單元2 建筑消防給水,【知識目標】 了解建筑消防系統(tǒng)的分類 了解防火規(guī)范中建筑物的分類及消防的相應(yīng)規(guī)定 掌握水消防系統(tǒng)的組成與使用 掌握消火栓及自動噴水滅火系統(tǒng)噴頭的布置原則 掌握消防用水量及消防給水系統(tǒng)的水力計算 掌握消防管道施工安裝方法 【技能目標】 能進行一般建筑消防給水設(shè)計計算 能進行消防泵房的施工安裝 能進行消防給水管道的施工安裝,返回主頁,2.1 消防系統(tǒng)的類型和適用范圍,2.1.1 火災(zāi)與燃燒的基本理論 火災(zāi)：在時間和空間上失去控制的燃燒，伴有火焰、發(fā)光和發(fā)煙現(xiàn)象。 火災(zāi)的必要條件：必須具備可燃物、氧化劑和溫度。 燃燒的充分條件：可燃物濃度、氧氣含量、點火能量和不受抑制的鏈式反應(yīng)。 火災(zāi)的分類：A、B、C、D四類和電氣火災(zāi)。 燃燒與爆炸：由于物質(zhì)急劇的氧化或分解反應(yīng)產(chǎn)生的溫度增加、壓力增加或兩者同時增加的現(xiàn)象。 轟燃：起火空間一定范圍內(nèi)的所有物體表面同時燃燒的瞬間稱為轟燃。 滾燃：火災(zāi)煙霧中的可燃氣體也在燃燒，稱為滾燃。,2.1.2 滅火機理,滅火機理：破壞燃燒條件，使燃燒終止反應(yīng)的過程?？蓺w納為冷卻、窒息、隔離和化學(xué)抑制。 水滅火機理：主要機理是冷卻，也有窒息、預(yù)濕潤、阻隔輻射熱、稀釋、乳化等滅火功能。如消火栓滅火系統(tǒng)、消防炮、自動噴水滅火系統(tǒng)、水噴霧滅火系統(tǒng)，細水霧滅火系統(tǒng)等。 泡沫系統(tǒng)滅火機理： 主要是隔離作用，同時伴有窒息作用?？蓳錅鏏、B類火災(zāi)。 潔凈氣體系統(tǒng)滅火機理： 冷卻、窒息隔離和化學(xué)抑制等機理組成。可撲滅A、B，C和電氣火災(zāi)類火災(zāi)。 干粉滅火機理：以磷酸氫鹽和碳酸氫鹽滅火劑為主，分為物理滅火和化學(xué)滅火。,2.1.3火災(zāi)危險性分類,建筑物分類：一般分為工業(yè)與民用建筑 建筑物保護分級： 分為4級：重要建筑、一類建筑、二類建筑、三類建筑。 民用建筑的火災(zāi)危險性分類：見建筑設(shè)計防火規(guī)范和高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范。 2.1.4水滅火類型和范圍 水消防類型：分為消火栓給水系統(tǒng)(包括室外消火栓給水系統(tǒng)、室內(nèi)消火栓給水系統(tǒng))和自動噴水滅火系統(tǒng)(包括濕式系統(tǒng)、干式系統(tǒng)、預(yù)作用系統(tǒng)、重復(fù)啟閉預(yù)作用系統(tǒng)、雨淋系統(tǒng)、水幕系統(tǒng)、水噴霧系統(tǒng))。 適用范圍：見建筑設(shè)計防火規(guī)范和高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范。,2.2 室外消防系統(tǒng),2.2.1 室外消防系統(tǒng)的作用、設(shè)置范圍與組成 室外消防系統(tǒng)主要用來供消防車從該系統(tǒng)取水，供消防車、曲臂車等的帶架水槍用水，控制和撲救火災(zāi)。 