消防系统设计说明书(消防、安全工程) (一)

第一章消防设计方案总说明

1.1建筑物概况：

1.2设计依据：

1.GB50116-98《火灾自动报警系统设计规范》

2.GBJ140—9（）《建筑灭火器配置设订规范》

3.GBJ16-87-2001《建筑设计防火规范》

4.GB50045-95《高层民用建筑设计防火规范》

5oGBJ50084-2005《自动喷水灭火系统设计规范》

6.GB50140-2005《建筑灭火器配置设计规范》

7.业主确认并提供的设计资料和市政资料以及建筑专业提供的平、立、部平

面图.

lo3设计任务

本设计主要是在国家有关法规：《消防法》、《国家消防工程设计安全防火标

准规范与法律法规文件汇编》、《中国消防管理手册》的条款下负责内蒙占国土资

源厅宾馆的消防设备布置及设备布置、数量、型号等的确定，以达到消防部门的

各项检查要求。

本次设计消防用水水源由包头市自来水公司供应。设计内容为B栋的不屋顶的消火

栓系统、自动喷水灭火系统的设计计算、设备选型及其布置，以及灭火器和火灾探测器布置.

第二章消火栓灭火系统设计

2.1概述

按照灭火系统所使用的灭火介质，常用的灭火系统可分为：水消防系统、气

体灭火系统、泡沫灭火系统、干粉灭火系统等。在所有的灭火系统中，水消防系

统是目前应用最普遍和系统投资最为低廉的系统，可以适用绝大多数场所。本章

主要介绍水消防系统中的消火栓灭火系统。

水消防系统按照使用范围和水流形态不同，可以分为消火栓给水系统（包括

室外消防给水系统、室内消防给水系统）和自动喷水灭火系统（包括湿式系统、

干式系统、预作用系统、重复启闭预作用系统、雨淋系统、水幕系统、水喷雾系

统)。水消防系统主要是依靠水对燃烧物的冷却降温作用来扑灭火灾，但自动火火

系统中的水喷雾灭火系统除了对燃烧物有冷却降温作用外，细小的水雾粒子还能

稀释燃烧物周围的氧气浓度，从而达到灭火的作用。

消防给水系统的选择应根据建筑物的水源条件、火灾危险性、建筑物的重要

性、火灾频率、灾后次生灾害和商业连续性等因素综合评估，并根据技术经济比

较综合确定消防给水系统。

新型建筑的室内外消火栓用水量应根据其火灾危险性、建筑物性质和规模等

进行分析，选择与本规范相似建构、筑物的消防用水量。

2o2室外消火栓系统设计

在低压消防给水系统中，室外消火栓是供消防车取水进行灭火的供水设备，

在高压和临时高压给水系统中,室外消火栓是直接接出水带、水枪进行灭火的供

水设备。

2.2O1设计依据

对于高层民用建筑的设计，主要参照GB50045-95《高层民用建筑设计防

火规范》的7.2和7.3节.

2o2.2室外消火栓类型

1.根据消火栓设置条件分为，地上式消火柱和地下式消火栓

(Do地上消火栓：地上消火栓部分露出地面，具有目标明显、易于寻找、

出水操作方便等特点，适应于气温较高地区，但地上消火栓容易冻结、易损坏，

有些场合妨碍交通，影响市容。有两种型号，一种是sslOO,另一种是SS15O。

(2).地下消火栓；地下消火栓设置在消火栓井内,具有不易冻结、不易损坏、

便利交通等优点，适应于北方寒冷地区使用。但地下消火栓操作不便，目标不明

显,因此，要求在地下消火栓旁设置明显标志。地下消火栓有三种型号，分别为

sx65、sx10()和sx65一1()。

2.根据压力分为低压式和高压式

(1)低压消火栓：室外低压消防给水系统的管网上设置的消火栓，称为低压

消火栓。低压消火栓是供应火场消防车用水的供水设备。

(2)高压消火栓；室外高压或临时高压消防给水系统的管网上设置的消火

栓，称为高压消火栓。高压消火栓直接出水带、水枪就可进行灭火，不需消防车

或其他移动式消防水泵加压。

3.室外消火检系统宜与生产生活给水系统合用，当生产生活给水系统在能

满足生产生活最大时用水量后，仍能满足室外消火栓系统所需的压力和流量时，

室外消火栓系统应采用合用消防给水系统；当生产生活给水系统在能满足生产生

活最大时用水量后，不能满足室外消火栓系统所需的压力和流量时，室外消火栓

系统可采用下列技术措施，并应根据工程具体情况在分析可靠性和技术经济合理

性的基础上确定：

（1）。采用能满足室外消火栓系统所需压力和流量由消防水池消防水泵组成

的独立室外消火栓系统，或与室内消防给水系统合并，采用联合消防给水系统或

区域消防给水系统；

（2）.室外消防水池或天然消防水源设置消防车取水口的150nl范围之内：

（3）.建筑物周围151n〜401n范围内市政消火栓的出流量大于室外消火栓用

水量时，可不设置室外消火栓给水系统。

4.除下列情况外，室外消火栓系统应采用双水源消防给水系统：

（1）.当室外消火栓用水量不大于20L/s时宜采用单水源消防给水系统；

（2）.当室外消火栓用水量大于20L/s,应采用双水源室外消火栓消防给水系

统，当市政给水管网不能满足双水源消防给水系统时，宜符合《GB_50XXX—200X_

消火栓系统设计规范》4.1.3条提出的要求。

2.2。3室外消火栓设计

表2。1室外消火栓给水系统用水量

耐火等建筑物名称及建筑体积（n?）

级类别W30003001-50()5001-10()10001〜>20000

00020000

一次灭火用水量（L/s）

甲、乙1520404040

厂房丙1()20354040

丁、戊1()1()202()20

级库房甲、乙15203()40-

丙1520253040

丁、戊1010202020

多层1()10203040

高层住203()3()

