建筑消防給水系統(tǒng)布置及消火栓系統(tǒng)計算

建筑消防給水系統(tǒng)培訓(xùn)

火災(zāi)警鐘長鳴建筑消防系統(tǒng)的分類消火栓給水系統(tǒng)及布置建筑內(nèi)消火拴系統(tǒng)計算自動噴水滅火系統(tǒng)1.1

建筑消防系統(tǒng)的分類消防給水系統(tǒng)

消火栓給水系統(tǒng)自動噴水滅火系統(tǒng)固定滅火裝置

鹵代烷滅火系統(tǒng)二氧化碳(CO2)滅火系統(tǒng)蒸氣（水蒸氣）滅火系統(tǒng)氮氣滅火系統(tǒng)自動噴水滅火系統(tǒng)ＣＯ２滅火系統(tǒng)消防車1.2

消火栓給水系統(tǒng)及布置消火栓給水系統(tǒng)設(shè)置原則建筑內(nèi)消火拴給水系統(tǒng)組成給水方式室內(nèi)消火栓的布置1.2.1

消火栓給水系統(tǒng)設(shè)置原則《建筑設(shè)計防火規(guī)范》《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》1.2.2

建筑消火拴給水系統(tǒng)組成水槍

水龍帶

消防水喉(小口徑拴)消火栓消火栓箱消防水泵接合器消防給水管網(wǎng)消火栓系統(tǒng)加壓貯水設(shè)備水槍噴嘴口徑

13,16,19mm與水龍帶接口用快速螺母連接種類直流水槍開關(guān)水槍開花水槍水龍帶規(guī)格直徑：DN50mm，DN65mm長度：10,15,20,材料與特點麻質(zhì)：抗折疊，質(zhì)輕，水流阻力大橡膠：易老化，質(zhì)重，水流阻力小消防水喉管徑：25mm噴嘴：φ6-8mmL=20，25，30m消火栓型式：單出口、雙出口口徑：DN65，DN50配置消火栓DN65，水槍φ19或φ16，φ65水帶。消火栓DN50，水槍φ16或φ13，φ50水帶。消防軟管卷盤φ19或φ25，長30m，φ6水槍。選用室內(nèi)消防水量qxh<10L/s，消火栓DN50；室內(nèi)消防水量qxh≥10L/s，消火栓DN65。消火栓箱內(nèi)置消火拴、水槍、水龍帶、水喉、消防報警及啟泵裝置。設(shè)置方式承重墻明設(shè)暗設(shè)半暗設(shè)消防水泵接合器作用：連接消防車向室內(nèi)消防給水系統(tǒng)加壓供水的裝置。組成：閘門、安全閥、止回閥、消防水泵結(jié)合器接口。形式：地面、地下、墻式。設(shè)置點：便于消防車接管供水地點；周圍在15-40m范圍內(nèi)有消防水池或室外消火栓。水泵接合器型號消防給水管網(wǎng)環(huán)狀布置低層：生活、消防共用系統(tǒng)高層：獨立系統(tǒng)消火栓系統(tǒng)加壓貯水設(shè)備初期火災(zāi)儲水量滿足10分鐘消防用水量要求。消防水池設(shè)置條件市政給水管道或天然水源不能滿足消防用水量；市政給水管道為枝狀或只有一條進(jìn)水管（二類居住建筑除外）。消防貯水可與生活貯水合用，但應(yīng)有消防用水不被動用技術(shù)措施消防水泵：提供火災(zāi)延續(xù)時間內(nèi)消火栓系統(tǒng)所需水量及壓力。1.2.3

給水方式直接給水方式單設(shè)水箱給水方式水泵水箱聯(lián)合給水方式水泵水池給水方式水泵水箱水池聯(lián)合給水方式分區(qū)供水方式

直接給水方式圖直接給水方式適用條件：室外給水管網(wǎng)提供的水量和水壓，在任何時候均能滿足室內(nèi)消火栓給水系統(tǒng)所需的水量、水壓要求時采用。管道設(shè)置：消防管道與生活（或生產(chǎn)）管網(wǎng)共用，此時在水表處應(yīng)設(shè)旁通管，水表選擇應(yīng)考慮能承受短歷時通過的消防水量。另一種是消防管道單獨設(shè)置，可以避免消防管道中由于滯留過久而腐化的水，對生活（或生產(chǎn)）管網(wǎng)供水產(chǎn)生污染。

