自动喷水灭火系统设计规范
时间：2005-07-13      　浏览次数:288
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花冠卡罗拉
 
  主编部门：:中华人民共和国公安部
  批准部门：中华人民共和国建设部
  施行日期：2001年7月1日
    关于发布国家标准《自动喷水灭火系统设计规范》的通知
            建标[2001]68 号
  根据我部《关于印发1995～1996 年工程建设国家标准制订修订计划的通知》(建标[1996]4 号)的要求，由公安部会同有关部门共同修订的《自动喷水灭火系统设计规范》，经有关部门会审，批准为国家标准，编号为GB 50084-2001，自2001 年7 月1日起施行。其中，3.0.1、3.0.2、4.1.2、4.2.1、4.2.2、4.2.5、4.2.6、4.2.9(1、3、4 款)、4.2.10、5.0.1、5.0.2、5.0.3、5.0.4(1 款)、5.0.5、5.0.6、5.0.7、5.0.8、5.0.9、5.0.10、5.0.11、6.1.1、6.1.3、6.2.1、6.2.5、6.2.7、6.2.8、6.3.1、6.3.2、6.3.3、6.5.1、6.5.2、7.1.1、7.1.2、7.1.3、7.1.4、7.1.5、7.1.6、7.1.8、7.1.9、7.1.10、7.1.11、7.1.12、7.1.13、7.1.14、7.1.15、8.0.1、8.0.2、8.0.3、8.0.6、8.0.7、8.0.8、8.0.9、9.1.3、9.1.4、9.1.5、9.1.6、9.1.7、9.1.8、10.1.1、10.1.2、10.1.3、10.2.1、10.2.3、10.2.4、10.3.1、10.3.3、10.4.1、10.4.2、11.0.1、11.0.2、11.0.3、11.0.4、11.0.5 为强制性条文，必须执行。原国家标准《自动喷水灭火系统设计规范》(GBJ 84-85)同时废止。  本规范由公安部负责管理，公安部天津消防科学研究所负责具体解释工作，建设部标准定额研究所组织中国计划出版社出版发行。
中华人民共和国建设部
                      二○○一年四月五日
前 言
  根据建设部《关于印发1995～1996 年工程建设国家标准制订修订计划的通知》(建标[1996]4 号)的要求，本规范由公安部天津消防科学研究所会同北京市消防局、上海市消防局、四川省消防局、公安部四川消防科学研究所、大连市消防局、深圳市消防局、建设部建筑设计院、天津市建筑设计院、化工部第一设计院、天津大学、深圳市捷星消防工程公司等单位共同修订。
本规范的修订，遵照国家有关基本建设的方针，和“预防为主、防消结合”的消防工作方针，在总结我国自动喷水灭火系统的科研成果、设计和使用现状的基础上，广泛征求了国内有关科研、设计、生产、消防监督、高校等部门的意见，同时参考了国际标准化组织和美国、英国等发达国家的相关标准，最后经有关部门共同审查定稿。
  本规范修订本，共分十一章和四个附录。内容包括:总则、术语符号、设置场所火灾危险等级、系统选型、设计基本参数、系统组件、喷头布置、管道、水力计算、供水、操作与控制等。
  此次修订的主要内容包括：
  1.按设计系统的工作步骤重新编排了章节顺序；
  2.充实了设置场所火灾危险等级、系统与组件选型、设计基本参数、喷头布置、管道及供水设施的配置等相关章节的技术内容；
  3.补充了新型系统和新型洒水喷头及各类仓库设置该系统的技术要求；  4.特别强调合理的系统选型和配置，对保证自动喷水灭火系统整体性能的重要作用。
  本规范具体解释工作由公安部天津消防科学研究所负责(地址:天津市南开区卫津南路110号 300381)。
  本规范的主编单位、参编单位和主要起草人名单：
  主编单位：公安部天津消防科学研究所
  参编单位：北京市消防局
      　上海市消防局
      　四川省消防局
