《消火栓系统》PPT课件.ppt

消防给水排水工程,消火栓系统,2.1 消火栓系统分类与组成 2.2 室外消火栓和室外消防给水管网 2.3 室外消防用水量和水压 2.4 室内消火栓的设置 2.5 室内消火栓系统的类型 2.6 室内消火栓设备及设置要求 2.7 室内消火栓系统设计与计算 2.8 高层建筑消火栓系统的超压与减压,2.1 消火栓系统分类与组成,2.1.1 消火栓系统分类 2.1.2 消火栓系统的组成,2.1.1 消火栓系统分类,1.服务范围分类 2.加压方式分类 3.合用方式分类,图2-1 消火栓系统分类,2.1.1 消火栓系统分类,1.服务范围分类,按照消火栓系统服务范围可分为：市政消火栓系统、室外消火栓系统和室内消火栓系统。,2.加压方式分类,按照消火栓系统加压方式的不同可分为：常高压消火栓系统、临时高压消火栓系统和低压消火栓系统。,3.合用方式分类,按照消火栓系统是否与生活、生产合用可分为：生活、生产、消火栓合用系统和独立的消火栓系统。,2.1.2 消火栓系统的组成,1.室外消火栓系统组成 2.室内消火栓系统组成,1.室外消火栓系统组成,(1)消防水源。 (2)取水设施。 (3)消防储水池和高位消防水箱。 (4)输配水设施。 (5)消防用水设备。,2.室内消火栓系统组成,图2-2 建筑室内消火栓系统组成示意图,2.2 室外消火栓和室外消防给水管网,2.2.1 室外消火栓的类型 2.2.2 室外消火栓的保护半径 2.2.3 室外消火栓的布置间距 2.2.4 室外消火栓的设置要求 2.2.5 室外消防给水管网,2.2.1 室外消火栓的类型,1.地上式室外消火栓 2.地下式室外消火栓,图2-3 地上式室外消火栓,1.地上式室外消火栓,2.地下式室外消火栓,图2-4 地下式室外消火栓,2.2.2 室外消火栓的保护半径,室外低压消火栓的保护半径一般按消防车串接9条水带考虑，火场上水枪手需预留约10m的机动水带，若水带沿地面的铺设系数按0.9考虑，则消防车往火场供水的最远距离为 (92010)m0.9=153m 因此，室外低压消火栓的保护半径为150m。 室外高压消火栓保护半径按串接6条水带考虑，则其供水距离为(62010)m0.9=99m 因此，室外高压消火栓的保护半径为100m。 室外消火栓的保护半径国家规范规定为150m。,2.2.3 室外消火栓的布置间距,图2-5 室外消火栓最大布置间距,2.2.4 室外消火栓的设置要求,1.城市或居住区的市政消火栓的设置要求 2.建筑室外消火栓的设置要求,1.城市或居住区的市政消火栓的设置要求,(1)市政消火栓应沿道路敷设，当道路宽度大于60m时，宜在道路两边设置消火栓，并宜靠近十字路口。 (2)市政消火栓的布置间距不应大于120m。 (3)市政消火栓距道路边缘不应大于2m，距房屋外墙不宜小于5m。 (4)地上式消火栓应有一个直径为150mm或100mm和两个直径为65mm的栓口。,2.建筑室外消火栓的设置要求,(1)室外消火栓的数量，应按其保护半径、流量和室外消防用水量等综合考虑，通过计算确定。 (2)单层或多层建筑室外消火栓的保护半径不应大于150m；在市政消火栓保护半径150m以内，当室外消防用水量小于等于15L/s时，可不设置室外消火栓。 (3)室外消火栓应沿建筑物外墙均匀设置。 (4)室外消火栓宜采用地上式消火栓。 (5)建筑物的室外消火栓、阀门等设置地点应设置相应的永久性固定标志。,2.2.5 室外消防给水管网,1.管网类型 2.管网管径的确定 3.管网设置要求,1.管网类型,室外消防给水管网按消防水压要求可分为高压消防给水管网、临时高压消防给水管网和低压消防给水管网三种类型；按管网平面布置形式可分为环状消防给水管网和枝状消防给水管网；按用途不同可分为合用的消防给水管网和独立的消防给水管网。