一级消防工程师考试建筑消防设施之细水雾灭火系统

细水雾灭火系统是由供水装置、过滤装置、控制阀、细水雾喷头等组件和供水管道组成，能自动和手动启动并喷放细水雾进行灭火或控火的固定灭火系统。

知识点1：细水雾灭火系统的灭火机理

一、细水雾的定义

细水雾是指在最小设计工作压力下，经喷头喷出并在喷头轴线下方1m处的平面上形成雾滴粒径D_v0.50小于200μm、D_v0.99小于400μm的水雾滴。

二、细水雾的成雾原理

（一）单流体的系统射流成雾原理

液体以很快的速度被释放出来，由于液体与周围空气的速度差而被撕碎成细水雾；液体射流被冲击到一个固定的表面，由于冲击力将液体打散成细水雾；两股成分类似的液体射流相互碰撞，将液体射流打散成我水雾；超声波和静电雾化器将射流液体振动或电子粉碎成细水雾；液体在压力容器中被加热到高于沸点，突然被释放到大气压力状态形成细水雾。

（二）双流体异管系统射流成雾原理

由一套管道向喷头提供灭火介质，另外一套管道提供雾化介质，在分离管道系统中传输的两种物质在喷头处混合后互相碰撞，从而产生细水雾。

（三）双流体同管系统射流成雾原理

雾化介质与灭火介质在一套管道内混合，其成雾原理同单流体系统。

三、细水雾的灭火机理

细水雾的灭火机理主要是表面冷却、窒息、热辐射阻隔和浸湿作用。此外，细水雾还具有乳化等作用。在灭火过程中，几种作用往往同时发生，从而有效灭火。

知识点2：细水雾灭火系统分类

一、按工作压力分类

低压系统：工作压力小于或等于1.21MPa的细水雾灭火系统。

中压系统：工作压力大于1.21MPa且小于3.45MPa的细水雾灭火系统。

高压系统：工作压力大于或等于3.45MPa的细水雾灭火系统。

二、按应用方式分类

全淹没应用方式：是指向整个防护区内喷放细水雾，并持续一定时间，保护空间内部所有保护对象的系统应用方式，全淹没应用方式适用于扑救相对封闭空间内的火灾。

局部应用方式：是指直接向保护对象喷放细水雾，并持续一定时间，保护空间内某具体保护对象的系统应用方式。局部应用方式适用于扑救大空间内具体保护对象的火灾。

三、按动作方式分类

开式系统：是指采用开式细水雾喷头的细水雾灭火系统，包括全淹没应用方式和局部应用方式，系统由火灾自动报警系统控制，自动开启分区控制阀和启动水泵后，向开式细水雾喷头供水。

闭式系统：是指采用闭式细水雾喷头的细水雾灭火系统，又分为湿式、干式和预作用三种形式。

四、按雾化介质分类

单流体系统：是指使用单个管道向每个喷头供给灭火介质的细水雾灭火系统。

双流体系统：是指水和雾化介质分管供给并在喷头处混合的细水雾灭火系统。

五、按供水方式分类

泵组式系统：是指采用泵组（或稳压装置）作为供水装置的细水雾灭火系统，适用于高、中、低压系统。

瓶组式系统：是指采用出水容器出水、储气容器进行加压供水的细水雾灭火系统，适用于中、高压系统。

瓶组与泵组结合式系统：是指既采用泵组又采用瓶组作为供水装置的细水雾灭火系统，适用于高、中和低压系统。

知识点3：细水雾灭火系统的系统组成、工作原理与适用范围

一、开式细水雾灭火系统

（一）系统组成

开式细水雾灭火系统包括全淹没应用方式和局部应用方式，是采用开式细水雾喷头，由配套的火灾自动报警系统自动联锁或远程控制、手动控制启动后，控制一组喷头同时喷水的自动细水雾灭火系统。

