建筑给排水第5章室内消防给水系统.ppt

第5章建筑消防给水系统,5.1消火栓给水系统及布置5.2消火栓给水系统的水力计算5.3自动喷水灭火系统及布置5.4自动喷水灭火系统的水力计算5.5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5章建筑消防给水系统,第5章建筑消防给水系统5.1消火栓给水系统及布置,第5章建筑消防给水系统5.1消火栓给水系统组成及布置,消防水源1、给水管网当室外给水管网能提供足够消防用水量时，优先采用。注意：用作消防水源的给水管网为环状，进水管不少于两条，宜从两个不同方向的给水管引入,室外给水管网,室外给水管网,水表,水表,立管,立管,引入管,引入管,第5章建筑消防给水系统5.1消火栓给水系统组成及布置,2、天然水源天然水体的水量丰富，且离建筑物较近时，可用作消防用水注意：水体不含易燃、可燃液体枯水期的最低水位仍能吸上水水质保证悬浮物不堵塞喷头孔应有可靠的防冻措施,第5章建筑消防给水系统5.1消火栓给水系统组成及布置,3、消防水池当市政给水管网或天然水源均无法满足消防水源要求、建筑高度超过100m或不允许消防水泵从室外给水管网直接吸水时。此外，市政管网为枝状或只有一条进水管，且室内外消防水量超过25L/s注意：冬季结冰的水池，其有效水量应为最大冰冻厚度以下的水量,第5章建筑消防给水系统5.1消火栓给水系统组成及布置,设置要求消防水池的容积包括有效容积和无效容积独立的消防水池有效容积应提供火灾延续时间内的室内、室外消防用水总量消防水池与生产、生活用水合用时，应确保用水不被用作其它用途消防水池的补水时间不超过48小时，缺水地区不超过96h消防水池计算有效容积小于36，仍采用36；当消防水池有效容积超过1000,应分设两个独立使用的消防水池,第5章建筑消防给水系统5.1消火栓给水系统组成及布置,室内消防给水管网1、引入管一般室内消火栓给水系统环状管网的进水管和区域高压或临时高压给水系统引入管数量不少于两条引入管宜从不同方向引入，也可接到竖管的两侧。2、管网高层民用和工业建筑的室内消火栓给水管网应布置成环状。多层建筑的消火栓给水系统可本身成环，也可与室外消防管共同构成环状管网,第5章建筑消防给水系统5.1消火栓给水系统组成及布置,人防工程、汽车库、修车库、多层民用建筑、工业建筑的室内消火栓总数不超过10个，并且室内消防用水量小于15L/s，室内消火栓管网可布置成枝状室内消防竖管为两条或两条以上，应至少每两根竖管相连组成环状管道，每条竖管直径应按最不利点消火栓出水时的消防用水量计算高层建筑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能同时达到被保护范围的任何部位。高层建筑室内消防给水管网应与生活、生产给水系统分开独立设置，并应布置成环状,第5章建筑消防给水系统5.1消火栓给水系统组成及布置,18层及18层以下，每层超过8户，建筑面积不超过650平方米的塔式住宅建筑，可设一条竖管，但必须采用双阀双口消火栓消防竖管不应通过危险区域，应设在防止机械破坏和火灾破坏的地方。供水设施1、临时供水设施1）消防水箱消防水箱对扑救初期火灾起着重要作用。,第5章建筑消防给水系统5.1消火栓给水系统及布置,水箱的设置要求：为确保其自动供水的可靠性，最高层消火栓应采用重力自流供水方式；消防水箱不宜与生活（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。高层建筑中，当消火栓的静水压力超过800kp，可采用减压水箱的方式进行分区,第5章建筑消防给水系统5.1消火栓给水系统及布置,2）气压给水设备由气压水罐、增压水泵及自控设备等组成在室内消防水箱无法满足系统最不利点消火栓或自动喷水灭火设备的水压要求时采用，或者来代替临时高压消防给水系统屋顶的消防水箱3）变频恒压机组可使水泵机组在恒压得情况下改变流量，以达到稳压、节能的目的2、主要供水设施作用：保证高层建筑室内消防给水设备扑救火灾时，有可靠的水量和水压设施,第5章建筑消防给水系统5.1消火栓给水系统及布置,1）消防水泵在临时高压消防给水系统中设置，设计时应保证在5min内开始工作，并在火场断电时仍能正常运转。