消防給水設計

1、重慶市公安消防總隊總工程師重慶市公安消防總隊總工程師 吳華吳華 消防給水設計消防給水設計一、室外消防給水（一）、管網形式1、枝狀管網 平面布置上，干線成樹枝狀，分枝后彼此無聯系的管網。枝狀管網內，水流從水源地向用戶（或消火栓）單一方向流動，可靠性差。其優(yōu)點是節(jié)約投資，適應性強，一般在管網建設初期或室外消防用水量少于15L/S時采用。用水點用水點用水點用水點用水點用水點水廠2、環(huán)狀管網 管網在平面布置上，干線形成若干閉合環(huán)的管網，稱為環(huán)狀管網。由于干線彼此相通，在管網和水壓相同的條件下，流量要比枝狀管網約大1.52.0倍，因此在大中型城市的建成區(qū)，大部分管網已形成環(huán)狀供水，其明顯優(yōu)點就是可靠性大

2、大增加。用水點用水點用水點用水點用水點水廠(二)、管網流量計算計算公式VDQ24其中 Q流量 D管徑 V流速 一個城市的供水，往往會有一個經技術論證、經濟比較后確定的經濟流速。如果流速快，可以縮小管網管徑，降低埋設深度，節(jié)約投資。但同時能耗會增加（電能、管網阻力損失等），管網折舊期也會縮短，運行成本會增加。反之，一次投資會增大，但運行成本會降低。因此，需通過技術經濟比較找到一個最佳點，也就是需要確定一個最經濟、合理的流速，即經濟流速，通常這個流速的范圍在1.5-2.5m/s1.5-2.5m/s 之間。 所以我們設計管網流速的取值一般取2m/s為宜，有了流速，我們就可以根據管徑來計算流量。 以管

3、徑100mm為例：VDQ24如果我們的計算結果以升/秒為單位 則：秒升/1520142Q(三)、消防水池容量的計算 1、補水時間：按照建規(guī)8.6.2和高規(guī)7.3.3的規(guī)定，補水時間不能超過48小時，補水時間主要取決于進水管的管徑，一般來講都能滿足要求。 如果進水管徑為100，則48小時能補充的水量為153.648=2592噸。這對于任何一個高層民用建筑來說都足夠了。 2、火災延續(xù)時間的補水：建規(guī)規(guī)定：當室外給水管網供水充足且在火災情況下能保證連續(xù)補水時，消防水池的容量可減去火災延續(xù)時間內補充的水量。但高規(guī)卻沒有類似的規(guī)定，因此我們在審核時一定需注意高層和多層的區(qū)別。 計算舉例 一多層商場，室內

4、消火栓用水量為20l/s,噴淋系統(tǒng)用水量為22l/s ，則所需水池容量為：203.62223.61224立方米。如果水池的進水管管徑為100mm,在2小時火災延續(xù)時間內能補充的水量為153.62108立方米。實際水池所需容量則應為224108116立方米。二、室內消防給水室內消火栓系統(tǒng) 1、管網要形成環(huán)狀2、系統(tǒng)分區(qū)（高層建筑） 分區(qū)的主要目的是為了控制系統(tǒng)承受靜壓（1Mpa）和消防栓出水的壓力（0.5 Mpa ）即使分區(qū)之后，局部消火栓的壓力還可能超過0.5Mpa，還要采用加壓孔板進一步減壓，使其控制在規(guī)定范圍內。3、不能使用單閥雙口的消火栓4、增壓設施 增壓設施有氣壓罐和穩(wěn)壓泵二種。其作用

5、主要是將管網平時壓力維持在滅火所需工作壓力之上。用于室內消火栓系統(tǒng)的增壓泵流量應不大與5L/s,用于噴淋系統(tǒng)的應不大于1L/s。 增壓泵的運行通常采用壓力傳感器控制，有高、中、低三個控制點。高點增壓泵停泵，中點增壓泵器啟泵，低點聯動主泵。三、自動噴水滅火系統(tǒng)系統(tǒng)特點 1. 安全可靠，滅火效率高 2. 系統(tǒng)結構簡單，使用、維護方便，成本低且使用周期長。 3. 可實現電子計算機的監(jiān)控與處理，自動化程度高，便于集中管理。 4. 適用范圍廣，尤其適用于高層民用建筑、公共建筑、工廠、倉庫及地下工程等場所(一)、系統(tǒng)的流量計算1、系統(tǒng)的流量按下式計算流量=噴水強度作用面積以中危險I級為例，流量單位取l/m