消防給水系統(tǒng)的設(shè)置范圍，除了耐火等級為一、二級且體積不超過3000m3的戊類廠房或居住區(qū)人數(shù)不超過500人且建筑物不超過2層的居住小區(qū)可不設(shè)室外消火栓之外，下列建筑應(yīng)設(shè)室外消火栓給水系統(tǒng)： 工廠、倉庫和民用建筑；易燃、可燃材料的露天、半露天堆場，惰性氣體儲罐區(qū)；高層民用建筑；汽車庫(區(qū))；甲、乙、丙類液體儲罐、堆場等。 室外消防系統(tǒng)由室外消防水源、室外消防管道和室外消火栓組成。,2.2.2 室外消防用水量,城鎮(zhèn)、居住區(qū)室外消防用水量，應(yīng)按不小于表2.8規(guī)定的同一時間內(nèi)的火災(zāi)次數(shù)和一次滅火用水量確定。 工廠、倉庫和民用建筑的室外消防用水量，應(yīng)按不小于表2.9和表2.10規(guī)定的同一時間內(nèi)的火災(zāi)次數(shù)和一次滅火用水量確定。,2.2.3 室外消防水壓,高壓給水系統(tǒng) 管網(wǎng)內(nèi)經(jīng)常保持能夠滿足滅火用水所需的壓力和流量，撲救火災(zāi)時，不需要啟動消防水泵加壓而直接使用滅火設(shè)備進行滅火的消防給水系統(tǒng)。 臨時高壓給水系統(tǒng) 管網(wǎng)內(nèi)最不利點周圍平時水壓和流量不滿足滅火的需要，在水泵房(站)內(nèi)設(shè)有消防水泵。起火時啟動消防水泵，使管網(wǎng)內(nèi)的壓力和流量達到滅火時要求的給水系統(tǒng)。 低壓給水系統(tǒng) 管網(wǎng)內(nèi)平時的壓力較低但不小于100kPa，滅火時要求的水壓、流量由消防車或其他方式加壓達到壓力和流量要求的給水系統(tǒng)。,2.2.4 室外消防管道及設(shè)施,室外消防給水管道：從市政給水干管接往居住小區(qū)、工廠和公共建筑物室外消防給水管道。 室外消火栓：室外消火栓有地上式與地下式兩種。 地上式 地下式,2.3消火栓給水系統(tǒng),2.3.1室內(nèi)消火栓給水系統(tǒng)分類 按水壓、流量不同，分為常高壓消防給水系統(tǒng)、臨時高壓消防給水系統(tǒng)和低壓消防給水系統(tǒng)。 按范圍不同，分為單體消防給水系統(tǒng)和區(qū)域（集中）消防給水系統(tǒng)。 按供水功能不同，分為獨立消防給水系統(tǒng)和聯(lián)合消防給水系統(tǒng)。 按水源不同，分為單水源消防給水系統(tǒng)、1.2個水源消防給水系統(tǒng)和雙水源消防給水系統(tǒng)。,2.3.2室內(nèi)消火栓給水系統(tǒng)選擇 消防給水系統(tǒng)的選擇應(yīng)根據(jù)供水服務(wù)范圍、水源條件、建筑物的重要性等因素來確定消防給水系統(tǒng)。 2.3.3室內(nèi)消火栓給水方式 城市給水管網(wǎng)直接供水 設(shè)有消防水泵和水箱的給水方式： 豎向分區(qū)的給水方式 串聯(lián)消防給水泵分區(qū)給水系統(tǒng) 并聯(lián)消防給水泵分區(qū)給水系統(tǒng) 減壓閥減壓分區(qū)給水系統(tǒng) 減壓水箱減壓分區(qū)給水系統(tǒng) 2.3.4室內(nèi)消火栓給水系統(tǒng)設(shè)置規(guī)定,2.3.5 消火栓給水系統(tǒng)的組成與設(shè)施,室內(nèi)消火栓給水系統(tǒng)由室內(nèi)消火栓、消防水槍、消防水帶、消防軟管卷盤、報警裝置、消火栓箱、消防水泵、消防水箱、消防水池、水泵接合器、管道系統(tǒng)等組成。 