單設(shè)水箱給水方式圖單設(shè)水箱給水方式供水特點：由室外給水管網(wǎng)向水箱供水，箱內(nèi)貯存10min消防用水量。火災(zāi)初期：由水箱向消火栓給水系統(tǒng)供水。火災(zāi)延續(xù)：可由室外消防車通過水泵接合器向消火栓給水系統(tǒng)加壓供水。適用條件：外網(wǎng)水壓變化較大。用水量小時，水壓升高能向高位水箱供水。用水量大時，不能滿足建筑消火栓系統(tǒng)的水量、水壓要求。

水泵水箱供水方式圖設(shè)水池、水泵的消防給水方式設(shè)置特點：水泵從貯水池抽水，與室外給水管網(wǎng)間接連接，可避免水泵與室外給水管網(wǎng)直接連接的弊病。當(dāng)外網(wǎng)壓力足夠大時，也可由外網(wǎng)直接供水。適用條件：設(shè)水池、水泵的給水方式適用于室外給水管網(wǎng)的水壓經(jīng)常不能滿足室內(nèi)供水所需的建筑。水泵水箱供水方式圖

水泵水池給水方式圖設(shè)水泵水池水箱的給水方式設(shè)置特點

室外給水管網(wǎng)供水至貯水池，由水泵從水池吸水送至水箱，箱內(nèi)貯存10min消防用水量。

火災(zāi)初期

由水箱向消火栓給水系統(tǒng)供水。水泵啟動水泵從水池吸水，由水泵供水滅火。設(shè)水池、水泵、水箱條件a.

外網(wǎng)經(jīng)常不能滿足建筑物消火栓系統(tǒng)的水壓水量要求，也不能確保向高位水箱供水。b.系統(tǒng)需外援供水時，可借助室外消防車經(jīng)水泵接合器向建筑消火栓給水系統(tǒng)加壓供水。c.室外給水管網(wǎng)為枝狀或只有一條進(jìn)水管時，消防給水系統(tǒng)中均需設(shè)置消防貯水池，儲備火災(zāi)延續(xù)時間內(nèi)的消防用水量。

分區(qū)供水方式

設(shè)置特點

室外給水管網(wǎng)向低區(qū)和高位水箱供水，箱內(nèi)貯存10min消防水量。

工作狀況初起時；由水箱向高區(qū)消火栓給水系統(tǒng)供水。當(dāng)水泵啟動后；由水泵向高區(qū)消火栓給水系統(tǒng)供水滅火。

低區(qū)滅火水量、水壓由外網(wǎng)保證。分區(qū)供水方式適用條件

a.

外網(wǎng)僅能滿足低區(qū)建筑消火栓給水系統(tǒng)的水量水壓要求，不滿足高區(qū)滅火的水量、水壓要求。

b.

當(dāng)?shù)夭块T不允許消防水泵直接從外網(wǎng)抽水。

c.

高層建筑中由于樓高，消防管道上、下部的壓差很大，當(dāng)消火栓處最大壓力超過0.8MPa時，必須分區(qū)供水。1.2.4

室內(nèi)消火栓的布置消火栓的布置基本要求保護(hù)半徑與消火栓間距水槍充實水柱長度消火栓給水管網(wǎng)設(shè)計消火栓的布置基本要求1建筑高≤24m，體積≤5000m3的庫房，應(yīng)保證有一支水槍的充實水柱到達(dá)同層內(nèi)任何部位。其他民用建筑應(yīng)保證有2支水槍的充實水柱達(dá)到同層內(nèi)任何部位。設(shè)有消防給水的建筑物，其各層均應(yīng)設(shè)置消火栓。消火栓口距地面安裝高度為1.1m，栓口宜向下或與墻面垂直安裝。為保證及時滅火，每個消火栓處應(yīng)設(shè)置直接啟動消防水泵按鈕或報警信號裝置。消火栓的布置基本要求2消火栓應(yīng)設(shè)在使用方便的走道內(nèi)，宜靠近疏散方便的通道口處、樓梯間內(nèi)。在建筑物頂應(yīng)設(shè)一個消火栓，以利于消防人員經(jīng)常檢查消防給水系統(tǒng)是否能正常運(yùn)行，同時還能起到保護(hù)本建筑物免受鄰近建筑火災(zāi)的波及。高級旅館、重要的辦公樓、一類建筑的商業(yè)樓、展覽樓、綜合樓等和建筑高度超過100m的其他建筑，應(yīng)設(shè)消防卷盤。保護(hù)半徑與消火栓間距１支水槍到達(dá)建筑內(nèi)任何部位時,見圖(a)(c)s1≤2[R2-b2]0.5R=CLd+hC系數(shù)０.８-０.９；Ld水龍帶長h＝Ｈmsin45°２支水槍到達(dá)建筑內(nèi)任何部位時,見圖(b)(d)s2≤[R2-b2]0.5消火栓布置間距

