建筑给排水工程-3章

第三章建筑消防给水系统§3-1室外消防给水系统〔1〕室外消防水管网布置成环状，输水干管不应少于2条给水管径不应小于DN100〔2〕室外消火栓沿道路设置〔宽度超过60m的道路宜在两侧设置〕，间距不应超过120m，距路边不超过2m，距建筑外墙不宜小于5m；地下式消火栓应有直径为100mm和65mm的栓口各一个，地上式消火栓应有一个直径为150mm或100mm和两个65mm的栓口；每个消火栓用水量按10~15L/s计算1-引入管;2-水表井;3-消防贮水池;4-室外消火栓;5-消防泵;6-消防管网;7-水泵接合器;8-室内消火栓;9-屋顶试验用消火栓;10-止回阀;11-屋顶水箱;12-水箱进水管;13-生活用水出水管第三章建筑消防给水系统§3-2建筑消防概述建筑消防分类：1、按建筑高度分：低层建筑消防〔10层以下/24m以下、10min〕/高层建筑消防2、按消防设备分：消火栓系统自动喷洒灭火系统卤代烷灭火系统二氧化碳灭火系统泡沫灭火系统非水灭火剂的固定灭火系统自动喷水灭火系统消火栓给水系统§3-3室内消火栓给水系统将室外消防给水系统提供的水量，通过管道系统，加压后输送到建筑内部各个固定灭火设备——消火栓。设水泵、水池和水箱的消火栓给水系统示意图一、设置条件依据?建筑设计防火标准?和?高层民用建筑设计防火标准?之规定设置。二、消火栓系统的组成§3-3室内消火栓给水系统1.消火栓设备消火栓设备由水枪、水带和消火栓组成，均安装于消火栓箱内。消火栓：内扣式接口的球形阀式龙头,用于消防管道和消火栓的连接。2.水泵接合器水泵接合器是连接消防车向室内消防给水系统加压供水的装置，一端由消防给水管网水平干管引出，另一端设于消防车易于接近的地方。当建筑物发生火宅，室内消防水泵不能启动或流量缺乏时，消防车可由室外消火栓、水池取水，通过水泵结合器向室内消防管网供水。3.消防管道建筑物内消防管道是否与其他给水系统合或独立设置，应根据建筑物的性质和使用要求经技术经济比较后确定。4.消防水池适用条件：用于无室外消防水源情况下，贮存火灾持续时间内的室内消防用水量。供消防车或消防水泵取水用。设置：可设于室外地下或地面上，也可设在室内地下室，或与室内游泳池、水景水池兼用。消防水池要求：消防水池应设有水位控制阀的进水管和溢水管、通气管、泄水管、出水管及水位指示器等附属装置。根据各种用水系统的供水水质要求是否一致，可将消防水池与生活或生产贮水池合用，也可单独设置。5.消防水箱其作用一是保持消防管网的水压力；二是用于室内扑救初期火灾。消防水箱对扑救初期火起着重要作用。水箱的设置要求：为确保其自动供水的可靠性，应采用重力自流供水方式；消防水箱宜与生活〔或生产〕高位水箱合用，以保持箱内贮水经常流动、防止水质变坏；水箱的安装高度应满足室内最不利点消火栓所需的水压要求，且应贮存有室内10min的消防水量。§3-3室内消火栓给水系统三给水方式由室外给水管网直接供水的消防给水方式设水泵、水池、水箱的消火栓给水方式设水箱的消火栓给水方式设水泵、水箱的消火栓给水方式1.由室外给水管网直接供水的消防给水方式

适用条件：室外给水管网提供的水量和水压，在任何时候均能满足室内消火栓给水系统所需的水量、水压要求时采用。2、设水箱的消火栓给水方式

供水特点：由室外给水管网向水箱供水，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；火灾延续：可由室外消防车通过水泵接合器向消火栓给水系统加压供水。适用条件：外网一定时间内能保证水量水压。3.设水泵、水箱的消火栓给水方式适用条件：在市政管网水压不能满足室内消火栓给水系统的水压要求时。水箱由生活泵补水，贮存10min的消防用水量，火灾发生时先由水箱供水灭火，消防水泵启动后由消防水泵供水灭火。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。设水池、水泵、水箱消火栓给水方式的适用条件：a.外网经常不能满足建筑物消火栓系统的水压水量要求，也不能确保向高位水箱供水。b.室外给水管网为枝状或只有一条进水管时，消防给水系统中均需设置消防贮水池，储藏火灾延续时间内的消防用水量。消火栓设备的水枪射流灭火，需要有一定强度的密实水流才能有效地扑灭火灾。——水枪充实水柱：即靠近水枪出口的一段密集不分散的射流。——水枪射流在26mm～38mm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。

——LC应大于7m，小于15m。1.

