第4章 建筑消防给水系统

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,第,4,章,建筑消防给水,1,消防给水系统,消火栓给水系统；自动喷水灭火系统。,2,固定灭火装置,固定灭火装置有以下四种。,（,1,）卤代烷灭火系统。,（,2,）二氧化碳,(CO,2,),灭火系统。,（,3,）蒸气（水蒸气）灭火系统。,（,4,）氮气灭火系统。,4,1,消火栓给水系统及布置,一、,设置原则,执行国家,建筑设计防火规范,，,高层民用建筑设计防火规范,。,二、建筑内消火拴给水系统组成,1.,水枪,喷嘴口径：,与水龙带接口：用快速螺母连接。,2.,水龙带,DN50mm,，,DN65mm,麻质：抗折叠，质轻，水流阻力大,橡胶：易老化，质重，水流阻力小,3.,消防水喉,小口径拴,25mm,，,喷嘴，,68mm,，,L=20,，,25,，,30m,4.,消火拴,内扣式快速连接螺母,+,球形阀，单出口、双出口,DN65,，,DN50,配置：,消火栓,DN65,，,水枪,19,或,16,，,65,水带,。,消火栓,DN50,，,水枪,16,或,13,，,50,水带。,消防软管卷盘,19,或,25,，,长,30m,，,6,水枪。,选用：室内消防水量,q,xh,10L/s,，,消火栓,DN50,；,q,xh,10L/s,，,消火栓,DN65,。,5,消火拴箱,内置：消火拴、水枪、水龙带、水喉、消防报警,及启泵装置,设置：承重墙，明、暗、半暗,6,消防水泵接合器,作用：连接消防车向室内消防给水系统加压供水的,装置。,组成：闸门、安全阀、止回阀、消防水泵结合器接,口。,形式：地面、地下、墙壁式。,设置点：便于消防车接管供水地点；周围在,1540m,范围内有消防水池或室外消火栓。,7,消防给水管网,环状；低层：生活、消防共用系统；高层：独立系,统。,8,消火栓系统加压贮水设备,初期火灾用水,(10,分钟,),贮水：水箱，气压给水装置。,消防水池设置条件：,市政给水管道或天然水源不能满足消防用水量；,市政给水管道为枝状或只有一条进水管（二类,居住建筑除外）。,消防贮水可与生活贮水合用，但应有消防用,水不被动用技术措施。,消防水泵：提供火灾延续时间内消火栓系统所需,水量及压力。,三、给水方式,1.,直接给水方式,2,.,单设水箱给水方式,3.,水泵水箱联合给水方式,四、室内消火栓的布置,1.,设有消防给水的建筑物，其各层均应设置消火栓。,2.,栓口,拴口距地面,1.10m,。,3.,设在明显、易于取用的地点,(,走廊、楼梯间、大厅入口处,),；,4.,大空间或大房间消火栓应首先考虑设置在疏散门附近，不应设在死角位置。,5.,消防电梯前应设消火拴，,6.,建筑屋顶应设一个装有压力显示装置的检验用消火栓，,7.,高级旅馆、重要的办公楼、一类建筑的商业楼、展览楼、综合楼等和建筑高度超过,100m,的其他建筑，应设消防卷盘。,8.,消火栓间距，（,见附图,1,）可按下式计算：,9.,保护半径间距通过计算确定,水枪射流上倾角按,45,计。,10,水枪充实水柱长度应通过计算确定，一般,H,m,7m,，,不超过,100 m,的高层建筑，,H,m,10 m,；,建筑高度超过,100 m,的高层建筑，,H,m,13 m,。,11,在临时高压消防给水系统的每个消火栓处，应设直接启动消防水泵的按钮。,五、室内消火栓给水管网,1.,室内消火拴个数大于,10,个，且室外消防水量大于,15l/s,，,室内消火栓给水管道应为环状。,2.,环状管网的进水管应为二条。,3.7,9,层的单元式住宅和,10000m,3,的其他民用建筑、超过,4,层的库房，当室内消防竖管,2,条时，至少每两根竖管成环。,5.,多层建筑的消火栓管道宜独立，高层建筑的消火栓管道应独立设置。,6.,阀门设置便于检修和使用安全。阀门关闭后，同层停止使用的消火栓,5,个。