消防给水设计

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,重庆市公安消防总队总工程师 吴华,消防给水设计,一、室外消防给水,（一）、管网形式,1,、枝状管网,平面布置上，干线成树枝状，分枝后彼此无联系的管网。枝状管网内，水流从水源地向用户（或消火栓）单一方向流动，可靠性差。其优点是节约投资，适应性强，一般在管网建设初期或室外消防用水量少于,15L/S,时采用。,用水点,用水点,用水点,用水点,用水点,用水点,水厂,2,、环状管网,管网在平面布置上，干线形成若干闭合环的管网，称为环状管网。由于干线彼此相通，在管网和水压相同的条件下，流量要比枝状管网约大,1.52.0,倍，因此在大中型城市的建成区，大部分管网已形成环状供水，其明显优点就是可靠性大大增加。,用水点,用水点,用水点,用水点,用水点,水厂,(,二,),、管网流量计算,计算公式,其中,Q,流量,D,管径,V,流速,一个城市的供水，往往会有一个经技术论证、经济比较后确定的经济流速。如果流速快，可以缩小管网管径，降低埋设深度，节约投资。但同时能耗会增加（电能、管网阻力损失等），管网折旧期也会缩短，运行成本会增加。反之，一次投资会增大，但运行成本会降低。因此，需通过技术经济比较找到一个最佳点，也就是需要确定一个最经济、合理的流速，即经济流速，通常这个流速的范围在,1.5-2.5m/s,之间。,所以我们设计管网流速的取值一般取,2m/s,为宜，有了流速，我们就可以根据管径来计算流量。,以管径,100mm,为例：,如果我们的计算结果以,升,/,秒,为单位 则：,(,三,),、消防水池容量的计算,1,、补水时间：按照建规,8.6.2,和高规,7.3.3,的规定，补水时间不能超过,48,小时，补水时间主要取决于进水管的管径，一般来讲都能满足要求。,如果进水管径为,100,，则,48,小时能补充的水量为,15,3.6,48=2592,吨。这对于任何一个高层民用建筑来说都足够了。,2,、火灾延续时间的补水：建规规定：当室外给水管网供水充足且在火灾情况下能保证连续补水时，消防水池的容量可减去火灾延续时间内补充的水量。但高规却没有类似的规定，因此我们在审核时一定需注意高层和多层的区别。,计算举例,一多层商场，室内消火栓用水量为,20l/s,喷淋系统用水量为,22l,/,s,，则所需水池容量为：,20,3.6,222,3.6,1224,立方米。如果水池的进水管管径为,100mm,在,2,小时火灾延续时间内能补充的水量为,15,3.6,2,108,立方米。实际水池所需容量则应为,224,108116,立方米。,二、室内消防给水,室内消火栓系统,1,、管网要形成环状,2,、系统分区（高层建筑）,分区的主要目的是为了控制系统承受静压（,1Mpa,）和消防栓出水的压力（,0.5 Mpa,）即使分区之后，局部消火栓的压力还可能超过,0.5Mpa,，还要采用加压孔板进一步减压，使其控制在规定范围内。,3,、不能使用单阀双口的消火栓,4,、增压设施,增压设施有气压罐和稳压泵二种。其作用主要是将管网平时压力维持在灭火所需工作压力之上。用于室内消火栓系统的增压泵流量应不大与,5L/s,用于喷淋系统的应不大于,1L/s,。,增压泵的运行通常采用压力传感器控制，有高、中、低三个控制点。高点增压泵停泵，中点增压泵器启泵，低点联动主泵。,三、自动喷水灭火系统,系统特点,1.,安全可靠，灭火效率高,2.,系统结构简单，使用、维护方便，成本低且使用周期长。,3.,可实现电子计算机的监控与处理，自动化程度高，便于集中管理。