注意：消防水泵流量的确定消防水泵应设置备用泵消防水泵应采用自灌式吸水水泵扬程的确定水泵的布置2）高位消防水池,室内消火栓组件消火栓设备由水枪、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5章建筑消防给水系统5.1消火栓给水系统组成及布置,第5章建筑消防给水系统5.1消火栓给水系统组成及布置,消火栓水枪1、用于产生灭火所需的充实水柱。2、充实水柱的长度：一般不应小于7m，但超过6层的民用建筑、高度不超过100m的高层建筑，长度不应小于10m，超过100m的建筑，长度不小于13m3、喷嘴口径：13mm、16mm、19mm三种。13mm的水枪配50mm水带；16mm配50mm或65mm的水带；19mm配65mm的水带每只水枪最小流量小于5L/s选直径50mm的消火栓，大于5L/s选65mm的消火栓,第5章建筑消防给水系统5.1消火栓给水系统组成及布置,消火栓水带水带口径：有50mm和65mm两种水带长度：15m、20m、25m、30m四种室内消火栓按作用分为普通室内消火栓（栓口直径65mm）和消防水喉（栓口直径25mm）按结构分为单阀单口消火栓（消火栓直径为50mm或65mm）、单阀双口消火栓、双阀双口消火栓（消火栓直径为65mm）,第5章建筑消防给水系统5.1消火栓给水系统组成及布置,室内消火栓的布置1、室内消火栓应布置在明显易取的地方，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2、消火栓栓口离地面高度不应小于1.10m，栓口出水方向宜向下或与设置消火栓的墙面相垂直3、消火栓间距应保证该层任何部位有两个消火栓的两股水枪充实水柱同时到达；建筑高度不大于24m且体积不大于5000立方米的库房，以及类汽车库、类修车库，可采用一支水枪充实水柱到达室内任何部位。,第5章建筑消防给水系统5.1消火栓给水系统组成及布置,4、栓出口压力不应大于800kp，否则采用分区给水系统，如大于500kp应设减压装置5、屋顶应设检查和实验用的消火栓（屋顶消火栓）常检查消防给水系统是否能正常运行，同时起到保护本建筑物免受邻近建筑火灾的波及。屋顶消火栓一般采用双出口，充实水柱不应小于10m，水龙带长25m6、设有屋顶停机坪的公共建筑，应在停机坪入口处或非用电设备机房处设置消火栓，且距离停机坪不应小于5m,四种消火栓布置型式,第5章建筑消防给水系统5.1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,第5章建筑消防给水系统5.1消火栓给水系统的布置,消防水喉（消防卷盘）的布置由小口径室内消火栓、输水胶管、小口径水枪组成消防水喉栓口直径宜为25mm，胶管内经不小于19mm，胶管长度不应超40m，一般可取25m、30m，水枪喷嘴直径不应小于6mm，一般取8mm消防水喉布置间距应保证室内地面任何部位有一股水流到达,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。,第5章建筑消防给水系统5.1消火栓给水系统的布置,第5章建筑消防给水系统5.1消火栓给水系统及布置,超过四层的厂房和库房、高层工业建筑、设有消防管网的住宅及超过五层的其他民用建筑应设水泵接合器水泵接合器的间距不宜小于20m室内消防给水系统有竖向分区时，每个分区应设水泵接合器；给水系统采用单管串联给水方式时，可仅在下区设水泵接合器,第5章建筑消防给水系统5.2消火栓给水系统给水方式,1.