消火栓给水系统的水力计算与布置.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 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 作用原理 当喷头的保护区域内发生火灾时 火焰或热气流上升 使布置在吊顶下的喷头周围温度升高 当温度升高至预定限度时 易熔锁片熔化或玻璃球爆炸 管中的压力水冲开阀片 自动喷射在布水盘上 溅成花篮状水幕淋下 扑灭火焰 第3章建筑消防给水系统3 3自动喷水灭火系统及布置 组成 水源 供水设备 闭式喷头 供水管网 报警阀 火灾探测报警系统等 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 适用范围 1 火灾危险性较大 起火蔓延很快的场所 2 容易自燃 同时无人管理的仓库 3 对消防要求较高的建筑或个别房间 设置原则 见P75表3 3 1 第3章建筑消防给水系统3 3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3章建筑消防给水系统3 3自动喷水灭火系统及布置3 3 1自动喷水灭火系统及组成 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3章建筑消防给水系统3 3自动喷水灭火系统及布置3 3 1自动喷水灭火系统及组成 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3章建筑消防给水系统3 3自动喷水灭火系统及布置3 3 1自动喷水灭火系统及组成 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3章建筑消防给水系统3 3自动喷水灭火系统及布置3 3 1自动喷水灭火系统及组成 第3章建筑消防给水系统3 3自动喷水灭火系统及布置3 3 1自动喷水灭火系统及组成 末端试水装置 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 水流指示器 水力警铃 压力开关 电动警铃 感烟 感光装置 等组成 在这里单击鼠标左键播放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3章建筑消防给水系统3 3自动喷水灭火系统及布置3 3 1自动喷水灭火系统及组成 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4 C t 70 C的建筑物 湿式自动喷水灭火系统主要部件表 第3章建筑消防给水系统3 3自动喷水灭火系统及布置3 3 1自动喷水灭火系统及组成 Flash格式演示动画在这里单击鼠标左键播放1 在这里单击鼠标左键播放2 3 3 1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 3 3 1自动喷水灭火系统及组成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 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3章建筑消防给水系统3 3自动喷水灭火系统及布置3 3 1自动喷水灭火系统及组成 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3章建筑消防给水系统3 3自动喷水灭火系统及布置3 3 1自动喷水灭火系统及组成 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3章建筑消防给水系统3 3自动喷水灭火系统及布置3 3 1自动喷水灭火系统及组成 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3章建筑消防给水系统3 3自动喷水灭火系统及布置3 3 1自动喷水灭火系统及组成 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3章建筑消防给水系统3 3自动喷水灭火系统及布置3 3 1自动喷水灭火系统及组成 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3章建筑消防给水系统3 3自动喷水灭火系统及布置3 3 1自动喷水灭火系统及组成 1 喷头 图 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3章建筑消防给水系统3 3自动喷水灭火系统及布置3 3 2喷头及控制配件 1 喷头 第3章建筑消防给水系统3 3自动喷水灭火系统及布置3 3 2喷头及控制配件 a 玻璃球洒水喷头 b 易熔合金洒水喷头闭式喷头构造图 标准喷头 边墙型喷头 快速响应形喷头 吊顶隐蔽型喷头 高速水雾喷头返回 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 图在这里单击鼠标左键播放用于湿式自动喷水灭火系统 第3章建筑消防给水系统3 3自动喷水灭火系统及布置3 3 2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 图用于雨淋 预作用 水幕 水喷雾自动喷水灭火系统 第3章建筑消防给水系统3 3自动喷水灭火系统及布置3 3 2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3章建筑消防给水系统3 3自动喷水灭火系统及布置3 3 2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3章建筑消防给水系统3 3自动喷水灭火系统及布置3 3 3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 B2 4R2 B 2Rcos30ocos30o喷头菱形布置A 4Rcos30osin30o A A A A 2 B 3 B B 1 管网布置形式侧边布置中央布置 2 管道负荷a 每根配水支管或配水管的管径均不应小于25mm b 配水支管上的喷头数应符合下列要求 轻危险级和普通危险级建筑物不应超过8个 严重危险级建筑物不应超过6个 第3章建筑消防给水系统3 3自动喷水灭火系统及布置3 3 4管网的布置 第3章建筑消防给水系统3 