民用建

宅

筑

高层共203030

建

地下建筑/人防1020303040

工程

汽车库/修车库1020303040

厂房或乙、丙2030404040

库房丁、戊1020304040

级

多层民用建筑2030404040

四丁、戊类厂房或10203040—

级库房

多层民用建筑20304040—

1.结合实际情况本设计选用低压、地下式消火栓；参照表3.1,室外消火栓

用水量q=30(L/s)>20(L/s),所以应采用双水源室外消火栓消防给水系统。另外，

生产生活给水系统在能满足生产生活最大时用水量后，仍能满足室外消火栓系统

所需的压力和流量时，室外消火栓系统应采用合用消防给水系统。

2。本设计该宾馆所有室外消火栓用水量为3()L/So根据高规⑷7.6.3条规

定：室外消火栓的数量应按本规定第7。2o2条规定的室外消火栓的用水量进行

计算确定，每个消火栓的用水量为10〜15L/s,根据公式3-1可计算出室外消火栓

的数量。

式(2—1)

式中一室外消火栓个数，个

—高层建筑室外消火栓用水量，见表3—1规定的用水量，L/s：

10~15—每个消火栓的计流量,L/s；

高层建筑室外消火栓用水量取30L/s,根据计算N=2~3个.

所以将设置3个地下式消火栓.

3.室外消火栓的布置要求

（1）布置要点

1）室外消火栓宜采用地上式，当采用地下式消火栓时，应有明显标志。

寒冷地区采用地下式，非寒冷地区宜采用地上式，地上式有条件可采用防撞型。

2）室外地上式消火栓应有一个直径为150mm或100mm和两个直径为

65mm的栓口。室外地下式消火栓应有直径为100和65mm的栓口各一个.

3）室外消火栓的保护半径不应超过150m,间距不应超过120m。

4）室外消火栓距路边不应超过2m,距房屋外墙不宜小于5m。

5）当建筑物在市政消火栓保护半径150m以内,且消防用水量不超过

15L/S时,可不设室外消火栓。

6）室外消火栓应沿高层建筑周围均匀布置，并不宜集中在建筑物一侧0

7）人防工程室外消火栓距人防工程入口不宜小于5m。

8）停车场的室外消火栓宜沿停车场周边设置，且距离最近一排汽车不

宜小于7m,距加油站或库不宜小于15m。

9）室外消火栓应设置在便于消防车使用的地点

（2）设置点与建筑物到路边的距离

距建筑物外墙不宜小于5m,以防止建筑物上部物体坠落伤害工作人员：有困

难时，底层建筑物是外地上消火栓距建筑物外墙距可减小到1。5m。

距建筑物外墙不应大于40m,以保证水带可补救的有效范围。

距路边的距离不宜大于2m,便于消防车直接从室外消火栓取水。

2.3室内消防设计

室内消火栓系统是由水枪、水带、消火栓、消防管道、消防水池、高位水箱、

水泵结合器及水泵等组成的。当室外给水管网不能满足室内消防要求时应该设置

水泵、水箱。

2.3.1室内消火栓系统组成及主要设施

2.3。1.1室内消火栓设备

表2。2低层建筑消火栓给水系统用水量

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。

1.水枪是灭火的主要工具。室内消火栓一般采用直流式水枪。水枪喷嘴口

径一般为13、16、19mm。喷嘴口径13mm的水枪配用50mm的水带。喷嘴口径

16mm的水枪配用50mm或65mm的水带，喷嘴口径19mm的水枪配用65mm的

水带。低层建筑室内消火栓设备，应根据消防流量和充实水柱长度要求，选择水枪

的规格。一般情况下，每支水枪最小流量不小于2。5L/s的建筑内，可选用口径

16mm（个别情况下，根据流量计算,也可采用口径13mm）的水枪；每支水枪最

小流量不小于5L/s的建筑物内，宜选用口径19mm水枪。

2.室内消火栓设备一般采用直径为50mm和65mm的麻质或胶里水带，每

个消火栓处配备水带一条,水带长度可为15、20、25或30m四种.

3.室内消火栓是具有内扣式接口的球形阀式龙头。它的一端与消防竖管相

连，另一端与水带相连.消火栓的检口直径不应小于所配备的水带的直径。消火栓

有单出口和双出口两种一单出口消火栓直径常为SO、6smm两种，双出口消火栓

直径不应小于65mm。通常，当每支水枪的最小流量不小于2.5L/s的建筑物内，

可选用直径为50mm消火栓；每支水枪最小流量不小于5L/s的建筑物内，宜选

用直径为65mm的消火栓

2.3o1.2屋顶消火栓

屋顶消火栓对于试验、检查消火栓给水系统的供水能力，管网运行状况、保

护本建筑物免遭邻近建筑物火灾的威胁，均有良好的效果.因此设有室内消火栓

给水系统的高层工业与民用建筑物和低层工业与民用建筑物，其屋顶应设试验和

检查用的消火栓。数量一般可采用一个。

2.3。1。3水泵结合器

水泵接合器是消防车往室内管网供水的接口。其作用主要有：一是当室内消

防水泵因检修、停电或出现其他故障时，利用消防车从室外水源抽水，向室内消

防给水管网提供灭火用水；二是当遇大火室内消防用水量不足时，必须利用消防

车从室外水源抽水，向室内消防给水管网补充消防用水。

设有室内消火栓给水系统和自动喷水灭火系统的高层工业与民用建筑、低层

工业与民用建筑，均应设水泵接合器,并应符合下列要求：

（1）室内消防给水系统，水泵接合器的设置数量应按室内消防用水量确定，

每个水泵接合器的流量应按10-15L/s计算.采取竖向分区并联给水的高层建筑

物，每个分区的消防给水管网应分别设置水泵接合器，但采用单管串联给水方式

时，可仅在下区设水泵接合器。

(2)为便于消防车通行和取水灭火，水泵接合器应设在室外方便消防车使用

的地点，同时在其周围15—40m范围之内，应设有供消防车吸水的室外消火栓

或消防水池。

(3)水泵接合器之间的间距不宜小于20m,以便于火场供水.