消火栓設(shè)備： 水槍 水帶和消火栓 水泵啟動按鈕 消防軟管卷盤,2.3.6 消火栓的選用和布置,消火栓的選用室內(nèi)消火栓有SN65、SN50、SN25三種規(guī)格。 消火栓的設(shè)置位置： 消火栓的布置：保證有2支水槍的充實水柱同時到達室內(nèi)任何部位。 消火栓的保護半徑可按下式計算： 式中 消火栓的保護半徑，m； 水龍帶長度，m； 水槍充實水柱長度，m； 水槍充實水柱長度在平面上的投影長度，m；,2.3.7 室內(nèi)消防給水管網(wǎng)的布置,高層建筑、人防工程(室內(nèi)消火栓超過10個)、汽車庫及修車庫(室內(nèi)消火栓超過10個)、多層建筑(室內(nèi)消火栓超過10個且室外消防用水量大于15L/s)，室內(nèi)消防給水管道應(yīng)布置成環(huán)狀。 室內(nèi)消防豎管直徑不應(yīng)小于DNl00。 高層民用建筑和高層工業(yè)建筑的室內(nèi)消防給水系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置獨立的消防給水系統(tǒng)。 室內(nèi)消火栓給水系統(tǒng)應(yīng)與自動噴水滅火系統(tǒng)分開設(shè)置。 室內(nèi)消防給水管道為環(huán)狀管網(wǎng)時，應(yīng)采用閥門分成若干獨立段。 必須采用雙閥雙出口型消火栓的地方，宜采用雙立管雙消火栓，且消火栓分別接自不同立管，立管頂部相連并設(shè)閥門。 消火栓立管最高點處應(yīng)設(shè)置自動排氣閥。,2.4 消火栓給水系統(tǒng)的設(shè)計計算,消火栓給水系統(tǒng)設(shè)計計算，應(yīng)根據(jù)規(guī)范規(guī)定的消防用水量、水槍數(shù)量和水壓進行水力計算，最終確定給水管網(wǎng)的管徑，系統(tǒng)所需的水壓，水池、水箱的容積和水泵的型號等。 2.4.1 消防用水量 工廠、倉庫和民用建筑的室內(nèi)消火栓用水量，應(yīng)不小于表2.17的規(guī)定；高層民用建筑的室內(nèi)外消火栓用水量，應(yīng)不小于表2.18的規(guī)定。,2.4.2 消火栓口所需水壓,消火栓口所需的水壓按公式(2.8)計算： 式中 消火栓口的水壓，0.01MPa； 水槍噴嘴造成一定長度的充實水柱所需要的壓力，0.01MPa，可按同時滿足每支水槍最小流量、充實水柱的要求，根據(jù)表2.19確定； 消防水帶的水頭損失，0.01MPa； 消火栓口的水頭損失，取0.02MPa； 水槍噴嘴射出流量，L/s；見表2.19； 水槍出流特性系數(shù)，按表2.20選用； 水帶比阻，按表2.21采用； 水帶長度，m；,2.4.3消防給水管網(wǎng)水力計算,將環(huán)狀管網(wǎng)最上部的聯(lián)絡(luò)管去掉，使之簡化為枝狀管網(wǎng)； 根據(jù)管網(wǎng)布置情況及消防泵的位置，確定最不利立管，相鄰立管、次相鄰立管，并按表2.23確定消防時每條立管的出流水槍數(shù)； 根據(jù)每支水槍最小出流量及充實水柱要求，確定最不利水槍噴嘴處的壓力； 計算最不利消火栓口所需壓力； 控制設(shè)計流速為1.41.8m/s(最大不允許超過2.5m/s)確定管道直徑，依次計算最不利消火栓以下各層消火栓口處的實際壓力。