6、in即 流量=6 160/60=16L/s2、噴頭的流量計法pKQ 其中 Q噴頭流量 l/min K噴頭流量系數 p噴頭工作壓力（kg/cm2）當采用接口直徑為15的噴頭時 K=80當壓力為1kg/cm2時 Q=80L/min 即1.33L/s3、噴頭布置間距的確定 按正方形布置的中危險I級為例，當工作壓力為1kg/cm2時，每個K=80的噴頭流量為80L/min已知噴水強度為6L/minm2 ，則正方形的面積為80/6=13.3m2米米，取噴頭的間距為6 . 365. 33 .13注意：如果噴頭工作壓力為0.5kg/cm2時，則噴頭間距要縮短,約為3米系統(tǒng)組成 水源為高位水箱、消防水池與噴淋

7、泵。 供水設備 報警閥（檢查信號閥） （1）濕式報警閥（壓力開關+水力警鈴） （2）水流指示器：與壓力開關配合，實現對噴淋泵的自動控制，也可作為被 保護區(qū)域噴水滅火的回饋信號。 管網：輸入管、干管、支管、配水管 噴淋頭（ 花灑、玻璃球式閉式噴頭） 報警器（水力警鈴） 一般與濕式報警閥一起安裝于泵房或消控中心內。 7控制箱系統(tǒng)的分類 通常根據系統(tǒng)中所使用的噴頭形式的不同，分為閉式自動噴水滅火系統(tǒng)和開式自動噴水滅火系統(tǒng)兩大類。 閉式自動噴水滅火系統(tǒng)包括濕式自動噴水滅火系統(tǒng)、干式自動噴水滅火系統(tǒng)、干濕交替式自動噴水滅火系統(tǒng)、預作用自動噴水滅火系統(tǒng)、重復啟閉預作用自動噴水滅火系統(tǒng)。 開式自動噴水滅火系

8、統(tǒng)包括雨淋滅火系統(tǒng)、水幕滅火系統(tǒng)、水噴霧滅火系統(tǒng)。系統(tǒng)的適用范圍 濕式自動噴水滅火系統(tǒng)在環(huán)境溫度不低于4且不高于70的建筑物和場所(不能用水撲救的建筑物和場所除外)都可采用。 環(huán)境溫度低于4，或高于70的場所應采用干式系統(tǒng)。 具有下列要求之一的場所應采用預作用系統(tǒng)： 1 系統(tǒng)處于準工作狀態(tài)時，嚴禁管道漏水； 2 嚴禁系統(tǒng)誤噴； 3 替代干式系統(tǒng)噴頭的選型與設置 （一）閉式噴頭 1按感溫元件不同分 （1）易熔元件式（2）雙金屬片式 （3）玻璃球式：廣泛用于高層民用建筑、賓館、飯店、影劇院等場所。由噴口、玻璃 球支撐及濺水盤組成。 動作溫度：橙色-57 紅色-68 黃色-79 綠色-93 藍色-1

9、41 2按安裝形式和噴灑水特點分 （1）直立型（2）下垂型（3）普通型（4）邊墻型（5）吊頂型 （二）開式噴頭 普通開式水幕式噴霧式 （三）特殊用途噴頭 大水滴噴頭 自動啟閉噴頭 快速反應噴頭 擴大覆蓋面噴頭 5. 旋轉型噴頭 （四）噴頭設置 噴頭類型 噴頭的公稱動作溫度要盡量接近預計的最高使用環(huán)境溫度。 噴頭的公稱口徑應與建筑物火災等級相符。 噴頭的安裝間距應符合要求。噴淋泵的電氣控制 一噴淋泵的控制流程 噴水水流指示器動作報警器接收報警發(fā)出聲光信號管網水壓下降壓力開關動作報警器接收報警啟動噴淋泵 二消防控制室對噴灑水滅火系統(tǒng)應具有下列控制、監(jiān)測功能 1、控制滅火系統(tǒng)的啟、停； 2、監(jiān)視噴淋

10、泵電源供應和工作情況； 3、監(jiān)視滅火系統(tǒng)控制閥（閘閥）的工作狀態(tài)； 4、監(jiān)測水池、水箱的水位； 5、監(jiān)視報警閥和水流指示器的動作狀態(tài)。消防給水設計常見缺陷一、消火栓系統(tǒng)一、消火栓系統(tǒng)1、消防水池 （1）消防水池的有效容量偏小 對建筑物火災延續(xù)時間、室內消火栓用水量選用錯誤。老工程改造后，增設噴淋系統(tǒng)，水池容量沒有增加。 （2）合用水池無消防專用的技術措施 有些工程的消防用水與生產、生活合用水池，以防止水質變壞；但未設計消防專用措施。合用水池的專用措施常用的有下面圖示三種：合用水池的技術措施 （3）較大容量水池無分格措施 消防水池如超過500m3的消防水池，所對應的建筑危險性或重要性比較大，消防