（二）工作原理

开式细水雾灭火系统的工作原理：

采用自动控制方式时，火灾发生后，报警控制器收到两个独立的火灾报警信号，自动启动系统控制阀组和消防水泵并向系统管网供水，水雾喷头喷出细水雾实施灭火。

二、闭式细水雾灭火系统

（一）系统组成

闭式细水雾灭火系统采用闭式细水雾喷头，系统组成如图：

根据使用场所的不同，闭式细水雾灭火系统又可分为湿式系统、干式系统和预作用系统三种形式。闭式细水雾灭火系统适用于非密集柜储存的图书馆、资料库和档案库等保护对象。

（二）工作原理

除喷头不同外，闭式细水雾灭火系统的工作原理与闭式自动喷水灭火系统相同。

三、细水雾灭火系统适用范围

细水雾灭火系统适用于扑救可燃固体火灾、可燃液体火灾、电气火灾。

细水雾灭火系统不适用于霞姐范围：

1.遇水能发生剧烈反应或产生大量有害物质的活泼金属火灾

（1）活泼金属，例如锂、钠、钾、镁、钛、锆、铀、钚等。

（2）金属醇盐，例如甲醇钠等。

（3）金属氨基化合物，例如氨基钠等。

（4）碳化物，例如碳化钙等。

（5）卤化物，例如氯化钾酰、氯化铝等。

（6）氰化物，例如氢化铝锂等。

（7）卤氧化物，例如三溴氧化磷等。

（8）硅烷，例如三氯一氟甲烷等。

（9）硫化物，例如五硫化二磷等。

（10）氰酸盐，例如甲基氢酸盐等。

2.可燃气体火灾

3.可燃固体深位火灾

知识点4：系统设计参数

一、系统选型

细水雾灭火系统的设计，应综合考虑保护对象的火灾危险性及其火灾特性、防护目的的和环境条件等因素，合理选型。

1.下列场所宜选择全淹没应用方式的开式系统：液压站、配电室、电缆隧道、电缆夹层、电子信息系统机房、文物库，以及采用密集柜储存的图书馆、资料库和档案库。

2.下列场所宜选择局部应用方式的开式系统：油浸变压器室、涡轮机房、柴油发电机房、润滑油站和燃油锅炉房、厨房内烹饪设备及其排烟罩和排烟管道部位。

3.下列场所可选择闭式系统：采用非密集柜储存的图书库、资料库和档案库。

4.系统宜采用泵组式系统。难以设置泵房或消防供电不能满足系统工作要求的场所，可选择瓶组系统，但闭式系统不应采用瓶组系统。

二、设计参数

细水雾灭火系统的基本设计参数应根据细水雾灭火系统的特性和防护区的具体情况确定。喷头的最低设计工作压力不应小于1.2MPa。

（一）闭式系统的设计参数

闭式系统的作用面积不宜小于140㎡，每套泵组所带的喷头数量不应超过100只。当喷头的社会工作压力不小于10.0MPa时，也可根据喷头的安装高度按下表确定系统的最小喷雾强度和喷头的布置间距；当喷头的设计工作压力小于10.0MPa时，应经试验确定。

（二）全淹没应用方式的开式系统的设计参数

采用全淹没应用系统，其喷雾前度、喷头的布置间距、安装高度和工作压力宜根据实体火灾模拟试验结果确定，也可根据喷头安装高度按下表确定系统的最小喷雾强度和喷头的布置间距。当喷头的实际安装高度介于下表中规定的高度值之间时，系统的最小喷雾强度应取较高安装高度时的规定值。

（1）当各分区的火灾危险性相同或相近时，系统的设计参数可根据其中容积最大分区的参数确定。

（2）当各分区的火灾危险性存在较大差异时，系统的设计参数应分别按各自分区的参数确定。

（四）局部应用方式的开式系统的保护面积

采用局部应用方式的开式系统，其保护面积应按下列规定确定：

（1）对于外形规则的保护对象，应为该保护对象的外表面面积。

（2）对于外形不规则的保护对象，应为包容该保护对象的最小规则形体的外表面面积。

（3）对于可能发生可燃液体流淌火或喷射火的保护对象，除应符合上诉要求外，还应包括可燃液体流淌火或喷射火可能影响到的区域的水平投影面积。

（五）局部应用方式的开式系统保护具有可燃液体火灾危险的场所时设计参数

采用局部应用方式的开式系统，当保护存在可燃液体火灾的场所时，系统的设计参数应根据国家授权的认证检验机构认证检验时获得的试验数据确定，且不应超出试验限定的条件。

（六）系统设计响应时间

开式系统的设计响应时间不应大于30s。采用全淹没应用方式瓶组式系统，当同一防护区内采用多组瓶组时，各瓶组必须能同时启动，其动作相应时差不应大于2s。

（七）系统持续喷雾时间

（八）实体模拟试验结果的应用

在工程应用中采用实体模拟试验结构时，应符合下列规定：

（1）系统设计喷雾强度不应小于试验所用喷雾强度。

（2）喷头最低工作压力不应小于试验测得最不利点喷头的工作压力。

（3）喷头布置间距和安装高度分别不应大于试验时的喷头间距和安装高度。

（4）喷头的安装角度应与试验安装角度一致。

知识点5：系统组件及设置要求

细水雾灭火系统主要由供水装置、细水雾喷头、控制阀、过滤装置、试水阀和管网等组件组成。

一、供水装置

（一）泵组供水装置

1.储水箱

泵组系统的储水箱应采用密封结构，并应采用不锈钢或其他能保证水质的材料制作，且应具有防尘、避光的技术措施，储水箱应设置保证自动补水的装置，并应设置液位显示装置，高低液位报警装置和溢流、透气、放空装置。

