1、ICS 13.220.01 C 84 中华人民共和国国家标准GB/T 31540.4-2015 消防安全工程指南第4部分:探测、启动和灭火Fire safety engineering guide-Part 4: Detection, activation and suppression (ISO/TR 13387-7: 1999 , Fire safety engineering-Detection, activation and suppression, MOD) 2015-05-15发布2015-08-01实施/盼牛飞哈22:zF门古中华人民共和国国家质量监督检验检瘦总局峪舍中国国家标准
2、化管理委员会保叩GB/T 31540.4-2015 目次前言. . . . . . . . . m 引言. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . N 1 范围. . 2 规范性引用文件3 术语和定义. 4 符号和缩略语. 5 子系统4的使用说明. 5.1 总则. . . . . . 2 5.2 信息流程.6 子系统4的评估内容. 6.1 探测时间. . . . . . 4 6.2 启动时间. . . . 7 6.3 灭火系统的性能. . 11 7 工程评估方法. . . 15 7.1 一般规定. 7.2
3、经验公式. . . 15 7.3 计算机模型. . . . 15 7.4 试验. . . 16 附录A(资料性附录)本部分与ISO/TR13387-7: 1999的章条编号对照情况.17 附录B(资料性附录本部分与ISO/TR13387-7，1999的技术性差异及其原因.19 附录C(资料性附录水喷淋的灭火机理. . 20 附录D(资料性附录定温探测器响应时间的计算方法. . . . 21 I GB/T 31540.4-2015 前言GB/T 31540消防安全工程指南分为以下部分z-一第1部分z性能化在设计中的应用s一一第2部分z火灾发生、发展及烟气的生成p一一第3部分z结构响应和室内火灾的
4、对外蔓延z一一-第4部分z探测、启动和灭火s本部分为GB/T31540的第4部分。本部分按照GB/T1.1二2009给出的规则起草。本部分使用重新起草法修改采用ISO/TR13387-7: 1999消防安全工程指南探测、启动和灭火。本部分与ISO/TR13387-7: 1999相比在结构上有较多调整，附录A中列出了本部分与ISO/TR 13387-7: 1999的章条编号对照一览表。本部分与ISO/TR13387-7: 1999相比存在技术性差异，这些差异静及的条款已通过在其外侧页边空白位置的垂直单线(1)进行了标示，附录B中给出了相应技术性差异及其原因的一览表。为了方便使用和符合我国相关标准
5、编写要求，本部分还做了下列编辑性修改z一删除了国际标准的前言，重新起草了前35一一修改了国际标准的引言，将其作为本部分的引言z一一将国际标准的本国际标准一词改为本部分;-一一将国际标准中某些标点符号修改为符合汉语习惯的标点符号p二一删除参考文献F一一增加了附录A(资料性附录)，给出了本部分与国际标准的章条编号对照情况F一-增加了附录B(资料性附录)，给出了本部分与国际标准的技术性差异及其原因说明。本部分由中华人民共和国公安部提出。本部分由全国消防标准化技术委员会建筑消防安全工程分技术委员会(SAC/TC113/SC 13) 归口。本部分负责起草单位z公安部四川消防研究所。本部分参加起草单位z公
6、安部沈阳消防研究所，北京利达集团有限公司。本部分主要起草人E王炯、邓玲、冯小军、梅志斌、张先来、熊缆、涂燕林、卢国建、刘军军、伍摔、王莉平、张晓明，E GB/T 31540.4-2015 51 占百建筑物的使用和管理人员通过各类探测装置发现和控制火灾，从而使建筑物达到安全标准，并降低火灾损失。本部分采用GB/T31540.1规定的子系统4对建筑中设置的各种主动灭火设施进行分析和评估。子系统4可用于计算各种火灾探测装置的探测时间、固定灭火装置的动作时间以及其他消防联动控制装置对火灾烟气的响应时间。计算过程中需要使用子系统1、子系统3所设定的火灾场景以及根据设定的火灾场景计算得出的火灾烟气的温度、