(4)水泵接合器有地上式、地下式和墙壁式三种，地上式水泵接合器，栓身和

接口均高出地面，目标显著，使用方便；地下式水泵接合器,装在路面下，不占地

方，不易遭到破坏，适用于寒冷地区.但地下式水泵接合器的井盖和地下式消火

栓的井盖要有明显的区别标志，以免火场误认，影响灭火战斗;墙壁式水泵接合

器，安装在建筑物墙脚下，墙面上只露出两个接口和装饰标牌目标清晰、美观，

不占地面位置.实际中水泵接合器的型式可根据消防车在火场的使用以不妨碍交

通，且易于建筑等原则进行选用。

(5)为防止水泵接合器的阀门打开时，室内消防给水管网的水向外倒流，应在

连接水泵接合器的管段上设止回阀.同时还应设检修用的闸阀和泄水阀.水泵接合

器的阀门，应能在建筑物的室外进行操作，且应有保护设施和明显的标志。

2.3。1.4消防管道

建筑物内消防管道是否与其他供水管道合并或独立设置，应根据该建筑为性

质和使用要求经技术、经济比较后确定。

2o3.1.5消防水池

消防水池用于无室外消防水源情况下，储存火灾持续时间内的室内消防用水

量，消防水池可设置于室外地下或地面上，也可设置在室内地下室,或与室内游泳

池、水井兼用。消防水池应设有水位控制阀的进水管与溢水管，通气管、泄水管、

出水管和水位指示器等附属装置.

2.3.1o6消防水箱

消防水箱对扑救初期起着很重要的作用，水箱应设置在建筑物一定的高度位

置，采用重力流向管网供水，经常保持消防管网中有一定的压力。重要建筑或高

度超过50m的建筑，宜设置两个水箱,以备检修或清理时仍能保证火灾初期的消

防用水。

当室内消防用水超过25L/s,经计算消防水箱的消防储水量超过18m3时，仍

可采用18m3。高层建筑的消防水箱的消防储水量，一类建筑（除住宅）不应小

于18m3,二类建筑（除住宅）和一类建筑的住宅不小于12m3,二类建筑的住宅不

小于6m3o

2・3。1.7消防水泵

在临时高压给水系统中，灭火时消防水泵保证建筑消防给水系统内所需水压和水

量，消防水泵宜与其他用途的水泵一起布置在同一个水泵房内，水泵房一般设置

在建筑物的底层，水泵房应有直通安全出口或室外的通道，与消防控制室应有直

接的通讯设备，设有两台或多台消防泵的泵站，应有两条以上的消防泵出水管与

室内管网连接。

2o3.2室内消火栓的设计原则

根据高规⑷7c4.6条规定:除无可燃物的设备层外，高层建筑和裙房的各层

均应设室内消火栓，并应符合下列规定：

1.消火栓应设在走道、楼梯附近等明显易于取用的地点。消火栓的间距应

保证同层任何部位有两个消火栓的水枪充实水柱同时到达；

2.消火栓的水枪充实水柱应通过水力计算确定，且建筑高度不超过100m

的高层建筑不应小于l（）m,建筑高度超过l（）0m的高层建筑不应小于13m；

3.消火栓的间距应由计算确定，且高层建筑不应大于3（）m,裙房不应大于

50m；

4.消火栓栓口离地面高度宜为1.10m,栓口出水方向宜向下或与设置消火

栓的墙面相垂直；

5.消火栓栓口静水压力不应大于0。80MPa,当大于0。80Mpa时,应采取

分区给水系统，消火栓栓口的出水压力大于0。50Mp时，消火栓处应设减压装

置；

6.消火栓应采用同一型号规格。消火栓的栓口直径应为65mm，水带长度

不应超过25m,水枪喷嘴口径不应小于19nun；

7.临时高压给水系统的每个消火栓处应设直接启动消防水泵的按钮，并应

设有保护按钮的设施；

8.消防电梯间前室应设消火栓;