由室外给水管网直接供水的消防给水方式,第5章建筑消防给水系统5.2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5章建筑消防给水系统5.2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5章建筑消防给水系统5.2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。(附录3-1)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5章建筑消防给水系统5.2消火栓给水系统的给水方式,3.设水泵、水箱的消火栓给水方式,第5章建筑消防给水系统5.2消火栓给水系统的给水方式,4.设水池、水泵的消火栓给水方式,第5章建筑消防给水系统5.2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5章建筑消防给水系统5.2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5章建筑消防给水系统5.2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5章建筑消防给水系统5.2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5章建筑消防给水系统5.2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5章建筑消防给水系统5.2消火栓给水系统的给水方式,第5章建筑消防给水系统5.3室外消火栓给水系统及组件,室外消火栓给水系统是设置在建筑物外消防给水管网的供水设备由室外消火栓、室外消防给水管网、消防水源组成室外消火栓的类型按设置位置分地上式、地下式和墙壁式按压力条件分低压消火栓和高压消火栓室外消火栓的设计要求（自学）,第5章建筑消防给水系统5.4高层建筑消火栓给水系统的分类5.4高层建筑消火栓给水系统的分类,高层建筑与低层、多层建筑相比特点：引发火灾因素多；火势蔓延快；扑救困难；人员、物资不易疏散；高层建筑消防必须贯彻：“以防为主，防消结合”的消防工作方针。,第5章建筑消防给水系统5.4高层建筑消防给水系统的分类,按消防给水压力分类1、高压消防给水系统消防给水系统管网内经常保持灭火所需的足够水量、水压，火灾时不需启动升压设备就可直接使用灭火设备系统简单、供水安全，条件许可应优先采用。,第5章建筑消防给水系统5.4高层建筑消防给水系统的分类,2、临时高压消防给水系统消防给水系统管网最不利点经常保证足够的消火栓栓口所需的静水压力。系统另设消防给水泵，火灾时启动，利用消防泵使管网压力满足消防水压要求3、低压消防给水系统只用于室外消防给水系统，市政管网水压大于100kpa，供水水量亦能满足室外消防用水的要求，但不能满足室内消防水压的要求,第5章建筑消防给水系统5.4高层建筑消防给水系统的分类,按给水分区分类1、不分区消防给水系统建筑高度不超过50m时，或者消火栓消防给水系统最低点消火栓栓口压力不超过800kpa，只适用于小区统一消防给水系统2、分区消防给水系统当消火栓栓口处压力超过800kpa、自动喷水灭火系统中管网压力超过1200kpa，分区方式主要有串联和并联两类,第5章建筑消防给水系统5.4高层建筑消防给水系统的分类,按服务范围分类1、独立的室内消防给水系统每个建筑单独设置一个加压的室内消防给水系统。优点:安全性高；缺点：管理分散、投资大。在地震区、人防要求较高的建筑物以及重要的建筑内，宜采用这种系统。2、区域集中的消防给水系统优点：管理集中、节省投资；缺点：可靠性差。