消防工程師-建筑消防設施課程講義

消防工程師-建筑消防設施課程講義

第一章概述

學習要求:

掌握建筑消防設施的概念、作用及分類;

熟悉建筑消防設施的設置要求與基本管理職責;

了解建筑消防設施檔案管理的一般規(guī)定。

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第二章室內外消防給水系統(tǒng)

學習要求：

了解消防給水系統(tǒng)的主要構成、系統(tǒng)的類型；

熟悉室內外消火栓的工作原理；

掌握室內外消火栓系統(tǒng)的設置要求及設置場所。

第一節(jié)消防給水設施

消防給水設施包括消防水源（消防水池）、消防水泵、消防供水通道、增（穩(wěn)）壓設備（消防氣壓罐）、消

防水泵接合器和消防水箱等。

系統(tǒng)名稱特點

高壓消防給水能始終保持滿足水滅火設施所需的系統(tǒng)工作壓力和流量，火災時無需消防水泵直接加

系統(tǒng)壓的給水系統(tǒng)

臨時高壓消防平時不能滿足水滅火設施所需的系統(tǒng)工作壓力或流量，火災時能自動啟動消防水泵以

給水系統(tǒng)滿足水滅火設施所需的工作壓力和流量的給水系統(tǒng)

低壓消防給水能滿足消防車或手抬泵等取水所需的工作壓力和流量的給水系統(tǒng)

系統(tǒng)

一、消防水泵

（一）設置要求

1）消防泵的設置

序號需設置消防泵情形

①臨時高壓消防給水系統(tǒng)、穩(wěn)高壓消防給水系統(tǒng)

②串聯(lián)消防給水系統(tǒng)和重力消防給水系統(tǒng)

③消火栓給水系統(tǒng)與自動噴水滅火系統(tǒng)

2）備用泵的設置

消防水泵應設置備用泵，其性能應與工作泵性能一致?？刹辉O備用泵:

①建筑高度＜54m的住宅

②室外消防給水設計流量W25L/S的建筑

③室內消防給水設計流量WIOL/s的建筑

一備一用與不同的吸水管相連

（二）消防泵的選用

消防水泵型式選擇考慮的因素：可靠性、安裝場所、消防水源、消防給水設計流量和揚程。

單臺消防水泵的最小額定流量不應小于lOL/s,最大額定流量不宜大于32OL/s。

消防水泵的選擇和應用應滿足的要求：

柴油機消防水泵應符合下列規(guī)定:

①性能應滿足系統(tǒng)所需流量和壓力的要求

②驅動器的功率應滿足流量揚程性能曲線上任何一點運行所需功率的要求

③電動機驅動的消防水泵，應選擇電動機干式安裝的消防水泵

④性能曲線應為無駝峰、無拐點的光滑曲線，零流量時的壓力W設計工作壓力的140%,且宜〉設計

工作壓力的120%

⑤出流量為設計流量的150%時，出口壓力不應低于設計工作壓力的65%

⑥泵軸的密封方式和材料應滿足消防水泵在低流量時運轉的要求

⑦同一泵組的消防水泵型號宜一致，且工作泵不宜超過3臺

⑧消防水泵并聯(lián)時，應校核流量疊加對消防水泵出口壓力的影響

消防泵特性曲線要求

柴油機消防水泵應符合下列規(guī)定：

①采用壓縮式點火型柴油機

②應校核海拔和環(huán)境溫度對柴油機功率的影響

③具備連續(xù)工作性能，試驗運行時間不應小于24h

④蓄電池應保證消防水泵隨時自動啟泵的要求

■柴油機消防泵組

軸流深井泵的安裝要求:

最低淹沒深度O

O

E

、d

H

X

E

水井d

+

z

軸流濯井泵?E

I秣有效攤

第一葉輪底部H

注：即指當?shù)睾０胃叨?

安裝于水井安好消昉水池

（三）消防泵的串聯(lián)和并聯(lián)

出水

圖1-34水泵連接方式

<?>水泵并聯(lián).水泵中聯(lián)

1、消防泵的串聯(lián)

QiQI+2Q

特點：

①同一流量依次流過各臺水泵

②總揚程等于串聯(lián)后各臺泵揚程和

③流量增加，工況點右移

2、消防泵的并聯(lián)

