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建筑设备 主编 第2章建筑消防给水 2 1普通消防系统2 2自动灭火系统2 3高层建筑消防 2 1普通消防系统 2 1 1普通消防系统的分类及组成1 系统分类 1 低压制给水系统管网内保持一般建筑内的生活用水压力 室外消火栓栓口处的水压从室外设计地面算起不应小于0 1MPa 或10 0mH2O 2 高压制给水系统给水管网内的压力应保证当消防用水量达到最大 且水枪在任何位置时 其水枪充实水柱仍不小于10 0m 3 临时高压制给水系统泵站内加设消防水泵 平时低压供水 火灾时 起动消防水泵 大量用于住宅小区 工厂 或高层建筑等各种消防系统中 2 系统组成消火栓系统也称为普通消防系统 由水源 管网 消火栓设备 消防水泵接合器 加压贮水设备等组成 2 1普通消防系统 1 水源消防用水可由城市给水管网 天然水源或消防水池供给 2 管网消火栓给水管网由消防竖管 干管 支管组成 管网布置成环状或枝状 如图2 1所示 图2 1消水栓给水管网a 直接供水的室内消火栓给水系统 1 室内消火栓2 室内消防立管3 干管4 进户管5 水表井6 止回阀7 旁通管及阀门b 设有消防水泵及水箱的室内消火栓给水系统 1 室内消火栓2 消防立管3 干管4 进户管5 水表井6 旁通管及阀门7 止回阀8 水箱9 水泵10 水泵接合器11 安全阀 2 1普通消防系统 图2 2单口消火栓 3 消火栓设备消火栓设备有消火栓 也称为消防龙头 水带和 2 1普通消防系统 水枪 一般安装于消防箱内 并应设置永久性固定标识 1 消火栓 2 水带 3 水枪 图2 3消防软管卷盘 2 1普通消防系统 4 消防软管卷盘及轻便消防水龙又名消防水喉 消防卷盘 图2 4消防水泵接合器a SQ型地上式b SQ型地下式c SQ型墙壁式1 法兰短管2 弯管3 升降式单向阀4 放水阀5 安全阀6 闸阀7 进水接口8 本体9 法兰弯管 2 1普通消防系统 5 消防水泵接合器它是消防车向建筑内消防管网送水的接口设备 6 加压贮水设备1 消防贮水池当生产 生活用水量达到最大时 市政给水管道或天然水源不能满足室内外消防用水量 或市政给水管道为枝状 只有一条进水管 且室内外消防用水量之和大于25L s时 应设置消防贮水池 当室外给水管网能保证室外消防用水量时 消防贮水池的有效容量应满足在火灾延续时间内室内消防用水量的要求 当室外给水管网不能保证室外消防用水量时 消防贮水池的有效容量应满足在火灾延续时间内室内消防用水量与室外消防用水量不足部分之和的要求 2 1普通消防系统 当室外给水管网供水充足 且在火灾情况下能保证连续补水时 消防贮水池的容量可减去火灾延续时间内补充的水量 补水量应经计算确定 且补水管的设计流速不宜大于2 5m s 消防贮水池的补水时间不宜超过48h 对于缺水地区或独立的石油库区 不应超过96h 2 消防水箱设置临时高压给水系统的建筑物应设置消防水箱 包括气压水罐 水塔 分区给水系统的分区水箱 3 消防水泵消防水泵应设置备用泵 其工作能力不应小于最大一台消防工作泵 2 1 2室内消火栓的设置范围按照GB50016 2006 建筑设计防火规范 下称为 建规 规定 下列建筑应设置DN65mm的室内消火栓 2 1普通消防系统 1 建筑占地面积大于300m2的厂房 仓库 2 体积大于5000m3的车站 码头 机场的候车 船 机 楼 展览管 商店 旅馆 病房楼 门诊楼 图书馆等建筑 3 特等 甲等剧场 超过800个座位的其他等级的剧场和电影院等 超过1200个座位的礼堂 体育馆等 4 超过五层或体积大于10000m3的办公楼 教学楼 非住宅类居住建筑等其他民用建筑 5 超过七层的住宅应设置室内消火栓系统 当确有困难时 可只设置干式消防竖管和不带消火栓箱的DN65mm的室内消火栓 2 1 3室内消火栓管网的布置按照 建规 的要求 室内消防管网的布置应符合以下要求 2 1普通消防系统 1 室内消火栓给水管网宜与自动喷水灭火系统的管网分开设置 当合用消防泵时 供水管路应在报警阀前分开设置 2 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 如图2 1b所示 且至少应有两条进水管与室外管网或消防水泵连接 3 室内消防立管直径不应小于100mm 4 室内消防给水管道应采用阀门分成若干独立段 5 高层厂房 仓库 设置室内消火栓且层数超过四层的厂房 仓库 设置室内消火栓且层数超过五层的公共建筑 其室内消火栓给水系统应设置消防水泵接合器 6 消防用水与其他用水合用的室内管道 当其他用水达到最大小时流量时 应仍能保证供应全部消防用水量 2 1普通消防系统 7 允许直接吸水的市政给水管网 