建筑消防给水系统.ppt

第4章 建筑消防系统,3.非水灭火剂的固定灭火装置 （1）卤代烷 （2）二氧化碳(CO2) （3）蒸气（水蒸气） （4）氮气,1. 消火栓给水系统 2. 自动喷水灭火系统,分类,1.水枪 喷嘴口径：13mm，16mm，19mm,41 消火栓给水系统及布置,二、 建筑内消火栓给水系统组成,一、 设置原则 建筑设计防火规范， 高层民用建筑设计防火规范,2. 水龙带 口径：DN50mm，DN65mm 材质：麻质抗折叠，质轻，水流阻力大 橡胶易老化，质重，水流阻力小,4消火栓箱 设置：承重墙，明装、暗装、半暗装,3.消火栓 单出口DN65，DN50 双出口 DN65 选用：室内消防水量qxh5L/s，消火栓DN50； qxh5L/s，消火栓DN65。,5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。 组成：闸门、安全阀、止回阀、消防水泵结 合器口。 形式：地面、地下、墙壁式 。 设置：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。,6消防给水管网环状 低层：生活、消防共用系统； 高层：独立系统。,7消火栓系统加压贮水设备,水箱，气压给水装置贮初期火灾(10分钟)用水。,消防水池设置条件： 市政给水或天然水源不能满足消防用水量； 市政给水为枝状或只有一条进水管（二类居住建筑除外）。,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、消火栓给水系统的给水方式,1. 由室外给水管网直接供水的消防给水方式,2.单设水箱给水方式,水表,消火栓,水泵接合器,水箱,水表,水泵,水泵接合器,水箱,3.水泵水箱联合给水方式,4. 设水泵、水池、水箱的消火栓给水方式 设置特点：室外给水管网供水至贮水池，由水泵从水池吸水送至水箱，箱内贮存10min消防用水量。 火灾初期：由水箱向消火栓给水系统供水。 水泵启动：水泵从水池吸水，由水泵供水灭火。,4. 设水池、水泵、水箱的消火栓给水方式,水箱,4.分区供水的室内消火栓系统（高层建筑）,适用条件： 高层建筑中由于楼高，消防管道上、下部的压 差很大，当消火栓处最大压力超过0.8MPa时, 必须分区供水。,四、室内消火栓的布置,2.设在明显、易于取用的地点(走廊、楼梯间、大厅入口处)。,1.设有消防给水的建筑物，其各层均应设置消火栓。,3.消火栓口距地面安装高度为1.1m，拴口宜向下或与墙面垂直安装。,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.消防电梯前室应设消火栓。,室内消火栓的布置,8.建筑高24m、体积5000m3的库房，应保证有1支水枪的充实水柱达到同层内任何部位。其他建筑应保证有2支水枪的充 实水柱达到同层任何部位。,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。,6.建筑屋顶应设一个装有压力显示装置的检验用消火栓。,充实水柱Hm：水枪射流在26mm38mm直径圆断面内、包含全部水量75%90%的密实水柱长度称为水枪的充实水柱长度。,Hm应通过计算确定。(第五版P67表3.1.3，第六版P77表3-3） 一般建筑，Hm7m， 不超过100 m的高层建筑，Hm10 m； 建筑高度超过100 m的高层建筑，Hm13 m。,9.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。,消火栓间距的计算：,S,R,b,消火栓最大保护宽度,消火栓最大保护半径,消火栓间距,折减系数,0.8,水龙带长度,充实水柱,R,Ld,h,45,消火栓最大保护半径,h水枪充实水柱倾斜45的水平投影。 建筑层高33.5m时，h=3.0m 建筑层高3.5m时，h=HmCOS45,消火栓保护半径计算,2.环状管网的进水管应为二条。,五、室内消火栓给水管网,1.室内消火栓个数大于10个，且室外消防水量大于15L/s时，室内消火栓给水管道应为环状。,3. 79层的单元式住宅和8层的通廊式住宅， 室内消火栓给水管道可为枝状。,4. 超过6层的塔式和通廊式住宅、超过5层或体积10000m3的其他民用建筑、超过4层厂房和的库房，当室内消防竖管2条时，至少每两根竖管成环。,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确定，每个接合器1015L/s。,7.水泵接合器周围有1540m内有室外消火栓或消防贮水池。