7、浓度和流速。本部分参照相关消防规范、ISO/TC21制定的固定灭火系统相关标准，并结合在设定火灾场景中使用这些标准规范时所做的工程判断，评估了不同灭火设施对火灾热带就速率的影响。本部分还采用工程方法对子系统4的重要输出结果(探测时间、启动时间和灭火系统性能)进行评估，并详细列出r评估过程中需要考虑的物理和化学过程、评估方法、评估所需信息以及评估结论。N GB/T 31540.4-2015 消防安全工程指南第4部分:探测、启动和灭火1 范围GB/T 31540的本部分规定了建筑自动消防设施的工程分析方法，适用于火灾自动报警系统探测时间和自动灭火系统启动时间的计算，以及自动灭火系统效能的评估。本部
8、分不考虑人为干预对探测、启动和灭火的影响.2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注目期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GBjT 5907(所有部分)消防词汇GBjT 31540.1 消防安全工程指南第1部分z性能化在设计中的应用(GBjT31540.1-2015 , ISOjTR 13387-1 ,MOD) GB 50084 自动喷水灭火系统设计规范3 术语和定义GBjT 5907界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3. 1 启动时间activation time 从传感器做出响应到灭火系统、防
9、排烟系统、报警系统或其他防火系统完全动作之前的时间间隔。3.2 实际瞄水强度actual distribution density I ADD 喷头喷洒到具有特定热释放速率的可燃物表面的水流速率。3.3 睛洒口agent outlet 喷淋、灭火或控制装置等固定灭火系统的介质输出口位置.3.4 控制型喷头control-mode sprinkler 通过使可燃物变湿润的方式来限制火灾蔓延的一种喷头类型(如普通喷头或喷雾喷头。3.5 普通喷头conventional sprinkler 使总水量的40%-60%向下喷洒的洒水喷头。3.6 摞测时间detection time 从火灾发生到通过自动
10、或手动方式探测到火灾所需的时间。1 GB/T 31540.4-2015 3.7 3.8 3.9 顿浸湿prewetting 水喷淋逐渐浸透或打湿燃料以及燃料周围区域的过程，从而限制火灾的蔓延。设计晴水强度reqoired distribotion density;RDD 喷洒到单位面棋的燃料表面上的水流速率。暖嚣瞄头spray sprinkler 使总水量的80%100%向下喷洒的洒水喷头。3.10 抑制型瞄头soppressioo-m创esprinkler 直接将水释放到燃料表面，从而降低火灾热释放速率的一种喷头如ESF盼。3.11 细水露灭火系统water mist protection町
11、stem向保护对象喷射水雾，产生灭火或防护冷却效果的灭火系统。4 符号和缩畸语下列符号和缩略语适用于本文件。C 传导系数，单位为(m/s)严I/d目gn平均糙子直径，单位为毫米(mm)K 减光系数，单位为负一次方米(m-1)N 粒子数浓度，单位为负三次方米(m-3)T. 探测器的感应温度，单位为开尔文(K)T国探测器的额定功作温度，单位为开尔文(K)Tg 火灾时管道截面或探测器附近的环埠温度，单位为开尔文(K)Tu 测试中的环境空气温度，单位为开尔文(K)tR 探测器的响应时间，单位为秒(s)u 火灾时管道截面或探测器附近的气流速度，单位为米每秒(m/s)h 粒子直径的标准偏差，单位为毫米(m