水槍充實水柱長度水槍充實水柱長度應(yīng)通過計算確定。一般Hm≮7m不超過100m的高層建筑Hm≮10m建筑高度超過100m的高層建筑，Hm≮13m。

消火栓給水管網(wǎng)設(shè)計１室內(nèi)消火拴個數(shù)大于10個，且室外消防水量大于15l/s，室內(nèi)消火栓給水管道應(yīng)為環(huán)狀。環(huán)狀管網(wǎng)的進(jìn)水管應(yīng)為二條。

7～9層的單元式住宅和<8層的通廊式住宅，室內(nèi)消火栓給水管道可為枝狀。多層建筑中超過6層的塔式和通廊式住宅、超過5層或體積>10000m3的其他民用建筑、超過4層的庫房，當(dāng)室內(nèi)消防豎管≥2條時，至少每兩根豎管成環(huán)。消火栓給水管網(wǎng)設(shè)計２多層建筑的消火栓管道宜獨立，高層建筑的消火栓管道應(yīng)獨立設(shè)置。

閥門設(shè)置便于檢修和使用安全。閥門關(guān)閉后，同層停止使用的消火栓≯5個。

水泵接合器周圍有15~40m內(nèi)有室外消火拴或消防貯水池；水泵接合器數(shù)量按室內(nèi)消防水量及每個接合器流量經(jīng)計算定，每個接合器10~15l/s。

1.3

建筑內(nèi)消火拴系統(tǒng)計算消防水量要求消防栓口壓力消防貯備水量計算消防管網(wǎng)水力計算1.3.1

消防水量1.3.2

消防栓口壓力計算Hxh=Hq+hd+HkHq水槍噴嘴處的壓力kpahd水龍帶的水頭損失kpaHk消火栓口水頭損失２０kpaHq=10afHm/[1-φHmaf]消防栓口壓力計算Hq=qxh2/Bhd=10AzLdqxh2Hxh=Hq+hd+Hk

=qxh2/B+10AzLdqxh2+20消防栓口壓力計算表1.3.3

消防貯備水量計算消防貯備水池水量計算

Vf=3.6(Qf-QL)TXQf室內(nèi)消防用水量QL市政管網(wǎng)可連續(xù)補(bǔ)充的水量TX火災(zāi)延續(xù)時間消防水箱的消防貯水量Vx

Vx=0.6QxQx室內(nèi)消防用水總量（１０min)l/s1.3.4

消防管網(wǎng)水力計算選最不利消火栓和最不利立管，確定計算管路。環(huán)狀網(wǎng)，假設(shè)某端發(fā)生故障，按枝狀計算。按消防規(guī)范規(guī)定，分配室內(nèi)消防流量。（注意：建筑內(nèi)同時發(fā)生火災(zāi)的次數(shù)為1次，著火點1處）求出計算管路上各消火栓的消防射流量及栓口壓力。在消防管道的流速允許的范圍內(nèi)確定管徑。求出水頭損失；選加壓設(shè)備。水箱供水：從水箱出水口到最不利點算，已確定水箱安裝高度，選補(bǔ)壓設(shè)備。水泵供水：從水池液面到最不利點求，選泵的揚(yáng)程。1.4自動噴水滅火系統(tǒng)自動噴水滅火系統(tǒng)概念與設(shè)置場合自動噴水滅火系統(tǒng)類型自動噴水滅火系統(tǒng)的組件噴頭及管網(wǎng)布置自動噴水滅火系統(tǒng)的計算1.4.1