,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。,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。,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确定，每个接合器1015L/s。,4-2 建筑内消火栓系统计算,一、栓口所需压力,1求水枪喷嘴处的压力Hq,栓口水压，kPa,水枪喷嘴处造成一定长度充实水柱所需压力，kPa,水带水头损失，kPa,消火栓栓口水头损失。,2求水龙带损失Hd,3求水枪的射流量qxh,垂直射流高度Hf：,理想状态下:,空气阻力：,水流与管壁的阻力系数,水流流动距离，用Hf代替L,枪口喷嘴直径,用代替，即与水枪喷嘴口径有关的阻力系数,由实验知：,实验系数f=1.19+80(0.01Hm)4,1求水枪喷嘴处的压力Hq,2.水龙带损失Hd,水带阻力系数P73表3.2.7，第六版P84表3-10,水带长度，m,消防射流量，L/s,水带水头损失，m,3水枪的射流量qxh,水枪水流特性系数,水枪孔口流量系数，圆形断面取1,水枪喷口直径,例题： 已知水带直径DN50，喷嘴直径d=16mm,水带长度Ld=20m ，充实水柱长度Hm=8m ，求栓口所需压力Hxh和水枪射流量qxh。 解：,1消防水箱容积：,2消防水池容积：,室内消防用水量，L/s,火灾初期供水时间，10min,室内、外消防用水量，L/s,水池连续补水量，L/s,火灾延续时间，h,二、消防贮备水量计算,三、消防管网水力计算,1选最不利消火栓和最不利立管，确定计算管路,2按消防规范规定，分配室内消防流量。 （同时发生火灾的次数为1，着火点1）,3求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。消防管道中流速一般为1.41.8m/s,不允许大于2.5m/s。,5求出水头损失，选加压设备。,2)水泵供水：从水池最低液面到最不利点，选泵的扬程。,1)水箱供水：从水箱出水口到最不利点，确定水箱安装高度，选补压设备。,4-3 自动喷水灭火系统,一、自动喷水灭火系统,定义： 自动喷水灭火系统是一种在火灾发生时，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。,优点： 自动报警、自动洒水，随时处于准备工作状态；不受烟雾影响，造成水浸损失小；灭火及时，火灾不易扩散；成功灭火率高。,设置场所： 性质重要、火灾频率高、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。,组成：喷头、管网、报警装置及加压贮水设备等。,湿式自动喷水灭火系统,干式自动喷水灭火系统,预作用自动喷水灭火系统,雨淋系统,水幕系统,自动喷水灭火系统,二、自动喷水灭火系统类型,闭式,开式,1. 湿式自动喷水灭火系统,特点：闭式，管网充水，着火点温度达到开启喷头温度时，喷头自动出水。,缺点：管网充满有压水，如渗漏会损毁建筑装饰和影响建筑的使用。,适用：温度4C，且70C的场所。,优点：灭火及时扑救效率高。,湿式自动喷水灭火系统工作流程,火灾发生,喷头开启,水力警铃 动 作,水流指示 器动作,报警阀动作,末端试验 阀开启,高位水箱 供 水,水泵接合器供水,压力开关 动 作,消防中心 控制室,水泵开启 供 水,喷头正常 喷水灭火,报告发出 指 令,喷头开启,火灾发生,末端试验 阀开启,水力警铃 动 作,水泵开启 供 水,报告发出 指 令,压力开关 动 作,消防中心 控制室,水流指示 器动作,喷头正常 喷水灭火,报警阀动作,高位水箱 供 水,水泵接合器供水,特点：报警阀前管内充水，报警阀后管内充气。 适用：环境温度70C的场所 。,2.干式喷水灭火系统,优点：管网中平时不充水，对建筑物装饰无影响，对环境温度也无要求。 缺点：灭火时先排气，喷头出水不如湿式及时。,特点：闭式，管道平时无水，火灾发生时，由探测系统或手动开启预作用阀,使消防水进入阀后管道，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。,3预作用喷水灭火系统,特点：开式，雨淋阀后为空管。火灾发生时，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： 火灾蔓延速度快、危险性大的建筑或部位。,4雨淋喷水灭火系统,特点：开式，喷头沿线状布置，喷水形成水帘状。 作用: 阻火、冷却、隔离。 适用：防火隔断、防火分区及局部降温。