,2.管网管径的确定,(1)管段设计流量。 (2)管段流速。,(1)管段设计流量。,对于合用管网，设计流量可按下列两种方法确定。 第一种方法：按生产、生活最高日最大时用水量加上消防用水量的最大秒流量确定。采用这种方法选择出来的管径较大，对消防用水安全及今后管网的发展也较为有利。 第二种方法：按生活、生产最高日最大时用水量确定。采用这种方法选择的管径较小、较经济，但要进行消防校核。在灭火时会影响生产用水，甚至会引起生产事故的情况下，不宜采用此种方法确定管径。 对于独立的消防给水管网，其设计流量应按消防用水量最大秒流量确定，并适当留有余地，以满足扑救较大火灾的需要。,(2)管段流速。,管段流速应根据消防给水系统的具体情况选用，对于生活、生产、消防合用管网，为使系统运行较经济，其水流速度宜按当地的经济流速确定。对于独立的消防给水管网，为了防止管网因水击作用出现爆管，管网内的最大流速不宜大于2.5m/s。,3.管网设置要求,(1)城市市政或室外消防给水管网应布置成环状管网。 (2)向环状管网输水的进水管不应少于2条，当其中1条发生故障时，其余的进水管应能满足消防用水总量要求。 (3)环状管道应采用阀门分成若干独立段。 (4)室外消防给水管道的直径不应小于100mm，若有条件，最好不小于150mm，以保证火灾时能提供最低的消防用水量。 (5)室外消防给水管道设置的其他要求应符合现行国家标准室外给水设计规范(GB 500132006)的有关规定。,2.3 室外消防用水量和水压,2.3.1 室外消防用水量 2.3.2 室外消火栓水压和流量,2.3.1 室外消防用水量,1.城镇、居住区室外消防用水量 2.工厂、仓库、堆场、储罐(区)和民用建筑的室外消防用水量 3.可燃材料堆场、可燃气体储罐(区)的室外消防用水量 4.甲、乙、丙类液体储罐(区)的室外消防用水量 5.液化石油气储罐(区)的室外消防用水量,1.城镇、居住区室外消防用水量,(1)同一时间内的火灾次数。 (2)一次灭火用水量。,表2-1 城市、居住区室外消防用水量,1.城镇、居住区室外消防用水量,2.工厂、仓库、堆场、储罐(区)和民用建筑的室外消防用水量,(1)同一时间内的火灾次数。 (2)工厂、仓库和民用建筑一次灭火的室外消火栓用水量与建筑物的体积、耐火等级和生产类别有关，其值不应小于表2-3和表2-4的规定。 (3)一个单位内设有泡沫灭火设备、带架水枪、自动喷水灭火系统及其他室外消防用水设备时，其室外消防用水量应按上述同时使用的设备所需的全部消防用水量加上表2-3 规定的室外消火栓用水量的50%计算确定，且不应小于表2-3的规定值。,表2-2 工厂、仓库、堆场、储罐(区)和民用建筑在同一时间内的火灾次数,2.工厂、仓库、堆场、储罐(区)和民用建筑的室外消防用水量,表2-3 工厂、仓库和多层民用建筑一次灭火的室外消火栓用水量(单位：L/s),2.工厂、仓库、堆场、储罐(区)和民用建筑的室外消防用水量,表2-3 工厂、仓库和多层民用建筑一次灭火的室外消火栓用水量(单位：L/s),2.工厂、仓库、堆场、储罐(区)和民用建筑的室外消防用水量,表2-4 高层民用建筑的室外消火栓用水量,2.工厂、仓库、堆场、储罐(区)和民用建筑的室外消防用水量,3.可燃材料堆场、可燃气体储罐(区)的室外消防用水量,可燃材料堆场、可燃气体储罐(区)的室外消防用水量与其总储量或总容量有关，可参照建筑设计防火规范(GB 500162006)第八章的规定执行。,4.甲、乙、丙类液体储罐(区)的室外消防用水量,(1)灭火用水量应按罐区内最大罐泡沫灭火系统、泡沫炮和泡沫管枪灭火所需的灭火用水量之和确定，并应按现行国家标准 泡沫灭火系统设计规范(GB 501512010)或固定消防炮灭火系统设计规范(GB 503382003)的有关规定计算。 (2)冷却用水量应按储罐区一次灭火最大需水量计算。 (3)覆土保护的地下油罐应设置冷却用水设施。,5.液化石油气储罐(区)的室外消防用水量,(1)总容积大于50m3的储罐区或单罐容积大于20m3的储罐应设置固定喷水冷却装置。 (2)水枪用水量不应小于表2-5的规定。 (3)埋地的液化石油气储罐可不设固定喷水冷却装置。,表2-5 液化石油气储罐(区)的水枪用水量,5.液化石油气储罐(区)的室外消防用水量,2.3.2 室外消火栓水压和流量,1.室外低压消火栓的压力和流量 2.室外高压或临时高压消火栓的压力和流量,1.室外低压消火栓的压力和流量,(1)室外低压消火栓的压力。 (2)室外低压消火栓的流量。,(1)室外低压消火栓的压力。,室外低压消火栓的出口压力，应按照一条水带给消防车水罐灌水考虑，要保证两支水枪的流量，通过计算可得，最不利点室外消火栓的出口压力从室外设计地面算起，不应小于0.1MPa。,(2)室外低压消火栓的流量。,室外低压消火栓一般只供一辆消防车用水，常出两支口径为19mm的直流水枪，火场需要水枪的充实水柱长度为1015m，则考虑每支水枪的流量为56.5L/s，两支水枪的流量为1013L/s，考虑到水带及接口的漏水量，因此每个低压消火栓的流量按1015L/s计。,2.室外高压或临时高压消火栓的压力和流量,(1)室外高压或临时高压消火栓的压力。 (2)室外高压或临时高压消火栓的流量。,(1)室外高压或临时高压消火栓的压力。,室外高压或临时高压消火栓的出口压力，在最大用水量时，应满足喷嘴口径为19mm的水枪布置在任何建筑的最高处时，每支水枪的计算流量不应小于5L/s，其充实水柱长度不应小于10m，采用直径65mm、长20m的水带供水时的要求。其最不利点消火栓处的出口压力可按下式计算： pxh=(H+Hd+Hq)(2-4),(2)室外高压或临时高压消火栓的流量。,室外高压或临时高压消火栓一般按出一支口径65mm的直流水枪考虑，水枪充实水柱为1015m，因此要求每个高压消火栓的流量不小于5L/s。,2.4 室内消火栓的设置,2.4.1 建筑分类 2.4.2 消火栓设置原则,2.4.1 建筑分类,据住宅设计规范(GB 500962011)，住宅按层数划分如下： 低层住宅为13层；多层住宅为46层；中高层住宅为79层；高层住宅为10层及以上。 2层及2层以上建筑高度大于24m的建筑为高层建筑，其他为多层建筑。,2.4.2 消火栓设置原则,1.需设置消火栓的建筑 2.可不设室内消火栓的建筑,1.需设置消火栓的建筑,(1)高层建筑必须设置室内、外消火栓系统。 (2)高级旅馆、重要的办公楼、一类建筑的商业楼、展览楼、综合楼等和建筑高度超过100m的其他高层建筑，消火栓箱内还应设消防卷盘。 (3)建筑占地面积大于300m2的厂房(仓库)。 (4)体积大于5000m3的车站、码头、机场的候车(船、机)楼、展览建筑、商店、旅馆建筑、病房楼、门诊楼、图书馆建筑等。 (5)特等、甲等剧场、超过800个座位的其他等级的剧场和影院等，超过1200个座位的礼堂、体育馆等。 (6)超过5层或体积大于10000m3的办公楼、教学楼、非住宅类居住建筑等其他民用建筑。,1.需设置消火栓的建筑,(7)超过7层的住宅应设置室内消火栓系统，当确有困难时，可只设干式消防竖管和不带消火栓箱的DN65的室内消火栓，消防竖管的直径不应小于DN65。 (8)国家级文物保护单位的重点砖木或木结构的古建筑，宜设置室内消火栓。 (9)设有室内消火栓的人员密集的公共建筑及低于上述规定规模的其他公共建筑宜设置消防软管卷盘。 (10)建筑面积大于200m2的商业服务网点应设置消防软管卷盘或轻便消防水龙。,2.可不设室内消火栓的建筑,(1)耐火等级为一、二级且可燃物较少的单层、多层丁、戊类厂房(库房)，耐火等级为三、四级且建筑体积小于等于3000m3的丁类厂房和建筑体积小于等于5000m3的戊类厂房(库房)，粮食仓库、金库可不设室内消火栓。 (2)存有与水接触能引起燃烧爆炸的物品的建筑物和室内没有生产、生活给水管道，室外消防用水取自储水池且建筑体积小于等于5000m3的其他建筑，可不设室内消火栓。,2.5 室内消火栓系统的类型,2.5.1 按建筑高度分类 2.5.2 按用途分类 2.5.3 按服务范围分类 2.5.4 按管网布置形式分类,2.5.1 按建筑高度分类,(1)单层或多层建筑消火栓系统。 (2)高层建筑消火栓系统。,(1)单层或多层建筑消火栓系统。,9层及9层以下的住宅(包括底层设置商业服务网点的住宅)，建筑高度不超过24m的其他民用建筑、厂房和库房，以及建筑高度超过24m的单层公共建筑、工业建筑，属于单层或多层建筑。 设置在单层或多层建筑物内的消火栓系统称为单层或多层建筑消火栓系统。 该类建筑发生火灾，用消防车从室外水源抽水，接出水带和水枪，就能直接有效地进行扑救，因此，该系统主要用于扑救建筑物初期火灾。,(2)高层建筑消火栓系统。,10层及10层以上的住宅(包括首层设置商业服务网点的住宅)，建筑高度超过24m、2层及2层以上的其他民用、工业建筑，属于高层建筑。 设置在高层建筑物内的消火栓系统称为高层建筑消火栓系统。,2.5.2 按用途分类,(1)合用的消火栓系统。 (2)独立的消火栓系统。,2.5.2 按用途分类,图2-6 合用的消火栓系统,(1)合用的消火栓系统。,合用的消火栓系统又分为生活、生产和消防合用消火栓系统，生产和消防合用消火栓系统，生活和消防合用消火栓系统(图2-6)。,(2)独立的消火栓系统。,图2-7 独立的消火栓系统,2.5.3 按服务范围分类,(1)独立的高压(或临时高压)消火栓系统。 (2)区域集中的高压(或临时高压)消火栓系统。,(1)独立的高压(或临时高压)消火栓系统。,独立的高压(或临时高压)消火栓系统是指每幢建筑物独立设置水池、水泵和水箱的高压(或临时高压)消火栓系统。该系统供水安全可靠，但投资大，管理分散。因此此系统仅在重要的高层建筑及地震区、人防要求较高的建筑使用。,(2)区域集中的高压(或临时高压)消火栓系统。,区域集中的高压(或临时高压)消火栓系统是指数幢或数十幢建筑共用一个加压水泵房的高压(或临时高压)消火栓系统。该系统管理集中、投资省，但在地震区安全性低。因此，在有合理规划的建筑小区宜采用这种系统。,2.5.4 按管网布置形式分类,(1)枝状管网消火栓系统。 (2)环状管网消火栓系统。,2.5.4 按管网布置形式分类,图2-8 枝状管网消火栓系统,(1)枝状管网消火栓系统。,管网在平面上或立面上布置成树枝状(图2-8)。其特点是水流从消防水源地向灭火设备单一方向流动，当某管段检修或损坏时，其后方无水，造成火场供水中断。因此，应该限制枝状管网消防系统使用。,(2)环状管网消火栓系统。,图2-9 环状管网消火栓系统,2.6 室内消火栓设备及设置要求,2.6.1 室内消火栓设备的组成 2.6.2 室内消火栓的保护半径 2.6.3 室内消火栓的布置间距,2.6.1 室内消火栓设备的组成,1.室内消火栓箱,1.室内消火栓箱,(1)室内消火栓。 (2)水带。 (3)水枪。,1.室内消火栓箱,图2-10 消火栓箱示意图,(1)室内消火栓。,图2-11 消火栓示意图,(1)室内消火栓。,表2-6 室内消火栓的规格性能,(2)水带。,表2-7 水带阻力系数(单位：mm),(3)水枪。