报警开关、气压开关、止向阀、加速器、压力表、报警控制器、水泵启动箱及供水设备等组成，如图4-7所示。平时报警阀后管网充以有压气体，水源至报警阀管段内充以有压水。空气压缩机把压缩空气通过单向阀压入干式阀至整个管网之中，把水阻止在管网以外（即干式阀以下）。系统工作原理是当发生火灾时，闭式喷头周围的温度升高，在达到其动作温度时，闭式喷头的玻璃球爆裂，喷水口开放。首先喷射出来的是空气，随着管网压力下降，水即顶开干式阀门流入管网，并由闭式喷头喷水灭火。干式喷洒水灭火系统组成示意图干式喷洒水灭火系统动作程序图预作用自动喷水灭火系统该系统中采用了一套火灾自动报警装置，即系统中使用了感烟火灾探测器，使火灾报警更为及时。当发生火灾时，火灾自动报警系统首先报警，并通过外部触点打开排气阀，迅速排出管网内预先充好的压缩空气，使消防水进入管网。当火灾现场的温度升高到闭式喷头动作温度时，喷头打开，系统开始喷水灭火。因此，在系统喷水灭火之前的预作用，不但使系统有更及时的火灾报警，同时也克服了干式喷水灭火在喷头打开后，必须先放走管网内压缩空气才能喷水灭火而耽误的灭火时间，从而避免了湿式灭火系统存在消防水渗漏而污染室内装修的弊病。预作用喷水灭火系统由火灾探测系统、闭式喷头、预作用阀及充以有压或无压气体的管网组成。喷头打开之前，管道内气体排出，并充以消防水。预作用系统工作原理是当发生火灾时，探测器探测后，通过报警控制器发出火警信号，并由其外控触点使电磁阀得电开起（或由手动开起），预先开起排气阀，排出管网内的压缩空气，起动预作用阀使管网内充满水。当火灾现场温度使闭式喷头动作时，即刻喷淋灭火。预作用喷水灭火系统集中了湿式与干式灭火系统的优点，同时可以做到及时报警，因此，在智能楼宇中得到越来越广泛的应用。预作用自动喷水灭火系统示意图1-高位水箱2-水力警铃3-预作用阀4-消防水泵接合器5-控制箱6-压力罐7-消防水泵8-进水管9-排水管10-末端试水装置11-闭式喷头12-水流指示器13-水池14、16、17-压力开关15-空压机18-电磁阀19、20-截止阀21-消防安全指示阀22-探测器23-电铃24-紧急按钮25-过滤器26-节流孔板27-排气阀28-水表29-压力表雨淋自动喷水灭火系统雨淋喷水灭火系统采用开式喷头，开式喷头无感温释放元件，按结构有双壁下垂型、单壁下垂型、双壁直立型和单壁直立型等四种。当雨淋阀动作后，保护区上所有开式喷头一起自动喷水，形似下雨降水，大面积均匀灭火，效果十分显著。但这种系统对电气控制要求较高，不允许有误动作或不动作现象。此系统适用于需要大面积喷水灭火并需要快速制止火灾蔓延的危险场所，如剧院舞台、大型演播厅等。该系统在结构上与湿式喷水灭火系统类似，只是该系统采用了雨淋阀而不是湿式报警阀。如前所述，在湿式喷水灭火系统中，湿式报警阀在喷头喷水后便自动打开，而雨淋阀则是由火灾探测器起动、打开，使喷淋泵向灭火管网供水。因此，雨淋阀的控制要求自动化程度较高，且安全、准确、可靠。当发生火灾时，被保护现场的火灾探测器动作，起动电磁阀，从而打开雨淋阀，由高位水箱供水，经开式喷头喷水灭火。当供水管网水压不足，经压力开关检测并起动消防喷淋泵，补充消防用水，以保证管网水流的流量及压力。为充分保证灭火系统用水，通常在开通雨淋阀的同时，就应当尽快起动消防水泵。雨淋喷水灭火系统中设置的火灾探测器，除能起动雨淋阀外，还能将火灾信号及时输送至报警控制柜（箱），发出声、光报警，并显示灭火地址。雨淋喷水灭火系统还能及早地实现火灾报警，灭火时，压力开关、水力警铃（系统中未画出）也能实现火灾报警。雨淋喷水灭火系统示意图1-高位水箱2-水力警铃3-雨淋阀4-水泵接合器5-电控箱6-手动阀7-消防水泵8-进水管9-电磁阀10-开式喷头11-闭式喷头12-传动管13--探测器14-水池水幕系统该系统的开式喷头沿线状布置，将水喷洒成水帘幕状，发生火灾时主要起阻火、冷却、隔离作用，是不以灭火为主要直接目的的一种系统。该系统适用于需防火隔离的开口部位，如舞台与观众之间的隔离水幕、消防防火卷帘的冷却等。