建筑消防系統(tǒng)2

第4章建筑消防系統(tǒng)

第一頁，共六十四頁。3.非水滅火劑的固定滅火裝置（1）鹵代烷（2）二氧化碳(CO2)（3）蒸氣（水蒸氣）（4）氮?dú)?.消火栓給水系統(tǒng)2.自動噴水滅火系統(tǒng)分類第二頁，共六十四頁。1.水槍噴嘴口徑：φ13mm，φ16mm，φ19mm4－1消火栓給水系統(tǒng)及布置

二、建筑內(nèi)消火栓給水系統(tǒng)組成

一、設(shè)置原則

《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》，《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》2.水龍帶口徑：DN50mm，DN65mm材質(zhì)：麻質(zhì)——抗折疊，質(zhì)輕，水流阻力大橡膠——易老化，質(zhì)重，水流阻力小第三頁，共六十四頁。4．消火栓箱設(shè)置：承重墻，明裝、暗裝、半暗裝3.消火栓單出口DN65，DN50雙出口DN65選用：室內(nèi)消防水量qxh<5L/s，消火栓DN50；qxh≥5L/s，消火栓DN65。第四頁，共六十四頁。5．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。組成：閘門、安全閥、止回閥、消防水泵結(jié)合器口。形式：地面、地下、墻壁式。設(shè)置：便于消防車接管供水地點(diǎn)；周圍在15~40m范圍內(nèi)有消防水池或室外消火栓。6．消防給水管網(wǎng)——環(huán)狀低層：生活、消防共用系統(tǒng)；高層：獨(dú)立系統(tǒng)。第五頁，共六十四頁。7．消火栓系統(tǒng)加壓貯水設(shè)備

水箱，氣壓給水裝置——貯初期火災(zāi)(10分鐘)用水。消防水池設(shè)置條件：①市政給水或天然水源不能滿足消防用水量；②市政給水為枝狀或只有一條進(jìn)水管（二類居住建筑除外）。消防水泵提供火災(zāi)延續(xù)時(shí)間內(nèi)消火栓系統(tǒng)所需水量及壓力。第六頁，共六十四頁。三、消火栓給水系統(tǒng)的給水方式1.由室外給水管網(wǎng)直接供水的消防給水方式水表消火栓第七頁，共六十四頁。2.單設(shè)水箱給水方式

水表消火栓水泵接合器水箱第八頁，共六十四頁。水表水泵水泵接合器水箱3.水泵水箱聯(lián)合給水方式第九頁，共六十四頁。4.設(shè)水泵、水池、水箱的消火栓給水方式設(shè)置特點(diǎn)：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。第十頁，共六十四頁。水池消火栓水泵水表止回閥4.設(shè)水池、水泵、水箱的消火栓給水方式水箱第十一頁，共六十四頁。4.分區(qū)供水的室內(nèi)消火栓系統(tǒng)（高層建筑）適用條件：

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(shí),必須分區(qū)供水。第十二頁，共六十四頁。四、室內(nèi)消火栓的布置2.設(shè)在明顯、易于取用的地點(diǎn)(走廊、樓梯間、大廳入口處)。1.設(shè)有消防給水的建筑物，其各層均應(yīng)設(shè)置消火栓。

3.消火栓口距地面安裝高度為1.1m，拴口宜向下或與墻面垂直安裝。4.大空間或大房間消火栓應(yīng)首先考慮設(shè)置在疏散門附近，不應(yīng)設(shè)在死角位置。5.消防電梯前室應(yīng)設(shè)消火栓。第十三頁，共六十四頁。室內(nèi)消火栓的布置8.建筑高≤24m、體積≤5000m3的庫房，應(yīng)保證有1支水槍的充實(shí)水柱達(dá)到同層內(nèi)任何部位。其他建筑應(yīng)保證有2支水槍的充實(shí)水柱達(dá)到同層任何部位。7.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。6.建筑屋頂應(yīng)設(shè)一個(gè)裝有壓力顯示裝置的檢驗(yàn)用消火栓。第十四頁，共六十四頁。充實(shí)水柱Hm：水槍射流在26mm～38mm直徑圓斷面內(nèi)、包含全部水量75%～90%的密實(shí)水柱長度稱為水槍的充實(shí)水柱長度。

