建筑消防给水系统__消防栓设计及计算.ppt

第3章建筑消防给水系统,3.1消火栓给水系统及布置3.2消火栓给水系统的水力计算3.3自动喷水灭火系统及布置3.4自动喷水灭火系统的水力计算3.5其他固定灭火设施简介,消防系统的分类消防系统根据使用灭火剂的种类可分为：,第3章建筑消防给水系统,其他使用非水灭火剂的固定灭火系统，如二氧化碳灭火系统、干粉灭火系统卤代烷灭火系统等。,第3章建筑消防给水系统,H24m，“外救”24mH50m，“自救”+“外救”H50m，完全依靠“自救,消火栓系统图CAD设计图在这里单击鼠标左键查看1、2,第3章建筑消防给水系统,3.1.1设置室内消火栓给水系统的原则按照我国建筑设计防火规范(GBJ16-87)（2001年版）的规定：*多层所有高层*人防工程*汽车库、停车场*娱乐场所具体规定,第3章建筑消防给水系统3.1.1设置室内消火栓给水系统的原则,1、厂房、库房、高度不超过24m的科研楼(存有与水接触能引起燃烧爆炸的物品除外)；2、超过800个座位的剧院、电影院、俱乐部和超过1200个座位的礼堂、体育馆；3、体积超过5000m3的车站、码头、机场建筑物以及展览馆、商店、病房楼、门诊楼、图书馆、书库等；4、超过七层的单元式住宅，超过六层的塔式住宅、通廊式住宅、底层设有商业网点的单元式住宅；,第3章建筑消防给水系统3.1.1设置室内消火栓给水系统的原则,5、超过五层或体积超过10000m3的教学楼等其他民用建筑。6、国家级文物保护单位的重点砖木或木结构的古建筑；7、作为下列功能使用的人防建筑工程：(1)作为商场、医院、旅馆、展览厅、旱冰场、体育场、舞厅、电子游艺场等使用且面积超过300m2时；(2)作为餐厅、丙类和丁类生产车间、丙类和丁类物品库房使用且面积超过450m2时；,返回第3章建筑消防给水系统3.1.1设置室内消火栓给水系统的原则,1.消防水源1）给水管网：环状，进水管不少于2条，且宜从两个不同方向的给水管引入。2）天然水源：（包括地表水和地下水）：保证消防车能靠近水体，且在天然水体最低水位时，消防车能吸上水。3）消防水池：可设于室外地下或地面上，也可设在室内地下室，或与室内游泳池、水景水池兼用。,第3章建筑消防给水系统3.1消火栓给水系统及布置3.1.2消火栓给水系统组成,3）消防水池：应设消防水池条件：1)当生产、生活用水量达到最大时，市政给水管道、进水管或天然水源不能满足室内外消防用水量；2)市政给水管道为枝状或只有1条进水管，且消防用水量之和25L/S。消防水池要求：,第3章建筑消防给水系统3.1消火栓给水系统及布置3.1.2消火栓给水系统组成,消防水池要求：1)容量应满足在火灾延续时间内室内、外消防用水总量的要求。消防水池的容量应按消防用水量最大的一幢高层建筑计算2)在火灾时能连续补水时，容量可减去火灾延续时间内补充的水量。3)容量如超过1000m3时，应分设成两个；4)补水时间不宜超过48h，但缺水地区或独立的石油库区可延长到96h；5)供消防车取水的消防水池，保护半径不应大于150m；6)供消防车取水的消防水池应设取水口，其取水口与建筑物(水泵房除外)的距离（宜）15m；吸水高度6m；7)消防、生产、生活合用水池，应有确保消防用水不作他用的技术设施。,第3章建筑消防给水系统3.1消火栓给水系统及布置3.1.2消火栓给水系统组成,2.消火栓设备消火栓设备由水枪、水带和消火栓组成，均安装于消火栓箱内。