9.高层建筑的屋顶应设一个装有压力显示装置的检查用的消火栓，采暖地又可

设在顶层出口处或水箱间内。

2.3。3室内消火栓给水系统的给水方式

室内消火栓给水系统有以下几种给水方式，设计人员利建审人员应根据当

地供水部门提供的情况选择确定：

1、直接给水方式

由室外给水管网直接向室内管网供水.这种方式是最简单、最经济的给水方

式，但它仅适用于建筑高度不大、室外给水管网提供的压力和流量在任何时候均

能满足室内最不利点消火栓设计压力和流量要求的建筑；

2、设水箱的给水方式

这种给水方式宜在室外管网一天之内有一定时间能同时保证室内最不利点

消火栓的设计压力和流量要求，但周期性不足(一般是用水高峰期时不足)时采

用。设有屋顶水箱或高位水箱，水箱常储水量应保证lOmin消防用水量，灭火时

由水箱供水；

3、设水泵、水箱的给水方式

这种给水方式宜在室外给水管网经常不能满足室内消火栓给水系统所需压

力和流量要求时采用。

4.室内消火栓给水方式的选择

正确选择供水方式是高层室内消火栓给水系统设计的关键。消火栓系统分

类、消火栓系统的给水方式有很多种形式，设计时应该通过方案比较选择。

(1)对于高层建筑和超高层建筑的消火栓给水系统的设计，应进行竖向分区,

保证消火栓口的静压力不超过O.8Mpa,竖向分区范围一般控制在45〜551n范

围内。

(2)室内消火栓系统采用并联分区给水方式，具有水泵布置相对集中、管

理方便、安全可靠等优点。缺点是高区水泵扬程较高，需要耐高压管材和管件，

高区在消防车供水压力不够时，高区的水泵结合器将事情作用.一般使用于分区不

多的高层建筑.

(3)室内消火栓采用串联分区给水的方式，不需要采用高压管材、管件与水泵,

可通过水泵结合器并经各传输泵想高区送水灭火，供水可靠性较好.缺点是水泵

分散在各层不便于管理，水泵安全可靠性较差。一般用于建筑高度大于100m.

消火给水分区大于2个的超高层建筑.

综上所述，对于本设计由于建筑室外管网一天之内有一定时间能同时保证室

内最不利点消火栓的设计压力和流量要求，但周期性不足(一般是用水高峰期时

不足)时采用。因此选用设有消防水箱的系统给水方式.选择采用消火栓口径为

5()mm,水枪口径为13mm,水带长度为25m、材质为麻织的消火栓设备。

2.4室内消火栓设计计算

本设计室内消火栓系统采用临时高压系统，管网布置成环状，

2.401布置间距

设有室内消火栓给水系统的建筑物，其各层(无可燃物的设备层除外)均应设

置消火栓。消火栓间距经计算确定，且应符合附表1的规定。

消火栓保护半径⑸：

式(2-2)

式中c—水带展开时的弯曲折减系数，一般取().8~()。9；

——水带长度，m；

一水枪充实水柱倾斜45。时的水平投影长度，对一般建筑(层高3〜

3.5m)由于警告的限制，一般按h=3m计算；对于层高大于3。5m的建筑,h=:(为

水枪充实水柱长度，m)o

根据设计提供的原始资料城大保护宽度为由的，取水带弯曲折减系数为0。

8,取充实水柱在水平方向投影二3m。

根据公式(22)保护半径=O.8x25+3=23m。

布置间距：室内灭火点要求两股水柱到达⑻：

式(2-3)

式中S——消火栓间距,m;

R——消火栓最大保护半径，m；

----消火栓最大保护宽度，m；

布置间距由公式(2—3)==21.310

内蒙古国土资源厅宾馆长度为41.6m,消火栓布置间距为21.3m,保护半径为

23m.宾馆内部有两个走道，所以每层应布置消火栓四个.

实际布置距离根据建筑内部情况有所变动。本设计在屋顶层布置1个检验用

的消火栓，所以宾馆一至四层每层布置4个消火栓，消防系统布置详见平面布置

图。

2o4O2水枪充实水柱长度

水枪充实水柱长度应按下式经计算确定，并应符合附表2的规定：

式(2-4)

式中：——水枪充实水柱长度，m；

H.——室内最高着火点距楼地面高度，叱

上-一水枪喷嘴离地面高度,m；一般取出二1.1叱

一水枪上倾角，一般取。

根据式(2—4),=2o7m

一般性的低层建筑，其不应小于7m,所以取=7m

2o4o3水力设计与审核

室内消火栓给水系统水力计算的主要任务是根据规范规定的室内消防用水

量、要求使用的水枪数量和压力，确定系统管网的管径，系统所需水压，消防水

池、水箱的容积和水泵的型号等。各类建筑的室内消防用水量和同时使用的水枪

数量参见相关国家现行消防技术规范.

(-)最不利点消火栓栓口处的压力和流量

1、水枪喷嘴压力

水枪的喷嘴压力与充实水柱长度和水枪喷嘴口径有关,按下式计算：

式(2-5)

式(2-6)

式(2-7)

式中：——水枪喷嘴压力，；

一-系数，表示射流总长度与充实水柱长度的比值，不同充实水柱长度下

的值列于附表3；

——阻力系数,与水枪喷嘴口径有关，不同水枪喷嘴口径下的阻力系数

值列于附表4；

——水枪喷嘴口径，mo

故：

=1.19+80=1o192

==0o0165

=9.7mH0

2、水枪喷射流量

水枪喷射流量与喷嘴口径和压力有关，按下式计算：

式(2-8)

式(2—9)

式中：——水枪喷射流量，；

B——水枪水流特性系数，与喷嘴口径有关，各种喷嘴口径的水枪水流特性系数B

值列于附表5；

----孔口流量系数，一般取=1。0O

通过查附表5可知，当(mm)=13,B=0.345

所以，==1.83

经计算确定的水枪喷射流后应符合下列规定：

(1)对于建筑高度W24nl且体积W10000土方米的厂房，建筑体积在5001〜】0000、,/方米

的商店、病房楼、教学楼、7-9层的住宅楼，当水枪喷射流量计算值小于时，取；

(2)对于其它工业与民用建筑，人防工程，汽车库、修车库等，当水枪喷射流量计算值

小于时，取.

取，按公式修订水枪喷嘴压力.

