自动喷水灭火系统设计.docx

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自动喷水灭火系统设计

毕业设计

自动喷水灭火系统设计

毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明

原创性声明

本人郑重承诺：

所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。

尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。

对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。

作者签名：

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指导教师签名：

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使用授权说明

本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：

按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。

作者签名：

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1绪论

1.1前言

1.1.1自动喷水灭火系统的历史与发展

自动喷水灭火系统是随着19世纪工业化革命，特别是棉纺织工业的发展而发展，它首先在英国以穿孔管的形式诞生，应用在剧院，其后在美国应用在棉纺织工业，并逐渐发展成为系统完整、组件齐全的高效全天候的自动喷水灭火系统，现已广泛应用于工业和民用建筑中，以及居住建筑。

目前发达国家己经发展到由工业场所安装，到民用建筑，以及住宅，即自动喷水灭火系统己经安装在各种建筑中。

我国改革开放后，随着经济实力的不断提高，自动喷水灭火系统己经在工程建设中大面积应用。

自动喷水灭火系统目前有3个发展方向，一是水滴向细或超细方向发展和演变。

第二个发展方向是水滴向大或者超大水滴方向发展，目的是更强有力地穿透烟羽流和火焰，到达燃烧物的着火表面。

第三个方向是闭式喷头向快速反应方向发展。

1.1.2目前建筑消防的主要措施

（1）防火分区系统

防火分区系统在我国设置普遍。

它采用相应耐火性能的建筑构件或防火分隔物，将建筑物人为划分为在一定时间内防止火灾向同一建筑物的其它部分蔓延的局部空间。

设置的目的是利用防火墙、板、防火门、防火卷帘等装置将火势封闭在一局部空间内，阻止其蔓延，以有利于消防扑救。

防火分区本身并不能灭火，必须有其它灭火系统配合才能把火灭掉。

否则火势会把该区可燃物燃尽，或破坏掉分隔物，向其它部分蔓延。

（2）火灾自动报警系统

火灾自动报警系统是由触发装置、火灾报警装置以及其它辅助功能的装置组成的火灾报警系统。

它是人们为了早期发现通报火情，并及时采取有效措施控制和扑灭火灾而设置在建筑物中或其它场所的一种自动消防设施。

从火灾报警系统的设置目的可以看出，火灾自动报警系统本身并不能进行灭火，它仅是通知火情的发生。

它必须有其它灭火系统与之联动才能实现灭火，否则火势将蔓延下去。

（3）消火栓灭火系统

消火栓灭火系统长期作为一种最基本的灭火设备，占据着我国的消防体系的主导地位，从数百米的超高层到几米的低层建筑都设有。

其实施灭火需要两个基本要素:

一是消火栓设备，二是消火栓的使用者一消防队员。

消火栓灭火系统灭火、控火的范围及效果受到许多因素的影响，例如:

消防队员到达火灾现场的时间、消火栓水柱到达火源的难易程度、建筑物内可燃物的多少、火势蔓延的快慢等。

（4）自动喷水灭火系统

自动喷水灭火系统依靠闭式喷头或开式喷头喷水灭火。

喷头集火情探测与喷水技术于一体，建筑物内失火后燃烧产生的热量使喷头的热敏元件启动，喷头喷水灭火。

同时系统中的水流指示器向消防控制中心报警，并显示失火地点。

报警阀的压力开关也向消防控制中心报警并启动消防水泵。

水力警铃也同时发出声音报警。

自动喷水灭火系统实施灭火仅仅依靠其系统本身，而不需要外界的支持。

因为经济的原因和人们思想意识的束缚，目前在我国工程界，防火分区系统、火灾自动报警系统和消火栓灭火系统应用广泛，自动喷水灭火系统的应用受到一定程度的抑制。

《建筑设计防火规范》和《高层民用建筑防火规范》根据我国国民经济水平，仅对火灾危险性大、经济损失大、政治影响大、发生火灾后人员伤亡严重的重点部位作了设置要求。

但是，从上面的四项建筑消防技术可以看出，防火分区系统仅仅具备防止火灾蔓延功能，而且这一技术本身在使用过程中存在一个矛盾，即限制了建筑艺术的发展和一建筑形式的多样化，限制了现代建筑设计的大空间、通透性的发展趋势;火灾自动报警系统也仅具备火灾报警功能，而无防火功能;而在具备灭火功能的设施中，消火栓灭火系统也仅具备单纯灭火功能，真正同时具备防火、控火和灭火功能的技术设施仅仅自动喷水灭火系统具备。