,7.,水泵接合器周围有,1540m,内有室外消火拴或消防贮水池；,8.,水泵接合器数量按室内消防水量及每个接合器流量经计算定，每个接合器,1015l/s,。,4-3,建筑内消火拴系统计算,一、栓口所需压力,(,见附图,2,),式中：,1,求,不计空气阻力，理想状态下的射流长度为,:,式中：,实际上，水枪喷嘴及空气都对射流产生阻力，,垂直射流高度,H,f,为：,空气阻力为：,按水力学管道的沿程损失公式：,式中：,则：,2,水龙带损失,式中：,3,消防射流量,其中：,根据水枪口径和充实水柱长度可查出水枪的射流量和枪口压力值。,二、消防贮备水量计算,1,消防水箱容积：,2,消防水池容积：,其中：,三、消防管网水力计算,目的：确定,DN,和,1,选不利消火栓和最不利立管，确定计算管路。环状网：假设某端发生故障，按枝状计算。,2,按消防规范规定，分配室内消防流量。（注意：,建筑内同时发生火灾的次数为,1,次，着火点,1,处）,3,求出计算管路上各消火栓的消防射流量及栓口压力；,4,在消防管道的流速允许的范围内确定管径。,5,求出水头损失；选加压设备。,1),水箱供水：从水箱出水口到最不利点算，已确定水箱安装高度，选补压设备。,2),水泵供水：从水池液面到最不利点求，选泵的扬程。,4-3,自动喷水灭火系统,一、自动喷水灭火系统,1.,定义：在火灾发生时，能自动打开喷头喷水并同时发出火警信号的消防灭火设施。,2.,成功灭火率：,3.,设置场所,性质重要、火灾危险性大；人员集中、不易疏散、外部增援较困难的建筑或场所。,二、自动喷水灭火系统类型,洒水系统,(,湿式系统、干式系统、预作用系统,),、,雨淋系统、水幕系统、水喷雾系统。,1.,湿式自动喷水灭火系统,组成：闭式喷头报警装置（水力警铃、压力开关）、湿式报警阀、管网及供水设施等。,（,见附图,3,）,特点：管道始终充满有压水，,灭火速度快、控火效率高。,适用：温度,4,C,，,且,70C,的场所,2.,干式喷水灭火系统,组成：,闭式喷头、管道系统、干式报警阀、充气设备供水设施等。,特点：在干式报警阀前的管道内充有压力水，报警阀 后的管道内充以压力气体（空气或氮气）。适用：环境温度,70,的场所,。,3,预作用喷水灭火系统,组成：无压气体的管网、自动报警装置、供水设施及探测和控制系统组成。,特点：,管道中平时无水，呈干式，充以低压压缩空气,。,火灾发生时，由火灾探测系统或手动开启控制预作用阀,使消防水进入阀后管道，当闭式喷头开启后，即可喷水灭火。,适用：建筑装饰要求高，灭火要求及时的建筑物。,4,雨淋自动喷水灭火系统,组成：火灾探测系统、开式喷头、雨淋阀、管网、报警系统、供水设施等。,特点：在雨淋阀后的管道，平时为空管。火灾发生时，管道内给水是通过火灾探测系统控制雨淋阀来供给，雨淋阀开启后被保护区内所有喷头一起喷水，出水量大，灭火及时。,适用：雨淋喷水灭火系统适用于火灾蔓延速度快、危险性大的建筑或部位。,5,水幕系统,组成：水幕喷头、雨淋阀、供水设施、管网、探测系统和报警系统组成。,特点,：,开式喷头，喷出的水形成水帘状,，,与防火卷帘、防火水幕配合使用。,适用：防火隔断、防火分区及局部降温。,6,喷雾系统,特点：喷雾喷头，把水粉碎成细小的水雾滴之后喷射到不在燃烧的物质表面，通过表面冷却、窒息以及乳化、稀释的同时作用实现灭火。,适用：扑灭可燃液体火灾、电器火灾。,三、,自动喷水灭火系统的组件,1,喷头,（,1,）闭式喷头,易熔合金喷头,玻璃球喷头,标准型玻璃球洒水喷头,（下垂型、直立型、普通型、边墙型）、,装饰型洒水喷头、,大保护面积喷头、,ESFR,（,快速响应早期抑制型）喷头。,喷头动作温度：高于环境最高温度,30,。,(2),开式喷头,开式洒水喷头,无释放机构的洒水喷头。通常 用于雨淋系统中,。,水幕喷头,喷水形成均匀的水帘状，起阻火、隔火作用。主要用于窗口、檐口和燃烧体构成的墙面，以及对建筑物内设置的玻璃幕墙的防护与冷却。,水雾喷头,在一定压力下，将水流分解为细小水滴，以锥形喷出。