因此，---18.12ml10

3、水带水头损失

水带水头损失应按下式计算：

式(2-10)

式中：一-水带水头损失，；

——水带阻力系数，按附表6采用。

按式(2-10)：

=0o01501=2o35

4、消火栓栓口所需水压

消火栓栓口所需水压为克服消火栓栓口水头损失和水带水头损失之后，仍能

满足水枪喷嘴压力要求，按下式计算:

式(2-11)

式中：——消火栓栓口所需水压，；

--消火栓栓口的水头损失，，取。

根据式(2-11)：

=18.12+(2.35+2)=22o47

5、最不利点消火栓栓口压力

当最不利点消火栓栓口压力满足下式时.，系统中任一消火栓栓口压力均能满

足设计要求：

=22.47式(2-12)

(二)系统所需水压

1、给水管网水头殒失计算

(1)管径的确定

根据给水管道设计流量，按下列公式计算可确定管径：

式(2—13)

式中----管道设计流量，ITP/S;

----管道管径，m；

——管道中的流速，m/s;

消火栓给水管道中的流速宜采用1.4~1.8m/s,小于2.5m/s。

考虑到着火时每层有四个消火栓同时工作所以消防水平管管的设计流量应

为：=0。01m3/So

根据Q=10L/s,v取lo6m/s,==89mm取水平管管径80mmo

由公式可得水平管中流速为1.49m/sV2.5m/s,所以符合要求。

由于室内消火栓用水量为15L/s,v=lo8m/s,==103mm所以取立管直径为

100mm.

由公式可得立管中流速为1。91m/s<2.5m/s,所以符合要求。

(2)沿程水头损失

沿程水头损失按下式计算：

式(2-14)

式中：-一单位长度沿程水头损失，；

——计算管段的管线长度，。

钢管、铸铁管的单位长度沿程水头损式按下式计算：

当＜1.2时

式(2-15)

当时

式(2—16)

式中:一-计算管段内的平均水流速度，；

——管段计算内径，mo

由于水平管中流速为1.49m/s大于1。2m/s所以每米管道沿程水头损失：

=()o()55

由于立管中流速1。91m/s大于1。2m/s所以每米管道沿程水头：

=0.075

最不利消火栓立管为第四层根据实际设计情况结合图纸得第四层消防水平

管长为71m,立管长度为6m。

所以水箱距最不利点消火栓沿程水头损失为：

消防水平管沿程水头损失：=0.067x45o69=3.06

消防立管沿程水头损失：=0.075x10.1=0.76

沿程水头损失：二3.82

(3)局部水头损失

由于给水管网中局部零件甚多，随着构造不同，其局部阻力系数也不尽相同,

要详细计算相当繁琐且意义不大，因此，在实际工作中局部水头损失按附表7计

算：=0.76

(4)给水管网水头损失

室内消火栓给水系统给水管网的水头损失包存沿程水头损失和局部水头损

失部分，按下式计算：

二3。82+0o76F.58式(277)

式中:--给水管网水头损失，；

-一沿程水头损失,；

――局部水头损失，。

2、系统所需水压

系统所需水压应为克服室内给水管网起始点到最不利点消火栓栓口的静水

压力和管网水头损失之和后，仍能满足最不利点消火栓栓口所需压力，按下式计

算：

式(2—18)

式中：H——系统所需水压，；

H,——室内给水管网起始点到最不利点消火栓栓口处高差引起的静水

压力一

根据式(2—19),

=22o47+10.1+4.58=37.15

(三)消防竖管的计算流量及直径校核

消防竖管直径应按灭火时最不利点消火栓出水进行计算。

1、计算原则

(1)当每根竖管最小流量为时，按最不利点消火栓出水进行计算；

(2)当每根竖管最小流量为时，按最不利点消火栓及其相邻下层消火栓出

水进行计算；

(3)当每根竖管最小流量为时，按最不利点消火栓及其相邻卜.两层的消火栓

出水进行计算；

(4)当出2支水枪的辱管设置双出口消火梓时，最上一层按双出口消火栓进

行计算；

(5)当出3支水枪的竖管设置双出口消火栓时，按最上一层双出口消火栓加

相邻下一层一支水枪进行计算。

2、最不利点及其相邻下层消火栓栓口处的流量计算

(1)最不利点消火栓栓口流量

最不利点消火栓栓口流量即为最不利点处的水枪喷射流量，按下式计算：

二式(2-19)

式中:——最不利点消火栓栓口流量，.

(2)最不利点相邻下层消火栓栓口流量

最不利点相邻下层消火栓栓口流量按下式计算：

式(2-20)

式中：一最不利点相邻下层消火栓栓口流量，

——最不利点相邻下层消火栓栓口压力，，按公式(279)计算

依此类推，由公式(2-19).(2-21)即可计算出以下各层消火栓栓口压

力和流量。

根据式(2—19),

=22o47+7ol+4o58=34o15

-22.47+4。1+4。58-31.15

=22.47+1.1+4.58=28.15

根据式(2-21),

=3.23

==3o09

==2.93

3、消防坚管计算流量及流量分配

(1)消防坚管计算流量

消防竖管流量按下式计算：

式(2—21)

式中：-一消防竖管计算流量，；

最上第三层消火栓栓口流量，。

公式(2-21)按3-1规定的计算原则选用、

=3.23+3.09+2.93=9o25

(2)流量分配

当室内消防用水量小于最小消防用水量时，每根竖管的流量应按每根竖管的

计算流量比例，以最小室内消防用水量重新进行分配。

4、消防水箱有效容积

式中:

-消防水箱有效容积

一室内消防有水量

一水箱保证供水时间，一般为lOmin

=0.06156010=0.54

附表1

各类建筑室内消火栓最大间距

建筑类别消火栓间距(m)