水枪充实水柱长度Lc

§3-3室内消火栓给水系统四、消火栓给水系统的布置Lc2、消火栓保护半径定义：某种规格的消火栓、水枪和一定长度的水带配套后，并考虑消防人员使用该设备有一定的平安保障〔水枪上倾角≤45度，以免着火物下落伤及人员〕，以消火栓为圆心，消火栓可发挥作用的水平距离。§3-3室内消火栓给水系统四、消火栓给水系统的布置3、消火栓布置设置要点：a.设消防给水的建筑物，各层均应设消火栓〔无可燃物的设备层除外〕，同一建筑应采用同一规格的消火栓和水带。b.建筑高≤24m，体积≤5000m3的库房，应保证有一支水枪的充实水柱到达同层内任何部位。b.其他民用建筑应保证有2支水枪的充实水柱到达同层内任何部位。c.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。为保证及时灭火，每个消火栓处应设置直接启动消防水泵按钮或报警信号装置。§3-3室内消火栓给水系统四、消火栓给水系统的布置设置原那么：执行国家?建筑设计防火标准?，?高层民用建筑设计防火标准?。〔接上页〕d.消火栓应设在使用方便的走道内，宜靠近疏散方便的通道口处、楼梯间内。e.在建筑物顶应设一个消火栓，以利于消防人员经常检查消防给水系统是否能正常运行，同时还能起到保护本建筑物免受邻近建筑火灾的涉及。消防管道的布置：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。进水管应为二条。2.7～9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。§3-3室内消火栓给水系统四、消火栓给水系统的布置§3-3室内消火栓给水系统四、消火栓给水系统的布置消防管道的布置：3.多层建筑中超过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层的库房，当室内消防竖管≥2条时，至少每两根竖管成环。4.阀门设置便于检修和使用平安。阀门关闭后，同层停止使用的消火栓≯5个。5.水泵接合器周围有15~40m内有室外消火拴或消防贮水池；6.水泵接合器数量按室内消防水量计算确定，每个接合器流量可到达10~15l/s，一般不少于2个。消火栓布置间距：必须使水枪喷出的充实水柱到达建筑物的任意一点而不留空白，要求一股或两股水柱同时到达任意位置§3-3室内消火栓给水系统四、消火栓给水系统的布置消火栓布置间距：§3-3室内消火栓给水系统四、消火栓给水系统的布置单排单水柱：

————

S1=2R2

-b2

式中：S1

——消火栓的布置间距，mb——消火栓最大保护宽度，m单排2股水柱到达室内任何部位：

————

S2=R2

-b2 多排布置1股水柱到达室内任何部位：

—Sn=2R=1.41R 多排布置2股水柱到达室内任何部位：

Sn=2R/2 §3-3室内消火栓给水系统四、消火栓给水系统的布置§3-4消火栓系统的水力计算

水力计算的根本内容：1、选择消火栓并确定栓口压力，计算系统所需水压；2、根据标准规定的消防用水量及要求使用的水枪数量确定消防管网的管径，计算消防水池、水箱容积；3、计算或校核消防水箱的设置高度，选择消防泵的型号。栓口所需压力式中：1．求

不计空气阻力，理想状态下的射流长度为:

§3-4室内消火栓给水系统水力计算一、消火栓口所需水压(相当于给水龙头的流出水头）实际上，水枪喷嘴及空气都对射流产生阻力，垂直射流高度Hf为：空气阻力为：按水力学管道的沿程损失公式：式中：§3-4室内消火栓给水系统水力计算一、消火栓口所需水压§3-4室内消火栓给水系统水力计算一、消火栓口所需水压那么：2．消防射流量其中：§3-4室内消火栓给水系统水力计算一、消火栓口所需水压〔1〕根据〔1〕〔2〕式制成表格，直接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。3．水龙带损失