11、水池有了分格措施后，消防水池清洗期間仍有一半消防水源，確保建筑物的安全。 2、消防水泵 （1）消防水泵流量偏小 消防泵流量偏小不能滿足室內消防用水量的要求。 （2）消防水泵揚程偏大 消防泵的揚程偏大對管網工作不利。 （3）一組消防水泵只有一根吸水管 有的工程一組消防水泵只有一根吸水管，當吸水管檢修時，整個系統(tǒng)癱瘓 （4）一組消防水泵只有一根出水管 和消防水泵的吸水管一樣，如果一組消防水泵只有一根出水管，就會降低消防系統(tǒng)的可靠性。 （5）水泵出水管上無壓力表、無試驗放水閥、無泄壓閥 消防水泵出水管裝有壓力表，試驗放水閥，在檢查站消防泵時，可使消防泵的出水不進入管網，使管網免受超壓和水錘的影響。由

12、于發(fā)生初期火災時啟動消防泵后管網會超壓，且會產生水錘效應，停泵時也會產生水錘效應。出水管上設置泄壓閥后能泄壓且能減小水錘效應。 （6）水泵的吸水管的管徑偏小 有些設計選用管徑偏小,水泵的流量達不到設計值。 3、增壓設施 （1）增壓泵的流量偏大 4、水泵接合器 （1）水泵接合器與室外消火栓或消防水池的取水口距離大于40m （2）水泵接合器的數量偏少 （3）水泵接合器未分區(qū)設置 5、減壓裝置的設置 （1）栓口動壓大于0.5Mpa的未設減壓裝置 （2）減壓孔板孔徑偏小 有些設計如某辦公樓，B2-1F選用減壓板為D/d=65/14,啟動消防泵后，實測動水壓力為0.12Mpa，充實水柱10m，不利于滅火

13、。 6、消火栓按鈕 （1）消火栓按鈕功能不齊 常見錯誤有4 種類型。 a、消火栓按鈕不能直接啟泵，只能通過聯動控制器啟動消防水泵。 b、消火栓按鈕啟動后無確認信號。 c、消火栓按鈕不能報警，顯示所在部位。 d、消火栓按鈕通過220V 強電啟泵。 （2）臨時高壓給水系統(tǒng)部分消火栓箱內未設置直接啟泵按鈕 7、消防水箱 （1）屋頂合用水箱無直通消防管網水管 （2）合用水箱無消防水專用措施 （3）消防水箱出水管上未設單向閥。 8、屋頂未設檢查用的試驗消火栓 二、自動噴水滅火系統(tǒng)二、自動噴水滅火系統(tǒng) 1、穩(wěn)壓泵的選型與位置 許多工程中穩(wěn)壓泵的流量偏大。 設計人員在高位水箱處設置穩(wěn)壓泵，就近接入自動噴水滅

14、火系統(tǒng)的立管頂部，此種方式存在的問題是：當噴頭受熱爆炸后，閥后壓力降低，穩(wěn)壓泵啟動后，僅能使?jié)袷綀缶y后的管網壓力升高，故不能開啟閥瓣，因此壓力開關沒有訊號啟動噴淋泵。 2、水泵接合器 （1） 水泵接合器的設置（2） 水泵接合器的設計數量偏少的也較多。 3、減壓裝置的設置 有些設計人員在設計高層建筑物自動噴水滅火系統(tǒng)未予考慮。 4、濕式報警閥 （1） 濕式報警閥的設置 許多工程在設計報警閥的地點時，考慮不周全。 （2） 供水控制閥 有些工程在設計時未設置供水控制閥。 5、水流指示器 水流指示器前應安裝信號閥，與水流指示器間的距離不宜小于300mm，大部分工程中均未設計信號閥。 6、末端試驗裝置

15、 末端試驗裝置包括試驗閥、壓力表、排水管，試驗管徑不小于25mm。許多工程中末端試驗裝置管徑P2F2時濕式報警閥即打開，引起誤報。 (2)采用穩(wěn)壓泵穩(wěn)壓。 如果穩(wěn)壓泵補水平緩，始終使閥瓣小角度開啟向管網補水，即不會發(fā)生誤報。如果補水速率過大，一開始補水，閥瓣就沖至大角度開啟，即發(fā)生誤報。 (3)設置增壓泵系統(tǒng) 增壓泵增壓引起誤報的原因與穩(wěn)壓系統(tǒng)相同。自動噴水滅火局部應用系統(tǒng) 與自動噴水滅火濕式系統(tǒng)的區(qū)別： 1、簡易系統(tǒng)選用的是快速響應噴頭，其強度按照中危險級級場所的規(guī)定，不低于6L/min，而其持續(xù)噴水時間則為不低于0.5h。一般系統(tǒng)持續(xù)時間通常在1-2h之間。 2、可借用室內消火栓的水源，如果達不到用水量要求，也可從城市供水管網或天然水源中予以補充，與室內消火栓合用穩(wěn)壓設施、水泵以及管道。 3、小規(guī)模系統(tǒng)可直接省略報警閥組，如采用K=80噴頭且其總數不超過20只或采用K=115且其總數不超過12只的系統(tǒng)，僅使用壓力開關控制消防水泵即可，并可用電動警鈴