12、m)CFD计算流体力学(computationalfluid dynamics) ESFR早期抑制快速响应喷头(earlysuppression fast response) HRR热释放速率(heatrelease rate) ，单位为千瓦(kW)RTI 响应时间指数(responsetime index) ，单位为(m.S)11 5 子系统4的使用说明5.1 总则本章描述的步骤应与GB/T31540的其他部分一起使用。为了在消防安全设计过程中更全面地使用本部分，本章对子系统4的重要参数和信息流程做了描述(见图口。2 总体信息层建筑物2 环槐3 火灾荷载4 火灾场景8 使用人员动力学模拟6
13、建筑状况7 内储物状况自生成物9 人员状况10 人员位置11 压力/流通12 火灾规模/烟气范国13 热其他影响因素14 报警响应15 控制响应16 灭火响应17 精防队干预子系统4愣仿信息层探测时问2 启动时间3 灭火系统性能子系统4信息处理层1 对派热探测2 烟气探测3 辐射能探测4 灭火系统介厨流5 灭火系统和火的相互影响6 防排烟系统和灭火系统闸的相互影响说明g.一输入数据zO一一输出数据z一一子系统总线数据交换.GB/T 31540.4-2015 。 ? 。 。，卡，队 ? ，民 固1子系统4的总体信息、评估信息和信息处理流程固3 GB/T 31540.4-2015 5.2 信息流程
14、在GB/T31540.1规定的子系统4中，对于探测、启动或灭火中任何一种类型的评估，都应采用总体信息层的数据作为输入参数.子系统4计算得出火灾探测报警时间、烟热控制装置和主动灭火装置的动作响应时间，可供子系统5在评估人员疏散安全时使用。除了输出响应时间外，子系统4还可根据有效抑制或消除有焰燃烧所需灭火剂流速的经验数据，对主动灭火系统的效能做出评估。这些评估结果使子系统1、子系统2和子系统5更容易对环境和人员受火灾的综合影响做出评估。子系统4的信息处理层能够确定灭火介质的释放特性，从而使得复杂的场模型可在子系统1和子系统2中得到使用。6 子系统4的评估内容6.1 摞测时间6.1.1 影晌因素在特
15、定建筑物中，火灾探测器的选型和安装位置的选择应与消防安全设计目标一致。点型感温探测器或线型感温探测器适合安装在对探测可靠性要求较高的部位p感烟探测器适合在要求探测灵敏度高、响应时间短的场所安装。如果点型火灾探测器的报替时间仍达不到设计要求，宜安装火焰探测器或空气采样探测器。探测器类型或安装位置如果选择不当，使得整个探测系统设计不合理，就可能导致大量的误报警。合理的设计以及对火灾探甜报警系统的可靠维护，能够有效降低误报率.集中控制型火灾探测报警系统具备复杂的逻辑编程和软件控制功能。在这样的系统中，探测时间的计算不仅取决于6.1中讨论的各项内容，还取决于整个集中控制系统的动作时间。选择合理的逻辑编
16、程算法、提高探测功能的集成度、消除电磁卡扰以及减少建筑内部人员的误操作等措施，都能有效减低系统的误报率，6.1.2 感温探测器6. 1.2.1 一般原则根据烟气与探测器之间的热传递情况，可计算出感温探测器的响应时间，探测器的响应时间指数(RTD可通过风洞试验获得.6.1.2.2 定温探副器晌应时间的计算影响点型定温探测器响应时间的因素包括za) 热敏元件的热特性(质量、比热容、表面飘); b) 火灾环境中的对流热传递系数sc) 热敏元件与探测器的其他部分产生的传导热损失。通过测量元件的热特性和在局部火灾环境中的热传递系数可得到响应时间指数(RTD参数，同样，结合RTI并测量热敏元件的热损失可得
17、到导热系数(C)参数(参见附录囚。通过探测器周围的平均气体速度和温度等相关信息可计算出探测器的响应时间。探测器的动作温度应与安装部位的标准环境温度相匹配。点型感温探测器的标准灵敏度试验采用了恒定气流速度和设定环境气体温度，试验得出的探测器响应时间可用于计算探测器的RTI(参数C可忽略。另外，国家标准中规定的探测器安装间距也可转化为等效的RTI(参见附录酌，用于工程评估。自动喷水灭火系统中洒水喷头上的热敏感应元件也是一种定温探测器，当易熔元件被加鹉达到其4 GB/T 31540.4-2015 动作温度或温度等级后产生动作响应。采用与其他定温探测器相同的方式，可以计算出自动喷水灭火系统洒水喷头的动