              公安部四川消防科学研究所
      　大连市消防局
      　深圳市消防局
      　建设部建筑设计院
      　天津市建筑设计院
      　化工部第一设计院
      　天津大学
      　深圳市捷星消防工程公司
  主要起草人：韩占先　何以申　王万钢　韩　磊　马　恒　赵克伟　曾　杰　陈正昌　刘淑金　张兴权　刘跃红　刘国祝　章崇伦　黄建跃　于志成　万雪松　孔祥徵
    1 总则
  1.0.1 为了正确、合理地设计自动喷水灭火系统，保护人身和财产安全，制订本规范。
  1.0.2 本规范适用于新建、扩建、改建的民用与工业建筑中自动喷水灭火系统的设计。
  本规范不适用于火药、、弹药、火工品工厂、核电站及飞机库等特殊功能建筑中自动喷水灭火系统的设计。
  1.0.3 自动喷水灭火系统的设计，应密切结合保护对象的功能和火灾特点，积极采用新技术、新设备、新材料，做到安全可靠、技术先进、经济合理。
  1.0.4 设计采用的系统组件，必须符合国家现行的相关标准，并经国家固定灭火系统质量监督检验测试中心检测合格。
  1.0.5 当设置自动喷水灭火系统的建筑变更用途时，应校核原有系统的适用性。当不适应时，应按本规范重新设计。
  1.0.6 自动喷水灭火系统的设计，除执行本规范外，尚应符合国家现行的相关强制性标准。
    2 术语和符号
  2.1 术语
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  2.1.1 自动喷水灭火系统　sprinkler systems
  由洒水喷头、报警阀组、水流报警装置(水流指示器或压力开关)等组件，以及管道、供水设施组成，并能在发生火灾时喷水的自动灭火系统。
  2.1.2 闭式系统　close-type sprinkler system
  采用闭式洒水喷头的自动喷水灭火系统。
  1 湿式系统　wet pipe system烟雨蒙蒙歌词
  准工作状态时管道内充满用于启动系统的有压水的闭式系统。
  2 干式系统　dry pipe system
  准工作状态时配水管道内充满用于启动系统的有压气体的闭式系统。
  3 预作用系统　preaction system
  准工作状态时配水管道内不充水，由火灾自动报警系统自动开启雨淋报警阀后，转换为湿式系统的闭式系统。
  4 重复启闭预作用系统　recycling preaction system
  能在扑灭火灾后自动关阀、复燃时再次开阀喷水的预作用系统。
  2.1.3 雨淋系统　deluge system
  由火灾自动报警系统或传动管控制，自动开启雨淋报警阀和启动供水泵后，向开式洒水喷头供水的自动喷水灭火系统。亦称开式系统。吴亦凡货真价实富二代
  2.1.4 水幕系统　drencher systems
  由开式洒水喷头或水幕喷头、雨淋报警阀组或感温雨淋阀，以及水流报警装置(水流指示器或压力开关)等组成，用于挡烟阻火和冷却分隔物的喷水系统。
  1 防火分隔水幕　water curtain for fire compartment
  密集喷洒形成水墙或水帘的水幕。
  2 防护冷却水幕　drencher for cooling protection
  冷却防火卷帘等分隔物的水幕。
  2.1.5 自动喷水-泡沫联用系统　combined sprinkler-foamsystem
  配置供给泡沫混合液的设备后，组成既可喷水又可喷泡沫的自动喷水灭火系统。
  2.1.6 作用面积　area of sprinklers operation
  一次火灾中系统按喷水强度保护的最大面积。
  2.1.7 标准喷头　standard sprinkler
  流量系数K=80 的洒水喷头。
  2.1.8 响应时间指数　(RTI) response time index
  闭式喷头的热敏性能指标。