3自动喷水灭火系统及布置3 3 4管网的布置 3 管道排水喷水系统的管道应设有不小于0 002的坡度坡向立管 以便泻空 配水干管 主配水管 配水支管 配水立管 供水管 管段名称 自动喷水灭火系统的基本设计参数 喷水强度 作用面积 喷头工作压力 喷水强度 在单位时间内向保护区域的单位面积上或保护对象的单位长度上所喷洒的最小水量 L m2 min或L m s 作用面积 一次火灾中系统按喷水强度保护的最大面积 m2 喷头工作压力 第3章建筑消防给水系统3 4自动喷水灭火系统的水力计算3 4 2管网水力计算 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3章建筑消防给水系统3 4自动喷水灭火系统的水力计算3 4 2管网水力计算 水力计算的方法有 作用面积计算法 特性系数计算法作用面积计算法 特性系数计算法主要不同点 作用面积法是假定作用面积内每只喷头的喷水量相等 各喷头的喷水量均按最不利点喷头的工作压力和流量来考虑 适用于轻危险级和中危险级建 构筑物 特性系数法是从系统设计最不利点喷头开始 考虑管路的水头损失 每只喷头的压力 喷水量均不同 适用于严重危险级建 构筑物 第3章建筑消防给水系统3 4自动喷水灭火系统的水力计算3 4 2管网水力计算 特性系数计算法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 第3章建筑消防给水系统3 4自动喷水灭火系统的水力计算3 4 2管网水力计算 特性系数计算法2 自喷系统的管网水力计算 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 第3章建筑消防给水系统3 4自动喷水灭火系统的水力计算3 4 2管网水力计算 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 d 6为管路 管路 管路 末端4个喷头及作用面积 管路 q1 k H1 1 2q2 k H2 1 2 H2 H1 h1 2q3 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 第3章建筑消防给水系统3 4自动喷水灭火系统的水力计算3 4 2管网水力计算 Qd 6 Q4 5 hd 6 h4 5 1 2 Q4 5 H6 Hd H5 H4 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 6 1 H6 H5 1 2 同理Q7 8 Q6 7 1 H7 H6 1 2 Q8 9 Q7 8 1 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 第3章建筑消防给水系统3 4自动喷水灭火系统的水力计算3 4 2管网水力计算 3 流速和喷水强度的校核A流速校核V 5m 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4 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 第3章建筑消防给水系统3 4自动喷水灭火系统的水力计算3 4 2管网水力计算 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 第3章建筑消防给水系统3 4自动喷水灭火系统的水力计算3 4 2管网水力计算 6 自动喷洒灭火系统的设计步骤 1 根据建筑要求进行喷头和洒水管网的布置 绘制平面图和系统图 2 确定洒水管网的各段管径 3 选择最不利管路 或最不利作用面积 用特性系数法 或作用面积法 进行流量分配 4 计算最不利管路中的水头损失 5 校核流速及喷水强度 6 计算 校核 自喷系统所需压力 选择消防泵 第3章建筑消防给水系统3 4自动喷水灭火系统的水力计算3 4 2管网水力计算 特性系数法 危险等级 选择喷头 布置管网 确定最不利喷头 按喷头处的压力定流量q喷 B H 0 5 计算喷头累加流量Q喷 q喷 确定系统设计流量Q系 1 15 1 30 Q喷 按沿程计算损失 选泵及减压设施 校核所布管网管径及流速是否符合 否则调整作用面积内每个喷头的流量随压力不同而变化 作用面积内管段累计流量达设计流量定流量 最不利管网工作压力定压力 第3章建筑消防给水系统3 4自动喷水灭火系统的水力计算3 4 2管网水力计算 作用面积法 危险等级 选择喷头 布置管网 确定最不利点及最不利作用面积 计算喷头出流量Q喷 S喷q强或Q喷 k喷 10p喷 0 5 确定系统设计流量Q系 1 15 1 30 nQ喷 60 按沿程计算损失 选泵及减压设施 校核所布管网管径及流速是否符合 否则调整作用面积内每个喷头的流量相同 作用面积内的喷头达设计流量定流量 最不利管网工作压力定压力 干粉灭火系统定义 以干粉作为灭火剂的灭火系统 干粉灭火剂 一种干燥的 易于流动的细微粉末 当被用于扑救燃烧物时 会形成粉雾而扑灭燃烧物料表面火灾 灭火剂分类 1 普通型干粉 BC类干粉 2 多用途干粉 ABC类干粉 3 金属专用灭火剂 D类火灾专用干粉 第3章建筑消防给水系统3 5其他固定灭火设施简介3 5 1干粉灭火系统 手提式干粉灭火器 推车式灭火器 泡沫灭火系统工作原理 应用泡沫灭火剂 使其与水混溶后产生一种可漂浮 粘附在可燃 易燃液体 固体表面 或者充满某一着火物质的空间的物质 达到隔绝 冷却燃烧物质灭火 灭火剂类型 1 化学泡沫灭火剂2 蛋白质泡沫灭火剂3 合成型泡沫灭火剂 第3章建筑消防给水系统3 5其他固定灭火设施简介3 5 2泡沫灭火系统 卤代烷灭火系统定义 把具有灭火功能的卤代烷碳氢化合物作为灭火剂的消防系统称为卤代烷灭火系统 卤代烷灭火剂的分类 1 一氯一溴甲烷 CH2ClBr 简称1011 2 二氟二溴甲烷 CF2Br2 简称1202 3 二氟一氯一溴甲烷 CF2ClBr 简称1211 4 三氟一溴甲烷 CF3Br 简称1301 5 四氟二溴乙烷 C2F4Br2 简称2402 第3章建筑消防给水系统3 5其他固定灭火设施简介3 5 3卤代烷灭火系统 二氧化碳灭火系统特点 在这里单击鼠标左键播放二氧化碳灭火系统是一种物理的 没有化学变化的气体灭火系统 优点 不污损保护物 灭火快 空间淹没效果好 缺点 造价高 灭火时对人体有害 灭火剂类型 全淹没系统 半固定系统 局部应用系统和移动式系统 第3章建筑消防给水系统3 5其他固定灭火设施简介