在合理规划的建筑区可采用,第5章建筑消防给水系统5.5消火栓给水系统的水力计算,消火栓消防水量1、多层民用建筑和筑室内消火栓给水系统用水量，表3-4；2、汽车库内消火栓给水系统用水量，表3-5；,第5章建筑消防给水系统5.5消火栓给水系统的水力计算,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。水枪充实水柱长度应大于7m，小于15m。水枪射流在26mm38mm直径圆断面内、包含全部水量75%90%的密实水柱长度称为水枪的充实水柱长度。,Flash格式演示动画在这里单击鼠标左键播放,第5章建筑消防给水系统5.5消火栓给水系统的水力计算,充实水柱的计算1、充实水柱高度2、消防水枪充实水柱高度与垂直射流高度的关系,第5章建筑消防给水系统5.5消火栓给水系统的水力计算,3、消防水枪喷嘴水压与垂直射流高度的关系4、消防水枪喷嘴水压与充实水柱高度的关系,第5章建筑消防给水系统5.5消火栓给水系统的水力计算,5、水枪射流量与水枪喷嘴压力之间关系,第5章建筑消防给水系统5.3消火栓给水系统的水力计算,HxhHdHkHqqxhAzLdB,消火栓口处所需水压，kPa；水带的水头损失，kPa；消火栓栓口水头损失，按20kPa计算。水枪喷嘴造成一定长度的充实水柱所需水压。消火栓射流出水量，L/S；水带的比阻，按表2.2.12采用；水带长度，m；水流特性系数，按表2.2.10采用；,1.室内消火栓口所需水压计算：,第5章建筑消防给水系统5.3消火栓给水系统的水力计算,2、对于常高压室外消防给水系统,第5章建筑消防给水系统5.3消火栓给水系统的水力计算,对于临时高压室外消防给水系统，要求系统启动消防水泵后，压力达到常高压给水系统的压力要求对于低压室外消防系统，管网内水压不高，火灾时充实水柱所需的压力由消防车或其他移动消防泵提供，但最不利点室外消火栓的压力要求不小于10m水柱,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5章建筑消防给水系统5.3消火栓给水系统的水力计算,VfQfQLTx,消防水池贮存消防水量，m3；室内消防用水量与室外消防用水量之和，L/s（订正）；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5章建筑消防给水系统5.3消火栓给水系统的水力计算,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，m3；室内消防用水量，L/S；单位换算系数；,第5章建筑消防给水系统5.3消火栓给水系统的水力计算,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5章建筑消防给水系统5.3消火栓给水系统的水力计算,第5章建筑消防给水系统5.3消火栓给水系统的水力计算,（接上页）,第5章建筑消防给水系统5.3消火栓给水系统的水力计算,（接上页）,第5章建筑消防给水系统5.3消火栓给水系统的水力计算,屋顶消防水箱的设置高度,消防管网水力计算的主要目的：,第5章建筑消防给水系统5.3消火栓给水系统的水力计算,消防管网水力计算的主要步骤：将环状管网最上部的联络管去掉，简化为树状管网；根据管网布置情况及消防泵的位置，确定最不利立管，相邻立管，次相邻立管，按下表确定消防时每条立管的出流水枪数；,第5章建筑消防给水系统5.3消火栓给水系统的水力计算,消防管网水力计算的主要步骤：根据表3-20、3-3对每支水枪最小出流量及各类建筑（见P123）对充实水柱要求（Hm），确定最不利水枪喷嘴的压力；按式3-4计算最不利消火栓所需压力；控制设计流速为1.41.8m/s（最大不允许超过2.5m/s）确定管道直径，依次计算最不利消火栓以下各层消火栓处的实际压力并按式3-7计算水枪的实际出流量；计算各管段水头损失；选择消防水泵。,第5章建筑消防给水系统5.3消火栓给水系统的水力计算,例5-1某14层高级旅馆，其消火栓给水系统如右图所示。