  2.1.9 快速响应喷头　fast response sprinkler
  响应时间指数RTI≤50(m·s)0.5 的闭式洒水喷头。
  2.1.10 边墙型扩展覆盖喷头　extended coverage sidewall sprinkler
  流量系数K=115 的边墙型快速响应喷头。
  2.1.11 快速响应早期抑制喷头　early suppression fast re-sponse sprinkler(ESFR)
  响应时间指数RTI≤28±8(m·s)0.5，用于保护高堆垛与高货架仓库的大流量特种洒水喷头。
  2.1.12 一只喷头的保护面积　area of one sprinkler operation
  同一根配水支管上相邻喷头的距离与相邻配水支管之间距离的乘积。
  2.1.13 配水干管　feed mains 
  报警阀后向配水管供水的管道。
  2.1.14 配水管　cross mains
  向配水支管供水的管道。
  2.1.15 配水支管branch lines
  直接或通过短立管向喷头供水的管道。
  2.1.16 配水管道system pipes
  配水干管、配水管及配水支管的总称。
  2.1.17 短立管sprig-up
  连接喷头与配水支管的立管。
  2.1.18 信号阀signal valve
  具有输出启闭状态信号功能的阀门。 
    2.2 符 号
  a—喷头与障碍物的水平间距
  b—喷头溅水盘与障碍物底面的垂直间距
  c—障碍物横截面的一个边长
  d—管道外径
  dg—节流管的计算内径
  dj—管道的计算内径
  dk—减压孔板的孔口直径
  e—障碍物横截面的另一个边长
  f—喷头溅水盘与不到顶隔墙顶面的垂直间距
  g—重力加速度
  h—系统管道沿程和局部的水头损失
  H—水泵扬程或系统入口的供水压力
  Hg—节流管的水头损失
  Hk—减压孔板的水头损失
  i—每米管道的水头损失
  k—喷头流量系数
  L—节流管的长度
  n—最不利点处作用面积内的喷头数
  P—喷头工作压力
  P0—最不利点处喷头的工作压力
  q—喷头流量
  qi—最不利点处作用面积内各喷头节点的流量
  Qs—系统设计流量
  V—管道内水的平均流速
  Vg—节流管内水的平均流速
  Vk—减压孔板后管道内水的平均流速
  Z—最不利点处喷头与消防水池最低水位或系统入口管水平中心线之间的高程差
  ζ—节流管中渐缩管与渐扩管的局部阻力系数之和
  ξ—减压孔板的局部阻力系数
    3 设置场所火灾危险等级 
  3.0.1 设置场所火灾危险等级的划分，应符合下列规定：
  1 轻危险级
  2 中危险级
  I 级
  Ⅱ级
  3 严重危险级
  I 级
  Ⅱ级
  4 仓库危险级
  I 级
  Ⅱ级
  Ⅲ级
  3.0.2 设置场所的火灾危险等级，应根据其用途、容纳物品的火灾荷载及室内空间条件等因素，在分析火灾特点和热气流驱动喷头开放及喷水到位的难易程度后确定。举例见本规范附录A。
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  3.0.3 当建筑物内各场所的火灾危险性及灭火难度存在较大差异时，宜按各场所的实际情况确定系统选型与火灾危险等级。
    4 系统选型
    4.1 一般规定
  4.1.1 自动喷水灭火系统应在人员密集、不易疏散、外部增援灭火与救生较困难的性质重要或火灾危险性较大的场所中设置。
  4.1.2 自动喷水灭火系统不适用于存在较多下列物品的场所:
  1 遇水发生爆炸或加速燃烧的物品；
  2 遇水发生剧烈化学反应或产生有毒有害物质的物品；
  3 洒水将导致喷溅或沸溢的液体。
  4.1.3 自动喷水灭火系统的系统选型，应根据设置场所的火灾特点或环境条件确定，露天场所不宜采用闭式系统。
  4.1.4 自动喷水灭火系统的设计原则应符合下列规定:
  1 闭式喷头或启动系统的火灾探测器，应能有效探测初期火灾；
  2 湿式系统、干式系统应在开放一只喷头后自动启动，预作用系统、雨淋系统应在火灾自动报警系统报警后自动启动；
  3 作用面积内开放的喷头，应在规定时间内按设计选定的强度持续喷水；
  4 喷头洒水时，应均匀分布，且不应受阻挡。
    5 设计基本参数
  5.0.1 民用建筑和工业厂房的系统设计基本参数不应低于表5.0.1 的规定。
  5.0.2 仅在走道设置单排喷头的闭式系统，其作用面积应按最大疏散距离所对应的走道面积确定。
  5.0.3 装设网格、栅板类通透性吊顶的场所，系统的喷水强度应按本规范表5.0.1规定值的1.3倍确定。
  5.0.4 干式系统的作用面积应按本规范表5.0.1规定值的1.3倍确定。
  雨淋系统中每个雨淋阀控制的喷水面积不宜大于本规范表5.0.1中的作用面积。
  5.0.5 仓库的系统设计基本参数不应低于表5.0.5的规定。
  5.0.6 仓库采用快速响应早期抑制喷头的系统设计基本参数不应低于表5.0.6的规定。
  5.0.7 货架储物仓库的最大净空高度或货品最大堆积高度超过本规范表5.0.5、表5.0.6的规定时，应设货架内喷头。应在自地面起每4m 高度处布置一层喷头，并应按本规范表5.0.5 确定喷水强度，和开放4 只喷头确定用水量。
  5.0.8 闭式自动喷水-泡沫联用系统的设计基本参数，除执行本规范表5.0.1的规定外，尚应符合下列规定：
  1 湿式系统自喷水至喷泡沫的转换时间，按4L/s流量计算，不应大于3min；
  2 泡沫比例混合器应在流量等于和大于4L/s 时符合水与泡沫灭火剂的混合比规定；
  3 持续喷泡沫的时间不应小于10min。
  5.0.9 雨淋自动喷水-泡沫联用系统应符合下列规定：
  1 前期喷水后期喷泡沫的系统，喷水强度与喷泡沫强度均不应低于本规范表5.0.1、表5.0.5的规定；
  2 前期喷泡沫后期喷水的系统，喷泡沫强度与喷水强度均应执行现行国家标准《低倍数泡沫灭火系统设计规范》GB 50151-92 的规定；
  3 持续喷泡沫时间不应小于10min。
  5.0.10 水幕系统的设计基本参数应符合表5.0.10的规定：
  5.0.11 自动喷水灭火系统的持续喷水时间，应按火灾延续时间不小于1h确定。
  5.0.12 利用有压气体作为系统启动介质的干式系统、预作用系统，其配水管道内的气压值，应根据报警阀的技术性能确定；利用有压气体检测管道是否严密的预作用系统，配水管道内的气压值不宜小于0.03MPa，且不宜大于0.05MPa。
    6 系统组件
  6.1 喷头
  6.1.1 采用闭式系统场所的最大净空高度不应大于表6.1.1 的规定，仅用于保护室内钢屋架等建筑构件和设置货架内喷头的闭式系统，不受此表规定的限制。
  6.1.2 闭式系统的喷头，其公称动作温度宜高于环境最高温度30℃。
  6.1.3 湿式系统的喷头选型应符合下列规定：
  1 不作吊顶的场所，当配水支管布置在梁下时，应采用直立型喷头；
  2 吊顶下布置的喷头，应采用下垂型喷头或吊顶型喷头；
  3 顶板为水平面的轻危险级、中危险级I级居室和办公室，可采用边墙型喷头；
  4 自动喷水-泡沫联用系统应采用洒水喷头；
  5 易受碰撞的部位，应采用带保护罩的喷头或吊顶型喷头。
  6.1.4 干式系统、预作用系统应采用直立型喷头或干式下垂型喷头。
  6.1.5 水幕系统的喷头选型应符合下列规定：
  1 防火分隔水幕应采用开式洒水喷头或水幕喷头；
  2 防护冷却水幕应采用水幕喷头。
  6.1.6 下列场所宜采用快速响应喷头：
  1 公共娱乐场所、中庭环廊；
  2 医院、疗养院的病房及区域，老年、少儿、残疾人的集体活动场所；
  3 超出水泵接合器供水高度的楼层；
  4 地下的商业及仓储用房。
  6.1.7 同一隔间内应采用相同热敏性能的喷头。
  6.1.8 雨淋系统的防护区内应采用相同的喷头。
