摘要：本文对预作用自动喷水灭火系统的定义、优缺点、应用范围、设计限制、控制方式等进行简单介绍，并具体说明其运行过程。
关键词：预作用自动喷水灭火系统;控制方式;运行过程
自动喷水灭火系统设计规范 GB50084-2005描述预作用系统为 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。
美国家消防协会NFPA 13描述预作用系统作为一个利用含有自动喷头及有压气体管网的喷淋系统，并且在系统保护的同一区域配置一套火灾报警探测系统。管网内的有压气体的作用是监测管网和喷头的密闭性，如果管网有缝隙或喷头破裂，则气压降低，气压监测开关会报警，表明系统处于低压状态。此时，预作用阀组不会开启使水流进入管网，直到火灾探测系统内的烟感或温感探测器报警。
预作用系统的优缺点：双保险，只有当喷头破裂及预作用阀开启同时发生，水才可流出；较高的安装和维护费用；系统难以更改，因喷头数量限制和配套火灾探测系统容量；潜在的低可靠性，因控制系统复杂，增加了系统不能准确动作的可能性；
预作用系统应用范围：不允许喷头误喷的高价值区域，如计算机房、图书馆、博物馆、电梯机房和会结冰的区域。
预作用系统的设计限制：一般单联锁(single-interlock)和无联锁（non-interlock）预作用系统每个预作用阀组可包含1000个喷头。 双联锁（double-interlock）预作用系统必须达到从火灾报警系统报警并启动预作用阀门时，水流可以在60秒内到达管网末端的试验泄水阀的要求。 联锁是指火灾报警探测系统和气压监测系统的逻辑关系。
一、预作用系统的控制方式：
1.无联锁（non-interlock）启动控制：火灾探测器动作可以启动电磁阀，使预作用阀门上部的隔膜室泄压，开启预作用阀；气压监测开关动作开启气动阀，亦可使隔膜室泄压，预作用阀门开通。
2.火灾探测系统启动单联锁(single-interlock)控制带低气压监测： 系统中只有电磁阀控制隔膜室的压力，火灾探测器动作后，向火灾报警控制盘（FACP）反馈信号，控制盘再发出报警信号并输出开启电磁阀信号，使预作用阀门开通，系统充水。
3.气压启动单联锁(single-interlock)控制带低气压监测：系统中只有气动阀来控制预作用阀门开启。 气压传动机构由贯穿整个保护区域的气压传动管道（DN15）和闭式喷头组成。管内充有压缩空气，并和气动阀连接。当气压传动系统中闭式喷头破裂动作时，传动管道中压力释放使气动阀打开，隔膜室泄压，预作用阀门开启。
4.火灾探测系统和气体监测系统“与”双联锁（double-interlock）控制：系统中只有电磁阀控制隔膜室的压力，当消防报警控制盘只收到火灾报警探测器信号或低气压监测开关的单个信号时，只输出监测报警，预作用阀组不打开。只有当火灾报警信号和低压报警信号同时输入到消防报警控制盘时，其才会动作，输出开启电磁阀信号（持续的24v），隔膜室泄压，预作用阀组打开。管网充水转换成湿式自动喷水灭火系统状态。
5.火灾探测系统和气体监测系统双联锁（double-interlock）控制：系统中预作用阀隔膜室内的压力同时受相互串联的电磁阀和气动阀的控制。只有当火灾报警探测器发出火灾报警信号，喷淋头也受热破裂，管网气压降低时，电磁阀和气动阀同时打开，才能使隔膜室泄压，预作用阀组开启。
6.双气体监测系统双联锁（double-interlock）控制：系统中双开气动阀（double-actuator）来控制预作用阀门开启。此控制方式很少见，适用于严格禁止水误喷的区域。
比较上述六种控制方式，采用双联锁控制，系统可达到双保险，但价格相对较高，控制复杂，故障点多；采用气动阀控制方式，则系统的控制精度较差。故采用火灾探测系统启动单联锁带低气压监测的预作用系统相对而言，较为经济可靠。下面介绍该控制方式下预作用系统的组成及运行过程，希望能使大家有个更清晰的认识：
二、系统组成：
预作用系统由闸阀—过滤器—预作用阀--立管止回阀—管网—喷头及火灾报警系统（包括独立的火灾报警控制盘、温感、声光报警器、喇叭、手动释放开关等）和空气压缩机（预设启动压力0.2MPa，停止压力0.35MPa）等组成。
三、运行过程：
1. 预作用系统的准工作状态：
1.1 预作用阀组中90°直角阀门是雨淋阀（下部进水，右侧出水），类似止回阀，中间是阀板，上部是隔膜室，下部是系统进水侧。首先关闭水力警铃进水阀门，关闭试验阀门，关闭泄水阀（可以从安装说明书中找到对应阀门）；打开从闸阀上游DN50进水立管上引出的DN15管道上的球阀，将隔膜室内冲压，再打开DN50闸阀，使水压在阀板上下平衡，可以从上下两块压力表读数检查，然后再将DN15球阀关闭，注意此阀门是处于常闭状态；此时水流不会进入管网，被密闭在阀板下端；
1.2 对管网充气和保持气压， 空气压缩机已经设定好，直接通电就可以工作，此时保证立管止回阀密闭，可在阀板橡胶底座上涂一层黄油，增加气密性；确保气压维持阀主通路关闭，旁通开启，使用旁通上的压力平衡阀调整管网压力。充气后，管网气体压力稳定在3.5bar左右。当管网内气压降低，空气压缩机会自动工作，同时，气体压力开关会闭合，发送电信号至报警控制盘，给出低压监测信号，但不会开启阀组；
1.3 开启消防报警控制盘，使之正常工作，温感设计为双回路，增加可靠性，一切正常后，将控制盘设定为自动状态；
至此，预作用系统进入准工作状态。
2. 发生火灾时预作用系统的工作过程：
2.1 火灾发生后，两个回路的温感均探测到火灾，发出报警信号到控制盘，经过30秒延时，开启电磁阀，将预作用阀组上部的隔膜室内的水泻出，因隔膜室内的进水阀门已关闭，阀板下端水压远大于阀板上部隔膜室内压力，水进入管网开始充水；
2.2 当电磁阀被打开的同时，火灾报警控制盘会向塔楼内的火灾报警主控制柜发出火灾信号，表明预作用系统动作，楼层内的消防广播开始报警；
2.3 预作用系统由喷淋系统供水，因自动喷淋系统和消火栓系统是合用消防泵，采用压力传感器控制消防泵的启停，故当喷头受热破裂喷水后，随着管网压力的降低，消防泵会自动启动向系统供水。因水压远大于3.5bar，故空气压缩机不会启动；
3. 灭火后恢复准工作状态：
3.1 关闭消防水泵；
3.2 关闭供水闸阀，切断进水；
3.3 开启雨淋阀上的泄水阀，将管网内地余水放尽；
3.4 更换已破裂的喷头；
3.5 检查火灾报警系统，复位并使之处于准工作状态。此时，已开启的电磁阀应能自动关闭；
3.6 重复第一步，系统进入准工作状态。■
参考资料
[1]自动喷水灭火系统设计规范 GB50084-2005
[2]美国家消防协会NFPA 13： 喷淋系统安装规范 standard for the installation of sprinkler systems. 2007
[3]盾牌SHIELD 预作用阀组产品手册