一、系統總體概念與組成：

1、自動噴水滅火系統的劃分 自動噴水滅火系統由灑水噴頭、報警閥組、水流報警裝置（水流指示器或壓力開關）等組件，以及管道、供水設施組成，並能在發生火災時噴水的自動滅火系統。由濕式報警閥組、閉式噴頭、水流指示器、控制閥門、末端試水裝置、管道和供水設施等組成。系統的管道內充滿有壓水，一旦發生火災，噴頭動作後立即噴水。

按照噴頭形式可分為兩類：采用閉式灑水噴頭的為閉式系統；采用開式灑水噴頭的為開式系統。

噴頭如圖所示：

2、閉式系統

閉式系統的類型較多，基本類型包括濕式、幹式、預作用及重復啟閉預作用系統等。用量最多的是濕式系統。在已安裝的自動噴水滅火系統中，有70%以上為濕式系統。

（1）濕式系統

由濕式報警閥組、閉式噴頭、水流指示器、控制閥門、末端試水裝置、管道和供水設施等組成。系統的管道內充滿有壓水，一旦發生火災，噴頭動作後立即噴水。

濕式系統特點：

① 結構簡單，使用可靠

② 系統施工簡單、靈活方便

③ 滅火速度快、控火效率高

④ 系統投資省，比較經濟

⑤ 適用范圍廣

（2）幹式系統

準工作狀態時配水管道內充滿用於啟動系統的有壓氣體的閉式系統。

幹式系統特點：

①幹式系統，在報警閥後的管網內無水，故可避免凍結和水汽化的危險，不受環境溫度的制約，可用於一些無法使用濕式系統的場所。

②比濕式系統投資高。因需充氣，增加瞭一套充氣設備而提高瞭系統造價。

③幹式系統的施工和維護管理較復雜，對管道的氣密性有較嚴格的要求，管道平時的氣壓應保持在一定的范圍，當氣壓下降到一定值時，就需進行充氣。

④比濕式系統噴水滅火速度慢，因為噴頭受熱開啟後，首先要排出管道中的氣體，然後再出水，這就延誤瞭時機。

（3）預作用系統

準工作狀態時配水管道內不充水，由火災自動報警系統自動開啟雨淋報警閥後，轉換為濕式系統的閉式系統。

適於如下場所：

1）系統處於準工作狀態是嚴禁管道漏水；

2）嚴禁系統誤噴；

3）替代幹式系統。

重復啟閉預作用系統

能在撲滅火災後自動關閥、復燃時再次開閥噴水的預作用系統。適用於滅火後必須及時停止噴水的場所。

這種系統有兩種形式：一種是噴頭具有自動重復啟閉的功能，另一種是系統通過煙、溫感傳感器控制系統的控制閥來實現系統的重復啟閉功能。

3、開式系統

采用開式灑水噴頭的自動噴水滅火系統，包括：雨淋系統、水幕系統。

雨淋系統的核心式雨淋閥。

雨淋閥圖

二、自動噴水滅火系統的原理

1、濕式自動噴水滅火系統的相關原理

濕式自動噴水滅火系統（以下簡稱濕式系統）由閉式噴頭、濕式報警閥組、水流指示器或壓力開關、供水與配水管道以及供水設施等組成，在準工作狀態時管道內充滿用於啟動系統的有壓水。

濕式報警閥組如圖所示：

準工作狀態下，系統處於一個平衡，閥瓣上方有壓水與閥瓣下方系統側的有壓水達到一個平衡；一旦發生火災，溫度達到噴頭的公稱動作溫度，噴頭會發生炸裂，這時上側的水會從噴頭流出，閥瓣平衡被破壞，供水側（水箱）的水開式供水滅火，與此同時，報警管路也會充滿水，經過延遲器後，一路流向水力警鈴發生報警，一路流向壓力開關開啟消防水泵，這時就會開始系統滅火，待火滅完後，需人工關閉消防水泵。