概念與設(shè)置場合定義在火災(zāi)發(fā)生時，能自動打開噴頭噴水并同時發(fā)出火警信號的消防滅火設(shè)施。設(shè)置場所性質(zhì)重要、火災(zāi)危險性大；人員集中、不易疏散、外部增援較困難的建筑或場所。建筑物火災(zāi)危險等級輕危險級中危險級（Ⅰ級和Ⅱ級）嚴(yán)重危險級（Ⅰ級和Ⅱ級）倉庫危險級（Ⅰ級、Ⅱ級、Ⅲ級）建筑物火災(zāi)危險等級舉例1.4.2

自動噴水滅火系統(tǒng)類型自動噴水滅火系統(tǒng)閉式系統(tǒng)開式系統(tǒng)閉式滅火系統(tǒng)類型閉式系統(tǒng)濕式系統(tǒng)干式系統(tǒng)預(yù)作用系統(tǒng)開式滅火系統(tǒng)類型開式系統(tǒng)雨淋系統(tǒng)水幕系統(tǒng)水噴霧系統(tǒng)濕式自動噴水滅火系統(tǒng)組成：閉式噴頭報警裝置（水力警鈴、壓力開關(guān)）、濕式報警閥、管網(wǎng)及供水設(shè)施等。特點：管道始終充滿有壓水，滅火速度快、控火效率高。適用：溫度≮4oC，且≯70oC的場所

濕式自動噴水滅火系統(tǒng)干式噴水滅火系統(tǒng)組成：閉式噴頭、管道系統(tǒng)、干式報警閥、充氣設(shè)備供水設(shè)施等。特點：在干式報警閥前的管道內(nèi)充有壓力水，報警閥后的管道內(nèi)充以壓力氣體（空氣或氮氣）。

適用：環(huán)境溫度<4oC或>70o的場所。干式噴水滅火系統(tǒng)圖預(yù)作用噴水滅火系統(tǒng)組成：無壓氣體的管網(wǎng)、自動報警裝置、供水設(shè)施及探測和控制系統(tǒng)組成。特點：管道中平時無水，呈干式，充以低壓壓縮空氣。火災(zāi)發(fā)生時，由火災(zāi)探測系統(tǒng)或手動開啟控制預(yù)作用閥,使消防水進(jìn)入閥后管道，當(dāng)閉式噴頭開啟后，即可噴水滅火。適用：建筑裝飾要求高，滅火要求及時的建筑物。預(yù)作用噴水滅火系統(tǒng)圖雨淋自動噴水滅火系統(tǒng)組成：火災(zāi)探測系統(tǒng)、開式噴頭、雨淋閥、管網(wǎng)、報警系統(tǒng)、供水設(shè)施等。特點：在雨淋閥后的管道，平時為空管。火災(zāi)發(fā)生時，管道內(nèi)給水是通過火災(zāi)探測系統(tǒng)控制雨淋閥來供給，雨淋閥開啟后被保護(hù)區(qū)內(nèi)所有噴頭一起噴水，出水量大，滅火及時。適用：雨淋噴水滅火系統(tǒng)適用于火災(zāi)蔓延速度快、危險性大的建筑或部位。雨淋自動噴水滅火系統(tǒng)圖水幕系統(tǒng)組成：水幕噴頭、雨淋閥、供水設(shè)施、管網(wǎng)、探測系統(tǒng)和報警系統(tǒng)組成。特點：開式噴頭，噴出的水形成水簾狀，與防火卷簾、防火水幕配合使用。適用：防火隔斷、防火分區(qū)及局部降溫。水幕系統(tǒng)圖噴霧系統(tǒng)特點：噴霧噴頭，把水粉碎成細(xì)小的水霧滴之后噴射到不在燃燒的物質(zhì)表面，通過表面冷卻、窒息以及乳化、稀釋的同時作用實現(xiàn)滅火。適用：撲滅可燃液體火災(zāi)、電器火災(zāi)。1.4.3