,水枪,水带,消火栓箱,第3章建筑消防给水系统3.1消火栓给水系统及布置3.1.2消火栓给水系统组成,第3章建筑消防给水系统3.1消火栓给水系统及布置2.13.1.2消火栓给水系统组成,2.消火栓设备1）水枪水枪一般为直流式，铝制。喷嘴口径有13、16、19mm3种。口径13mm水枪配备直径50mm水带，16mm水枪可配50或65mm水带，19mm水枪配备65mm水带。低层建筑的消火栓可选用13或16mm口径水枪。高层建筑的消火栓选用19mm口径水枪。,第3章建筑消防给水系统3.1消火栓给水系统及布置2.13.1.2消火栓给水系统组成,2.消火栓设备2）水带水带口径有50、65mm两种，水带长度一般为15、20、25、30m4种；水带材质有麻织和化纤两种，有衬胶与不衬胶之分，衬胶水带阻力较小。室内消火栓水带为衬胶。,第3章建筑消防给水系统3.1消火栓给水系统及布置2.13.1.2消火栓给水系统组成,2.消火栓设备3）消火栓室内消火栓（含普通室内消火栓和消防卷盘）的作用是连接水带和水枪来扑灭火灾。均为内扣式接口的球形阀式龙头，有单出口和双出口之分。双出口消火栓直径为65mm；单出口消火栓直径有50和65mm2种。当每支水枪最小流量小于5L/s时选用直径50mm消火栓；最小流量5L/s时选用65mm消火栓。室外消火栓有地上式、地下式、墙壁式。常用地上式。每个室外消火栓的用水量应按1015L/s计算；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；地下式消火栓应有直径为100mm和65mm的栓口各一个，并有明显的标志。,第3章建筑消防给水系统3.1消火栓给水系统及布置2.13.1.2消火栓给水系统组成,2.消火栓设备图1.2.5减压稳压消火栓自动调节使栓后压力保持基本稳定原理：进水侧P1增加，活塞上移，h减小，出水侧P2减小，最终使P2基本稳定。,3.水泵接合器水泵接合器是连接消防车向室内消防给水系统加压供水的装置，一端有消防给水管网水平干管引出另一端设于消防车易于接近的地方。水泵接合器有地上式、地下式、墙壁式。室内给水系统的每个分区应设水泵接合器（单管串联只在低区）。,第3章建筑消防给水系统3.1消火栓给水系统及布置3.1.2消火栓给水系统组成,4.消防管网建筑物内消防管道是否与其他给水系统合或独立设置，应根据建筑物的性质和使用要求经技术经济比较后确定。1）室外消防管网2）室内消防管网,第3章建筑消防给水系统3.1消火栓给水系统及布置3.1.2消火栓给水系统组成,4.消防管网1）室外消防管网室外消防给水管网进水管数量2条，并宜从两个不同方向的市政给水管引入。管网宜布置成环。与市政成环或独立成环。阀门按n-1的原则设置，且两阀间消火栓5个。管径DN100mm，城市消防给水管DN150mm。,第3章建筑消防给水系统3.1消火栓给水系统及布置3.1.2消火栓给水系统组成,引入管从营房不同侧引入布置示意图,2）室内消防管网高层：室内消火栓给水管道应独立成环状。多层：室内消火栓给水管道可独立成环状或与室外消防管共同成环状。室内消防给水管道要求：,第3章建筑消防给水系统3.1消火栓给水系统及布置3.1.2消火栓给水系统组成,室内消防给水管道要求：1)室内消火栓10个且室内消防用水量15L/s时，室内消防给水管道至少应有两条进水管与室外环状管网连接，并应将室内管道连成环状或将进水管与室外管道连成环状。