水幕系统由火灾探测器、报警装置、雨淋阀（或手动快开阀）、水幕喷头、管道等组成，如图所示为水幕系统结构图。控制阀后的管网，平时管网内不蓄水，当发生火灾时，探测器或人发现后，自动或手动开起控制阀（可以是雨淋阀、电磁阀、手动阀门），管网中有水后，通过水幕喷头喷水，进行阻火、隔火、冷却防火隔断物等。水幕系统结构图1-水池2-水泵3、6-止回阀4-阀门5供水闸阀7-雨淋阀8、11-放水阀9-试警铃阀10警铃管阀12-滤网13-压力开关14-水力警铃15-手动快开阀16-压力表17-电磁阀18紧急按钮19-电铃20-感温玻璃球喷头21-开式水暮喷头22-水箱水喷雾灭火系统水喷雾灭火系统属于固定式灭火系统，根据需要可设计成固定式和移动式两种装置。移动式喷头可作为固定装置的辅助喷头。固定式灭火系统的起动方式。可设计成自动和手动控制系统，但自动控制系统必须同时设置手动操作装置。手动操作装置应设在火灾时容易接近便于操作的地方。水喷雾灭火系统由开式喷头、高压给水加压设备、雨淋阀、探测器、报警控制器等组成，如图所示为水喷雾灭火系统示意图。水的雾化质量的好坏与喷头的性能及加工精度有关。如供水压力增高，水雾中的水粒变细，有效射程也增大，考虑到水带强度、功率消耗及实际需要，中速水雾喷头前的水压一般为0.35～0.8MPa。该系统用喷雾喷头把水粉碎成细小的水雾滴之后喷射到正在燃烧的物质表面，通过表面冷却、窒息以及乳化、稀释的同时作用实现灭火。由于水喷雾具有多种灭火机理，使其具有适用范围广的优点，不仅可以提高扑灭固体火灾的灭火效率，同时由于水雾具有不会造成液体火飞溅、电气绝缘性好的特点，故在扑灭可燃液体火灾、电气火灾中均得到了广泛的应用。水喷雾灭火系统示意图1-报警控制器2-定温探测器3-差温探测器4-现场声报器5-联动箱6-防爆遥控现场电起动7-配水干管（平时通大气）8-中速水雾喷头或高速喷射器9-报警截止阀10-ZSPL20型过滤器11-ZSJn型内外水力警铃12-水力警铃排水13-节流阀14-报警试验阀15-泄放试验阀16-止回阀17-蝶阀18-电磁阀19-雨淋阀20-应急球阀21-节流孔22-节流阀23-ZSY雨淋阀装置24-截止阀25-供水压力表26-水泵结合器27-泄放检验管排水28-漏斗排水住宅快速反应喷水灭火系统目前，防火灭火已经普遍应用于建筑物中，包括低层住宅也同样设置消防系统，于是也就形成了住宅快速反应喷水灭火系统。住宅快速反应喷水灭火系统由快速反应喷头和标准的住宅用管道及配件组成，与民用自来水供水系统相连接。这种系统供水来源接自市政供水管。当住宅内发生火灾时，如果火灾现场的温度达到喷头的设定温度（57℃或68℃）时，喷头炸裂喷水灭火，水流指示器动作，同时报警电铃响。因为喷头喷水快，系统灭火也迅速，所以称之为快速反应喷水灭火系统。住宅快速反应喷水灭火系统示意图室内消火栓系统的组成室内消火栓给水系统是由消防给水基础设施、消防给水管网、室内消火栓设备、报警控制设备及系统附件等组成。消防给水基础设施包括市政管网、室外消防给水管网及室外消火栓、消防水池、消防水泵、消防水箱、增压稳压设备、水泵接合器等。该设施的主要任务是为系统储存并提灭火用水。给水管网包括进水管、水平干管、消防竖管等，其任务是向室内消火栓设备输送灭火用水。室內消火栓包括水带、水枪、水喉等，是供人员灭火使用的主要工具。系统附件包括各种阀门、屋顶消火栓等。报警控制设备用于起动消防水泵。室内消火栓系统的工作原理临时高压消防给水系统是建筑中最为普遍的消防给水方式，在临时高压消防给水系统中，系统设有消防泵和高位消防水箱。火灾发生后，现场的人员可打开消火栓箱，将水带与消火栓栓口连接，打开消火栓的阀门，消火栓即可投入使用。消火栓使用时，系统内出水干管上的低压压力开关、高位消防水箱出水管上设置的流量开关，或报警阀压力开关等的动作信号直接联锁起动消火栓泵为消防管网持续供水。在供水的初期，由于消火栓泵的起动有一定的时间延迟，所以其初期供水由高位消防水箱供水（储存10min的消防水量）。（