,2.4.4 消防水池設(shè)計計算,消防水池的有效容積，應(yīng)是火災(zāi)延續(xù)時間內(nèi)，同時使用的各種滅火系統(tǒng)消防用水量之和。當消防水池有兩條獨立的補水管時，其有效容積可以減去火災(zāi)延續(xù)時間內(nèi)補充的水量。 消防水池的補水時間不宜超過48h，缺水地區(qū)或獨立的石油庫區(qū)可延長到96h。 消防水池總?cè)萘砍^500 時，應(yīng)分設(shè)成兩座。,2.4.5消防水箱設(shè)計計算 對于高層民用建筑，一類公共建筑不應(yīng)小于18m3，二類公共建筑和一類居詮建筑不應(yīng)小于12m3，二類居住建筑不應(yīng)小于6m3。 工業(yè)和民用建筑消防水箱應(yīng)貯存10min的室內(nèi)消防用水量。 2.4.6氣壓供水設(shè)備設(shè)計計算 穩(wěn)壓氣壓供水設(shè)備 穩(wěn)壓氣壓水罐有效儲水容積為 =450L，穩(wěn)壓水泵運行調(diào)節(jié)容積 可根據(jù)經(jīng)驗確定，一般為0.050.10m3。 穩(wěn)壓氣壓罐總有效容積按下式計算：,2.4.7 消防水泵設(shè)計計算,消防水泵額定流量的確定 當系統(tǒng)為獨立消防給水系統(tǒng)時，其額定流量為該系統(tǒng)設(shè)計滅火水量；當為聯(lián)合消防給水系統(tǒng)時，其額定流量應(yīng)為消防時同時作用各系統(tǒng)組合流量的最大者。 當消防給水管網(wǎng)與生產(chǎn)、生活給水管網(wǎng)合用時，生產(chǎn)、生活、消防水泵的流量不小于生產(chǎn)、生活最大小時用水量和消防用水量之和，但淋浴用水量可按15計算，澆灑及洗刷用水量可不計算在內(nèi)。 消防水泵額定揚程的確定 消防水泵的揚程應(yīng)滿足各種滅火系統(tǒng)的壓力要求，通常根據(jù)各系統(tǒng)最不利點所需水壓值確定。,2.5 自動噴水滅火系統(tǒng),自動噴水滅火系統(tǒng)是一種在發(fā)生火災(zāi)時，能自動打開噴頭噴水滅火并同時發(fā)出火警信號的消防滅火設(shè)施。具有工作性能穩(wěn)定、適應(yīng)范圍廣、安全可靠、控火滅火成功率高、維護簡便等優(yōu)點，是撲救初期火災(zāi)有效的自動滅火設(shè)施，能有效抑制轟燃的發(fā)生，使火災(zāi)在初期階段就被有效控制和撲滅。 2.5.1 自動噴水滅火系統(tǒng)危險等級劃分原則 自動噴水滅火系統(tǒng)危險等級劃分的原則是根據(jù)保護場所可燃物的多少或火災(zāi)荷載的大小來確定，在工程設(shè)計中通常根據(jù)經(jīng)驗確定，見表2.4。,2.5.2 自動噴水滅火系統(tǒng)的分類與原理,濕式系統(tǒng)： 由閉式噴頭、 管道系統(tǒng)、濕式報警 閥、水流指示器、報 警裝置和供水設(shè)施等 組成。,干式系統(tǒng) 由閉式噴頭、管 道系統(tǒng)、干式報警閥、 水流指示器、報警裝 置、充氣設(shè)備、排氣 設(shè)備和供水設(shè)備等組 成。