当环状管网的一条进水管发生事故时，其余的进水管应仍能供应全部用水量。79层单元住宅和不超过8户的通廊式住宅可为枝状，进水管一条。2)消防竖管的布置，应保证同层相邻两个消火栓的水枪的充实水柱同时达到被保护范围内的任何部位。每根消防竖管的直径应按通过的流量经计算确定,但不应小于100mm。,第3章建筑消防给水系统3.1消火栓给水系统及布置3.1.2消火栓给水系统组成,室内消防给水管道要求：3)高层工业建筑室内消防竖管应成环状，且管道的直径不应小于100mm。4)室内消防给水管道应用阀门分成若干独立段，当某段损坏时，停止使用的消火栓在一层中不应超过5个。高层工业建筑室内消防给水管道上阀门的布置，应保证检修管道时关闭的竖管不超过一条，超过三条竖管时，可关闭两条。5)室内消火栓给水管网与自动喷水灭火设备的管网，宜分开设置；如有困难，应在报警阀前分开设置。,第3章建筑消防给水系统3.1消火栓给水系统及布置3.1.2消火栓给水系统组成,5.消防水池消防水池要求：消防水池应设有水位控制阀的进水管和溢水管、通气管、泄水管、出水管及水位指示器等附属装置。根据各种用水系统的供水水质要求是否一致，可将消防水池与生活或生产贮水池合用，也可单独设置。,第3章建筑消防给水系统3.1消火栓给水系统及布置3.1.2消火栓给水系统组成,6.消防水箱消防水箱对扑救初期或起着重要作用。水箱的设置要求：为确保其自动供水的可靠性，应采用重力自流供水方式；消防水箱宜与生活（或生产）高位水箱合用，以保持箱内贮水经常流动、防止水质变坏；水箱的安装高度应满足室内最不利点消火栓所需的水压要求，且应贮存有室内10min的消防水量。发生火灾后由消防水泵供给的消防用水，不应进入消防水箱。,第3章建筑消防给水系统3.1消火栓给水系统及布置3.1.2消火栓给水系统组成,7.消防水泵1)消防水泵房应有不少于两条的出水管直接与环状管网连接。当其中一条出水管检修时，其余的出水管应仍能供应全部用水量。2)固定消防水泵应设有备用泵，其工作能力不应小于一台主要泵。当室外消防用水量不超过25L/s的工厂、仓库或七层至九层的单元式住宅可不设备用泵。3)消防水泵应保证在火警后5min内开始工作，并在火场断电时仍能正常运转。4）消防水泵的吸水管不应少于两条。当其中一条损坏时，其余的吸水管应仍能通过全部用水量。5）高压和临时高压消防给水系统，其每台工作消防水泵应有独立的吸水管。6）消防水泵宜采用自灌式引水。,第3章建筑消防给水系统3.1消火栓给水系统及布置3.1.2消火栓给水系统组成,8.气压罐及增压泵1)增压泵：弥补消防水泵供水时扬程不足。流量：消火栓系统专用Q5L/s；自动喷水灭火系统专用Q1L/s。扬程：宜为保证最不利消火栓处水枪的充实水柱和最不利自动喷水灭火系统喷头处水压计算值1.1倍。2)气压罐气压水罐应贮有消防贮水容积、稳压水容积、缓冲水容积，补气式气压水罐还应有不动水容积。气压水罐贮水容积：消火栓给水系统300。自动喷水灭火系统150。消火栓给水系统与自动喷水灭火系统合用450。,第3章建筑消防给水系统3.1消火栓给水系统及布置3.1.2消火栓给水系统组成,第3章建筑消防给水系统3.1消火栓给水系统及布置3.1.3消火栓给水系统的给水方式,1.由室外给水管网直接供水的消防给水方式适用条件：室外给水管网提供的水量和水压，在任何时候均能满足室内消火栓给水系统所需的水量、水压要求时采用。,第3章建筑消防给水系统3.1消火栓给水系统及布置3.1.3消火栓给水系统的给水方式,2.