Hm應(yīng)通過計(jì)算確定。一般建筑，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。9.在臨時(shí)高壓消防給水系統(tǒng)的每個(gè)消火栓處，應(yīng)設(shè)直接啟動消防水泵的按鈕。第十五頁，共六十四頁。消火栓間距的計(jì)算：SRb消火栓最大保護(hù)寬度消火栓最大保護(hù)半徑消火栓間距第十六頁，共六十四頁。折減系數(shù),0.8水龍帶長度充實(shí)水柱RαLdh45°消火栓最大保護(hù)半徑h—水槍充實(shí)水柱傾斜45°的水平投影。建筑層高3~3.5m時(shí)，h=3.0m建筑層高>3.5m時(shí)，h=HmCOS45°消火栓保護(hù)半徑計(jì)算第十七頁，共六十四頁。2.環(huán)狀管網(wǎng)的進(jìn)水管應(yīng)為二條。五、室內(nèi)消火栓給水管網(wǎng)1.室內(nèi)消火栓個(gè)數(shù)大于10個(gè)，且室外消防水量大于15L/s時(shí)，室內(nèi)消火栓給水管道應(yīng)為環(huán)狀。3.7~9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。4.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層廠房和的庫房，當(dāng)室內(nèi)消防豎管≥2條時(shí)，至少每兩根豎管成環(huán)。第十八頁，共六十四頁。8.水泵接合器數(shù)量按室內(nèi)消防水量及每個(gè)接合器流量經(jīng)計(jì)算確定，每個(gè)接合器10~15L/s。7.水泵接合器周圍有15~40m內(nèi)有室外消火栓或消防貯水池。6.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(gè)。5.多層建筑的消火栓管道宜獨(dú)立，高層建筑的消火栓管道應(yīng)獨(dú)立設(shè)置。

第十九頁，共六十四頁。水泵接合器消火栓水池水泵水箱增壓穩(wěn)壓設(shè)備第二十頁，共六十四頁。4-2建筑內(nèi)消火栓系統(tǒng)計(jì)算

一、栓口所需壓力1．求水槍噴嘴處的壓力Hq栓口水壓，kPa水槍噴嘴處造成一定長度充實(shí)水柱所需壓力，kPa水帶水頭損失，kPa消火栓栓口水頭損失。2．求水龍帶損失Hd3．求水槍的射流量qxh第二十一頁，共六十四頁。垂直射流高度Hf：理想狀態(tài)下:

HmHfHqΔH空氣阻力：水流與管壁的阻力系數(shù)水流流動距離，用Hf代替L槍口噴嘴直徑用φ代替，即與水槍噴嘴口徑有關(guān)的阻力系數(shù)由實(shí)驗(yàn)知：實(shí)驗(yàn)系數(shù)αf=1.19+80(0.01Hm)41．求水槍噴嘴處的壓力Hq第二十二頁，共六十四頁。2.水龍帶損失Hd水帶阻力系數(shù)水帶長度，m消防射流量，L/s`水帶水頭損失，kPa第二十三頁，共六十四頁。3．水槍的射流量qxh水槍水流特性系數(shù)水槍孔口流量系數(shù)，圓形斷面取1水槍噴口直徑第二十四頁，共六十四頁。1．消防水箱容積：2．消防水池容積：室內(nèi)消防用水量，L/s火災(zāi)初期供水時(shí)間，10min室內(nèi)、外消防用水量，L/s水池連續(xù)補(bǔ)水量，L/s火災(zāi)延續(xù)時(shí)間，h二、消防貯備水量計(jì)算第二十五頁，共六十四頁。三、消防管網(wǎng)水力計(jì)算