选用喷嘴直径d19mm的水枪，消火栓口径65mm，衬胶水龙带直径65mm、长20m。试确定消防管道直径及消防水泵的流量和扬程。,解：去掉上部水平横管，判定、号消防竖管为最不利竖管和次不利竖管，I号消防竖管上的节点1为最不利消火栓。根据规范，查表3-20（P123）本建筑室内消防用水量为30L/s，充实水柱长度10m，发生火灾时，最不利竖管和次不利竖管应满足3支水枪同时工作，每支水枪的最小流量为5L/s，每根竖管最小流量要求均为15L/s。查表3-9（P83）可知，当充实水柱Hm=12m、水枪流量qxh=5.2L/s（同时满足充实水柱长度10m、水枪流量5L/s的要求)时，水枪喷嘴处的压力Hq16.9mH2O。,节点1处消火栓口所需压力为：初步确定竖管直径为DN100mm，当消防流量达到15L/s时，管内流速为：节点2处消火栓口的压力为：,水枪射流量为：,同理可求得节点3处消火栓的压力为27.8mH2O，出水量6.1L/s。近似认为号竖管的流量与号竖管相等，消防泵流量为底部水平干管4-5直径采用DN100mm，流速1.91m/s；5-6直径采用DN150mm，流速1.92m/s。消防水泵的扬程可根据节点1处消火栓口的压力、节点1与消防水池最低动水位之差、计算管路水头损失求出。,例题：,1、某消防系统，采用口径65mm的单出口消火栓和麻质水龙带。水枪喷嘴口径为19mm,水龙带长25m，水枪充实水柱取10m，试计算消火栓口处所需水压。2、建筑内部给水系统水力计算的步骤。3、常用的建筑内部给水系统的给水方式有哪些？并选择一种给水方式画出其管网布置简图。,自动喷水灭火系统定义:是一种在发生火灾时，能自动打开喷头喷水灭火并同时发出火警信号的消防灭火设施。自动喷水灭火系统特征：通过加压设备将水送入管网至带有热敏元件的喷头处，喷头在火灾的热环境中自动开启洒水灭火。通常喷头下方的覆盖面积大约为12m2。自动喷水灭火系统扑灭初期火灾的效率在97%以上。,第5章建筑消防给水系统5.4自动喷水灭火系统及布置,自动喷水灭火系统,闭式自动喷水灭火系统,开式自动喷水灭火系统,第5章建筑消防给水系统5.4自动喷水灭火系统及布置,湿式自动喷水灭火系统,干式自动喷水灭火系统,干湿式自动喷水灭火系统,预作用自动喷水灭火系统,重复启闭预作用灭火系统,自动喷水泡沫连用灭火系统,闭式自动喷水灭火系统,第5章建筑消防给水系统5.4自动喷水灭火系统及布置,雨淋系统,水幕系统,水喷雾灭火系统,开式自动喷水灭火系统,第5章建筑消防给水系统5.4自动喷水灭火系统及布置,自动喷水灭火系统由水源、加压贮水设备、喷头、管网、报警装置等组成。1.湿式自动喷水灭火系统特点：为喷头常闭的灭火系统，管网中充满有压水，当建筑物发生火灾，火点温度达到开启闭式喷头时，喷头出水灭火。,第5章建筑消防给水系统5.4自动喷水灭火系统及布置,1.湿式自动喷水灭火系统优点：灭火及时扑救效率高。缺点：由于管网中充有有压水，当渗漏时会损毁建筑装饰和影响建筑的使用。该系统只适用于环境温度4Ct70C的建筑物。动作时间滞后。火灾时只有火势所及之处的喷头动作。,湿式自动喷水灭火系统主要部件表,第5章建筑消防给水系统5.3自动喷水灭火系统及布置,Flash格式演示动画在这里单击鼠标左键播放,5.4自动喷水灭火系统及组成湿式自动喷水灭火系统工作原理,火灾发生,喷头开启,水力警铃动作,水流指示器动作,报警阀动作,末端试验阀开启,高位水箱供水,水泵接合器供水,压力开关动作,消防中心控制室,水泵开启供水,喷头正常喷水灭火,报告发出指令,喷头开启,火灾发生,末端试验阀开启,水力警铃动作,水泵开启供水,报告发出指令,压力开关动作,消防中心控制室,水流指示器动作,喷头正常喷水灭火,报警阀动作,高位水箱供水,水泵接合器供水,2.干式自动喷水灭火系统特点：为喷头常闭的灭火系统，管网中平时不充水，充有有压空气（或氮气）。