18、作时间。线型感温探测器适用于探测存在大量障碍物的封闭空间内的火灾，这种探测器的智能报警控制器能够沿线型探测器的铺设方向确定火灾位置。6.1.2.3 差温探测器晌应时间的计算点型差温探测器响应时间的计算方法是z假设单个热敏元件的响应时间指数(RTI)和导热系数(C) ，按照6.1.2.2规定的方法计算热敏元件的温升速率值，该温升速率超过探测器动作所需温升速率时，即可得出探测器响应时间。差温线型探测器响应时间的计算也可以采用相似的方法。6. 1.2.4 输入输入信息包括z一一-火灾规模和烟气范围z一一热量包括暖通空调系统的影响); 一一压力和速度包括暖通空调系统的影响)I 一一建筑参数(探测器相对
19、于火源位置、升温速率、RTI和C取值。6.1.2.5输出输出信息为探测器实现火灾探测所需的时间或是否能够实现探测。6.1.3 感烟探测器6.1.3.1 烟气产物及其运动烟气中包含经高温分解和易燃材料的氧化反应等化学过程产生的微桂、榕股和各类气体，这些燃烧产物受流域内的浮力和预加热以及通风和空调系统(暖通空调系统的作用从火源位置流动到建筑物的其他部位。6.1.3.2 离子感姻探副器的晌应时间离子感烟探测器的电离室内安装的放射源释放的射线使电离室内的空气被电离为导体，允许一定强度的电流在两个电极之间的空气中传导。烟鞋子进人电离室后，与空气中的电离子相接合，使电离子移动减弱，从而降低了空气的导电性。
20、当导电性低于预定值，或由火灾报曹控制器判断导电性低于一个由环境条件确定的极限值时，离子感烟探测器就发出报警信号。离子感烟探测器的敏感性很大程度上取决于烟粒子的粒径分布，因此烟鞋子数量浓度对响应时间的影响通常比质量浓度要大。这样的响应特性使得离子感烟探测器对纤维材料燃烧(如木材、纸张等产生的高浓度、小颗粒烟粒子具有更高的敏感性，而对阴燃产生的低浓度、大颗粒烟鞋子的敏感性则较低。6.1.3.3 吸气式感姻探测器的晌应时间吸气式感烟探测器由分布在受保护区域内的探测管网和与探测管网相连的探测单元构成。抽气泵通过管道将空气从受保护区域采样并输送到探测单元中，由探测单元对空气中包含的烟气进行分析。探测单元
21、中的高灵敏度感烟器件，在探测单元内烟气浓度超过由用户设定的标准时产生响应。计算该类探测器的响应时间时，应考虑从采样孔到探测单元的气样传输时间。5 GB/T 31540.4-2015 6.1.3.4 光电感烟摞副器的响应时间光电感烟探测器的探测腔内包含一个光源和一个光敏元件，光源发出的光线被设计为不能直接照射到光敏元件上。吁烟粒子进入探测腔时，光源发出的光线受烟糙子的散射作用，可以照射到光敏元件上，当光敏元件接收到的散射光强度超过预定值时，探测器发出报警信号。J单个桂子产生的、射向光敏元件方向的散射光强度即光电感烟探测器的响应函数)，受到光掘强度、波长、散射角度和烟粒子大小的直接影响。受烟粒子大
22、小的影响，光电感烟探测器对阴燃产生的大粒子具有更高的敏感性，而对纤维材料燃烧生成的小桂子敏感性较低，6.1.3.5 点型感烟摞测器晌应时间的计算点型感烟探测器响应时间的计算应包含以下内容za) 探测器所在位置的姻密度达到规定值所需时间zb) 烟气进入探测器所需时间zc) 传感器对探测器内烟气产生响应所需时间。如果通过试验获得了导致探测器报智的临界烟密度值，则可直接使用该试验结果来替代对探测器敏感性或响应时间的计算。临界烟密度不仅取决于燃料类型和燃烧方式阴燃或有焰燃烧)，还取决于测量烟密度的光波波长和表征烟密度的计量单位。如果已知燃料及火灾类型以及探测器的临界烟密度，通过评估或计算探测器所在位置