高层工业建筑，高架库房，甲、乙类厂房W30

工业建筑

其它工业建筑〈50

高层民用建筑W30

民用建筑

高层建筑裙房及其它单、多层民用建筑<50

当保证同层相邻有2支水枪的充实水柱

W30

同时到达被保护对象范围内的任何部位时

人防工程

当保证有1支水枪的充实水柱到达室内

W50

任何部位时

高层汽车库、地下汽车库W30

汽车库、

修车库

其它汽车库、修车库〈50

附表2

各类建筑要求的水枪充实水柱长度

建筑类别充实水柱长度(m)

高架库房<13

单、多层建筑

甲、乙类厂房，超过四层的厂、库房，

410

超过六层的民用建筑

一般建筑<1

高层工业建筑<13

高层建筑建筑高度＞100m的民用建筑413

建筑高度WlOOm的民用建筑<10

附表3

系数值

7891011121314151617181920

1.1921。193I。195Io1981.2021.2071.2131.221lo2311.2421.257U274lo2941.318

附表4

系数中值

(mm)131619

0。01650.01240.0097

附表5

水枪水流特性系数R值

(mm)131619

B()c3450.7921.576

附表6

水带阻力系数A2值

水带直径（mm）

水带材料

5065

帆布水带、麻质水带0.01501Oo00340

衬胶水带0。006770o00172

附表7

局部水头损失计算表

管网性质局部水头损失

独立的消防给水管网

生产、消防共用管网

生活、消防共用管网

生产、生活、消防共用管网

第三章自动喷淋消防灭火系统

3-1系统介绍

3.1.1系统发展概述

自动喷水灭火系统，简单地说就是在火灾情况下，以保障人身和财产安全的

一种控火、灭火系统.作为一种安全可靠、经济实用的灭火技术，发展至今已有

100多年历史。在我国，自动喷水灭火系统的应用也己有70多年。

自动灭火系统的优越性，决定了它在灭火系统中的地位.消火栓灭火系统虽

然在造价上相对较低，但它需要消防专业人员使用，且在扑火灭火的速度和效果

上不如自动喷水灭火系统好。其技术应配合以性能为基础的消防设计的研究，探

讨自动喷水灭火系统与人员疏散和财产保护的关系，加强计算对火灾模型、自动

喷水灭火过程的模拟计算，以作为火灾安全学的技术依据，进行有效的性能设计.

自动喷水灭火系统在消防中的作用，将从纯标的被动消防转化为被动消防与

主动消防的结合。特别是在无人值班的场所，设置自动喷水灭火系统比设置火灾

自动报警系统更有效。现行修改的规范正在扩大自动喷水灭火系统的设置，正是

说明了这一点。

自动喷水灭火系统之所以能成为目前世界上使用最广泛的固定式灭火系统.

特别是应用在高层建筑火灾危险性较大的建筑物中，这主要是由于它在保护人身

和财产安全方面有着其它系统无可比拟的优点.国内外应用实践表明，该系统具

有安全可靠、经济实用、灭火、控火效率高等特点。

鉴于我国的经济发展状况，自动喷水灭火系统在人员密集、不易疏散、外部

支援灭火与救生困难的火灾危险性较大的场所中没置。根据被保护建筑的性质和

火灾发生，发展的特点的不同，可以有多种不同系统.通常根据系统中喷头开闭

形式不同，分为闭式和开式喷水灭火系统两大类。

闭式灭火系统可分为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、闭

式自动喷水-泡沫联用系统等；开式自动喷水灭火系统可分为雨淋灭火系统、水

幕系统、水喷雾灭火系统、雨淋自动喷水■泡沫联用系统等。

3。1.2设计依据

在进行自动喷水灭火系统的设计中除了参照第二章设计依据外，在选择系统

设备时还参考了以下规程.

(1)GR5135-85,《自动喷水灭火系统洒水喷头的性能要求和实验方法》；

(2)GB5136—86,《自动喷水灭火系统产品系列型谱和型号编制方法》；

(3)GB50261—96,《自动喷水灭火系统施工及验收方案》；

(4)GA32-92,《自动喷水灭火系统水流指示器的性能要求和实验方法》；

(5)GA33—92,《自动喷水灭火系统税务啖头的性能要求和实验方法》。

3。1.3系统设置场所火灾危险等级

设计防火规范将建筑物、构筑物火灾危险等级分为四级，即轻度危险、中度

危险、严重危险等级及仓库危险等级，其中中度危险级和严重危险级乂分为1、

II级；仓库危险级分为I、II、III级。

(1)轻危险级，一般是指场所可燃物品比较少、可燃性低和火灾发热量较

低，外部增援和疏散比较容易。

(2)中危险级，一般是指内部可燃物数量为中等，可燃性也为中等，火灾初

期不会引起剧烈燃烧的场所。大部分民用建筑和工业厂房划归中危险级。根据此

类场所种类多、范围广的特点，划分为中I级和中n级。由于商场内物品密集、

人员集中，发生火灾的频率较高，容易酿成大火造成群死群伤和高额财产损失的

严重后果，因此把大型商场列为中II级.