当建筑物发生火灾火点温度达到开启闭时喷头时，喷头开启排气、充水灭火。优点：管网中平时不充水，对建筑物装饰无影响，对环境温度也无要求，适用于采暖期长而建筑内无采暖的场所。缺点：该系统灭火时需先排气，故喷头出水灭火不如湿式系统及时。,第5章建筑消防给水系统5.4自动喷水灭火系统及布置,干式自动喷水灭火系统主要部件表,干式自动喷水灭火系统工作原理,火灾发生,水力警铃动作,水流指示器动作,高位水箱气压罐供水,水流进入喷水管网,消防中心控制室,水泵开启供水,喷头正常喷水灭火,火灾发生,水力警铃动作,水泵开启供水,消防中心控制室,水流指示器动作,喷头正常喷水灭火,高位水箱气压罐供水,水流进入喷水管网,干式报警阀开启,干式报警阀开启,压力开关动作,压力开关动作,3.预作用自动喷水灭火系统特点：为喷头常闭的灭火系统，管网中平时不充水。发生火灾时，火灾探测器报警后，该信号延迟30s证实无误后自动控制系统控制阀门排气、充水，由干式变为湿式系统。只有当着火点温度达到开启闭式喷头时，才开始喷水灭火。,第5章建筑消防给水系统5.4自动喷水灭火系统及布置,预作用自动喷水灭火系统的优点：同时具备干式喷水灭火系统和湿式喷水灭火系统的特点；克服了干式喷水灭火系统控火灭火率低，湿式系统产生水渍的缺陷，可以代替干式系统提高灭火速度。也可代替湿式系统，用于管道和喷头易于被损坏而产生喷水和漏水，造成严重水渍的场所；还可用于对自动喷水灭火系统安全要求较高的建筑物中。,第5章建筑消防给水系统5.4自动喷水灭火系统及布置,4.雨淋喷水灭火系统特点：为喷头常开的灭火系统，当建筑物发生火灾时，由自动控制装置打开集中控制闸门，使整个保护区域所有喷头喷水灭火，形似下雨降水。优点：出水量大，灭火及时。,第5章建筑消防给水系统5.4自动喷水灭火系统及布置,雨淋喷水灭火系统适用场所：火灾的水平蔓延速度快、闭式喷头的开放不能及时使喷水有效覆盖着火区域的场所或部位。内部容纳物品的顶部与顶板或吊顶的净距大，发生火灾时，能驱动火灾自动报警系统，而不易迅速驱动喷头开放的场所或部位；严重级场所。,第5章建筑消防给水系统5.4自动喷水灭火系统及布置,5.水幕系统特点：该系统喷头沿线状布置，发生火灾时主要起阻火、冷却、隔离作用。适用场所：需防火隔离的开口部位，如舞台与观众之间的隔离水帘、消防防火卷帘的冷却等。,第5章建筑消防给水系统5.4自动喷水灭火系统及布置,6.水喷雾灭火系统特点：是固定式自动灭火系统的一种类型，是在自动喷水灭火系统的基础上发展起来的。灭火原理：该系统采用喷雾喷头把水粉碎成细小的水雾滴之后喷射到正在燃烧的物质表面，通过冷却、窒息以及乳化、稀释的同时作用实现灭火。水雾的自身具有电绝缘性能，可安全地用于电气火灾的扑救。,第5章建筑消防给水系统5.4自动喷水灭火系统及布置,1.喷头a.闭式喷头：喷口用由热敏元件组成的释放机构封闭，当达到一定温度时能自动开启，如玻璃球爆炸、易熔合金脱离。其构造按溅水盘的形式和安装位置有直立型、下垂型、边墙型、普通型、吊顶型和干式下垂型洒水喷头之分。b.开式喷头：根据用途分为开启式、水幕式、喷雾式。,各种类型喷头适用场所,第5章建筑消防给水系统5.5喷头及控制配件,2.报警阀作用：开启和关闭管网的水流，传递控制信号至控制系统并启动水力警铃直接报警。有湿式、干式、干湿式和雨淋式4种类型。a.湿式报警阀：用于湿式自动喷水灭火系统；,图,第5章建筑消防给水系统5.5喷头及控制配件,b.干式报警阀：用于干式自动喷水灭火系统，由湿式、干式报警阀依次连接而成，在温暖季节用湿式装置，在寒冷季节则用干式装置；c.雨淋阀：用于雨淋、预作用、水幕、水喷雾自动喷水灭火系统。,图,第5章建筑消防给水系统5.5喷头及控制配件,3.水流报警装置水流报警装置主要有：水力警铃、水流指示器和压力开关。,第5章建筑消防给水系统5.5喷头及控制配件,(1)水力警铃主要用于湿式喷水灭火系统，宜装在报警阀附近(连接管不宜超过6m)。