1．選最不利消火栓和最不利立管，確定計(jì)算管路2．按消防規(guī)范規(guī)定，分配室內(nèi)消防流量。（同時(shí)發(fā)生火災(zāi)的次數(shù)為1，著火點(diǎn)1）3．求計(jì)算管路上各消火栓的消防射流量及栓口壓力。4．在消防管道的流速允許的范圍內(nèi)確定管徑。5．求出水頭損失，選加壓設(shè)備。2)水泵供水：從水池最低液面到最不利點(diǎn)，選泵的揚(yáng)程。1)水箱供水：從水箱出水口到最不利點(diǎn)，確定水箱安裝高度，選補(bǔ)壓設(shè)備。第二十六頁，共六十四頁。4-3

自動噴水滅火系統(tǒng)一、自動噴水滅火系統(tǒng)定義：自動噴水滅火系統(tǒng)是一種在火災(zāi)發(fā)生時(shí)，能自動打開噴頭噴水并同時(shí)發(fā)出火警信號的消防滅火設(shè)施。第二十七頁，共六十四頁。優(yōu)點(diǎn)：自動報(bào)警、自動灑水，隨時(shí)處于準(zhǔn)備工作狀態(tài)；不受煙霧影響，造成水浸損失??；滅火及時(shí)，火災(zāi)不易擴(kuò)散；成功滅火率高。設(shè)置場所：性質(zhì)重要、火災(zāi)頻率高、火災(zāi)危險(xiǎn)性大；人員集中、不易疏散、外部增援較困難的建筑或場所。組成：噴頭、管網(wǎng)、報(bào)警裝置及加壓貯水設(shè)備等。第二十八頁，共六十四頁。濕式自動噴水滅火系統(tǒng)干式自動噴水滅火系統(tǒng)預(yù)作用自動噴水滅火系統(tǒng)雨淋系統(tǒng)水幕系統(tǒng)自動噴水滅火系統(tǒng)二、自動噴水滅火系統(tǒng)類型

閉式開式第二十九頁，共六十四頁。1.濕式自動噴水滅火系統(tǒng)特點(diǎn)：閉式，管網(wǎng)充水，著火點(diǎn)溫度達(dá)到開啟噴頭溫度時(shí)，噴頭自動出水。缺點(diǎn)：管網(wǎng)充滿有壓水，如滲漏會損毀建筑裝飾和影響建筑的使用。適用：溫度≮4oC，且≯70oC的場所。優(yōu)點(diǎn)：滅火及時(shí)撲救效率高。第三十頁，共六十四頁。濕式自動噴水滅火系統(tǒng)工作流程火災(zāi)發(fā)生噴頭開啟水力警鈴動作水流指示器動作報(bào)警閥動作末端試驗(yàn)閥開啟高位水箱供水水泵接合器供水壓力開關(guān)動作消防中心控制室水泵開啟供水噴頭正常噴水滅火報(bào)告發(fā)出指令噴頭開啟火災(zāi)發(fā)生末端試驗(yàn)閥開啟水力警鈴動作水泵開啟供水報(bào)告發(fā)出指令壓力開關(guān)動作消防中心控制室水流指示器動作噴頭正常噴水滅火報(bào)警閥動作高位水箱供水水泵接合器供水第三十一頁，共六十四頁。特點(diǎn)：報(bào)警閥前管內(nèi)充水，報(bào)警閥后管內(nèi)充氣。適用：環(huán)境溫度<4oC或>70oC的場所。2.干式噴水滅火系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)：管網(wǎng)中平時(shí)不充水，對建筑物裝飾無影響，對環(huán)境溫度也無要求。缺點(diǎn)：滅火時(shí)先排氣，噴頭出水不如濕式及時(shí)。第三十二頁，共六十四頁。特點(diǎn)：閉式，管道平時(shí)無水，火災(zāi)發(fā)生時(shí)，由探測系統(tǒng)或手動開啟預(yù)作用閥,使消防水進(jìn)入閥后管道，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(shí)的建筑物。3．預(yù)作用噴水滅火系統(tǒng)

第三十三頁，共六十四頁。特點(diǎn)：開式，雨淋閥后為空管?；馂?zāi)發(fā)生時(shí)，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(shí)。