式中：§3-4室内消火栓给水系统水力计算一、消火栓口所需水压〔2〕§3-4室内消火栓给水系统水力计算二、室内消火栓系统消防水量整个消火栓系统的消防水量与建筑物类型、高度、体积、耐火等级等因素有关，设计时根据标准规定的数据计算，表3.2.1.消火栓用水量应根据同时使用水枪数量和充实水柱长度，由计算决定，但不能小于表中规定。建筑内部同时具有消火栓和自动喷水灭火系统时，室内消防水量按需同时开启两类用水设备用水量之和计算。1．消防水箱容积：应贮存10min的室内消防用水量，以扑灭初期火宅。§3-3室内消火栓给水系统水力计算二、消防贮备水量计算建筑物类别消防贮水量说明低层和多层10min室内消防水量以外救为主，应考虑消防车到现场的时间二类高层民用住宅≥6m3公用≥12m3以自救为主一类高层民用住宅≥12m3公用≥18m3以自救为主消防水箱的最小消防贮水量

2．消防水池容积：其中：§3-3室内消火栓给水系统水力计算二、消防贮备水量计算§3-4室内消火栓给水系统水力计算四、水力计算步骤1、选择最不利立管和最不利消火栓，确定计算管路，并按照标准规定进行流量分配。————Q2、计算最不利消火栓出口处所需水压。____H43、确定最不利管路中的沿程与局部损失，确定管径。方法与建筑内部给水系统水力计算相同。经济流速数值有所不同。Q,V----i,D,H损失4计算室内消火栓给水系统所需总压力。类似上章水力计算。H=H1+H2+H3+H45、校核水压，确定本系统的给水方式。§3-5自动喷水灭火系统及其布置自动喷水灭火系统定义:是一种在发生火灾时，能自动翻开喷头喷水灭火并同时发出火警信号的消防灭火设施。具有平安可靠，控制火宅成功率高，经济适用等特点，是目前世界上广泛采用的固定消防设备。自动喷水灭火系统特征：通过加压设备将水送入管网至带有热敏元件的喷头处，喷头在火灾的热环境中自动开启洒水灭火。通常喷头下方的覆盖面积大约为12m2。自动喷水灭火系统扑灭初期火灾的效率在97%以上。设置场所适适宜用水灭火的所有场合，但鉴于我国经济条件，一般设置在性质重要、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。其根本设置原那么见表3.3.1.自动喷水灭火系统闭式自动喷水灭火系统开式自动喷水灭火系统§3-5自动喷水灭火系统及其布置一、自动喷水灭火系统分类按喷头平时开阀情况分类。湿式自动喷水灭火系统干式自动喷水灭火系统干湿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灭火系统自动喷水—泡沫连用灭火系统闭式自动喷水灭火系统§3-5自动喷水灭火系统及其布置一、自动喷水灭火系统分类雨淋系统水幕系统开式自动喷水灭火系统水喷雾灭火系统§3-5自动喷水灭火系统及其布置一、自动喷水灭火系统分类§3-5自动喷水灭火系统及其布置二、常用的自动喷水灭火系统自动喷水灭火系统由水源、加压贮水设备、管网、火灾探测装置、喷头、报警装置等组成。喷规条原文由洒水喷头、报警阀组、水流报警装置〔水流指示器或压力开关〕等组件，以及管道、供水设施组成，并能在发生火灾时喷水的自动灭火系统。是一种在发生火灾时，能自动翻开喷头喷水灭火并同时发出火警信号的消防灭火设施。

§3-5自动喷水灭火系统及其布置二、常用的自动喷水灭火系统§3-5自动喷水灭火系统及其布置二、常用的自动喷水灭火系统1.湿式自动喷水灭火系统特点：为喷头常闭的灭火系统，管网中充满有压水，当建筑物发生火灾，火点温度到达开启闭式喷头时，喷头出水灭火。优点：灭火及时扑救效率高。缺点：由于管网中充有有压水，当渗漏时会损毁建筑装饰和影响建筑的使用。该系统只适用于环境温度4°C<t<70°C的建筑物。2.干式自动喷水灭火系统由闭式喷头，管道系统，干式报警阀，干式报警控制装置，充气装置，排气设备及供水设施等组成。该系统平时充满压缩空气，使消防水不能进入配水管网，当发生火宅时，闭式喷头翻开，首先喷出压缩空气，配水管网内的水压随之下降，利用压力差，干式报警阀翻开，水流入配水管并从喷头流出进行灭火。