23、的烟密度就能得到响应时间。如果未知临界烟密度，则可以通过假设探测器对其安装位置周围气体的小幅温升产生响应，获得一个粗略的响应时间计算结果。6.1.3.6 输入输人信息包括z火灾荷载包括燃料类型); 一一燃烧方式(阴燃或有焰燃烧), -一压力或速度分布(包括暖通空调系统的影响h烟气分布(包括暖通空调系统的彭!iJ); 建筑参数(探测器相对于火踞的位置、敏感性、延迟时间)。6.1.3.7输出输出信息为探测器实现火灾探测所需的时间，或是否能够实现探测。6.1.4 光束感烟探测器6.1.4.1 需要考虑的因素光束感烟探测器由光发射器和光接收器组成，光接收器和光发射器之间的对射光束贯穿整个被保护区域。当
24、火灾烟气到达对射光束时，烟气徽糙的吸收和散射效应减弱了光接收器接收到的传输光强度。当光接收器接收到的传输光强度低于预定值，或由报警控制器判断，传输光产生的电信号低于根据周围环境参数设定的某阔值时，光束感烟探测器发出报警信号，6.1.4.2 输入6 输入信息包括E一一烟气分布;一一建筑空间参数(光束距离地面的长度和高度、光束相对于水平面的夹角以及距离顶棚的垂直距离GB/T 31540.4-2015 6.1.4.3输出输出信息为探测器实现火灾探测所需的时间或是否能够实现探测。6.1.5 火焰摞副器6.1.5.1 需要考虑的因素火焰探测器的选型原则是在提高探测灵敏度和降低误报率之间寻找平衡点。火焰探
25、测器如果安装位置合理，其探测视角应能毫无障碍地覆盖可能产生火焰的区域或其反射光，为了降低误报率，可以选择使用工作波段在紫外/可见光范围内的火焰传感器来降低对环境热摞产生的红外辐射的敏感性.另一方面，如果将探测灵敏度作为首要考虑因素，则需要使用集成了紫外、可见光和红外传感器的复合传感器。先进的火焰探测器根据火灾辐射的频谱特征，采用数字逻辑方法来分析火灾辐射光谱的多个波段，当辐射光信号大于某预定值，或者由报警控制器判断，辐射光信号高于根据周围环境参数设定的某个阔值时，火焰探测器就会发出报警信号。6.1.5.2 输入输入信息包括2一火灾场景s一一火灾荷载;一一火灾或烟气规模F一一建筑参数。6.1.5
26、.3输出输出信息为探测器实现火灾探测所需的时间或是否能够实现探测。6. 1.6 复合型火灾探测器复合型火灾探测器是在单个点型探测器内使用多种类型的传感器，具有灵敏度高、误报率低的优点。这种探测器采用复杂的互相关方法来确保仅在探测到火灾事件(而不是正常的环境变化时报警。6.2 启动时间6.2.1 计算原则本条规定了火灾自动报警系统、防排烟控制系统和自动灭火系统启动时间的计算原则。启动时间是指传感器做出响应到灭火系统、防排烟系统或报警系统完全动作所需的时间。启动时间由以下两部分构成z探测后可能产生的延迟时间和装置的实际启动时间。在计算灭火介质传输系统(灭火系统的启动时间时，应考虑喷头流量与压力的关
27、系，以此判断在假定的介质供给能力下，喷头处的介质流速能否满足要求。计算中还应包含介质在管道系统内传输导致的时间延迟.6.2.2 探测系统对联动设备的启动6.2.2.1 启动原理探测系统的启动时间包括从单个探测器产生响应到整个系统最后输出报曹信号以及联动其他类型的安全装置所需的时间。报警控制器采用固定或可编程逻辑，按一定频率对产生连续电信号的探测器7 GB/T 31540.4-2015 进行监控，只有当控制逻辑规定的启动条件(比如在火灾事件和非火灾环境条件之间设定一个阔值)得到满足时，报警控制器才发出报警和联动动作，单个探测器产生的特定响应不会导致如此结果。需要注意的是，如果系统内探测器数量众多
28、，那么从其中任一探测器获得电信号的过程都会产生相当长的时间延迟。不论是简单的独立式探测报警器还是复杂的火灾自动报警系统，其启动时间都包括各类可能发生的延迟和内置的固定或可变延迟，手动操作也能造成延迟时间的改变。6.2.2.2 需考虑的因素集中控制型火灾探测报警系统启动条件的设置应包含对非火灾事件历史记录和环境条件的分析，以合理确定系统的报警阔值。无论使用固定逻辑模拟线路或可变逻辑数字线路来完成这一分析，系统的可靠性都是需要重点考虑的因素。6.2.2.3 固定逻辑组合探测报警系统晌应时间的计算探测报警系统中，安装在不同部位的组合探测器如果按与门逻辑关系报曹联动其他设备，其启动时间为两个探测器的响