,5水幕系统,三、自动喷水灭火系统的组件, 易熔合金喷头 玻璃球喷头,1喷头,(1)闭式喷头,下垂型、直立型、普通型、边墙型, 开式洒水喷头 用于雨淋系统中。 水幕喷头用于窗口、檐口和燃烧体构成的墙面、建筑物内玻璃幕墙的防护与冷却。 喷雾喷头 用于可燃液体、电器火灾,(2)开式喷头,作用： 开启和关闭水流； 传递控制信号至控制系统； 启动水力警铃直接报警。,2.报警阀,类型：湿式、干式、雨淋阀、预作用报警阀。,（1）水流指示器,3水流报警装置,作用： 报告火灾发生的层数或区域。 原理： 位置： 各楼层的配水管或支管上。,末端检测装置,排气阀,放水阀,压力表,水力警铃,压力开关,延迟器,DN2025 L6m,报警阀,水箱,消防水池,水流指示器,位置：垂直安装于延迟器和水力警铃间的管道上。,（2）水力警铃,位置：报警阀附近（其连接管不宜超过6m）。,（3）压力开关,作用：防止误报。 位置：湿式报警阀与水力警铃（或压力开关）之间。,4延迟器,5.末端检测装置,6.火灾探测器,作用： 放水阀检查水流指示器、报警阀 压力表监测系统压力 排气阀排气 位置：系统管网末端，DN25mm。,类型：感烟、感温。 位置：房间或走道的天花板下面。,末端检测装置,排气阀,放水阀,压力表,DN2025 L6m,报警阀,水流指示器,四、喷头及管网布置,1喷头布置：,正方形布置,长方形布置,菱形布置,保证保护区域内任何部位发生火灾都能得到 一定强度的水量。,喷头正方形布置 X=B=2Rcos45o,X,X,X,X/2,B/2,B,R,A,A,A,A/2,B/2,B,喷头长方形布置 A2+B24R2,2管网布置,配水支管控制的标准喷头数： 轻危险级、中危险级不超过8只； 严重危险级、仓库危险级不超过6只。,下垂型喷头下垂安装于配水支管下，洒水 的形状呈抛物体形，将水量的80100 向下喷洒。适用于旅馆、客厅、餐厅、办公室 等建筑。,下垂型喷头,直立型喷头,喷头直立安装于配水支管上，洒水的形状呈抛物体形，它将水量的80向下喷洒，还有一部分喷向顶棚。管路下有移动物体，尘埃较多的场所。,普通喷头,边墙喷头,边墙型喷头：喷头靠墙安装，水平和直立两种，喷头的洒水形状为半抛物体，它将水直接洒向保护区域。 适用于安装空间狭窄、通道状建筑。,普通型喷头：喷头既可直立也可下垂安装于配水支管上，洒水形状呈抛物体形，它将水量的4060向下喷洒，还有一部分喷向顶棚。 适用于有可燃吊顶的房间,4-4 自动喷水灭火系统的水力计算,一、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）,表1 民用建筑和工业厂房设计基本数据,二、自动喷水灭火系统设计的基本数据,1）系统的设计流量,2）喷头的出流量,3）水头损失,作用面积内各喷头的节点流量，L/min,系统设计流量，L/s,作用面积内喷头数,喷头的节点流量，L/s,喷头处水压，kPa,喷头流量系数,沿程水头损失，kPa,管段设计流量,比阻值，s2/L2,计算管段长度，m,三、水力计算公式,四、水力计算方法,1）作用面积法,选定最不利作用面积F,假定作用面积内每只喷头喷水量相等，以最不利点喷头喷水量取值，仅包括作用面积内的喷头计算喷水量。,对轻、中危险级建筑物，任意作用面积内平均喷水强度不小于表1中规定； 最不利点处作用面积内4个喷头组成的保护面积内,其平均喷水强度不应小于表1中规定值的85。,例题,某一七层办公楼，最高层喷头安装标高23.7m。喷头流量系数为1.33，喷头处压力为0.1MPa，设计喷水强度为6L/(minm2)，作用面积为160m2，形状为长方形，按作用面积法进行管道水力计算。,选择最不利位置划作用面积,作用面积法,矩形，其长边平行配水支管，长度为作用面积平方根1.2倍：,取L=16m, B=10.8m,作用面积内喷头个数共15个。,每个喷头流量：,理论流量：,作用面积内喷头洒水量：,作用面积法,作用面积内平均喷洒水强度:,作用面积法,最不利点四个喷头的保护面积,喷头保护半径,每个喷头保护面积,系统所需水压：,平均喷水强度：,管段的总损失为：,局部损失按沿程损失的20%计算,给水管中心标高以-2.0m计, 求喷头的出流量。,2）特性系数法,h=ALQ,管段水力计算结果,Q 5-6 = Q4-5,H6H5 + h5-6,特性系数法,管系特性系数Bg求定,管系的输水特性,管5-4特性系数：,管6-d特性系数：,特性系数法,、水力情况相同,H6,管段6-7流量：,修正系数,自动喷水系统设计流量： Qs=(1.151.3)QL，,其后各段，依次逐段进行流量调整，直到管段累计流量达到设计流量为止。,局部水头损失按沿程水头损失的20计。,增压稳压设备,