2.水泵

泵组系统应设置独立的水泵。水泵应具有自动和手动启动功能以及巡检功能。系统的水泵应设置备用泵，其工作性能应与最大一台主泵相同，主、备用泵应具有自动切换功能，并应能手动操作停泵。水泵应采用自灌式引水或其他可靠的引水方式，泵的出水总管上应设置压力显示装置，安全阀和泄放试验阀。每台泵的出水口均应设置止回阀。当水泵采用柴油机作为动力时，应保证其能持续运行60min。闭式系统的泵组系统应设置稳压泵，其流量不应大于系统中水力最不利点一直喷头的流量，工作压力应满足工作泵的启动要求。

3.水泵控制柜（盘）

水泵控制柜（盘）应布置在干燥、通风的部位，便于操作和检修，其防护等级不应低于IP54。

4.安全阀

安全阀设置在水泵的出水总管上，其动作压力应为系统最大工作压力的1.15倍。

（二）瓶组供水装置

瓶组系统的供水装置由储水容器、储气容器和压力显示装置等部件组成。储水容器、储气容器均应设置安全阀。使用多个储水容器和储气容器的瓶组系统，同一集流管下储水容器或储气容器的规格、充装量和充装压力应分别一致。储水量和出气量应根据保护对象的重要性、维护恢复时间等设置备用量。对于恢复时间超过48h的瓶组系统，应按主用量的100%设置备用量。容器组的布置应便于检查、测试、重新灌装和维护，其操作面距墙或操作面之间的距离不宜小于0.8m。

二、细水雾喷头

（一）喷头的分类

1.按动作方式分类：开式细水雾喷头和闭式细水雾喷头。

2.按细水雾产生原理分类：撞击式细水雾喷头和离心式细水雾喷头。

3.按开孔数量分类：单孔细水雾喷头和多孔细水雾喷头。

4.按材质分类：不锈钢细水雾喷头和黄铜细水雾喷头。

5.按适用性分类：通用喷头和专用喷头，如电缆类电气火灾专用喷头、可燃液体火灾专用喷头、可燃固体火灾专用喷头等。

6.按作用分类：灭火专用喷头、冷却防护喷头和水雾封堵喷头等。

（二）喷头的选择

1.对于喷头的喷孔易被外部异物堵塞的场所，应选用具有相应防护措施且不影响细水雾喷放效果的喷头，如粉尘场所应选用带防尘罩（端盖）的喷头，但在喷雾时阻挡水雾和对人造成伤害。

2.对于电子数据处理机房、通信机房的地板夹层，宜选择适用于低矮空间的喷头。

3.对于闭式系统，应选择响应时间指数不大于50（m.s）^0.5的喷头，其公称动作温度宜高于环境最高温度30摄氏度，且同一防护区内应采用相同热敏性能的喷头。

4.对于腐蚀性环境，应选用防腐材料或具有防腐镀层的喷头。

5.对于电气火灾危险场所的细水雾灭火系统，不宜采用撞击雾化型细水雾喷头。

（三）喷头的布置要求

1.闭式系统喷头布置要求

闭式系统的喷头布置应能保证细水雾喷放均匀并完全覆盖保护区域；喷头与墙壁的距离不应大于喷头最大布置间距的1/2；喷头与其他遮挡物的距离应保证遮挡物不影响喷头正常喷放细水雾，当无法避免时，应采取补偿措施；喷头的感温组件与顶棚或梁底的距离不宜小于75mm，且不宜大于150mm。当场所内设置吊顶时，喷头可贴邻吊顶布置。

2.开式系统喷头布置要求

开式系统的喷头布置与闭式系统布置要求相同，但对于电缆隧道或夹层，喷头宜布置在电缆隧道或夹层的上部，并应能使细水雾完全覆盖整个电缆或夹层桥架。

3.局部应用方式的开式系统喷头布置要求

采用局部应用方式的开式系统，其喷头布置应能保证细水雾完全包容或覆盖保护对象或部位，喷头与保护对象的距离不宜小于0.5m。用于保护室内油浸变压器时，变压器高度超过4m的，喷头宜分层布置；冷却器距变压器本体超过0.7m的，应在其间隙内增设喷头；喷头不应直接对准高压进线套管；变压器下方设置集油坑的，喷头布置应能使细水雾完全覆盖集油坑。