特点：为喷头常闭的灭火系统，喷头到干式报警阀间管路中平时不充水，充有有压空气〔或氮气〕。当建筑物发生火灾火点温度到达开启闭时喷头时，喷头开启排气、充水灭火。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，适用于采暖期长而建筑内无采暖的场所。缺点：该系统灭火时需先排气，故喷头出水灭火不如湿式系统及时。§3-5自动喷水灭火系统及其布置二、常用的自动喷水灭火系统3.预作用自动喷水灭火系统特点：为喷头常闭的灭火系统，和火灾自动报警系统配套使用，报警阀后的管网中平时不充水，准工作状态时，管网中通常充有压缩空气〔用以监测管网泄漏情况)。当火灾发生火灾时，火灾探测器报警后，通过报警联动控制器自动联动控制系统电磁阀门排气、充水，由干式变为湿式系统。只有当闭式喷头的热敏元件受热到达或超过额定动作温度时，热敏元件动作〔熔化、破碎〕，闭式喷头开启，喷水灭火。优点：同时具备干式和湿式喷水灭火系统的特点；克服了干式系统控火灭火率低，湿式系统产生水渍的缺陷，可以代替干式系统提高灭火速度。也可代替湿式系统，用于管道和喷头易于被损坏而产生喷水和漏水，造成严重水渍的场所；还可用于对自动喷水灭火系统平安要求较高的建筑物中。§3-5自动喷水灭火系统及其布置二、常用的自动喷水灭火系统4.雨淋喷水灭火系统

特点：为喷头常开的灭火系统，当建筑物发生火灾时，由自动控制装置翻开集中控制闸门，使整个保护区域所有喷头喷水灭火，形似下雨降水。优点：系统反响快，出水量大，灭火及时。适用：燃烧猛烈、蔓延迅速的严重危险级建筑物或其他场所如炸药厂、电影摄影棚等。§3-5自动喷水灭火系统及其布置二、常用的自动喷水灭火系统5.水幕系统特点：该系统喷头一般都是按1~3排排列，沿线状布置，将水喷洒成水幕状，发生火灾时主要起阻火、冷却、隔离作用。适用场所：需防火隔离的开口部位，如舞台与观众之间的隔离水帘、消防防火卷帘的冷却等。§3-5自动喷水灭火系统及其布置二、常用的自动喷水灭火系统6.水喷雾灭火系统灭火原理：该系统采用喷雾喷头把水粉碎成细小的水雾滴之后喷射到正在燃烧的物质外表，通过冷却、窒息以及乳化、稀释的同时作用实现灭火。 水雾的自身具有电绝缘性能，可平安的用于电气火灾的扑救。§3-5自动喷水灭火系统及其布置二、常用的自动喷水灭火系统1.喷头a.闭式喷头：喷口用由热敏元件组成的释放机构封闭，当到达一定温度时能自动开启，如玻璃球爆炸、易熔合金脱离。其构造按溅水盘的形式和安装位置有直立型、下垂型、边墙型、普通型、吊顶型和干式下垂型洒水喷头之分。b.开式喷头：无热敏元件，根据用途分为开启式、水幕式、喷雾式。§3-5自动喷水灭火系统及其布置三、自动喷水灭火系统喷头及控制配件2.报警阀作用：开启和关闭管网的水流，传递控制信号至控制系统并启动水力警铃直接报警。有湿式、干式、干湿式和雨淋式4种类型。a.湿式报警阀：

用于湿式自动喷水灭火系统；§3-5自动喷水灭火系统及其布置三、自动喷水灭火系统喷头及控制配件b.干式报警阀：用于干式自动喷水灭火系统，由湿式、干式报警阀依次连接而成，在温暖季节用湿式装置，在寒冷季节那么用干式装置；c.雨淋阀：用于雨淋、预作用、水幕、水喷雾自动喷水灭火系统。§3-5自动喷水灭火系统及其布置三、自动喷水灭火系统喷头及控制配件3.水流报警装置水流报警装置主要有：水力警铃、水流指示器和压力开关。水力警铃水流指示器压力开关§3-5自动喷水灭火系统及其布置三、自动喷水灭火系统喷头及控制配件(1)水力警铃主要用于湿式喷水灭火系统，宜装在报警阀附近(连接管不宜超过6m)。作用原理:当报警阀翻开消防水源后，具有一定压力的水流冲动叶轮打铃报警。水力警铃不得由电动报警装置取代。(2)水流指示器作用步骤:某个喷头开启喷水或管网发生水量泄漏时，管道中的水产生流动；引起水流指示器中桨片随水流而动作；接通延时电路后，继电器触电吸合发出区域水流电信号，送至消防控制室。(3)压力开关作用原理：在水力警铃报警的同时，依靠警铃管内水压的升高自动接通电触点，完成电动警铃报警，向消防控制室传送电信号或启动消防水泵。(4)延迟器定义：是一个罐式容器，安装于报警阀与水力警铃