29、应时间间隔。通常，两个探测器应分属不同防火分区，从而降低联动输出信号受到误报替的影响。6.2.2.4 可辑程逻辑组合探测报警系统响应时间的计算建筑物内安装的火灾自动报警系统需要处理来自大量不同种类探测器的信息，因此很有必要通过报警设备生产厂家了解在最不利条件下，任意一个火灾探测器的探测响应与报警控制器发出报曹信息和联动输入信号之间的延迟时间。系统或网络的可靠性是具体工程设计需要考虑的重要参数，6.2.2.5 输入输人信息包括2设备制造商提供的报警延迟时间;一一系统内置的联动逻辑设计;建筑火灾自动报警系统应用软件的输入参数。6.2.2.6输出输出信息为探测系统从接收到探测器的报警信号到启动联动设
30、备所需的时间，或者能否启动联动设备。6.2.3 声先报警设备的选择和启动6.2.3.1 需考虑的因素声光报警设备的选择应与设计目标一致。报警延迟可能由于报警系统的信号传输时间和系统固有的延迟时间造成，探测本身产生的延迟可能不是主要因素。6.2.3.2 以生命安全为目际以保护人员生命安全为目标的火灾报警器应确使建筑物内任意位置的人员都能清晰地接收到声音或语音警报，并应确使人员能够区分火灾警报和建筑物内可能使用的其他声音曹报。在噪音环境中，或者人员存在昕力障碍时，应采用视觉信号作为声音报曹信号的补充，从而缩短人员的反应时间。在指定警报器位置和输出音量时，应注意避免在相对较小的空间内出现高分贝警报声
31、(如在走廊中达到llOd酌，因为这会降低人员在疏散时的判断力。GB/T 31540.4-2015 6.2.3.3 以财产保护为目标以保护财产安全为目标的火灾报警器是为及时获得专业消防力量的灭火救援服务而设置的。建筑物内报警器的数量、特性和位置应能使受过专业训练的消防队伍及时赶到现场进行处置。工作人员应接受过对报警信号的识别训练，尽可能缩短报警时间。在火灾显示盘上以文本或图表方式显示火灾位置或区域信息可以显著缩短人员主动灭火行为的延迟时间，有效提高专业消防力量的利用率和灭火效率。6.2.4 灭火系统的启动6.2.4.1 启动时间计算方法灭火系统的启动时间是指探测系统做出响应到灭火系统启动前的时间
32、。影响灭火系统启动时间的因素包括灭火介质的供给压力、灭火介质传输管网的阻力特性、灭火介质的特性，计算灭火系统启动时间的方法如下:a) 湿式系统z湿式系统管道内巳充水且加压，系统一旦探测到火灾就完全动作。因此，只要系统能够为最不利位置的洒水喷头提供水流，那么启动时间就可忽略Fb) 干式系统z启动时间等于排出系统管网内空气所需的最长时间，也就是灭火介质从控制闹到达系统最远点喷洒口的时间;c) 雨淋如水喷雾系统)和预作用系统z启动时间等于排出系统管网内空气所需的时间，也就是介质到达系统最远点喷洒口的时间pd) 气体灭火系统z启动时间是指被保护区域内灭火气体浓度达到设计要求所需的时间.该时间可以根据储
33、瓶压力和传输系统(管道和管口的设计指标计算ze) 泡沫和湿式化学灭火系统z启动时间等于从打开系统控制间到灭火介质充满至系统最远点喷洒口所需的时间(在这过程中要排出系统管网内的多余空气)，再加上泡诛或温式化学介质达到灭火浓度所需的时间。泡沫系统应合理设计，确保在最小启动时间内达到需要的介质流速sD 干粉灭火系统z启动时间等于干粉从储罐中流出，并充满至系统最远点喷洒口所需的时间(在此过程中要排出系统管网内的多余空气)。该时间可以根据干精储罐的动作压力和系统的管网设计参数来计算pg) 气榕胶干精灭火系统1启动时间可以忽略。6.2.4.2 输入输入信息包括z一一建筑参数包括管口性能规格、管道流量特性和
34、灭火介质性质); 一介质在喷洒口的流动速率。6.2.4.3输出输出信息为灭火系统从接收火灾探测信号到灭火介质在喷洒口的流速达到设计指标所需的时间。6.2.5 防排姻系统的启动6.2.5.1 启动时间的计算方法防排烟系统通过启闭排烟间以及建筑物内其他烟气流动控制装置，实现火灾条件下的烟气控制，从而达到保护建筑物及人员安全的目的。设计流量或阻力条件下防排烟系统启动时间的计算方法z9 GB/T 31540.4-2015 a) 百叶排烟口E启动时间可忽略，b) 排烟口z启动时间是指从探测到系统达到设计风量的时间，c) 机械排烟系统z启动时间是指从探测到系统达到设计风量的时间zd) 防烟门z启动时间是指