,图2-12 水枪示意图,2.6.2 室内消火栓的保护半径,图2-13 消火栓保护半径示意图,2.6.2 室内消火栓的保护半径,图2-14 倾斜角为45射流的,2.6.3 室内消火栓的布置间距,1.布置原则 2.布置间距 3.室内消火栓的设置要求 4.室内消防管道的设置要求,1.布置原则,应保证同层相邻两个消火栓的水枪充实水柱同时到达室内任何部位；建筑高度不大于24m，且体积不大于5000m3的库房，可采用一个消火栓的水枪充实水柱到达室内任何部位。,2.布置间距,(1)一股水枪充实水柱到达室内任何部位。 (2)两股水枪充实水柱同时到达室内任何部位。 (3)一股水枪充实水柱到达室内任何部位且消火栓呈多排布置。 (4)两股水枪充实水柱同时达到室内任何部位且呈多排布置。,(1)一股水枪充实水柱到达室内任何部位。,图2-15 一股水枪充实水柱到达室内任何部位消火栓布置,(2)两股水枪充实水柱同时到达室内任何部位。,图2-16 两股水枪充实水柱同时到达室内任何部位消火栓布置,图2-17 一股水枪充实水柱到达室内任何部位多排消火栓布置,(3)一股水枪充实水柱到达室内任何部位且消火栓呈多排布置。,(4)两股水枪充实水柱同时达到室内任何部位且呈多排布置。,图2-18 两股水枪充实水柱到达室内任何部位多排消火栓布置,3.室内消火栓的设置要求,(1)除无可燃物的设备层外，设置室内消火栓的建筑物，其各层均应设置消火栓。 (2)消防电梯前室应设置消火栓。 (3)室内消火栓应设置在位置明显且易于操作的部位。 (4)冷库内的消火栓应设置在常温穿堂或楼梯间内。 (5)室内消火栓的布置应保证每个防火分区同层有两支水枪的充实水柱同时达到任何部位。 (6)室内消火栓栓口处的出水压力大于0.5MPa时，应设减压设施；静水压力大于1.2MPa时，应采用分区给水系统。,4.室内消防管道的设置要求,(1)室内消防给水系统应与生活、生产给水系统分开，独立设置。 (2)高层建筑室内消防给水管道应布置成环状，确保供水干管和每条竖管都能做到双向供水；单层或多层建筑室内消火栓超过10个且室外消防用水量大于15L/s时，其消防给水管道应连成环状。 (3)室内消防给水环状管网的进水管和区域高压或临时高压给水系统的引入管不应少于2根，当其中一根发生故障时，其余进水管或引入管应能保证消防用水量和水压。 (4)高层消防竖管的布置，应保证同层相邻两个消火栓的水枪充实水柱同时达到被保护范围内的任何部位。,4.室内消防管道的设置要求,(5)18层及18层以下的单元式住宅，18层及18层以下、每层不超过8户、建筑面积不超过650m2的塔式住宅，当设2根消防竖管有困难时，可设1根竖管，但必须采用双阀双出口型消火栓。 (6)室内消火栓系统应与自动喷水灭火系统分开设置，有困难时，可合用消防泵，但在自动喷水灭火系统的报警阀前必须分开，如图2-19所示。 (7)高层建筑室内消防给水管道应采用阀门分成若干独立段。 (8)高层厂房(仓库)、设置室内消火栓且层数超过4层的厂房(仓库)、设置室内消火栓且层数超过5层的公共建筑，其室内消火栓系统应设置水泵接合器。,4.室内消防管道的设置要求,(9)严寒和寒冷地区非采暖的厂房(仓库)及其他建筑的室内消火栓系统，可采用干式系统，但在进水管上应设置快速启闭装置，管道最高处应设置自动排气阀。,图2-19 室内消火栓与自动喷水灭火系统合用管道布置,4.室内消防管道的设置要求,图2-20 单层建筑物内消防给水管网阀门布置图,4.室内消防管道的设置要求,2.7 室内消火栓系统设计与计算,2.7.1 消防水压和流量 2.7.2 设计计算要求,2.7.1 消防水压和流量,1.消防水压的确定 2.消防流量的确定,1.消防水压的确定,(1)扑救不同建筑物火灾对水枪充实水柱的要求。 (2)水枪充实水柱长度的确定。,表2-8 系数值,1.消防水压的确定,表2-9 系数值,2.消防流量的确定,(1)同时使用水枪数量。 (2)每支水枪的设计流量。,(1)同时使用水枪数量。,同时使用水枪数是指室内消火栓给水系统在扑救火灾时需要同时打开出水灭火的水枪数。,(2)每支水枪的设计流量。,表2-10 水枪喷嘴流量系数值,(2)每支水枪的设计流量。,表2-11 单层或多层建筑室内消火栓系统用水量,(2)每支水枪的设计流量。,表2-11 单层或多层建筑室内消火栓系统用水量,(2)每支水枪的设计流量。,表2-11 单层或多层建筑室内消火栓系统用水量,(2)每支水枪的设计流量。,表2-12 高层建筑室内消火栓系统用水量,(2)每支水枪的设计流量。,表2-12 高层建筑室内消火栓系统用水量,2.7.2 设计计算要求,1.消防给水管网管径的确定 2.消防水泵扬程或系统所需总水头的计算 3.设计程序,1.消防给水管网管径的确定,(1)消防水管管径。 (2)消防进水管及水平干管。 (3)管道水头损失计算。,(1)消防水管管径。,按最不利部位消防竖管所通过的设计流量和消火栓管道允许流速范围的中、低限值计算确定，高层建筑消防竖管管径不得小于100mm。消防竖管宜采用同一管径，且上、下管径不变。,(2)消防进水管及水平干管。,合用的消防给水管道，进水管及水平干管管径确定方法： 第一种：管道通过的流量按最大生产、生活和消防设计秒流量之和计算，流速按生产、生活管道允许流速选取。此法计算出的管径较大，对消防供水安全，但不经济。 第二种：管道通过的流量按最高日最大时生产和生活用水量计算，流速按生产、生活管道允许流速选取，所计算的管道管径较小，成本低，但灭火时影响生产用水。,(3)管道水头损失计算。,管道水头损失包括沿程水头损失和局部水头损失。 沿程水头损失应通过计算确定：hf=il(2-22) 式中 hf管道沿程水头损失(m)； i单位长度管长的沿程水头损失(m/m)，也称水力坡度，可由下式计算：i=0.00107v2dj1.3(2-23) 式中 v管道内水的平均流速(m/s)； dj管道的计算内径()，取值应按管道的内径减1mm确定； l计算管路的长度()。,2.消防水泵扬程或系统所需总水头的计算,2.消防水泵扬程或系统所需总水头的计算,3.设计程序,(1)选定消火栓、水带、水枪的型号。 (2)确定消火栓的水枪充实水柱、设计喷嘴压力和水枪设计流量，不满足要求，反算。 (3)确定室内消火栓系统的消防用水量。 (4)计算消火栓的保护半径，并确定室内消火栓及消防竖管的布置间距。 (5)绘制室内消火栓系统管网平面布置图和轴测图。 (6)选择最不利点消火栓并确定最不利计算管路。 (7)计算最不利点消火栓栓口处所需的水压。,3.设计程序,(8)确定消防给水管网的管径：消防竖管管径，宜采用同一管径，且上下管径不变；消防进水管及水平干管管径，消防竖管管径水平干管管进水管管径。 (9)计算最不利管路的水头损失：沿程水头损失；局部水头损失。 (10)计算消防水泵或室内消火栓系统所需的总压力。 (11)根据流量和扬程选择消防水泵。 (12)确定高位消防水箱容积和设置高度，独立的消防水箱的有效容积可由下式计算： (13)确定水泵接合器的型号和设置数量。 (14)确定消防水池容积：,3.设计程序,(15)确定室外消防给水管网类型和管径，并进行管网布置。 (16)确定室外消火栓设置数量(根据室外消防用水量确定)。,图2-21 消火栓系统图,3.设计程序,2.8 高层建筑消火栓系统的超压与减压,2.8.1 高层建筑消火栓系统超压产生及其危害 2.8.2 高层建筑消火栓系统的减压,2.8.1 高层建筑消火栓系统超压产生及其危