（离心式和撞击式两种）,2.,报警阀,作用：开启和关闭水流；传递控制信号至控制系统并启动水力警铃直接报警。,类型：湿式、干式、雨淋阀、预作用报警阀。,3,水流报警装置,（,1,）水流指示器,作用：报告火灾发生的层数或区域。,原理：管道中水流动，引起水流指示器中浆片随,水流而动作，接通延时电路,20,30s,后，继电器,触点吸合发出区域电信号，送至消防控制室。,位置：各楼层的配水管或支管上。,（,2,）水力警铃,原理：报警阀打开消防水源后，具有一定压力的水,流冲动叶轮打铃报警。,位置：报警阀附近（其连接管不宜超过,6m,）。,（,3,）压力开关：,位置：,垂直安装于延迟器和水力警铃间的管道上。,原理：在火灾发生时，湿式报警阀开启后，一部分水流经过延迟器进入压力开关的阀体内，开关膜片受 压后，触点闭合，电信号输入报警控制箱，发出火灾警报或启动消防泵。,4,延迟器,作用：用来防止由于水压波动原因引起报警阀开启,而导致的误报。报警阀开启后，水流需经过,30s,左,右充满延迟器后方可冲打水力警铃。,位置：湿式报警阀与水力警铃（或压力开关）之间,。,5.,末端监测装置,作用：打开排水阀门相当于一个喷头喷水，即可观察,到水流指示器和报警阀是否正常工作。压力表可测,量系统水压是否符合规定要求，排气阀用来排除管,道中的气体。,位置：安装在系统管网末端，管径为,DN25mm,。,由,排水阀门、压力表、排气阀组成。,6.,火灾探测器,类型：感烟、感温探测器。,位置：火灾探测器布置在房间或走道的天花板下面。,其数量应根据探测器的保护面积和探测区面积计算,而定。,四、喷头及管网布置,1,喷头布置：,原则：,满足喷头的水力特性和布水特性要求；,设在顶板或吊顶下易于接触到火灾热气流并有利于均匀洒水；,喷头布置应不超过最大保护面积；,均匀洒水并满足设计喷水强度要求。,形式：,正方形布置,(,见附图,4,),喷头间距按下式计算：,X,B,2RCOS45,式中,X,喷头间距，,m,；,R,喷头计算喷水半径,，,m,；,喷头与边墙的距离不应超过,B/2,。,长方形布置：,2,管网布置（,见附图,5,）,报警阀前可枝状、环状。,报警阀后枝状、环状和格栅状。,枝状：,侧边末端进水、侧边中央进水,轻危险级。,环状：,中央末端进水、中央中心进水,中、严重危险级。,格栅状：,严重危险级,4-4,自动喷水灭火系统的计算,1,建筑物,火灾危险等级,轻危险级、,中危险级（,级和,级）、,严重危险级（,级和,级）,仓库危险级（,级、,级,、,级）。,2,自动喷水灭火系统设计的基本数据,民用建筑和工业厂房设计基本数据,（,见,附表,1,）,。,3.,水力计算的步骤,1,）判断保护对象的性质、划分危险等级和选择系统。,2,）确定作用面积和喷水强度。,3,）确定喷头的形式和保护面积。,4,）确定作用面积的形状。,5,）确定作用面积内的喷头数。,6,）确定第一个喷头的压力和流量。,7,）计算第一根支管上各喷头流量、支管各管段的水头损失、支管的流量和压力并计算出相同支管的流量系数。,8,）根据支管流量系数计算出配水干管、各支管的流量和各管段的流量、水头损失；并计算出作用面积内的流量、压力和作用面积流量系数。,9,）计算系统供水压力，选择水泵。,4,水力计算公式,1,）系统的设计流量,2,）喷头的出流量,玻璃球喷头,d=12.7mm,H,KPa,mH,2,O,K,0.133,0.42,3,）水头损失,5.,水力计算方法,1,）作用面积法,在计算系统流量时，假定作用面积内每只喷头的喷水量相等，均以最不利点喷头喷水量取值，仅包括作用面积内的喷头才计算喷水量。对轻危险级和中危险级建筑物、构筑物的自,动喷水灭火系统进行水力计算时，应保证任意作用面积内平均喷水强度不小于表,4,2,中的规定，最不利点处作用面积内任意,4,个喷头组成的保护面积内平均喷水强度不应小于表,4,2,中规定值的,85,。,计算方法如下：,选择最不利位置，划作用面积（,见附图,6,）。,水力计算选择最不利点处作用面积宜