35、从探测到关闭的时间ze) 排烟防火阔z启动时间是指从探测到阀门动作的时间。6.2.5.2 输入输入信息包括z一一建筑参数(包括防排烟系统设备和位置的详细描述); 一一机械排烟系统的系统特性(启动类型和固定的启动时间6.2.5.3输出输出信息为防排烟系统从接收火灾探测信号到系统启动，直至达到规定的性能指标，并实现对烟气的有效控制所需的时间。6.2.6 热控制系统的启动6.2.6.1 启动时间的计算方法热控制系统通过启闭特定空间内的热控制设备，实现火灾条件下以财产保护为目标的温度控制。设计风量或阻力条件下系统启动时间的计算方法如下Ea) 热通风口z启动时间是指从探测到系统达到设计风量的时间pb)
36、百叶排烟口z启动时间可忽略pc) 热控门和热控阀z启动时间是指从探测到系统动作的时间。6.2.6.2 输入输入信息包括z一建筑参数(包括热控系统硬件和位置的详细描述); 一设备制造商给出的系统特性(启动类型和固定的启动时间)。6.2.6.3输出输出信息为热控制系统从接受火灾探测信号到系统启动，直至达到规定的性能指标，并实现对热量的有效控制所需的时间。6.2.7 安全控制阔、介质流动报曹和控制模块的启动6.2工1启动时间的计算需考虑的因素如下za) 安全控制阀的启闭可在火灾条件下控制对特定空间内灭火介质的供应Fb) 介质流动报警器可在灭火系统启动时提供灭火系统之外的报曹方式zc) 联动系统中应包
37、含各类控制模块，一旦发生火灾时可开门使人员疏散，关闭空调系统防止烟气蔓延，切断电器设备电源防止引燃临近可燃物zd) 各种类型安全装置的启动时间都是指从探测器响应到安全装置打开或关闭的时间。6.2.7.2 输入信息包括z一建筑参数包括热控系统设备和位置的详细描述h一一产品规定的系统特性启动类型以及固定的启动时间)。10 6.2.7.3 输出信息为从实现对火灾的探测到各种安全装置启动所需的时间。6.3 灭火系统的性能6.3.1 评估肉窑GB/T 31540.4-2015 灭火系统的设计目标是在火灾发展的某一特定阶段，通过限制火灾中热和烟的释放速率或限制热和姻的总生成量实现对火灾的可靠抑制。灭火系统
38、性能的评估基于火灾损失统计、全尺寸火灾测试相关数据、测试全尺寸、中尺寸或小型)数据的工程解释以及有效的数学模型分析结果。系统的长期可靠性也是重要的评估内容.6.3.2 水晴淋系统6.3.2.1 评估需考虑的因素水喷淋系统的灭火效能来源于以下物理过程za) 喷洒水滴的吸热效果Fb) 喷洒形成的水蒸气产生的气相情化效果gc) 喷洒产生的动能对燃烧产物的推力效果。上述物理现象随着系统的启动而出现，通常会降低火灾热释放速率或减小燃烧范围。即使水喷淋系统不能有效地抑制火灾增长，由于水滴的直接穿透作用，也能起到有效的降温和表面冷却效果。水喷淋系统的灭火机理见附录c.6.3.2.2 自动晴水灭火系统6.3.
39、2.2.1 晴头的选型自动喷水灭火系统通常能够控制火灾的蔓延和热释放速率的增长，消防员可用消火栓配合自动喷水灭火系统来扑灭火灾.自动喷头模型有数千种，通常分为控制型和抑制型两类。选择喷头类型需考虑如下参数z的建筑或燃料(建筑参数和火灾荷载); b) 可用水源(压力、流量、容积)I c) 自动联接或消防队支持zd) 设计或使用技能se) 维护保养。6.3.2.2.2 控制型瞄头控制型喷头通过对燃烧区域内的燃料进行预捏湿来控制火灾增长，使得火灾被控制在一个有限区域内。系统设计过程中，通常需要假设火灾的热释放速率(HRR)和燃料量被自动喷水灭火系统限制在距离火摞最远处的喷头启动时达到的水平以下，同时
