消防给水设计

消防给水设计第一页，共三十九页，编辑于2023年，星期三一、室外消防给水第二页，共三十九页，编辑于2023年，星期三（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第三页，共三十九页，编辑于2023年，星期三2、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1.5~2.0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第四页，共三十九页，编辑于2023年，星期三(二)、管网流量计算计算公式其中Q——流量

D——管径

V——流速第五页，共三十九页，编辑于2023年，星期三

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。第六页，共三十九页，编辑于2023年，星期三

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：第七页，共三十九页，编辑于2023年，星期三(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。第八页，共三十九页，编辑于2023年，星期三2、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：20×3.6×2﹢22×3.6×1≈224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224－108﹦116立方米。第九页，共三十九页，编辑于2023年，星期三二、室内消防给水第十页，共三十九页，编辑于2023年，星期三室内消火栓系统

1、管网要形成环状第十一页，共三十九页，编辑于2023年，星期三2、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（0.5Mpa）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。第十二页，共三十九页，编辑于2023年，星期三第十三页，共三十九页，编辑于2023年，星期三3、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。第十四页，共三十九页，编辑于2023年，星期三三、自动喷水灭火系统第十五页，共三十九页，编辑于2023年，星期三系统特点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第十六页，共三十九页，编辑于2023年，星期三(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第十七页，共三十九页，编辑于2023年，星期三2、喷头的流量计法其中Q——喷头流量l/minK——喷头流量系数

p——喷头工作压力（kg/cm2）第十八页，共三十九页，编辑于2023年，星期三当采用接口直径为φ15的喷头时K=80当压力为1kg/cm2时Q=80L/min即1.33L/s第十九页，共三十九页，编辑于2023年，星期三3、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/cm2时，每个K=80的喷头流量为80L/min已知喷水强度为6L/min·m2

，则正方形的面积为80/6=13.3m2第二十页，共三十九页，编辑于2023年，星期三注意：如果喷头工作压力为0.5kg/cm2时，则喷头间距要缩短,约为3米第二十一页，共三十九页，编辑于2023年，星期三系统组成１．水源为高位水箱、消防水池与喷淋泵。２．供水设备３．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。４．管网：输入管、干管、支管、配水管５．喷淋头（花洒、玻璃球式闭式喷头）６．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．控制箱第二十二页，共三十九页，编辑于2023年，星期三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。第二十三页，共三十九页，编辑于2023年，星期三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

替代干式系统第二十四页，共三十九页，编辑于2023年，星期三喷头的选型与设置（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-1412．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１．普通开式２．水幕式３．喷雾式第二十五页，共三十九页，编辑于2023年，星期三第二十六页，共三十九页，编辑于2023年，星期三（三）特殊用途喷头１．大水滴喷头２．自动启闭喷头３．快速反应喷头４．扩大覆盖面喷头

5.旋转型喷头（四）喷头设置１．喷头类型２．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。３．喷头的公称口径应与建筑物火灾等级相符。４．喷头的安装间距应符合要求。第二十七页，共三十九页，编辑于2023年，星期三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。第二十八页，共三十九页，编辑于2023年，星期三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，整个系统瘫痪第二十九页，共三十九页，编辑于2023年，星期三（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第三十页，共三十九页，编辑于2023年，星期三5、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第三十一页，共三十九页，编辑于2023年，星期三二、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<25mm，第三十二页，共三十九页，编辑于2023年，星期三7、系统联动试验末端试验阀打开，压力表读数应不小于0.049MPa，许多工程最不利点放水试验时，压力表读数小于0.049MPa。这是因为设计时未考虑最不利点的动水压力。8、喷头宽度大于1.2m的风管下及自动扶梯下方应设喷头，但多数设计单位在工种的会签中遗漏此项。设计人员在设计喷头布置时，除了考虑满足上述规范要求外，还应考虑喷头与大功率发热灯具和通风管风口的距离不应过近，以免系统运行后出现喷头被大功率发热灯具散发的热量引起误动作喷水；当喷头离送风口太近喷水灭火时，喷出的水被从通风管风口出来的风吹离正常洒水范围。因此，喷头布置在设计时就应与其它专业共同商议。9、管道的连接喷淋管网的连接应在设计说明中予以明确，早在2001年版的《自动喷水灭火系统设计规范》就已经明确了报警阀前采用内壁不防腐钢管时允许焊接，报警阀后的管道仅允许沟槽式连接件（卡箍）、丝扣或法兰等连接方式，在实际工作的检查中仍发现有不少焊接的案例，喷淋管网压力较大，对水流流速也有要求，焊接容易引起管道堵塞，或因焊接质量问题无法保证密闭性等不应采用。第三十三页，共三十九页，编辑于2023年，星期三第三十四页，共三十九页，编辑于2023年，星期三第三十五页，共三十九页，编辑于2023年，星期三10、压力开关水力警铃误报警，有些误报问题往往是因为设计原因造成的（1）直接由市政水作稳压由于市政水压力波动大，而湿式报警阀本质上是一只止回阀，只允许水单方向流动。当市政水处于低压时，湿式报警阀处于关闭状态，那么在市政水压力升高，P1F1>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"