(3)严重危险级，一般是指可燃物品数量多，火灾时容易引起猛烈燃烧并可

能迅速登延的场所。除摄影棚、舞台葡萄架下部外，包括存在较多数量易燃固体、

液体物品工厂的备料和生产车间等。严重危险级也可分为严重I级和严重n级。

(4)仓库危险级专门针对仓库类建筑.由于仓库自动喷水灭火系统涉及面广,

较为复杂，针对不同情况，又将其划分为I级、【I级和in级。

表3.1设置场所火灾危险等级举例

火灾危险等级设置场所举例

轻危险级建筑高度为24m及以下的旅馆、办公楼；仅在走道设置闭式系统的建

筑等

中危险级I级(1)高层民用建筑：旅馆、办公楼、综合楼、邮政楼、金融电信楼、指

挥调度楼、广播目视楼(塔)等。

(2)公共建筑(含单、多高层)：医院、疗养院；图书馆(书库除外人档

案馆、展览馆；影剧院、音乐厅和礼堂及其他娱乐场所；火车站和飞

机场及码头的建筑；总建筑面积小于POOOm2的商场、总建筑面积小于

1000m2的地下商场等。

(3)文化遗产建筑：木结构古建筑、国家文物保护单位等.

(4)工业建筑：食品、家用电器、玻漓制品等工厂的备料与生产车间等；

冷藏库、钢屋架等建筑构件。

II级(1)民用建筑：书库、舞台(葡萄棚架除外)、汽车停车场、总建筑面

积超过5000m2及以上的商场、总面积超过lOOOm?及以下的地下商场

等.

(2)工业建筑：棉毛麻丝及化纤的纺织、织物及制品、木材木器及胶

合板、谷物加工、烟草及制品、饮用酒(啤酒除外)

、皮革及制品、造纸及纸制品、制药等工厂的备料与生产车间.

严重危险I级印刷厂、酒精制品、可燃液体制品等工厂的备料和生产车间等

级II级易燃液体喷雾操作区、固体易燃物品、可燃的气溶胶制品、溶剂、油

漆、沥青制品等工厂的备料与生产车间、摄影棚、舞台葡曲架下部

仓库危险I级食品、烟酒；木箱、纸箱包装的不燃难燃物品

级n级木材.、纸、皮革、谷物及制品；棉毛麻丝化纤制品;家用电器、电缆、

塑料及其制品;钢塑混合材料制品、各种塑料瓶盒包装的不燃物品及各

类物品混杂储存的仓库等。

m级塑料与橡胶及其制品：沥青制品等

综上所述，内蒙古国土资源厅宾馆危险级别属于中度危险I级。

3o1.4系统选择

设置湿式自动喷水灭火系统的建筑物：

（1）等于或大于50000纱锭的棉纺厂的开包、清花车间，等于或大于500（）

纱锭的麻纺厂的分级、梳麻车间，服装、针织高层厂房，面积超过1500平方米

的木器厂房，火柴厂的烤梗、筛选部位，泡沫塑料厂的预发、成型、切片、压花

部位；

（2）每座占地面积超过1000平方米的棉、毛、丝、麻、化纤、毛皮及其制品

库房;每座占地面积超过600平方米的火柴库房，建筑面积超过500平方米的可

燃物品的地下库房，可燃、难燃物品的高架库房和高层库房（冷库、高层卷烟成

品库房除外），省级以上或藏书量超过100万册图书馆的书库；

（3）超过1500个座位的剧院观众厅、舞台上部（屋顶采用金属构件时）、化

妆室、道具室、储藏室、贵宾室，超过2000个座位的会堂或礼堂的观众厅、舞

台上部、储藏室、贵宾室，超过3000个座位的体育馆、观众厅的吊顶上部、贵

宾室、器材间、运动员休息室；

（4）省级邮政楼的邮袋库；

（5）每层面积超过3000平方米或建筑面积超过9000平方米的百货商场、展

览大厅；

（6）设有空气调节系统的旅馆和综合办公楼内的走道、办公室、餐厅、商店、

库房和无楼层服务员的客房；

（7）飞机发动机试验台的准备部位；

（8）国家级文物保护单位的重点砖木或木结构建筑；

（9）建筑高度超过100m的高层建筑（面积小于5平方米的卫生间、厕所除

外）；

（10）建筑高度不超过100m的一类高层建筑及其裙房（普通住宅除外）的

下列部位：公共活动用房、走道、办公室和旅馆的客房、可燃物品库房、高级住

宅的居住用房、自动扶梯底部和垃圾道顶部；

（11）二类高层建筑中的商业营业厅、展览厅等公共活动用房和建筑面积超

过200平方米的可燃物品库房:

(12)1、2、3类地上汽车库、停车数超过10辆的地下汽车库、机械式立

体汽车库或复式汽车库及采用升降梯作汽车疏散出口的汽车库，1类修车库；

(13)人防工程的下列部位:使用面积超过1000平方米的商场、医院、旅馆、

餐厅、展览厅、旱冰场、体育场、舞厅、电子游艺场、丙类生产车间、丙类和丁

类物品库房等;超过8()0个座位的电影院、礼堂的观众厅，且吊顶下表面至观众

席地面高度不超过8m时，舞台面积超过200平方米时。

综上所述，本建筑中应设置湿式自动喷水灭火系统。

3.2系统组成

比较闭式自动喷水火火系统的几种类型的应用范围，考虑建筑物自身性质和

设计的经济性，采用湿式自动喷水灭火系统。

3o2.1湿式自动喷水灭火系统

湿式自动喷水灭火系统是世界上使用最早、应用最广、灭火速度快、控火效

率较高，系统比较简单的一种喷水灭火系统.

3.2。1.1系统的组成和工作原理

湿式喷水灭火系统是由闭式喷头、管道系统、湿式报警阀、报警装置和供水

设施等组成。由于该系统在报警阀的前后管道内始终充满着压力水，故称湿式喷

水灭火系统或湿管系统。

火灾发生时，在火场温度的作用下，闭式喷头的感温元件温升达到预定为动

作温度范围时，喷头开启，喷水灭火。水在管路口流动后，打开湿式阀瓣，水经

过延时器后通向水力警铃的通道，水流中水力警铃发出声响报警信号，与此同时,

水力警铃前的压力开关信号及装在配水管始端上的水流指示器信号传送至报警

控制器控制室，经判断确认火警后启动消防水泵向管网加压供水，达到持续自动

喷水灭火的目的.