適用：火災(zāi)蔓延速度快、危險(xiǎn)性大的建筑或部位。4．雨淋噴水滅火系統(tǒng)

第三十四頁，共六十四頁。特點(diǎn)：開式，噴頭沿線狀布置，噴水形成水簾狀。作用:阻火、冷卻、隔離。適用：防火隔斷、防火分區(qū)及局部降溫。5．水幕系統(tǒng)

第三十五頁，共六十四頁。排氣閥放水閥壓力表水力警鈴壓力開關(guān)延遲器DN20~25L≤6m報(bào)警閥水箱L3‰消防水池LLLL水流指示器末端檢測裝置水池三、自動噴水滅火系統(tǒng)的組件第三十六頁，共六十四頁。①

易熔合金噴頭②

玻璃球噴頭1．噴頭

(1)閉式噴頭

下垂型、直立型、普通型、邊墻型第三十七頁，共六十四頁。①開式灑水噴頭——用于雨淋系統(tǒng)中。②水幕噴頭——用于窗口、檐口和燃燒體構(gòu)成的墻面、建筑物內(nèi)玻璃幕墻的防護(hù)與冷卻。③噴霧噴頭——用于可燃液體、電器火災(zāi)(2)開式噴頭

第三十八頁，共六十四頁。

作用：開啟和關(guān)閉水流；傳遞控制信號至控制系統(tǒng)；啟動水力警鈴直接報(bào)警。2.報(bào)警閥類型：濕式、干式、雨淋閥、預(yù)作用報(bào)警閥。第三十九頁，共六十四頁。（1）水流指示器3．水流報(bào)警裝置作用：報(bào)告火災(zāi)發(fā)生的層數(shù)或區(qū)域。原理：位置：各樓層的配水管或支管上。末端檢測裝置排氣閥放水閥壓力表水力警鈴壓力開關(guān)延遲器DN20~25L≤6m報(bào)警閥水箱L3‰消防水池LLLL水流指示器第四十頁，共六十四頁。水力警鈴壓力開關(guān)延遲器報(bào)警閥DN20~25L≤6m位置：垂直安裝于延遲器和水力警鈴間的管道上。（2）水力警鈴位置：報(bào)警閥附近（其連接管不宜超過6m）。（3）壓力開關(guān)作用：防止誤報(bào)。位置：濕式報(bào)警閥與水力警鈴（或壓力開關(guān)）之間。4．延遲器第四十一頁，共六十四頁。5.末端檢測裝置6.火災(zāi)探測器

作用：放水閥——檢查水流指示器、報(bào)警閥壓力表——監(jiān)測系統(tǒng)壓力排氣閥——排氣位置：系統(tǒng)管網(wǎng)末端，DN25mm。類型：感煙、感溫。位置：房間或走道的天花板下面。末端檢測裝置排氣閥放水閥壓力表DN20~25L≤6m報(bào)警閥水箱L3‰消防水池LLLL水流指示器第四十二頁，共六十四頁。四、噴頭及管網(wǎng)布置