设水箱的消火栓给水方式,第3章建筑消防给水系统3.1消火栓给水系统及布置3.1.3消火栓给水系统的给水方式,2.设水箱的消火栓给水方式供水特点：由室外给水管网向水箱供水，箱内贮存10min消防用水量。火灾初期：由水箱向消火栓给水系统供水；火灾延续：可由室外消防车通过水泵接合器向消火栓给水系统加压供水。适用条件：外网水压变化较大。用水量小时：水压升高能向高位水箱供水用水量大时：不能满足建筑消火栓系统的水量、水压要求。,第3章建筑消防给水系统3.1消火栓给水系统及布置3.1.3消火栓给水系统的给水方式,4.设水池、水泵的消防给水方式设置特点：水泵从贮水池抽水，与室外给水管网间接连接，可避免水泵与室外给水管网直接连接的弊病。当外网压力足够大时，也可由外网直接供水。适用条件：设水池、水泵的给水方式适用于室外给水管网的水压经常不能满足室内供水所需的建筑。,第3章建筑消防给水系统3.1消火栓给水系统及布置3.1.3消火栓给水系统的给水方式,5.设水泵、水池、水箱的消火栓给水方式设置特点：室外给水管网供水至贮水池，由水泵从水池吸水送至水箱，箱内贮存10min消防用水量。火灾初期：由水箱向消火栓给水系统供水。水泵启动：水泵从水池吸水，由水泵供水灭火。,第3章建筑消防给水系统3.1消火栓给水系统及布置3.1.3消火栓给水系统的给水方式,设水池、水泵、水箱的消火栓给水方式的适用条件：a.外网经常不能满足建筑物消火栓系统的水压水量要求，也不能确保向高位水箱供水。b.系统需外援供水时，可借助室外消防车经水泵接合器向建筑消火栓给水系统加压供水。c.室外给水管网为枝状或只有一条进水管时，消防给水系统中均需设置消防贮水池，储备火灾延续时间内的消防用水量。,第3章建筑消防给水系统3.1消火栓给水系统及布置3.1.3消火栓给水系统的给水方式,6.分区供水方式设置特点:室外给水管网向低区和高位水箱供水箱内贮存10min消防水量。高区火灾初起时:由水箱向高区消火栓给水系统水;当水泵启动后:由水泵向高区消火栓给水系统供水灭火。低区灭火:水量、水压由外网保证。,第3章建筑消防给水系统3.1消火栓给水系统及布置3.1.3消火栓给水系统的给水方式,分区供水方式适用条件：a.外网仅能满足低区建筑消火栓给水系统的水量水压要求，不满足高区灭火的水量、水压要求。b.当地部门不允许消防水泵直接从外网抽水。c.高层建筑中由于楼高，消防管道上、下部的压差很大，当消火栓处最大压力超过0.8MPa时，必须分区供水。,第3章建筑消防给水系统3.1消火栓给水系统及布置3.1.3消火栓给水系统的给水方式,6.分区供水方式,第3章建筑消防给水系统3.1消火栓给水系统及布置3.1.3消火栓给水系统的给水方式给水系统的给水方式,6.分区供水方式,第3章建筑消防给水系统3.1消火栓给水系统及布置3.1.3消火栓给水系统的给水方式给水系统的给水方式,(a)并联分区供水方式；(b)串联分区供水方式1-水池；区消防泵；3-区消防泵；4-区管网；5-区水箱；6-消火栓；7-区水泵接合器；8-区管网；9-区水箱；10-区水泵接合器；11-水池进水管；12-水箱进水管,第3章建筑消防给水系统3.1消火栓给水系统及布置3.1.3消火栓给水系统的给水方式给水系统的给水方式,1-引入管;2-水表井;3-消防贮水池;4-室外消火栓;5-消防泵;6-消防管网;7-水泵接合器;8-室内消火栓;9-屋顶试验用消火栓;10-止