3o2.1.2应用范围

湿式喷水灭火系统具有结构简单、施工和管理维护方便、使用可靠、灭火速

度快、控火效率高等优点。但由于其管路在喷头中始终充满水，所以应用受环境

温度的限制，适合安装在室内温度不低于4C,且不高于70C能用水灭火的建、

构筑物内.

3.2。2湿式自动喷水灭火系统的组成

湿式自动喷水灭火系统的主要组成有洒水喷头、报警阀门、报警控制和附件

及配件。

3o2.2.1洒水喷头：

在自动喷水灭火系统中，洒水喷头担负着探测火灾、启动系统和喷水灭火的

任务，它是系统中的关键组件。

3.2.2.2报警阀：

报警阀是自动喷水灭火系统中接通或切断水源，并启动报警器的装置.在自

动喷水灭火系统中,报警阀是至关重要的组件，其作用有三：接通或切断水源、

输出报警信号和防止水流倒回供水源，以及通过报警阀可以对系统的供水装置和

报警装置进行检验。报警阀根据系统的不同分为湿式报警阀、干式报警阀和雨淋

阀.

1.湿式报警阀用于湿式喷水灭火系统。它的主要功能是：当喷头开启时,

湿式阀能自动打开，并使水流入水力警铃发出报警信号。

2.干式报警阀用于干式喷水灭火系统。它的阀瓣将阀门分成两部分，出口侧

与系统管路利喷头相连，内充压缩空气,进口侧与水源相连。干式阀利用两侧气压

和水压作用在阀瓣上的力矩差控制阀瓣的封闭和开启，一般可分为差动型干式报

警阀和封闭型干式报警阀两种。

3.雨淋阀用于雨淋喷水灭火系统、预作用喷水灭火系统、水幕系统和水喷

雾灭系统。这种阀的进口侧与水源相连，出口侧与系统管路和喷头相连，一般为

空管，仅在预作用系统中充气。雨淋阀的开启由各种火灾探测装置控制。

3。2o2.3监测器：

监测器用来对系统的工作状态进行监测并以电信号的方式向报警控制器传

送状态信息.其主要包括水流指示器、阀门限位器、压力监测器、压力保持器和

水位监视器等。

水流指示器可将水流的信号转换为电信号，安装在配水干管或配水管始端。

其作用在于当失火时喷头开启喷水或者管道发生泄漏故障时，有水流过装有水流

指示器的管道，则将输出的信号送至报警控制器或控制中心以显示喷头的区域和

楼层，起辅助电动报警作用。

压力监测器是一和工作点在一定范围内可以调节的压力开关,在自动喷水灭

火系统中常用作稳压泵的自动开关控制器件。

3。2o2.4报警器：

报警器是用来发出声响报警信号的装置,包括水力警铃和压力开关。

1.水力警铃是利用水流的冲击发出声响的报警装置。其特点是结构简单、

耐用且可靠、灵敏度高、维护工作量小，是自动喷水灭火系统中不可缺少的部件。

2.压力开关是一种靠水压或气压驱动的电勺开关，通常与水力警铃一起安

装使用。压力开关利用水力闭合电路实现报警。当报警阀的阀瓣打开，压力水经

管道首先进入延时器后再流入压力开关内腔，推动膜片向上移动，顶柱也同时上

升，将下弹簧板顶起，触点闭合，接通电路,发出电信号输入报警控制箱，发出

报警信号，从而启动消防泵.

3.3湿式自动喷水灭火系统布置

3.3.1喷头的布置

(1)喷头应布置在顶板或吊顶下易于接触到火灾热气流并有利于均匀布置水

的位置，当喷头附近有障碍物时，应符合规范相关要求八

(2)直立型、下垂型喷头的布置，包括同一根配水支管上喷头的间距及相邻

配水支管的间距，应根据系统的喷水强度，喷水流量系数和喷水压力确定,并不应

大于表3o2中的规定。

表3.2同一根配水支管上喷头的间距及相邻配水支管的间距

喷水强度/L/min.正方形布置的边矩形或平行四边一只喷头的最大喷头与端墙的最

肝长/m形布置的长边长保护面积/肝大距离

/m

44.44o520o02.2

63。64.012.5lo8

83.43.611。5lo7

12〜203.03.69.0lo5

(3)除吊顶型喷头和吊顶下安装的喷头外，对直立型，下垂型标准喷头，其

溅水盘与顶板的距离不小于75mm，且不大于150mm.

(4)快速响应早期一只喷头的溅水盘与顶板的距离，应符合表3.3中的规定:

表3。3快速响应早期抑制喷头的溅水盘与顶板的距离

喷头安装方式直立型下垂型

不应小于不应大于不应小于不应大于

溅水盘与顶板距10015()15030()

离/mm

（5）喷头的布置形式（正方形布置，长方形布置，菱形布置），正方形布置

间距;长方形布置，对角线长度不大于2R；菱形布置时，；，其中R为喷头计算喷

水半径。

（6）喷头（吊顶型喷头除外）溅水盘与吊顶，楼板，屋面板距离，不宜小于

7.5cm,并不宜大于15cm,当楼板，屋面板为耐火极限等于或大于0。5小时的

非燃烧体时，其距离不宜大于30cm.距离板面太近则喷洒易受影响，太远则传热