1．噴頭布置：正方形布置長方形布置

菱形布置保證保護(hù)區(qū)域內(nèi)任何部位發(fā)生火災(zāi)都能得到一定強(qiáng)度的水量。第四十三頁，共六十四頁。噴頭正方形布置

X=B=2Rcos45oXXXX/2B/2BR第四十四頁，共六十四頁。AAAA/2B/2B噴頭長方形布置A2+B2≤4R2第四十五頁，共六十四頁。

2．管網(wǎng)布置配水支管控制的標(biāo)準(zhǔn)噴頭數(shù)：輕危險(xiǎn)級、中危險(xiǎn)級不超過8只；嚴(yán)重危險(xiǎn)級、倉庫危險(xiǎn)級不超過6只。第四十六頁，共六十四頁。下垂型噴頭下垂安裝于配水支管下，灑水的形狀呈拋物體形，將水量的80％～100％向下噴灑。適用于旅館、客廳、餐廳、辦公室等建筑。下垂型噴頭直立型噴頭噴頭直立安裝于配水支管上，灑水的形狀呈拋物體形，它將水量的80％向下噴灑，還有一部分噴向頂棚。管路下有移動物體，塵埃較多的場所。第四十七頁，共六十四頁。普通噴頭邊墻噴頭邊墻型噴頭：噴頭靠墻安裝，水平和直立兩種，噴頭的灑水形狀為半拋物體，它將水直接灑向保護(hù)區(qū)域。適用于安裝空間狹窄、通道狀建筑。普通型噴頭：噴頭既可直立也可下垂安裝于配水支管上，灑水形狀呈拋物體形，它將水量的40％～60％向下噴灑，還有一部分噴向頂棚。適用于有可燃吊頂?shù)姆块g第四十八頁，共六十四頁。4-4自動噴水滅火系統(tǒng)的水力計(jì)算

一、建筑物火災(zāi)危險(xiǎn)等級輕危險(xiǎn)級中危險(xiǎn)級（Ⅰ級和Ⅱ級）嚴(yán)重危險(xiǎn)級（Ⅰ級和Ⅱ級）倉庫危險(xiǎn)級（Ⅰ級、Ⅱ級、Ⅲ級）第四十九頁，共六十四頁。表1民用建筑和工業(yè)廠房設(shè)計(jì)基本數(shù)據(jù)二、自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本數(shù)據(jù)第五十頁，共六十四頁。1）系統(tǒng)的設(shè)計(jì)流量玻璃球噴頭d=12.7mmHKPamH2OK0.1330.422）噴頭的出流量3）水頭損失作用面積內(nèi)各噴頭的節(jié)點(diǎn)流量，L/min系統(tǒng)設(shè)計(jì)流量，L/s作用面積內(nèi)噴頭數(shù)噴頭的節(jié)點(diǎn)流量，L/s噴頭處水壓，kPa噴頭流量系數(shù)沿程水頭損失，kPa管段設(shè)計(jì)流量比阻值，S2/L2計(jì)算管段長度，m三、水力計(jì)算公式第五十一頁，共六十四頁。四、水力計(jì)算方法

1）作用面積法選定最不利作用面積F假定作用面積內(nèi)每只噴頭噴水量相等，以最不利點(diǎn)噴頭噴水量取值，僅包括作用面積內(nèi)的噴頭才計(jì)算噴水量。對輕、中危險(xiǎn)級建筑物，任意作用面積內(nèi)平均噴水強(qiáng)度不小于表1中規(guī)定；最不利點(diǎn)處作用面積內(nèi)4個(gè)噴頭組成的保護(hù)面積內(nèi),其平均噴水強(qiáng)度不應(yīng)小于表1中規(guī)定值的85％。第五十二頁，共六十四頁。例題某一七層辦公樓，最高層噴頭安裝標(biāo)高23.7m。噴頭流量系數(shù)為1.33，噴頭處壓力為0.1MPa，設(shè)計(jì)噴水強(qiáng)度為6L/(min·m2)，作用面積為160m2，形狀為長方形，按作用面積法進(jìn)行管道水力計(jì)算。第五十三頁，共六十四頁。第五十四頁，共六十四頁。選擇最不利位置劃作用面積作用面積法矩形，其長邊平行配水支管，長度為作用面積平方根1.2倍：取L=16m,B=10.8m,作用面積內(nèi)噴頭個(gè)數(shù)共15個(gè)。①每個(gè)噴頭流量：第五十五頁，共六十四頁。③理論流量：②作用面積內(nèi)噴頭灑水量：作用面積法④作用面積內(nèi)平均噴灑水強(qiáng)度:第五十六頁，共六十四頁。作用面積法⑥最不利點(diǎn)四個(gè)噴頭的保護(hù)面積⑤噴頭保護(hù)半徑每個(gè)噴頭保護(hù)面積第五十七頁，共六十四頁。⑧系統(tǒng)所需水壓：平均噴水強(qiáng)度：⑦管段的總損失為：第五十八頁，共六十四頁。①求噴頭的出流量。2）特性系數(shù)法h=A×L×Q2第五十九頁，共六十四頁。節(jié)點(diǎn)管段系數(shù)噴頭