4.喷头与无绝缘带点设备的间距

喷头与无绝缘带电设备的最小距离不应小于下表的规定。

5.喷头备品

系统应按喷头的幸好、规格储存备用喷头，其数量不应小于相同幸好、规格喷头实际设计使用总数的1%，且分别不应少于5只。

三、控制阀组

控制阀组时细水雾灭火系统的重要组件，是执行火灾自动报警系统控制器启/停指令的重要部件。控制阀的设置应符合以下要求。

（一）雨淋阀

中、低压细水雾灭火系统的控制阀可以采用雨淋阀。但细水雾灭火系统中使用的雨淋阀的工作压力应满足系统工作的压力要求。

2.分配阀

高压细水雾灭火系统的控制阀组通常采用分配阀，它类似于气体灭火系统中的选择阀，不仅具备了选择法的功能，而且具有启动系统和关闭系统的双重功能，还可采用电动阀和手动阀组合的方式完成控水阀组的功能。

（二）控制阀的设置

开式系统应按防护区设置控制阀，且宜在分区控制阀上或阀后邻近位置设置泄放试验阀，闭式系统应按楼层或防火分区设置分区控制阀，且应为带开关锁定或开关指示的阀组。分区控制阀宜靠近防护区设置，并应设置在防护区外便于操作、检查和维护的位置。

（三）动作信号反馈装置

分区控制阀上宜设置系统动作信号反馈装置。当分区控制阀上无系统动作信号反馈装置时，应在分区控制阀后的配水干管上设置系统动作信号反馈装置。

四、过滤装置

1.在储水箱进口处以及出水口处或控制阀前应设置过滤器。

系统控制阀组前的管道应就近设过滤器；当细水雾喷头无滤网时，雨淋控制阀组后应设过滤器；最大的过滤器过滤等级或目数应保证不大于喷头最小过滤尺寸的80%。

2.在每个细水雾喷头的供水侧应设一个喷头过滤网，对于喷口最小过流尺寸大于1.2mm的多喷嘴喷头或喷口最小过流尺寸大于2mm的单喷嘴喷头，可不设喷头过滤网。

3.管道过滤器的最小尺寸应根据系统的最大过流流量和工作压力确定。

4.管道过滤器应具有防锈功能，并设在便于维护、更换的位置，且应设旁通管，以便清洗。

五、试水阀、泄水阀和排气阀

（一）试水阀

细水雾灭火系统的闭式系统应在每个分区阀后管网的最不利点处设置试水阀，其设置要求同自动喷水灭火系统，并应符合下列规定：

1.试水阀前应设置压力表。

2.试水阀出口的流量吸水应与一只喷头的流量系数等效。

3.试水阀的接口大小应与管网末端的管道一致，测试水的排放不应对人员和设备造成危害。

细水雾灭火系统的开式系统应在分区控制阀上或阀后邻近位置设置泄放试验阀。

（二）泄水阀

细水雾灭火系统的管网最低点处应设置泄水阀，如系统管网有多个最低点，则应根据管网情况设置多个泄水阀。

（三）排气阀

细水雾灭火系统的闭式系统的最高点处宜设置手动排气阀，在系统管网充满水形成准工作状态时使用。

六、系统管网

细水雾灭火系统的管道应采用冷拨法制造的奥氏体不锈钢钢管或其他耐腐蚀和耐压性能相当的金属管道。系统最大工作压力不小于3.5MPa时，应采用不锈钢无缝钢管。

系统管道连接件的材质应与管道相同。系统管道宜采用专用接头或法兰连接，也可用氩弧焊焊接。

系统管道与管道附件的公称压力不应小于系统的最大工作压力。对于泵组式系统，水泵吸水口至储水箱之间的管道、管道附件、阀门的公称压力不应小于1.0MPa。

采用全淹没应用方式的开式系统，管网宜均衡布置。当油浸变压器作为保护对象时，系统管道不宜横跨变压器的顶部，且不应影响设备的正常操作。

系统管道应采用防晃金属支架、吊架固定在建筑构件上，并应能承受管道充满水时的质量及冲击。

设置在有爆炸危险环境中的细水雾灭火系统，其管网和组件应采取可靠的静电导除措施。