,預(yù)作用系統(tǒng) 預(yù)作用自動噴水 滅火系統(tǒng)由閉式噴頭、 管道系統(tǒng)、雨淋閥、火 災(zāi)探測器、報警控制裝 置、充氣設(shè)備、控制組 件和供水設(shè)施等部件組 成。,雨淋系統(tǒng) 雨淋系統(tǒng)采用開式噴頭，由雨淋閥控制噴水范圍，利用配套 的火災(zāi)自動報警系統(tǒng)或傳動管系統(tǒng)監(jiān)測火災(zāi)并自動啟動系統(tǒng)滅火 。發(fā)生火災(zāi)時，火災(zāi)探 測器將信號送至火災(zāi)報 警控制器，壓力開關(guān)、 水力警鈴報警，控制器 輸出信號打開雨淋閥， 同時啟動水泵，整個保 護區(qū)內(nèi)的噴頭噴水滅火。,2.5.3 自動噴水滅火系統(tǒng)組件,噴頭 閉式噴頭 開式噴頭,報警閥 濕式報警閥 干式報警閥 干濕兩用報警閥 雨淋報警閥 預(yù)作用閥,延遲器 一個罐式容器，安裝于報警閥與水力警鈴（或壓力開關(guān)）之間，用于防止由于水壓波動原因引起報警閥開啟而導(dǎo)致的誤報 火災(zāi)探測器 常用的有感煙、感溫探測器。 水流報警裝置 包括水流指示器、水力警鈴壓力開關(guān)。 末端試驗裝置 檢驗水壓、檢測水流指示器以及報警與自動噴水滅火系統(tǒng)、水泵聯(lián)動裝置可靠性的檢測裝置。該裝置由由試水閥、壓力表、試水接頭組成。,2.5.4 噴頭布置,噴頭選擇的一般原則 在無吊頂?shù)膱鏊鶓?yīng)采用直立噴頭，在有吊頂?shù)膱鏊鶉婎^應(yīng)采用下垂型噴頭或吊頂型噴頭；輕危險級、中危險I級場所可采用側(cè)墻型噴頭。 干式、預(yù)作用系統(tǒng)宜采用直立型噴頭或干式下垂型噴頭。 貨架內(nèi)置噴頭宜采用快速反應(yīng)噴頭。不宜捕捉熱量的位置應(yīng)采用快速反應(yīng)噴頭。 防火分隔水幕應(yīng)采用開式灑水噴頭或水幕噴頭。 每個雨淋閥控制的噴水區(qū)域內(nèi)，應(yīng)采用相同流量系數(shù)的噴頭。 噴頭的溫度等級一般應(yīng)高出正常環(huán)境溫度30。 噴頭布置原則：噴頭的布置應(yīng)不超出其最大保護面積以及噴頭最大和最小間距。,2.5.5 管網(wǎng)布置,報警閥前的管網(wǎng) 分為環(huán)狀管網(wǎng)和枝狀管網(wǎng)，采用環(huán)狀管網(wǎng)的目的是提高系統(tǒng)的可靠性。 報警閥后的管網(wǎng) 分為枝狀管網(wǎng)、環(huán)狀管網(wǎng)和格柵狀管網(wǎng)。,2.6 自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計計算與管道安裝,2.6.1 管網(wǎng)水力計算 管網(wǎng)水力計算的任務(wù)是確定管網(wǎng)各管段管徑、計算管網(wǎng)所需的供水壓力、確定高位水箱的設(shè)置高度和選擇消防水泵。 設(shè)計計算步驟： 判斷保護對象的性質(zhì)、劃分危險等級和選擇系統(tǒng)； 確定作用面積和噴水強度；確定噴頭的形式和保護面積； 確定作用面積內(nèi)的噴頭數(shù)；確定作用面積的形狀； 確定第一個噴頭的壓力和流量； 計算第一根支管上各噴頭流量、水頭損失，以及支管流量和壓力，并計算出相同支管的流量系數(shù)； 根據(jù)支管流量系數(shù)計算出配水干管各支管的流量和各管段的流量、水頭損失； 計算系統(tǒng)供水壓力或水泵揚程(包括水泵的選擇等)，以及滅火用水量的計算等；確定系統(tǒng)水源和減壓措施。