作用原理:当报警阀打开消防水源后，具有一定压力的水流冲动叶轮打铃报警。水力警铃不得由电动报警装置取代。,(2)水流指示器作用步骤:某个喷头开启喷水或管网发生水量泄漏时，管道中的水产生流动；引起水流指示器中桨片随水流而动作；接通延时电路后，继电器触电吸合发出区域水流电信号，送至消防控制室。,(3)压力开关作用原理：在水力警铃报警的同时，依靠警铃管内水压的升高自动接通电触点，完成电动警铃报警，向消防控制室传送电信号或启动消防水泵。,(4)延迟器定义：是一个罐式容器，安装于报警阀与水力警铃(或压力开关)之间。用途：防止由于水压波动原因引起报警阀开启而导致的误报。报警阀开启后，水流需经30s左右充满延迟器后方可冲打水力警铃。,5.火灾探测器是自动喷水灭火系统的重要组成部分。目前常用的有感烟、感温探测器。a.感烟探测器:利用火灾发生地点的烟雾浓度进行探测；b.感温探测器：通过火灾引起的温升进行探测。火灾探测器布置在房间或走道的天花板下面，其数量应根据探测器的保护面积和探测区面积计算而定。,第5章建筑消防给水系统5.5喷头及控制配件,喷头的布置间距要求：在所保护的区域内任何部位发生火灾都能得到一定强度的水量。喷头的布置应根据天花板、吊顶的装修要求布置成正方形、长方形和菱形三种形式。,第5章建筑消防给水系统5.6喷头及管网布置,喷头正方形布置X=B=2Rcos45o,X,X,X,X/2,B/2,B,R,喷头长方形布置,A,A,A,A/2,B/2,B,喷头长方形布置A2+B24R2,B=2Rcos30ocos30o喷头菱形布置A=4Rcos30osin30o,A,A,A,A/2,B/3,B,B,主配水管,配水支管,配水立管,供水管,管段名称,配水干管,喷水管网几种布置,一般情况每根支管上设置的喷头不宜多于8个，一个报警阀控制的喷头数不宜超过规范所规定的数量,管网水力计算目的：确定管网各管段管径、计算管网所需的供水压力、确定高位水箱的设置高度和选择消防水泵。对于燃烧物热量大、火灾危险严重场所的管道计算及开式雨淋(水幕)系统的管道水力计算，可采用逐点计算法。对于轻级和中级危险系统的计算，可采用作用面积计算法简化计算过程。,第5章建筑消防给水系统5.7管网水力计算,1建筑物火灾危险等级轻危险级、中危险级（级和级）、严重危险级（级和级）仓库危险级（级、级、级）。2自动喷水灭火系统设计的基本数据民用建筑和工业厂房设计基本数据（见下表）。,第5章建筑消防给水系统5.7管网水力计算,3.水力计算的步骤1）判断保护对象的性质、划分危险等级和选择系统。2）确定作用面积和喷水强度。3）确定喷头的形式和保护面积。4）确定作用面积的形状。5）确定作用面积内的喷头数。6）确定第一个喷头的压力和流量。7)依次计算各管段的流量和水头损失，直到作用面积内最后一个喷头为止，以后管段流量不再增加，仅计算水头损失；8)计算系统供水压力，选择水泵。,4水力计算公式1）系统的设计流量系统理论计算流量：,2）喷头的出流量,4水力计算公式,3）水头损失除吊顶型喷头及吊顶下安装的喷头外，直立型、下垂型标准喷头，其溅水盘与顶板的距离，不应小于75mm，不应大于150mm,4）系统供水压力或水泵所需扬程,5.作用面积法计算：在计算系统流量时，仅包括作用面积内的喷头才计算喷水量.对轻危险级和中危险级建筑物、构筑物的自动喷水灭火系统,假定作用面积内每只喷头的喷水量相等，均以最不利点喷头喷水量取值。进行水力计算时，应保证任意作用面积内平均喷水强度不小于规定值，最不利点处作用面积内任意4个喷头组成的保护面积内平均喷水强度不应小于喷水强度规定值的85。,计算方法如下：选择最不利位置，划作用面积。水力计算选择最不利点处作用面积宜选择矩形，其长边应平行配水支管，其长度不宜小于作用面积平方根1.2倍。实际作用面积为160m2，共布15个喷头。每个喷头流量：作用面积内喷头洒水量：理论流量：,作用面积内平均喷水强度按公式校核作用面积内任意四个喷头的实际保护面积内的平均喷水强度不小于规定值的85%。