1.1.3自动喷水灭火系统和消火栓灭火系统的比较

在目前具备灭火功能的消防设施中，消火栓灭火系统占据着主导地位。

但是，从消火栓灭火系统灭火效果来看，自动喷水灭火系统取代消火栓灭火系统的趋势不可逆转。

与消火栓灭火系统相比，自动喷水灭火系统具有以下优点:

（1）自动化程度高

自动喷水灭火系统能自动感知火灾、报警、开启喷头控火、灭火。

在正常工作状态下，这种装置昼夜24h都处于准动作状态，不会因发现火情或报警不及时而延误扑救，使火灾蔓延扩大。

而消火栓灭火系统的基本要素中有一个是人的要素，即消防队员。

火灾发生后，消防队员没有到达现场，消火栓灭火系统的灭火功能根本得不到发挥，火势蔓延的趋势也得不到遏制。

（2）灭火效率高

自动喷水灭火系统的灭火效率高，根据美国国家消防协会的统计资料，自动喷水灭火系统灭火、控火成功率达到%.2%。

美国纽约市1969年至1978年十年间，自动喷水灭火系统灭火成功率达到98.4%。

澳大利亚和新西兰报道的灭火成功率达到99.8%。

有些国家和地区近几年安装的这一灭火系统，有的灭火成功率达100%。

在我国没有进行过自动喷水灭火系统灭火成功率的统计，但从一些事例可以看出其灭火效果。

例如，2000年7月2日凌晨，浦东国际机场某业务楼的办公室发生火灾，四分钟后火灾即被自动喷水灭火系统扑灭;2000年8月26日，上海浦东一建筑面积14余万m2，高达99m的大型综合楼发生火灾，两分钟后，自动喷水灭火系统的5只喷头打开，迅速将火扑灭。

同自动喷水灭火系统相比，消火栓灭火系统，主要供消防人员或受过专门培训的人员使用。

事实上，由于消防人员对建筑内部不熟悉，加上消防人员对系统的完好性存在疑虑，消防人员到达现场灭火时都是利用自带设备从火灾现场外围开始灭火，建筑物内的消火栓灭火系统极少被真正利用，其使用率极低。

（3）灭火时间短、损失小

自动喷水灭火系统扑灭火灾所需时间极短，上面浦东国际机场的例子中，从火灾报警系统报警到喷头打开将火扑灭，仅用了4分钟。

1997年12月6日凌晨，南京西路的一建筑面积12.5万m2，高153米的大厦地下一层发生火灾，从火灾自动报警系统报警到火灾被扑灭，仅用了l分钟，消防水泵都未启动;2000年5月25日中午，一座4层高的餐饮楼2层餐馆厨房电油锅燃烧，12:

01:

38火灾自动报警系统报警，12:

12:

26一只喷头开启，同时水流指示器报警，12:

13:

22火被扑灭，仅用时66秒即扑灭，可见火灾自动喷水灭火系统装置灭火时间极短。

根据美国消防协会的统计资料，自动喷水灭火系统从发生火灾到火灾被自喷系统扑灭，时间一般不会超过10分钟l7。

自动喷水灭火系统扑灭火灾所需时间极短的主要原因在于自喷系统扑灭火灾时，火灾往往都处于初期，相应的火灾小，易于扑灭，同时造成损失就相应减小。

消火栓系统灭火发挥功能的一个必要要素是专业消防队员的参与，根据我国的火灾统计资料表明，消防队员从接警到到达现场开始扑火，至少需要10分钟左右的时间，期间:

现场人员发现火情，4min;向消防部门报警，2.5min;消防部门接警车辆出动，lmin;到达现场，5min;使用消火栓灭火，2.5min。

这样在火灾初期，火势得不到控制，会迅速蔓延开来，即使消防队员将火迅速扑灭，往往也造成较大的财产损失，甚至人员的伤亡。

况且以上5个环节都是通过人工完成，一旦任何一个环节拖延时间，则救火行动难于成功或失去意义。

假设每个环节的保证率都高达95%，实现有效救火行动的保证率只有77%。

例外，自动喷水灭火系统扑灭火灾所用水量较少，造成的水渍损失也比消火栓灭火系统小。

1.1.4自动喷水灭火系统经济性评价

影响自动喷水灭火系统在我国的推广和应用的一个重要因素就是经济因素。

在我国传统的思想观念都认为消火栓系统造价低廉，自动喷水灭火系统造价昂贵。

但是从自动喷水灭火系统造成整个项目投资费用上升的幅度和两者的性价方面分析各自的经济性，将自动喷水灭火系统放入整个消防体系中去考虑，这种观点存在片面性。

根据以往实际工程造价数据比较可知，自动喷水灭火系统相对于室内消火栓系统造价上升5%，但相对于整栋建筑，造价上升几乎可以不计。

同时，自动喷水灭火系统无需火灾自动报警系统或者防火分区系统的帮助，能独立的、高效的完成喷水灭火任务。

而消火栓灭火系统，需要防火分区和火灾自动报警系统的配合，才能更有效的扑灭火灾。

另外，消火栓灭火系统需要为数不少的专业消防队员。

女古且不论昂贵的人工费用，也不论防火分区对建筑面积的有效使用造成的损失，仅火灾自动报警系统一项，其造价就高于自动喷水灭火系统。

所谓消火栓系统造价低，实际上忽略了它背后高昂的支撑费用。

目前通过大量的投资资料表明，目前国内在北京、上海等大城市，自动喷水灭火系统投资一般在40一80元/m2，而一般办公楼和住宅等建筑物的工程造价一般在1500一4000元/m2这样自动喷水灭火系统的投资基本上占总投资的1%--3%。

另外，从前文中可以看出，自动喷水灭火系统在后期的工作状态下，可能产生的灭火效果将比消火栓灭火系统高的多，即是说从投资和性价比来比较两种灭火系统，自动喷淋灭火系统比消火栓灭火系统具有更大的价格优势。

当然，应用自动喷水灭火系统，不仅可以从减少火灾损失中受益，而且还可以减少消防总开支。

如美国加利福尼亚州的费雷斯诺城，在市区制定的建筑条例中，要求在非居住区安装自动喷水灭火系统，结果使这个城市的火灾损失大大减小，从1995年到1975年的20年间，非居住区火灾损失从占该市火灾总损失的61.6%，降低到43.5%。

自动喷水灭火系统除了能直接减少火灾损失外，还能带来间接收益。

国外安装自动喷水灭火系统的建筑物，将在投保时享受到一定的优惠条件，一般在该系统安装后的几年内，因优惠而减少的保险费就能够满足系统安装所需要的费用。

比如在美国，安装自动喷水灭火系统后的投保费由安装系统前的0.3%下降为0.05%，除了一些其他原因，安装自动喷水灭火系统是最主要的原因。

随着我国经济的发展和制度的完善，这种由自动喷水灭火系统所带来的间接效益也会成为现实。

2自动喷水灭火系统在我国的发展现状与前景

2.1自动喷水灭火系统在我国的发展现状

20世纪30年代，我国开始应用自动喷水灭火系统，首先出现在外国人开办的纺织厂、烟厂以及高层民用建筑中，如英国人1926年修建的上海第十七毛纺厂，在该厂厂房、库房和办公室装设有自动喷水灭火系统l5]。

从50年代我国开始自行进行自动喷水灭火系统的设计、安装、调试和管理，到目前己经积累了相当丰富的经验。

限于国内经济实力，目前除技术先进、价格昂贵的触点感温式循环预作用式系统尚不多见外，湿式系统、干式系统、预作用系统、雨淋系统和水幕系统等其它各种类型自动喷水灭火系统都被广泛使用。

作为感温喷水灭火的喷头，是自动喷水灭火系统可靠性的一个关键技术。

我国从五十年代设计制造出第一个标准玻璃喷头起，至今己具有多种型号喷头的生产技术。

在1979年，我国颁布了第一个《自动喷水灭火系统设计规范》，从此将我国的自动喷水灭火系统的设计工作纳入规范化轨道。

规范的颁布和实施，对于系统的设计，发挥了积极、良好的作用。

从1979年到今天，设计规范己修订三次。

每次规范的修订都在一定程度上促进了自动喷水灭火系统的新技术、新工艺的推广和使用。

在这个过程中，于199