,2.6.2 管道安裝,管材 自動噴水滅火系統(tǒng)和水噴霧滅火系統(tǒng)報警閥以前管道、消火栓系統(tǒng)給水管架空時應(yīng)采用內(nèi)外壁熱浸鍍鋅鋼管或焊接鋼管；埋地時應(yīng)采用球墨鑄鐵管，自動噴水滅火系統(tǒng)和水噴霧系統(tǒng)報警以后的管道可采用熱浸鍍鋅鋼管、銅管、不銹鋼管及鋼襯塑、不銹鋼襯塑的管道。 管道敷設(shè)技術(shù)要求 管道接口 管道的安裝 自動噴水系統(tǒng)管道的支(吊)架 系統(tǒng)試壓和沖洗,2.7 其它滅火設(shè)施,2.7.1 手提滅火器 滅火器配置場所 建筑滅火器配置設(shè)計規(guī)范（GB 50140-2005）適用于生產(chǎn)、使用或儲存可燃物的新建、改建、擴建的工業(yè)與民用建筑工程存在可燃的氣體、液體、固體等物質(zhì)，需要配置滅火器的場所。不適用于生產(chǎn)或儲存炸藥、彈藥、火工品、花炮的廠房或庫房。 滅火器配置場所的火災(zāi)種類和危險等級 火災(zāi)種類： A類火災(zāi)：固體物質(zhì)火災(zāi)。B類火災(zāi)：液體火災(zāi)或可熔化固體物質(zhì)火災(zāi)。C類火災(zāi)：氣體火災(zāi)。D類火災(zāi)：金屬火災(zāi)。E類火災(zāi)(帶電火災(zāi))：物體帶電燃燒的火災(zāi)。 危險等級： 嚴重危險級、中危險級和輕危險級。,滅火器的選擇 在同一滅火器配置場所，宜選用相同類型和操作方法的滅火器。當同一滅火器配置場所存在不同火災(zāi)種類時，應(yīng)選用通用型滅火器。 在同一滅火器配置場所，當選用兩種或兩種以上類型滅火器時，應(yīng)采用滅火劑相容的滅火器。 滅火器的類型選擇 可按火災(zāi)類別進行選擇。 滅火器的設(shè)置 滅火器應(yīng)設(shè)置在位置明顯和便于取用的地點，且不得影響安全疏散。對有視線障礙的滅火器設(shè)置點，應(yīng)設(shè)置指示其位置的發(fā)光標志。滅火器的擺放應(yīng)穩(wěn)固，其銘牌應(yīng)朝外。 滅火器的配置 一個計算單元內(nèi)配置的滅火器數(shù)量不得少于2具。每個設(shè)置點的滅火器數(shù)量不宜多于5具。,2.7.2 水噴霧滅火系統(tǒng),水噴霧系統(tǒng)利用噴霧噴頭在一定壓力下將水流分解成粒徑在100700m之間的細小霧滴，通過表面冷卻、窒息、乳化、稀釋的共同作用實現(xiàn)滅火和防護。 水噴霧滅火系統(tǒng)由水源、高壓給水設(shè)備、管道、雨淋閥、過濾器和水霧噴頭等組成。 水噴霧系統(tǒng)滅火效率高，適用范圍廣，在工程實踐中對于火災(zāi)危險性大、蔓延速度快、火災(zāi)后果嚴重、撲救困難或需要全方位立體噴水、以及為消除火災(zāi)威脅而噴水冷卻的，采用水噴霧滅火系統(tǒng)是最理想的。,2.7.3 潔凈氣體滅火系統(tǒng),滅火劑 因保護大氣臭氧層不被破壞，現(xiàn)已淘汰滅火效率較高的鹵代烷滅火劑1301和1211，使用二氧化碳、三氟甲烷、七氟丙烷和惰性