从系统最不利点开始进行编号（节点包括作用面积内及以后管段喷头处，管道分支连接处及变径处），直至水泵处。从节点1开始，直至水泵吸水池为止，进行水力计算。管段流量仅计算在作用面积范围内的喷头，作用面积外喷头不计在内。,例某总建筑面积小于5000m2的商场内最不利配水区域的喷头布置如图所示，试确定自动喷水灭火系统的设计流量。,解：由表规范附录A（P396附录3.6）可知，设置场所的火灾危险等级为中危险级I级，要求的喷水强度为6L/(min.m2)，作用面积为160m2，由图可知l只喷头的保护面积等于12m2。因此作用面积内的喷头数应为1601213.3只，取14只。实际作用面积为1412168m2。作用面积的平方根等于12.6m，作用面积长边的长度不应小于1.212.615.1m，根据喷头布置情况，实际取16m。喷头1为最不利喷头，实际作用面积为下图中虚线所包围的面积。,参照表规范表8.0.7确定各管段直径，标注在上图中（自动喷水灭火系统设计规范）第一个喷头的流量：q161272L/min第一个喷头的工作压力：依次计算管段流量、流速、水头损失、喷头压力、喷头出流量，列入表,水力计算表,表中括号内的数值为支管流量，节点9以后的管径和流量均不再变化，系统的设计流量为23.73Ls。,2）特性系数法1、自喷系统的总用水量水箱供水：贮存在屋顶水箱中，用于火灾初期建筑自救（10分钟）。贮水池供水：贮存在消防水池中，由水泵送往管网。2、自喷系统的管网水力计算（1）用经验法确定管径根据管段上喷头数目确定管径,根据管段上喷头数目确定管径,（2）最不利供水时的流量分配从系统设计最不利点喷头开始，沿程计算各喷头的压力、喷水量和管段的累积流量、水头损失，直至某管段累积流量达到设计流量为止。此后的管段中流量不再累计，仅计算水头损失。,特性系数法计算所使用的公式,最不利点（H1=5mH20）,支管流量分配公式,喷头出流量q=k（H）1/2K：喷头流量系数（玻璃球喷头K=0.133）H：喷头处水压（KPa）,设管路1-5-6为管路，a-d6为管路管路：q1=k（H1）1/2q2=k（H2）1/2，H2=H1+h1-2,q3=k（H3）1/2，H3=H2+h2-3q4=k（H4）1/2，H4=H3+h3-4Q4-5=q1+q2+q3+q4h4-5=A4-5L4-5Q4-52（1）H5=H4+h4-5，H6=H5+h5-6对于管路：hd-6=Ad-6Ld-6Qd-62=H6-Hd（2）假设管路和管路的水力条件相同，即A4-5=Ad-6，L4-5=Ld-6则有h4-5/hd-6=Q4-52/Qd-62,Qd-6=Q4-5（hd-6/h4-5）1/2=Q4-5（H6Hd）/（H5H4）1/2=Q4-5（H6/H5）1/2（根据经验）=Q5-6（H6/H5）1/2（3）（3）式说明：在节点6处流量发生分支时，不是在管路和管路中均匀分配的，管路的流量是管路的流量的（H6/H5）1/2倍。因此Q6-7=Q5-61+（H6/H5）1/2同理Q7-8=Q6-71+（H7/H6）1/2Q8-9=Q7-81+（H8/H7）1/2,以此类推。直至某管段的流量达到（超过）系统的流量规定值，后面管段的流量不再累加（维持不变）。3、流速和喷水强度的校核A流速校核V5m/s（个别情况下支管流速10m/s）B喷水强度校核管网末端4个喷头作用面积内的喷水强度需满足表3.14的规定。,4、计算最不利管路的水头损失沿程水头损失h=ALQ2局部水头损失按20%h估算。5、系统（引入管或消防水泵处）所需压力HPB=HP+HPJ+hP+HKPHP：最不利洒水喷头的流出水头；HPJ：引入管起点（贮水池最低水位）至最不利点的高差；hP：最不利管路的水头损失；HKP：水流通过报警阀的水头损失（参看设计手册）。,干粉灭火系统定义：以干粉作为灭火剂的灭火系统。干粉