濕式自動噴水滅火系統的原理圖：

2、幹式自動噴水滅火系統的工作原理

幹式自動噴水滅火系統（以下簡稱幹式系統）由閉式噴頭、幹式報警閥組、水流指示器或壓力開關、供水與配水管道、充氣設備以及供水設施等組成，在準工作狀態時配水管道內充滿用於啟動系統的有壓氣體。幹式系統的啟動原理與濕式系統相似，隻是將傳輸噴頭開放信號的介質，由有壓水改為有壓氣體。

幹式系統在準工作狀態時，由消防水箱或穩壓泵、氣壓給水設備等穩壓設施維持幹式報警閥入口前管道內的充水壓力，報警閥出口後的管道內充滿有壓氣體（通常采用壓縮空氣），報警閥處於關閉狀態。

發生火災時，在火災溫度的作用下，閉式噴頭的熱敏元件動作，閉式噴頭開啟，使幹式閥的出口壓力下降，加速器動作後促使幹式報警閥迅速開啟，管道開始排氣充水，剩餘壓縮空氣從系統最高處的排氣閥和開啟的噴頭處噴出。

此時，通向水力警鈴和壓力開關的通道被打開，水力警鈴發出聲響警報，高位消防水箱流量開關或管網壓力開關動作並輸出啟泵信號，啟動系統供水泵；管道完成排氣充水過程後，開啟的噴頭開始噴水。從閉式噴頭開啟至供水泵運行前，由消防水箱、氣壓給水設備或穩壓泵等供水設施為系統的配水管道充水。

幹式系統與實施系統本質區別不大，在準工作狀態下，是通過閥瓣上方管道的有壓氣體與閥瓣下方供水側的水達成平衡；當發生火災以後，噴頭隨著溫度升高而發生爆裂，進而管網內的氣體排出，打破系統平衡，供水側（水箱）的水開式供水滅火，與此同時，報警管路也會充滿水，經過延遲器後，一路流向水力警鈴發生報警，一路流向壓力開關開啟消防水泵，這時就會開始系統滅火，待火滅完後，需人工關閉消防水泵。

幹式系統原理圖：

幹式報警閥圖：

雨淋系統：

系統處於準工作狀態時，由消防水箱或穩壓泵、氣壓給水設備等穩壓設施維持雨淋閱入口前管道內的充水壓力。發生火災時，由火災自動報警系統或傳動管自動控制開啟雨淋報警閥和供水泵，向系統管網供水，由雨淋閥控制的開式噴頭同時噴水。

雨淋閥組和幹式報警閥組的區別：

1）啟動速度區別：幹式報警閥組比雨淋閥組啟動速度要慢。

2）管理難易程度區別：幹式報警閥組比雨淋閥組管理復雜。

3）滅火速度區別：幹式報警閥組比雨淋閥組滅火速度要慢。

4）環境溫度及適用場所的區別：

雨淋閥組適用在環境溫度不低於4℃、不高於70℃的建築物和場所。

幹式報警閥組適用在環境溫度低於4℃和高於70℃的建築物和場所，如不采暖的地下車庫、冷庫等。

3、預作用噴水滅火系統的動作原理：

當發生火災時，安裝在保護區的感溫感煙探測器發出火警信號。火災報警控制器接到報警信號之後，發出指令，打開雨淋閥上的電磁閥，使雨淋閥開啟，同時開啟管網末端快速排氣閥前的電動閥迅速放氣充水，壓力水流進系統側管網，變成濕式噴水系統，同時水力警鈴發出報警，壓力開關動作反饋給消控中心。此時管道上安裝閉式灑水噴頭尚未釋放，不會噴水。人員采取緊急適當行動將火撲滅，避免噴頭動作水漬造成的損失。如果火災控制不住繼續發展，致使閉式噴頭的玻璃球動作噴水，消防水泵自動啟動，系統開始噴水滅火。示意圖如下：