回阀;11-屋顶水箱;12-水箱进水管;13-生活用水出水管营房建筑消火栓系统组成示意图,1、按消防给水压力分：高压消防给水系统临时高压消防给水系统低压消防给水系统2、按消防给水系统分区：不分区消防给水系统：栓口压力800kPa；自喷管网压力1200kPa分区消防给水系统3、按服务范围：独立的室内消火栓给水系统区域集中的消火栓给水系统,第3章建筑消防给水系统3.1消火栓给水系统及布置3.1.4消火栓给水系统的分类,第3章建筑消防给水系统3.1消火栓给水系统及布置3.1.5消火栓给水系统的布置,1.水枪充实水柱长度消火栓设备的水枪射流灭火，需求有一定强度的密实水流才能有效地扑灭火灾。从喷嘴出口至射流90%的水量穿过直径380mm圆圈为止一端的射流长度。称为水枪的充实水柱长度。水枪充实水柱长度应大于7m，小于15m。,Flash格式演示动画在这里单击鼠标左键播放,2.消火栓布置1）消火栓布置要求a.建筑高24m，体积5000m3的库房，应保证有一支水枪的充实水柱到达同层内任何部位。b.其他民用建筑应保证有2支水枪的充实水柱达到同层内任何部位。c.消火栓口距地面安装高度为1.1m，栓口宜向下或与墙面垂直安装。为保证及时灭火，每个消火栓处应设置直接启动消防水泵按钮或报警信号装置。,第3章建筑消防给水系统3.1消火栓给水系统及布置3.1.5消火栓给水系统的布置,（接上页）d.消火栓应设在使用方便的走道内，宜靠近疏散方便的通道口处、楼梯间内。e.在建筑物顶应设一个消火栓，以利于消防人员经常检查消防给水系统是否能正常运行，同时还能起到保护本建筑物免受邻近建筑火灾的波及。f.消防电梯前室应设消火栓。g.同一建筑物内设相同规格的消火栓、水带、水枪。,第3章建筑消防给水系统3.1消火栓给水系统及布置3.1.5消火栓给水系统的布置,2）消火栓保护半径：LpLk式中：Lp水带敷设长度，m；水带展开时的弯曲折减，一般取0.80.9水带总长；Lk水枪充实水柱倾斜45时的水平投影距离，对一般建筑(层高为33.5m)由于两楼板间的限制，一般取h3.0m：对于工业厂房和层高大于305m的民用建筑应按LkHmcos45计算；3）消火栓设置间距S,第3章建筑消防给水系统3.1消火栓给水系统及布置3.1.5消火栓给水系统的布置,四种消火栓布置型式,第3章建筑消防给水系统3.1消火栓给水系统及布置3.1.5消火栓给水系统的布置,Flash格式演示动画在这里单击鼠标左键播放,单排一股到达室内任何部位,Flash格式演示动画在这里单击鼠标左键播放,多排一股到达室内任何部位,Flash格式演示动画在这里单击鼠标左键播放,单排两股到达室内任何部位,Flash格式演示动画在这里单击鼠标左键播放,多排两股到达室内任何部位,1.消防水池容积消防水池总容积=有效容积+无效容积有效容积计算公式：,第3章建筑消防给水系统3.2消火栓给水系统的水力计算3.2.2消防水池、水箱的贮存容量,VfQfQLTx,消防水池贮存消防水量，m3；室内消防用水量与室外给水管网不能保证的室外消防用水量之和，L/s；在火灾延续时间内，可连续补充的水量，L/s；火灾延续时间，h；指消防车去火场后开始出水时起，至火灾被基本扑灭的时间。,无效容积定义:水池上部：在溢流管管内底标高或溢流喇叭口顶标高以上，被空气所占有的保护容积或为浮球阀正常工作所需要的容积，一般为200300mm。水池中部：被立柱、隔墙、梁等承重构件和导流装置所占用的容积。