预作用自动喷淋系统设计及布置要点

预作用自动喷淋系统设计及布置要点
摘要:本文系统的介绍了预作用系统的组成、控制原理并结合实际算例介绍了系统平面布置的设计要点。

对于北方不采暖的地下车库设置预作用系统替代干式系统，报警阀布置应分散，计算得DN150的喷淋干管长度不宜超过100米。

关键词:预作用系统,设计
Abstract: this paper introduced the function of the system of the system structure, control principle and with an example introduces system layout design key points. To the north of the heating not underground garage gets set role system alternative dry type system, alarm valve shall be scattered layout, calculated the 2 spray mains length should not be more than 100 meters.
Key words: the function system, design
预作用系统是将火灾自动探测报警技术和自动喷水灭火系统有机地结合的灭火系统。

在准工作状态时配水管道内充入氮气、空气或者为干管，火灾时由火灾自动报警系统自动开启雨淋报警阀后，转换为湿式自动喷水灭火系统。

预作用系统常用于平时忌水渍而不允许出现误喷的场所，例如计算机房、资料库、图书馆、档案室、贵重物品储藏室等场所。

在我国北方地区，由于冬季环境温度低于4゜C，常常用预作用系统替代干式系统，南方地区应用相对较少。

本文系统介绍了预作用系统的组成、控制原理并结合实际算例介绍了系统的设计要点。

一、系统组成及控制
预作用系统由火灾探测系统、闭式喷头、水流指示器、预作用阀组，以及管道和供水设施等组成。

对于阀后充气的预作用系统，还需配置空气压缩机。

系统组成如下图：
图1 预作用系统示意图[国家建筑标准设计图集04S206自动喷水与水喷雾灭火设施安装第19.]
1 信号阀
2 预作用报警阀
3 控制腔供水阀
4 信号阀
5 水流指示器
6 闭式喷头
7 试验信号阀8a水利警铃控制阀8b 水利警铃测试阀9 过滤器10 压力开关11 水力警铃12 试验放水阀13手动开启阀14 电磁阀15 压力表16 压力开关17 安全阀1
8 止回阀1
9 压力表20 空压机21 注水口22 电动阀23 自动排气阀24 末端试水装置25 试水阀26 泄水阀27 火灾探测器28 火灾报警控制器
火灾发生时，由电气专业安装在保护区的感温、感烟火灾探测器发出火警信号传至火灾报警控制器，雨淋阀开启，在很短时间内完成充水过程，从而系统转变成湿式系统。

此即为电气单连锁控制系统（Single Interlock System），只有探测装置动作时才允许水进入到报警阀后的管道系统中，火灾探测器的动作先于喷头的动作。

若有关人员接到报警信号或听到水力警铃声响后，及时扑灭火灾，闭式喷头不会打开喷水，避免水渍造成的损失。

而湿式自动喷水灭火系统发生火灾时喷头首先爆破喷水，管道系统压力失衡，水流则冲过湿式报警阀流向管路。

连锁的预作用系统阀后管道可不充气。

但充气的预作用系统，可检测系统中是否有渗漏现象，提高安全可靠性。

充气系统平时充有0.03MPa（最小空气压力）~0.05MPa（最大空气压力）的空气，当管网渗漏气压距离这个压力警戒值时空压机自动补气,管网气压恢复，空压机停止。

二、系统设计
（1）设计基本参数及喷头选型
预作用系统的喷水强度、作用面积、持续喷水时间、喷头布置、管网水力计算和安装等均与湿式自动喷水灭火系统相同。

但在喷头选型上，若安装普通喷头只能向上安装，安装专用干式喷头时允许向下安装。

为了避免误喷，ESFR喷头和快速反应喷头不得应用于预作用系统。

（2）管路系统
预作用系统的管路布置受到充水时间和管道容积两个条件的制约。

系统的配水管道充水时间不宜大于2min；报警阀后管道最大允许，在工程实践中一般一个报警阀控制配水管道的容积在1500L以内，当正常气压下，打开末端试水装置在60s内出水时，系统管网内的最大容积不宜超过3000L。

从而制约了报警阀后的管道长度。

预作用系统报警阀后的管道系统最大允许容积详下表：
表1预作用系统报警阀后管道系统最大允许容积
我们以地下车库的预作用系统布置为例，对管路系统的容积进行计算。

地下车库按照中危险二级布置喷头。

选取长16.5米，宽10.2米，面积略大于160m2的规则的最不利作用区域。

计算结果详下表。

表2 预作用系统管道容积和充水时间计算表
为了满足管路容积不超过2560L , 计算得DN80的管段长度为10米，DN100的管段长度为60米，DN150的主管长度为100米。

此时校核冲水时间约为75秒，系统容积约2515L，满足系统对最大限值的要求。

由此可见，为保证管段的容积不超过2560L,从报警阀到最不利作用面积入口的主管长度应控制在100米左右。

对于地下车库，报警阀需要分散设置到各防火分区，相邻防火分区也可共用报警阀。

例如笔者设计的某43000平方米的一层地下室，24个防火分区共分布式设置了8个预作用报警阀。

三、其他注意事项
1、为了保证预作用喷水灭火系统在火灾自动探测系统发生故障时仍能正常工作，其系统应设有手动操作装置。

2、预作用系统的配水管道应设快速排气阀。

自动排气阀前应安装电动阀，用于及时开启排气阀排气。

3、在没有取暖设施的地下车库，对于报警阀前的充水管道，需要采用电伴热加热，防止管道冻结。

四、结语
预作用系统可以代替干式系统提高灭火速度和效率，也可代替湿式系统用于防止管道和喷头故障而产生漏水或误喷的场所，适用于对自动喷水灭火系统安全要求较高的建筑物中。

在设计中需要特别注意报警阀后的管路不宜过长，以便发生险情后系统能及时转换成为湿式系统。

参考文献
自动喷水灭火系统设计规范GB50084-2001 （2005版）
国家建筑标准设计图集04S206自动喷水与水喷雾灭火设施安装全国民用建筑工程设计技术措施2009 （给水排水）。