  6.1.9 自动喷水灭火系统应有备用喷头，其数量不应少于总数的1%，且每种型号均不得少于10 只。
    7 喷头布置
  7.1 一般规定
  7.1.1 喷头应布置在顶板或吊顶下易于接触到火灾热气流并有利于均匀布水的位置。当喷头附近有障碍物时，应符合本规范7.2 节的规定或增设补偿喷水强度的喷头。
  7.1.2 直立型、下垂型喷头的布置，包括同一根配水支管上喷头的间距及相邻配水支管的间距，应根据系统的喷水强度、喷头的流量系数和工作压力确定，并不应大于表7.1.2 的规定，且不宜小于2.4m。
  7.1.3 除吊顶型喷头及吊顶下安装的喷头外，直立型、下垂型标准喷头，其溅水盘与顶板的距离，不应小于75mm，且不应大于150mm。
  7.1.4 快速响应早期抑制喷头的溅水盘与顶板的距离，应符合表7.1.4 的规定： 
  7.1.5图书馆、档案馆、商场、仓库中的通道上方宜设有喷头。喷头与被保护对象的水平距离，不应小于0.3m；喷头溅水盘与保护对象的最小垂直距离不应小于表7.1.5 的规定：
  7.1.6 货架内喷头宜与顶板下喷头交错布置，其溅水盘与上方层板的距离，应符合本规范7.1.3条的规定，与其下方货品顶面的垂直距离不应小于150mm。
  7.1.7 货架内喷头上方的货架层板，应为封闭层板。货架内喷头上方如有孔洞、缝隙，应在喷头的上方设置集热挡水板。集热挡水板应为正方形或圆形金属板，其平面面积不宜小于0.12㎡，周围弯边的下沿，宜与喷头的溅水盘平齐。
  7.1.8 净空高度大于800mm的闷顶和技术夹层内有可燃物时，应设置喷头。
  7.1.9 当局部场所设置自动喷水灭火系统时，与相邻不设自动喷水灭火系统场所连通的走道或连通开口的外侧，应设喷头。
  7.1.10 装设通透性吊顶的场所，喷头应布置在顶板下。
  7.1.11 顶板或吊顶为斜面时，喷头应垂直于斜面，并应按斜面距离确定喷头间距。
  尖屋顶的屋脊处应设一排喷头。喷头溅水盘至屋脊的垂直距离，屋顶坡度>1/3时，不应大于0.8m；屋顶坡度
  7.1.12 边墙型标准喷头的最大保护跨度与间距，应符合表7.1.12的规定：
  7.1.13 边墙型扩展覆盖喷头的最大保护跨度、配水支管上的喷头间距、喷头与两侧端墙的距离，应按喷头工作压力下能够喷湿对面墙和邻近端墙距溅水盘1.2m高度以下的墙面确定，且保护面积内的喷水强度应符合本规范表5.0.1的规定。
  7.1.14 直立式边墙型喷头，其溅水盘与顶板的距离不应小于100mm，且不宜大于150mm，与背墙的距离不应小于50mm，并不应大于l00mm。
  水平式边墙型喷头溅水盘与顶板的距离不应小于150mm，且不应大于300mm。
  7.1.15 防火分隔水幕的喷头布置，应保证水幕的宽度不小于6m。采用水幕喷头时，喷头不应少于3排；采用开式洒水喷头时，喷头不应少于2排。防护冷却水幕的喷头宜布置成单排。
    8 管道
  8.0.1 配水管道的工作压力不应大于1.20MPa，并不应设置其他用水设施。
  8.0.2 配水管道应采用内外壁热镀锌钢管。当报警阀入口前管道采用内壁不防腐的钢管时，应在该段管道的末端设过滤器。
  8.0.3 系统管道的连接，应采用沟槽式连接件(卡箍)，或丝扣、法兰连接。报警阀前采用内壁不防腐钢管时，可焊接连接。
  8.0.4 系统中直径等于或大于100mm的管道，应分段采用法兰或沟槽式连接件(卡箍)连接。水平管道上法兰间的管道长度不宜大于20m；立管上法兰间的距离，不应跨越3 个及以上楼层。净空高度大于8m 的场所内，立管上应有法兰。
  8.0.5 管道的直径应经水力计算确定。配水管道的布置，应使配水管入口的压力均衡。轻危险级、中危险级场所中各配水管入口的压力均不宜大于0.40MPa。
  8.0.6 配水管两侧每根配水支管控制的标准喷头数，轻危险级、中危险级场所不应超过8只，同时在吊顶上下安装喷头的配水支管，上下侧均不应超过8只。严重危险级及仓库危险级场所均不应超过6只。