40、假设HRR在喷淋动作之后直到燃料耗尽之前为一常数。如果按照设计火焰高度和喷头安装高度进行的实体火灾试验结果表明，自动喷水灭火系统能够将火灾扑灭，那么可以假设喷头动作后HRR持续下降.需要注意的是，如果自动喷水灭火系统设置场所危险等级不符合GB50084的规定比如储物的化学成分较为特殊，储物以上的净空高度较大，喷头安装位置校低等).控制型喷头对HRR的限制假设就不成立.较大的净空高度和较低的喷头安装位置可能导致自动喷水灭火系统动作时，火灾规模和热释放速率已上升到自动喷水灭火系统无法控制的程度。11 GB/T 31540.4-2015 6.3.2.2.3 抑制型喷头抑制型喷头(如ESFR喷头能使喷
41、洒的水滴穿透火焰直接喷射到燃料表面。抑制性喷头实现有效灭火的关键是在喷头动作时，系统的实际喷水强度(AD)大于设计喷水强度(RDD).6.3.2.3 细水嚣灭火系统细水雾灭火系统通过喷洒直径为50m-l000m的水滴来消除有焰燃烧。细水雾的特点是能够充分降低水流速率和总流量，对于某些应用对象如可燃液体池火)，细水霹可能比自动喷水灭火系统更有效，但其应用范围和局限性还有待研究。细水霹系统比自动喷水灭火系统更为复杂，通常需要划分保护分区，并在分区内使用多个细水雾喷头实现对空间的全淹没，才能成功灭火。细水雾可以很容易扑灭封闭空间内的大型火灾，因为火灾产生的热量使得水寡不断生成大量水蒸气来消灭有焰燃烧
42、。尚未对封闭空间内的温度产生明显影响的小型火灾或在大型开敞空间内的火灾则较难被细水霹系统扑灭，除非火源刚好位于细水雾喷洒范围内。6.3.2.4 输入输入信息包括E一火灾荷载包括建筑类型); 火灾场景z一一火灾和烟气规模;一一建筑参数(喷头位置、喷头特性、最大/最小水压)。6.3.2.5输出输出信息包括z一一每个喷头需要的水流速率z一一灭火效果(热、烟。6.3.3 其他灭火系统6.3.3.1 惰性气体企淹没灭火系统惰性气体灭火系统如二氧化碳(C02)、氯气(N2)、氧气(Ar)及其混合物的灭火时间与设计参数相关。受气体输运管道的尺寸限制，向封闭建筑空间内择放惰性气体通常需要1min - 2 mi
43、n甚至更长的时间，确保完全淹没和彻底灭火的时间或许会超过lmin.通常在启动报警与介质开始流出之间存在一个时间间隔，人员可以在这个时间间隔内进行疏散。惰性气体灭火系统实现成功灭火的关键是在被保护空间内达到并维持灭火所需的设计浓度，实现这一目标需要满足以下条件za) 可靠的设计计算，b) 获得认证的系统零部件容器，管道，阀门，管口)和灭火介质pc) 根据国家标准进行安装和调试Fd) 对门、阀门的良好控制，以避免泄露。当燃烧过程中包括如下材料时，不能使用惰性气体来灭火za) 本身能供给氧的化学物质，如硝酸纤维zb) 活性金属，如锅、镜、铁和错zc) 金属氢化物，如氢化饵。GB/T 31540.4-
44、2015 6.3.3.2 化学活性全淹没气体灭火系统化学活性气体灭火介质(比如卤代烧或卤代怪)的灭火原理包括化学抑制效果租冷却效果两方面。这种灭火介质要求达到的浓度应占到房间体积的5%15%，介质从流出储罐直至达到上述浓度需要10 s-20 s或许更长的时间来确保充分淹没和灭火.通常在启动报警与介质开始流出之间存在一个时间间隔，人员可以在这个间隔内进行疏散。在受保护空间内喷洒的气体灭火介质很容易漏出，因此需要对受保护空间进行加压防泄漏测试。灭火介质流出时间和灭火时间应最大程度地予以缩短，以免介质分解生成有毒产物(比如踵性气体)，这就要求在火灾规模还很小的时候就应完成灭火介质的传输和喷洒。经过可靠设计的火灾探测和灭火介质传输系统可以帮助实现这一目标.6.3.3.3 低倍数泡沫和其他水添加荆灭火系统6.3.3.3.1 低倍鼓泡沫和水成酶泡沫(AFFF)灭火系统灭火泡沫是从水榕液生成的充气泡沫的统称，密度比可燃液体低，能够在可燃被体表面形成一层有带性的漂浮物，利用窒息和冷却效果来防止或扑灭火灾。灭火泡沫还可以抑制可燃蒸气的生成，从而有效防止二次燃烧的发生。灭火泡沫还具有勃附在燃料表面的特性，能防止燃料受到临近火灾的影响。泡楝可作为许多可燃液体的防火、控火或灭火介质，但不能应用于流动液体火灾或气体火灾。AFFF是一种低倍数膨胀性