水池下部：无法被消防水泵所取用的那部分水容积，无吸水井(坑)时，该部分无效容积占有相当比重。,第3章建筑消防给水系统3.2消火栓给水系统的水力计算3.2.2消防水池、水箱的贮存容量,2.消防水箱的消防贮水量指的是消防水箱的有效容量，消防水箱应贮存10min的室内消防用水总量，以供扑救初期火灾之用。有效容量的计算公式为：,VxQx0.6,消防水箱贮存消防水量；室内消防用水量；单位换算系数；,第3章建筑消防给水系统3.2消火栓给水系统的水力计算3.2.2消防水池、水箱的贮存容量,消防水箱的最小消防贮水量为避免水箱容积过大，消防水箱的最小消防贮水量也可按下列规定确定：,第3章建筑消防给水系统3.2消火栓给水系统的水力计算3.2.2消防水池、水箱的贮存容量,第3章建筑消防给水系统3.2消火栓给水系统的水力计算3.2.2消防水池、水箱的贮存容量,（接上页）,第3章建筑消防给水系统3.2消火栓给水系统的水力计算3.2.2消防水池、水箱的贮存容量,（接上页）,第3章建筑消防给水系统3.2消火栓给水系统的水力计算3.2.2消防水池、水箱的贮存容量,室内消防水箱的作用：平时满足各种消防设施的工作压力要求。在发生火灾时，满足消防主泵启动前扑救初期火灾之用的消防用水量与水压的要求。确定室内消防水箱的设置高度：小于24m的多层民用建筑和工业建筑保证最不利消火栓重力出流；高层建筑高度不超过100m时，最不利点消火栓静水压力不应低于0.07MPa；当高层建筑高度超过100m时，最不利点消火栓静水压力不应低于0.15MPa。,一、消火栓消防水量包括：室外消防用水量、室内消防用水量1、室外消防用水量室外消防用水由消防车取用，用于：用水带、水枪等直接灭火或控制多层、高层建筑低层部分或邻近建筑物的火灾；用消防云梯车、消防曲臂车的带架水枪控制或扑灭火灾；通过水泵接合器向室内消防给水管网供水。室外消防用水量按消防用水量最大的一座建筑物或一个防火分区考虑。,第3章建筑消防给水系统3.2消火栓给水系统的水力计算3.2.3消防管网水力计算,一、消火栓消防水量2、室内消防用水量室内消防总用水量每根竖管最小流量：当发生火灾时，每根竖管能保证相邻的上下两层或上、中、下三层的水枪同时使用消防的水量。每支水枪最小流量：是根据灭火实际用水资料统计出来的，是我国建筑设计防火规范规定的用于扑灭火灾时的最小流量，与充实水柱长度、和水枪口径等无关。水枪射流量：是在实际灭火过程中喷射的流量，与射流要求的充实水柱长度、选用的水枪口径等因素。,第3章建筑消防给水系统3.2消火栓给水系统的水力计算3.2.3消防管网水力计算,二、消火栓口所需的水压水枪在使用时常倾斜4560，由试验得知充实水柱长度几乎与倾角无关，在计算时充实水柱长度与充实水柱高度可视为相等。Hm水枪充实水柱长度（kPa）；有效灭火Hf水枪垂直射流高度（kPa）；有效+无效Hq水枪喷嘴水压（kPa）。有效+无效+安全系数,第3章建筑消防给水系统3.2消火栓给水系统的水力计算3.2.3消防管网水力计算,二、消火栓口所需的水压Hm=（H1-H2）/sinHf=fHmHq=Hf/（1-Hf）Hq=fHm/（1-fHm）式中：H1室内最高着火点离地面的高度，m；H2消防水枪喷嘴离地面的高度，m，一般取1.1m；消防水枪的上倾角，一般45，60；f实验系数f=1.19+80(0.01Hm)4，可查表；与消防水枪喷嘴直径d有关的实验系数。,第3章建筑消防给水系统3.2消火栓