并聯(lián)時總流量一Qm

并聯(lián)時揚程一珥四

Q—Zh

單泵工作的流量一Qs

(Q_H)L2單泵工作的揚程一叫

并聯(lián)時的單泵流量一Qn

;并聯(lián)時的單泵揚程一Hmn

QnQsQmQ

特點：

①揚程相同，總流量為各泵工作中輸水量之和

②并聯(lián)時總流量大于任一臺泵獨立工作時輸水量

③每臺泵在并聯(lián)工作時的輸水量均小于獨立工作時的輸水量

④每臺泵在并聯(lián)工作時的揚程均大于它獨立工作時的揚程

(四)消防水泵的吸水

自灌式吸水：泵軸的高程要低于水源的最低可用水位

非自灌式吸水：水池水位低于泵軸線，啟動水泵時需要引水

消防水泵吸水要求：

①消防水泵應采取自灌式吸水；

②消防水泵從市政管網(wǎng)直接抽水時，應在消防水泵出水管上設置有空氣隔斷的倒流防止器;

③當吸水口處無吸水井時，吸水口處應設置旋流防止器。

（五）消防水泵吸水管路的布置要求

①一組消防水泵，吸水管不應少于兩條，當其中一條損壞或檢修時，其余吸水管應仍能通過全部

消防給水設計流量；

②消防水泵吸水管布置應避免形成氣囊；

消防水泵吸水管連接

③消防水泵吸水口的淹沒深度應滿足消防水泵在最低水位運行安全的要求，吸水管喇叭口在消防

水池最低有效水位下的淹沒深度應根據(jù)吸水管喇叭口的水流速度和水力條件確定，但不應小于600mm。

當采用旋流防止器時，淹沒深度不應小于200mm；

④消防水泵的吸水管上應設置明桿閘閥或帶自鎖裝置的蝶閥，但當設置喑桿閥門時應設有開啟刻

度和標志；當管徑超過DN300時，宜設置電動閥門;

⑤消防水泵吸水管的直徑小于DN250時，其流速宜為l.Om/s?1.2m/s；直徑大于DN250時，宜為

1.2m/s?1.6m/s；

過濾器

明桿閘網(wǎng)