三、高層建築自動噴水滅火系統設計要註意哪些問題

1、報警閥組的數量與設置

　　報警閥組的數量應根據以下兩個原則來確定：

　　1）《自噴規范》6.2.3條規定一個報警閥組控制的噴頭數，濕式系統、預作用系統不宜超過800隻，幹式系統不宜超過500隻。

　　2）《自噴規范》6. 2. 4條規定每個報警閥組供水的最高與最低位置噴頭，其高程差不宜大於50m。

　　由於規范中並沒有規定報警閥組是集中還是分散佈置，因此可以由設計人員根據實際需要進行設置，隻需滿足報警閥組的作用要求、位置安全、易於操作、附近有人員值班、能就近或遠距離報警、能自動啟泵等要求即可。

　　1）集中佈置是指將所有的報警閥組均設置在地下室專用設備間或水泵房，水力警鈴設置在相應處或引出到附近有人值班處。集中設置，管理方便，但存在占用面積、增加造價等缺點;在高層建築中集中設置，對間組的工作壓力要求較高，對消防集中設置的建築小區或建築群，不易分清失火區域。

　　2）分散佈置是指將報警閥組分別移至各樓層上或各單體分散設置。一般設置在管道井內或其服務范圍內的公共部分等安全和易操作的地方，水力警鈴也設置在附近有人值班處。分散設置，節省投資，也有利於解決豎向分區對閥組的壓力要求，同時也有利於明確失火分區，但存在不利於統一管理的缺點。

　　在工程設計中，設計人員應根據規范要求和實際情況，選擇合理的佈置方式。

2、噴頭的佈置

　《自噴規范》規定，噴頭佈置的原則是噴頭應佈置在頂板或吊頂下易於接觸到火災熱氣流並有利於均勻佈水的位置，且應防止各種障礙物的阻擋。噴頭佈置要求噴頭灑水時不留漏噴的空白點，也不應出現過多的重復覆蓋面積。

實際設計中，根據建築平面，參照《自噴規范》中噴頭佈置最大間距和保護面積的要求，可靈活采用正方形、矩形或平行四邊形佈置。由於影響噴頭佈置的因素很多，設計時必須根據工程實際情況，按選定的噴水強度、噴頭的流量系數、作用面積、工作壓力等進行計算，並考慮噴頭的受熱條件和開放時間，結合建築分隔和結構柱網靈活佈置，同時還需考慮給以後的二次裝修留有餘地。

根據實際經驗和對《自噴規范》中噴頭佈置條文的理解，筆者認為噴頭間距不宜按規范規定的最大距離設置，而應留有一定的餘量，這樣才能充分保證噴頭的噴水強度和噴水的均勻性。

3、過濾器的設置

　　在以往的設計中，設計人員均會在自動噴水滅火系統消防水泵吸水管上設置過濾器，以防止消防貯水池內的碎雜物進入系統。而筆者認為，由於屋頂消防水箱雖然在通氣管和溢流、放空管的出口設置瞭金屬防蟲網罩，但實際使用中還是會有碎雜物進入水箱，從而通過穩壓管進入濕式報警閥，從而影響濕式報警閥的正常工作，所以也應在屋頂消防水箱穩壓管上設置過濾器。

4、正確設置自噴末端試水裝置，解決末端試水裝置排水問題

　　《自噴規范》要求每個報警閥組控制的最不利點噴頭處，應設置末端試水裝置。末端試水裝置的出水，應采取孔口出流的方式排入排水管道。在設計中，我們通常不會忘記末端試水裝置中試水閥、壓力表的設置，但是往往忽視試水接頭的設置，特別是試水接頭出水口的口徑沒有交代。此外，試水接頭不能與管道或軟管直接連接，影響孔口出流的效果;自噴排水管也應設計成間接排放，以免下水道氣體通過排水漏鬥散入室內，影響室內空氣質量。

5、報警閥的進出口均應設置信號閥

　　《自噴規范》要求連接報警閥進出口的控制閥，宜采用信號閥。一般在水流指示器及報警閥進口設置信號閥已經是常規設計，很少遺漏。但規范要求在報警閥出口也要設信號閥或帶鎖具的閥門，目的是防止誤操作。

說明：本篇原創於同名的機電雜談公眾號，未經我們許可，不得以本專欄的可編輯版轉載。

歡迎點贊、關註本知乎號的機電雜談專欄！更多機電專業知識等著你