自動滅火系統(tǒng)組件噴頭報警閥水流報警裝置壓力開關(guān)延遲器末端監(jiān)測裝置火災(zāi)探測器噴頭閉式噴頭

易熔合金噴頭玻璃球噴頭開式噴頭

灑水噴頭：無釋放機(jī)構(gòu)的灑水噴頭。通常用于雨淋系統(tǒng)中。水幕噴頭：噴水形成均勻的水簾狀，起阻火、隔火作用。主要用于窗口、檐口和燃燒體構(gòu)成的墻面，以及對建筑物內(nèi)設(shè)置的玻璃幕墻的防護(hù)與冷卻。水霧噴頭：在一定壓力下，將水流分解為細(xì)小水滴，以錐形噴出(離心式和撞擊式兩種）。閉式噴頭開式噴頭報警閥作用開啟和關(guān)閉水流；傳遞控制信號至控制系統(tǒng)并啟動水力警鈴直接報警。類型濕式報警閥

干式報警閥雨淋報警閥預(yù)作用報警閥濕式報警閥Flash演示干式報警閥雨淋閥報警閥預(yù)作用報警閥水流報警裝置（1）水流指示器作用：報告火災(zāi)發(fā)生的層數(shù)或區(qū)域。原理：管道中水流動，引起水流指示器中漿片隨水流而動作，接通延時電路20～30s后，繼電器觸點吸合發(fā)出區(qū)域電信號，送至消防控制室。位置：各樓層的配水管或支管上。水力警鈴（2）水力警鈴原理：報警閥打開消防水源后，具有一定壓力的水流沖動葉輪打鈴報警。位置：報警閥附近（其連接管不宜超過6m）。壓力開關(guān)位置：垂直安裝于延遲器和水力警鈴間的管道上。原理：在火災(zāi)發(fā)生時，濕式報警閥開啟后，一部分水流經(jīng)過延遲器進(jìn)入壓力開關(guān)的閥體內(nèi)，開關(guān)膜片受壓后，觸點閉合，電信號輸入報警控制箱，發(fā)出火災(zāi)警報或啟動消防泵。延遲器作用：用來防止由于水壓波動原因引起報警閥開啟而導(dǎo)致的誤報。報警閥開啟后，水流需經(jīng)過30s左右充滿延遲器后方可沖打水力警鈴。位置：濕式報警閥與水力警鈴（或壓力開關(guān)）之間。末端監(jiān)測裝置作用：打開排水閥門相當(dāng)于一個噴頭噴水，即可觀察到水流指示器和報警閥是否正常工作。壓力表可測量系統(tǒng)水壓是否符合規(guī)定要求，排氣閥用來排除管道中的氣體。位置：安裝在系統(tǒng)管網(wǎng)末端，管徑為DN25mm。由排水閥門、壓力表、排氣閥組成?；馂?zāi)探測器類型感煙探測器感溫探測器感光探測器位置：火災(zāi)探測器布置在房間或走道的天花板下面。數(shù)量：應(yīng)根據(jù)探測器的保護(hù)面積和探測區(qū)面積計算而定。

1.4.4

噴頭及管網(wǎng)布置

噴頭布置原則滿足噴頭的水力特性和布水特性要求；設(shè)在頂板或吊頂下易于接觸到火災(zāi)熱氣流并有利于均勻灑水；噴頭布置應(yīng)不超過最大保護(hù)面積；均勻灑水并滿足設(shè)計噴水強(qiáng)度要求。噴頭間距

X＝B＝2R·COS45°

式中X為噴頭間距，m；

R為噴頭計算噴水半徑，m；噴頭與邊墻的距離不應(yīng)超過B/2。噴水管網(wǎng)幾種布置

管網(wǎng)布置報警閥前可枝狀、環(huán)狀。報警閥后枝狀、環(huán)狀和格柵狀。枝狀：側(cè)邊末端進(jìn)水、側(cè)邊中央進(jìn)水，輕危險級。環(huán)狀：中央末端進(jìn)水、中央中心進(jìn)水，中、嚴(yán)重危險級格柵狀：嚴(yán)重危險1.4.5水力計算的步驟

1）判斷保護(hù)對象的性質(zhì)、劃分危險等級和選擇系統(tǒng)。

2）確定作用面積和噴水強(qiáng)度。

3）確定噴頭的形式和保護(hù)面積。

4）確定作用面積的形狀。

5）確定作用面積內(nèi)的噴頭數(shù)。