可不設置

或帶自鎖裝置的蝶閭

明桿局閥消防水泵止回閩

或帶自鎖裝置的煤閥

吸水管

s------——>k}出水管

DN<300乂。DN<300

過濾器

可不設置

電動閘閩消防水泵止回網(wǎng)電動同閥

消防水泵吸水管，出水管閥門設置

⑥消防水泵的吸水管穿越消防水池時，應采用柔性套管；采用剛性防水套管時應在水泵吸水管上

設置柔性接頭，且管徑不應大于DN150。

⑦消防水泵吸水管可設置管道過濾器，管道過濾器的過水面積應大于管道過水面積的4倍，且孔

徑不宜小于3mm。

⑧消防水泵吸水管宜設置真空表、壓力表或真空壓力表，壓力表的最大量程根據(jù)具體情況確定，

不應低于0.70MPa,真空表的最大量程宜為-0.lOMPa；

（六）消防水泵出水管路的布置要求

①一組消防水泵應設不少于兩條的輸水干管與消防給水環(huán)狀管網(wǎng)連接，當其中一條輸水管檢修時，

其余輸水管應仍能供應全部消防給水設計流量；

②消防水泵的出水管上應設止回閥、明桿閘閥；當采用蝶閥時，應帶有自鎖裝置；當管徑大于DN300

時，宜設置電動閥門；

③消防水泵出水管的直徑小于DN250時，其流速宜為1.5m/s?2.Om/s；直徑大于DN250時，宜為

2.Om/s?2.5m/s；

④消防水泵出水管壓力表的最大量程不應低于其設計工作壓力的2倍，且不應低于1.60MPao

（七）消防水泵的啟動裝置及動力裝置

L消防水泵的啟動裝置

1）消防水泵應能手動啟停和自動啟動，且應確保從接到啟泵信號到水泵正常運轉的自動啟動時間

不應大于2mino

2）消防水泵應由消防水泵出水干管上設置的壓力開關、高位消防水箱出水管上的流量開關，或報

警閥壓力開關等開關信號直接自動啟動。

3）消火栓按鈕不宜作為直接啟動消防泵的開關，但可作為發(fā)出報警信號的開關或啟動干式消火栓

系統(tǒng)的快速啟閉裝置等。

4）穩(wěn)壓泵應由消防給水管網(wǎng)或氣壓水罐上設置的穩(wěn)壓泵自動啟停泵壓力開關或壓力變送器控制。

2.消防水泵控制柜的設置要求

1）平時應使消防水泵處于自動啟泵狀態(tài)。

2）消防水泵控制柜設置在專用消防水泵控制室時，其防護等級不應低于IP30；與消防水泵設置在

同一空間時，其防護等級不應低于IP55。

5）消防水泵控制柜應設置機械應急啟泵功能，機械應急啟動時:應確保消防水泵在報警后5.Omin

內正常工作。

3.消防水泵的動力裝置

1）消防泵、消防穩(wěn)壓泵及消防轉輸泵應有不間斷的動力供應，也可采用內燃機作為動力裝置。

2）消防水泵的雙電源自動切換時間不應大于2s,一路電源與內燃機動力的切換時間不應大于15s。

二、消防供水管道

（一）一般規(guī)定

采用環(huán)狀消防給水管網(wǎng)：

?向兩棟或兩座及以上建筑供水時

②向兩種及以上水滅火系統(tǒng)供水時

③采用設有高位消防水箱的臨時高壓消防給水系統(tǒng)

④向兩個及以上報警閥控制的自動水滅火系統(tǒng)供水

（二）室外消防給水管網(wǎng)布置要求：

1.兩路消防供水時應采用環(huán)狀管網(wǎng)，一路消防供水時可采用枝狀管網(wǎng)；

2.環(huán)狀消防給水管網(wǎng)供水的輸水干管不應少于兩條，當其中一條發(fā)生故障時，其余的輸水干管應

仍能滿足消防給水設計流量

3.用閥門分成若干獨立段，每段內室外消火栓的數(shù)量不宜超過5個；

4.管道的直徑不應小于DN100；

建筑物室外宜采用低壓消防給水系統(tǒng)，當采用市政給水管網(wǎng)供水時，應符合下列規(guī)定：

1.應采用兩路消防供水（建筑高度〉54m的住宅外，室外消火栓設計流量W20L/S時可采用一路消

防供水）；

2.室外消火栓應由市政給水管網(wǎng)直接供水。

（三）室內消防給水管網(wǎng)布置要求：

1.應布置成環(huán)狀，當室外消火栓設計流量W20L/S,且室內消火栓不超過10個時，可布置成枝狀;

2.當由室外生產(chǎn)生活消防合用系統(tǒng)直接供水時，合用系統(tǒng)除應滿足室外消防給水設計流量以及生

產(chǎn)和生活最大小時設計流量的要求外，還應滿足室內消防給水系統(tǒng)的設計流量和壓力要求；

3.室內消防管道管徑應根據(jù)系統(tǒng)設計流量、流速和壓力要求經(jīng)計算確定；室內消火栓豎管管徑應

根據(jù)豎管最低流量經(jīng)計算確定，但不應小于DNIOOo

4.室內消火栓豎管應保證檢修管道時關閉停用的豎管不超過1根，當豎管超過4根時，可關閉不

相鄰的2根；

5.每根豎管與供水橫干管相接處應設置閥門。

消防給水管道的設計流速不宜大于2.5m/s

（五）管材和敷設

1、埋地管道

①管材選擇

工作壓力P管道材質

PW1.20MPa球墨鑄鐵管或鋼絲網(wǎng)骨架塑料復合管給水管

1.20MPa<P<l.60MPa絲網(wǎng)骨架塑料復合管、加厚鋼管和無縫鋼管

P>1.60MPa無縫鋼管

鋼管連接宜采用溝槽連接件（卡箍）和法蘭，當采

②鋼管連接

連接方式宜采用溝槽連接件（卡箍）和法蘭

公稱直徑WDN250工作壓力W2.50Mpa

公稱直徑，DN300工作壓力W1.60MPa。

2.架空管道

工作壓力P管道材質

PWL20MPa熱浸鋅鍍鋅鋼管

P>1.20MPa熱浸鍍鋅加厚鋼管或熱浸鍍鋅無縫鋼管

P>1.60MPa熱浸鍍鋅無縫鋼管

連接方式宜采用溝槽連接件（卡箍）、螺紋、法蘭、卡壓等方式，不宜采用焊接連接

公稱直徑WDN50螺紋和卡壓連接

公稱直徑〉DN50溝槽連接件連接、法蘭連接

安裝空間較小溝槽連接件連接

3、閥門

1）消防給水系統(tǒng)的閥門選擇：

消防給水系統(tǒng)管道的最高點處宜設置自動排氣閥。消防水泵出水管上的止回閥宜采用水錘消除止回閥,

當消防水泵供水高度超過24m時，應采用水錘消除器。

防水錘消聲止回閥

2）減壓閥的設置應符合:

①應設置在報警閥組入口前，當連接兩個及以上報警閥組時，應設置備用減壓閥。

②減壓閥的進口處應設置過濾器，過濾器的孔網(wǎng)直徑不宜小于4?5目/cm2,過流面積不應小于管道

截面面積的4倍。

③過濾器和減壓閥前后應設壓力表，壓力表的表盤直徑不應小于100mm,最大量程宜為設計壓力的2

倍。

④過濾器前和減壓閥后應設置控制閥門。

⑤減壓閥后應設置壓力試驗排水閥。

任力表Y甄疑

搬圈流翻觸接口安裝

三、消防水泵接合器

1、設置場合:

①高層民用建筑

②設有消防給水的住宅、超過五層的其他多層民用建筑

③超過2層或建筑面積大于10000m2的地下或半地下建筑（室）

④室內消火栓設計流量大于10L/s平戰(zhàn)結合的人防工程

⑤高層工業(yè)建筑和超過四層的多層工業(yè)建筑

⑥城市交通隧道

⑦自動噴水滅火系統(tǒng)、水噴霧滅火系統(tǒng)、泡沫滅火系統(tǒng)和固定消防炮滅火系統(tǒng)等水滅火系統(tǒng)

⑧消防給水為豎向分區(qū)供水時，在消防車供水壓力范圍內的分區(qū)

2、設置要求：

①消防水泵接合器的給水流量宜按每個10L/s?15L/s計算。每種水滅火系統(tǒng)的消防水泵接合器設置的

數(shù)量應按系統(tǒng)設計流量經(jīng)計算確定，但當計算數(shù)量超過3個時，可根據(jù)供水可靠性適當減少。

②水泵接合器應設在室外便于消防車使用的地點，且距室外消火栓或消防水池的距離不宜小于15m,并

不宜大于40m?

③臨時高壓消防給水系統(tǒng)向多棟建筑供水時，消防水泵接合器應在每座建筑附近就近設置。

④墻壁消防水泵接合器的安裝高度距地面宜為0.70m：與墻面上的門、窗、孔、洞的凈距離不應小于

2.0m,且不應安裝在玻璃幕墻下方；地下消防水泵接合器的安裝，應使進水口與井蓋底面的距離不大

于0.40m,且不應小于井蓋的半徑。

⑤水泵接合器處應設置永久性標志銘牌，并應標明供水系統(tǒng)、供水范圍和額定壓力。

四、增（穩(wěn)）壓設備

原則：采用臨時高壓消防給水系統(tǒng)的高層或多層建筑，當消防水箱設置高度不能滿足系統(tǒng)最不利

點滅火設備所需的水壓要求時，應設置增（穩(wěn)）壓設備。

穩(wěn)壓泵應設置備用泵。

穩(wěn)壓泵的設計流量：

穩(wěn)壓泵的設計流量不應小于消防給水系統(tǒng)管網(wǎng)的的正常泄漏量和系統(tǒng)自動啟動流量；宜按消防給

水系統(tǒng)設計流量的1%?3%計，且不宜小于IL/s；

噴淋消防穩(wěn)壓泵的流量宜為IL/s,且不宜大于一個噴頭的流量；消火栓給水系統(tǒng)的消防穩(wěn)壓泵,

其流量不應大于5L/s；消火栓給水系統(tǒng)與自動噴水滅火系統(tǒng)合用的消防穩(wěn)壓泵，其流量宜為3L/s。

穩(wěn)壓泵設計壓力：

①應滿足系統(tǒng)自動啟動和管網(wǎng)充滿水的要求；

②應保持系統(tǒng)自動啟泵壓力設置點處的壓力在準工作狀態(tài)時大于系統(tǒng)設置自動啟泵壓力值，且增

加值宜為0.07MPa-0.lOMPa；

③應保持系統(tǒng)最不利點處水滅火設施在準工作狀態(tài)時的壓力大于該處的靜水壓，且增加值不應小

于0.15MPa?