,4.,适用范围广，尤其适用于高层民用建筑、公共建筑、工厂、仓库及地下工程等场所,(,一,),、,系统的流量计算,1,、系统的流量按下式计算,流量,=,喷水强度,作用面积,以中危险,I,级为例，流量单位取,l/min,即 流量,=6,160/60=16L/s,2,、喷头的流量计法,其中,Q,喷头流量,l/min,K,喷头流量系数,p,喷头工作压力（,kg/cm,2,）,当采用接口直径为,15,的喷头时,K=80,当压力为,1kg/cm,2,时,Q=80L/min,即,1.33L/s,3,、喷头布置间距的确定,按正方形布置的中危险,I,级为例，当工作压力为,1kg/cm,2,时，每个,K=80,的喷头流量为,80L/min,已知喷水强度为,6L/min,m,2,，则正方形的面积为,80/6=13.3m,2,注意：如果喷头工作压力为,0.5kg/cm,2,时，则喷头间距要缩短,约为,3,米,系统组成,水源为高位水箱、消防水池与喷淋泵。,供水设备,报警阀（检查信号阀）,（,1,）湿式报警阀（压力开关,+,水力警铃）,（,2,）水流指示器：与压力开关配合，实现对喷淋泵的自动控制，也可作为被 保护区域喷水灭火的回馈信号。,管网：输入管、干管、支管、配水管,喷淋头（花洒、玻璃球式闭式喷头）,报警器（水力警铃）一般与湿式报警阀一起安装于泵房或消控中心内。,7,控制箱,系统的分类,通常根据系统中所使用的喷头形式的不同，分为闭式自动喷水灭火系统和开式自动喷水灭火系统两大类。,闭式自动喷水灭火系统包括湿式自动喷水灭火系统、干式自动喷水灭火系统、干湿交替式自动喷水灭火系统、预作用自动喷水灭火系统、重复启闭预作用自动喷水灭火系统。,开式自动喷水灭火系统包括雨淋灭火系统、水幕灭火系统、水喷雾灭火系统。,系统的适用范围,湿式自动喷水灭火系统在环境温度不低于,4,且不高于,70,的建筑物和场所,(,不能用水扑救的建筑物和场所除外,),都可采用。,环境温度低于,4,，或高于,70,的场所应采用干式系统。,具有下列要求之一的场所应采用预作用系统：,1,系统处于准工作状态时，严禁管道漏水；,2,严禁系统误喷；,3,替代干式系统,喷头的选型与设置,（一）闭式喷头,1,按感温元件不同分,（,1,）易熔元件式（,2,）双金属片式,（,3,）玻璃球式：广泛用于高层民用建筑、宾馆、饭店、影剧院等场所。由喷口、玻璃 球支撑及溅水盘组成。,动作温度：橙色,-57,红色,-68,黄色,-79,绿色,-93,蓝色,-141,2,按安装形式和喷洒水特点分,（,1,）直立型（,2,）下垂型（,3,）普通型（,4,）边墙型（,5,）吊顶型,（二）开式喷头,普通开式水幕式喷雾式,（三）特殊用途喷头,大水滴喷头,自动启闭喷头,快速反应喷头,扩大覆盖面喷头,5,.,旋转型喷头,（四）喷头设置,喷头类型,喷头的公称动作温度要尽量接近预计的最高使用环境温度。,喷头的公称口径应与建筑物火灾等级相符。,喷头的安装间距应符合要求。,喷淋泵的电气控制,一喷淋泵的控制流程 喷水,水流指示器动作报警器接收报警发出声光信号管网水压下降压力开关动作报警器接收报警启动喷淋泵,二消防控制室对喷洒水灭火系统应具有下列控制、监测功能,1,、控制灭火系统的启、停；,2,、监视喷淋泵电源供应和工作情况；,3,、监视灭火系统控制阀（闸阀）的工作状态；,4,、监测水池、水箱的水位；,5,、监视报警阀和水流指示器的动作状态。,消防给水设计常见缺陷,一、消火栓系统,1,、消防水池,（,1,）消防水池的有效容量偏小,对建筑物火灾延续时间、室内消火栓用水量选用错误。老工程改造后，增设喷淋系统，水池容量没有增加。,（,2,）合用水池无消防专用的技术措施,有些工程的消防用水与生产、生活合用水池，以防止水质变坏；但未设计消防专用措施。合用水池的专用措施常用的有下面图示三种：合用水池的技术措施,（,3,）较大容量水池无分格措施,消防水池如超过,500m3,的消防水池，所对应的建筑危险性或重要性比较大，消防水池有了分格措施后，消防水池清洗期间仍有一半消防水源，确保建筑物的安全。,2,、消防水泵,（,1,）消防水泵流量偏小,消防泵流量偏小不能满足室内消防用水量的要求。,（,2,）消防水泵扬程偏大,消防泵的扬程偏大对管网工作不利。