  8.0.7 轻危险级、中危险级场所中配水支管、配水管控制的标准喷头数，不应超过表8.0.7的规定。
  8.0.8 短立管及末端试水装置的连接管，其管径不应小于25mm。
  8.0.9 干式系统的配水管道充水时间，不宜大于1min；预作用系统与雨淋系统的配水管道充水时间，不宜大于2min。
  8.0.10  干式系统、预作用系统的供气管道，采用钢管时，管径不宜小于15mm；采用铜管时，管径不宜小于10mm。
  8.0.11 水平安装的管道宜有坡度，并应坡向泄水阀。充水管道的坡度不宜小于2‰，准工作状态不充水管道的坡度不宜小于4‰。
  9 水力计算
  9.1 系统的设计流量
  9.1.1 喷头的流量应按下式计算：　(9.1.1)
  式中　q—喷头流量(L/min)；
    　P—喷头工作压力(MPa)；
    　K—喷头流量系数。
  9.1.2 水力计算选定的最不利点处作用面积宜为矩形，其长边应平行于配水支管，其长度不宜小于作用面积平方根的1.2倍。
  9.1.3 系统的设计流量，应按最不利点处作用面积内喷头同时喷水的总流量确定：(9.1.3)
  式中　Qs—系统设计流量(L/s)；
吴秀波姚晨    　qi—最不利点处作用面积内各喷头节点的流量(L/min)；
    　n—最不利点处作用面积内的喷头数。
  9.1.4 系统设计流量的计算，应保证任意作用面积内的平均喷水强度不低于本规范表5.0.1和表5.0.5的规定值。最不利点处作用面积内任意4只喷头围合范围内的平均喷水强度，轻危险级、中危险级不应低于本规范表5.0.1规定值的85%；严重危险级和仓库危险级不应低于本规范表5.0.1和表5.0.5的规定值。
  9.1.5 设置货架内喷头的仓库，顶板下喷头与货架内喷头应分别计算设计流量，并应按其设计流量之和确定系统的设计流量。
  9.1.6 建筑内设有不同类型的系统或有不同危险等级的场所时，系统的设计流量，应按其设计流量的最大值确定。
  9.1.7 当建筑物内同时没有自动喷水灭火系统和水幕系统时，系统的设计流量，应按同时启用的自动喷水灭火系统和水幕系统的用水量计算，并取二者之和中的最大值确定。
  9.1.8 雨淋系统和水幕系统的设计流量，应按雨淋阀控制的喷头的流量之和确定。多个雨淋阀并联的雨淋系统，其系统设计流量，应按同时启用雨淋阀的流量之和的最大值确定。
  9.1.9 当原有系统延伸管道、扩展保护范围时，应对增设喷头后的系统重新进行水力计算。
  10 供水
  10.1 一般规定
  10.1.1 系统用水应无污染、无腐蚀、无悬浮物。可由市政或企业的生产、消防给水管道供给，也可由消防水池或天然水源供给，并应确保持续喷水时间内的用水量。
  10.1.2 与生活用水合用的消防水箱和消防水池，其储水的水质，应符合饮用水标准。
  10.1.3 严寒与寒冷地区，对系统中遭受冰冻影响的部分，应采取防冻措施。
  10.1.4 当自动喷水灭火系统中没有2 个及以上报警阀组时，报警阀组前宜设环状供水管道。
11 操作与控制
  11.0.1 湿式系统、干式系统的喷头动作后，应由压力开关直接连锁自动启动供水泵。 
  预作用系统、雨淋系统及自动控制的水幕系统，应在火灾报警系统报警后，立即自动向配水管道供水。
  11.0.2 预作用系统、雨淋系统和自动控制的水幕系统，应同时具备下列三种启动供水泵和开启雨淋阀的控制方式：
  1 自动控制；
  2 消防控制室(盘)手动远控；
  3 水泵房现场应急操作。
  11.0.3 雨淋阀的自动控制方式，可采用电动、液(水)动或气动。
  当雨淋阀采用充液(水)传动管自动控制时，闭式喷头与雨淋阀之间的高程差，应根据雨淋阀的性能确定。
  11.0.4 快速排气阀入口前的电动阀，应在启动供水泵的同时开启。
  11.0.5 消防控制室(盘)应能显示水流指示器、压力开关、信号阀、水泵、消防水池及水箱水位、有压气体管道气压，以及电源和备用动力等是否处于正常状态的反馈信号，并应能控制水泵、电磁阀、电动阀等的操作