氣壓罐設置要求：

當采用氣壓水罐時，其調節(jié)容積應根據(jù)穩(wěn)壓泵啟泵次數(shù)不大于15次/h計算確定，但有效儲水容積

不宜小于150Lo

氣壓罐的工作壓力

氣壓罐的最小設計工作壓力應滿足系統(tǒng)最不利點滅火設備所需的水壓要求。

氣壓罐的容積

消火栓給水系統(tǒng)的氣壓罐消防儲存水容積應滿足火災初期供2支水槍工作30s的消防用水量要求,

即Vx=2X5X30L=300L,

自動噴水滅火系統(tǒng)的儲存水容積應滿足火災初期供5個噴頭工作30s的消防用水量要求，即

Vx=5XlX30L=150L

管線入口處鉆牌底部更宣外地坪0.9m

五、消防水池和消防水箱

(一)消防水池

1、應設置消防水池：

①當生產(chǎn)、生活用水量達到最大時，市政給水管網(wǎng)或入戶引入管不能滿足室內、室外消防給水設

計流量；

②當采用一路消防供水或只有一條入戶引入管，且室外消火栓設計流量＞20L/s或建筑高度＞50叱

③市政消防給水設計流量小于建筑室內外消防給水設計流量。

消防水池有效容積的計算

①當市政給水管網(wǎng)能保證室外消防給水設計流量時，消防水池的有效容積應滿足在火災延續(xù)時間

內室內消防用水量的要求；

②當市政給水管網(wǎng)不能保證室外消防給水設計流量時，消防水池的有效容積應滿足火災延續(xù)時間

內室內消防用水量和室外消防用水量不足部分之和的要求。

消防水池的有效容積：

Va=(Qp-Qb)t

Va:消防水池的有效容積

QP：消火栓、自動噴水滅火系統(tǒng)的設計流量

Qb：在火災延續(xù)時間內可連續(xù)補充的流量

t:火災延續(xù)時間

表3.6-2不同場所的火災延續(xù)時間

火災延續(xù)

建筑場所與火災危險性

時間《h)

甲、乙、丙類倉庫3.0

倉庠

工業(yè)丁、戊類倉庫2.0

建筑甲、乙、丙類廠房3.0

廠房

丁、戊類廠房2?0

高層建筑中的商業(yè)樓、展覽

樓、綜合樓，建筑高度大于

建

50m的財貿金融樓、圖書館、3.0

筑民用公共建筑

書庫、兔要的檔案樓、科研樓

物建筑

和高級賓館等

其他公共建筑

2.0

住宅

建筑面積小于3000m21.0

人防工程

建筑面積大于或等于3000m2

2.0

地下建筑、地鐵車站

火災時消防水池連續(xù)補水應符合下列規(guī)定：

1消防水池應采用兩路消防給水；

2火災延續(xù)時間內的連續(xù)補水流量應按消防水池最不利進水管供水量計算，并可按下式計算：

3=3600A萬(4.3.5)

式中：qf——火災時消防水池的補水流量(m3/h)；

A——消防水池進水管斷面面積(m2)；

v——管道內水的平均流速(m/s)。

防水池的補水時間不宜大于48h,但當消防水池有效總容積大于2000m，時不應大于96h。消防水池

進水管管徑應經(jīng)計算確定，且不應小于DN100。

當消防水池采用兩路供水且在火災情況下連續(xù)補水能滿足消防要求時，消防水池的有效容積應根

據(jù)計算確定，但不應小于100m：',當僅設有消火栓系統(tǒng)時不應小于50m：'。

消防水池的總蓄水有效容積大于500m-時，宜設兩格能獨立使用的消防水池；當大于lOOOnf'時，應

設置能獨立使用的兩座消防水池。

每座消防水池應設置獨立的出水管。兩座消防水池應設置滿足最低有效水位的連通管，且其管徑

應能滿足消防給水設計流量的要求。

儲存室外消防用水的消防水池或供消防車取水的消防水池，應符合下列規(guī)定：

①消防水池應設置取水口(井)，且吸水高度不應大于6.0m；

②取水口（井）與建筑物（水泵房除外）的距離不宜小于15m；

③消防用水與其他用水共用的水池，應采取確保消防用水量不作他用的技術措施。

④消防水池的出水管應保證消防水池的有效容積能被全部利用。

⑤消防水池應設置就地水位顯示裝置，當建筑物設有消防控制中心時，應在值班室或控制室等地

點設置顯示消防水池水位的裝置，并應有最高和最低報警水位。

⑥消防水池應設置溢流水管和排水設施，并應采用間接排水。

（-）高位消防水箱

室內采用臨時高壓消防給水系統(tǒng)時，應設高位消防水箱的情況：

1.高層民用建筑、總建筑面積〉10000m2且層數(shù)超過2層的公共建筑和其他重要建筑

2.其他建筑應設置高位消防水箱，但當設置高位消防水箱確有困難，且采用安全可靠的消防給水

形式時，可不設高位消防水箱，但應設穩(wěn)壓泵；

高位消防水箱的有效容積及