,（,3,）一组消防水泵只有一根吸水管,有的工程一组消防水泵只有一根吸水管，当吸水管检修时，整个系统瘫痪,（,4,）一组消防水泵只有一根出水管,和消防水泵的吸水管一样，如果一组消防水泵只有一根出水管，就会降低消防系统的可靠性。,（,5,）水泵出水管上无压力表、无试验放水阀、无泄压阀,消防水泵出水管装有压力表，试验放水阀，在检查站消防泵时，可使消防泵的出水不进入管网，使管网免受超压和水锤的影响。由于发生初期火灾时启动消防泵后管网会超压，且会产生水锤效应，停泵时也会产生水锤效应。出水管上设置泄压阀后能泄压且能减小水锤效应。,（,6,）水泵的吸水管的管径偏小,有些设计选用管径偏小,水泵的流量达不到设计值。,3,、增压设施,（,1,）增压泵的流量偏大,4,、水泵接合器,（,1,）水泵接合器与室外消火栓或消防水池的取水口距离大于,40m,（,2,）水泵接合器的数量偏少,（,3,）水泵接合器未分区设置,5,、减压装置的设置,（,1,）栓口动压大于,0.5Mpa,的未设减压装置,（,2,）减压孔板孔径偏小 有些设计如某办公楼，,B2-1F,选用减压板为,D/d=65/14,启动消防泵后，实测动水压力为,0.12Mpa,，充实水柱,10m,，不利于灭火。,6,、消火栓按钮,（,1,）消火栓按钮功能不齐,常见错误有,4,种类型。,a,、消火栓按钮不能直接启泵，只能通过联动控制器启动消防水泵。,b,、消火栓按钮启动后无确认信号。,c,、消火栓按钮不能报警，显示所在部位。,d,、消火栓按钮通过,220V,强电启泵。,（,2,）临时高压给水系统部分消火栓箱内未设置直接启泵按钮,7,、消防水箱,（,1,）屋顶合用水箱无直通消防管网水管,（,2,）合用水箱无消防水专用措施,（,3,）消防水箱出水管上未设单向阀。,8,、屋顶未设检查用的试验消火栓,二、自动喷水灭火系统,1,、稳压泵的选型与位置,许多工程中稳压泵的流量偏大。,设计人员在高位水箱处设置稳压泵，就近接入自动喷水灭火系统的立管顶部，此种方式存在的问题是：当喷头受热爆炸后，阀后压力降低，稳压泵启动后，仅能使湿式报警阀后的管网压力升高，故不能开启阀瓣，因此压力开关没有讯号启动喷淋泵。,2,、水泵接合器,（,1,）水泵接合器的设置,（,2,）水泵接合器的设计数量偏少的也较多。,3,、减压装置的设置 有些设计人员在设计高层建筑物自动喷水灭火系统未予考虑。,4,、湿式报警阀,（,1,）湿式报警阀的设置,许多工程在设计报警阀的地点时，考虑不周全。,（,2,）供水控制阀,有些工程在设计时未设置供水控制阀。,5,、水流指示器,水流指示器前应安装信号阀，与水流指示器间的距离不宜小于,300mm,，大部分工程中均未设计信号阀。,6,、末端试验装置,末端试验装置包括试验阀、压力表、排水管，试验管径不小于,25mm,。许多工程中末端试验装置管径,P2F2,时湿式报警阀即打开，引起误报。,(2),采用稳压泵稳压。如果稳压泵补水平缓，始终使阀瓣小角度开启向管网补水，即不会发生,误报,。如果补水速率过大，一开始补水，阀瓣就冲至大角度开启，即发生误报。,(3),设置增压泵系统 增压泵增压引起误报的原因与稳压系统相同。,自动喷水灭火局部应用系统,与自动喷水灭火湿式系统的区别：,1,、简易系统选用的是快速响应喷头，其强度按照中危险级,级场所的规定，不低于,6L/min,，而其持续喷水时间则为不低于,0.5h,。一般系统持续时间通常在,1-2h,之间。,2,、可借用室内消火栓的水源，如果达不到用水量要求，也可从城市供水管网或天然水源中予以补充，与室内消火栓合用稳压设施、水泵以及管道。,3,、小规模系统可直接省略报警阀组，如采用,K=80,喷头且其总数不超过,20,只或采用,K=115,且其总数不超过,12,只的系统，仅使用压力开关控制消防水泵即可，并可用电动警铃报警。而其他局部设置系统一般采用湿式报警阀达到正常控制作用即能达到要求。,适用范围：,1,、三层及三层以上老式砖木结构居民住宅楼,2,、建筑高度小于,24m,的、面积不大于,500m2,的歌舞娱乐放映游艺场所