当生产 生活用水量达到最大 且仍能满足室内外消防用水量时 消防泵宜直接从市政给水管网吸水 8 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 管道中充满空气 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 2 1 4室内消火栓的布置1 消火栓的保护半径按照灭火的要求 从水枪喷出的水流不仅应该达到火焰产生处 而且应该能够击灭火焰 2 消火栓的设置间距如图2 5所示 室内消火栓的布置形式有单排单股水柱 单排两股水柱 多排两股 多排单股等形式 2 1普通消防系统 图2 5消火栓的设置间距a 单排单股水柱达到室内任何部位b 单排两股水柱达到室内任何部位c 多排单股水柱达到室内任何部位d 多排两股水柱达到室内任何部位 2 1普通消防系统 1 建筑高度小于或等于24 0m 且体积小于或等于5000m3的多层仓库 可采用单支水枪充实水柱到达室内任何部位 其他建筑 应保证两股充实水柱达到室内任何部位 当采取单排布置时 见 消火栓的布置间距为3 消火栓的布置室内消火栓应布置在显而易见 易于操作的部位 且能保证所设置的消火栓水枪的充实水柱达到室内任何着火点 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 单元式 塔式住宅的消火栓宜设置在楼梯间的首层和各层楼层休息平台上 当设两根消防竖管确有困难时 可设一根消防竖管 但必须采用双口型消火栓 2 1普通消防系统 3 消防电梯间前室内应设置消火栓 4 冷库内的消火栓应设置在常温穿堂或楼梯间内 5 高层厂房 仓库 高架仓库和甲 乙类厂房中室内消火栓的间距不应大于30 0m 其他单层和多层建筑中室内消火栓的间距不应大于50 0m 6 同一建筑物内应采用统一规格的消火栓 水枪和水带 7 高层厂房 仓库 和高位消防水箱静压不能满足最不利点消火栓水压要求的其他建筑 应在每个室内消火栓处设置直接起动消防水泵的按钮 并应有保护设施 8 室内消火栓栓口处的出水压力大于0 5MPa时 应设置减压设施 静水压力大于1 00MPa时 应采用分区给水系统 见本章2 3节所述 2 1普通消防系统 9 设有室内消火栓的建筑 如为平屋顶时 宜在平屋顶上设置试验和检查用的消火栓 2 2自动灭火系统 2 2 1自动灭火系统的设置原则自动灭火系统在火灾发生后 能自动启动喷水 气 灭火 可以有效地扑灭初期火灾 有较强的灭火能力 成功率达到95 以上 表2 1自动灭火系统设置原则 1 特等 甲等或超过1500个座位的其他等级的剧院和超过2000个座 2 2自动灭火系统 位的会堂或礼堂的舞台口 以及与舞台相连的侧台 后台的门窗洞口2 应设防火墙等防火分隔物而无法设置的局部开口部位3 需要冷却保护的防火卷帘或防火幕的上部1 火柴厂的氯酸钾压碾厂房 建筑面积大于100m2生产 使用硝化棉 喷漆棉 火胶棉 赛璐珞胶片 硝化纤维的厂房2 建筑面积超过60m2或储存量超过2t的硝化棉 喷漆棉 火胶棉 赛璐珞胶片 硝化纤维的仓库3 日装瓶数量超过3000瓶的液化石油气储配站的灌瓶间 实瓶库4 特等 甲等或超过1500个座位的其他等级的剧院和超过2000个座位的会堂或礼堂的舞台的葡萄架下部 2 2自动灭火系统 5 建筑面积大于或等于400m2的演播室 建筑面积大于或等于500m2的电影摄影棚6 乒乓球厂的轧坯 切片 磨球 分球检验部位1 单台容量在40MVA及以上的厂矿企业油浸电力变压器 单台容量在90MVA及以上的油浸电厂电力变压器 或单台容量在125MVA及以上的独立变电所油浸电力变压器2 飞机发动机试验台的试车部位1 国家 省级或人口超过100万人的城市广播电视发射塔楼内的微波机房 分米波机房 米波机房 变配电室和不间断电源 UPS 室2 国际电信局 大区中心 省中心和一万路以上的地区中心内的长途程控交换机房 控制室和信令转接点室 2 2自动灭火系统 3 两万线以上的市话汇接局和六万门以上的市话端局内的程控交换机房 控制室和信令转接点室4 中央及省级治安 防灾和网局级及以上的电力等调度指挥中心内的通信机房和控制室5 主机房建筑面积大于或等于140m2的电子计算机房内的主机房和基本工作间的已记录磁 纸 介质库6 中央和省级广播电视中心内建筑面积不小于120m2的音像制品仓库7 国家 省级或藏书量超过100万册的图书馆内的特藏库 中央和省级档案馆内的珍藏库和非纸质档案库 大 中型博物馆内的珍品仓库 一级纸绢质文物的陈列室8 其他特殊重要设备室 2 2自动灭火系统 2 2 2自动喷水灭火系统分类自动喷水灭火系统由洒水喷头 报警阀组 水流报警装置 水流指示器或压力开关 等组件 以及管道 供水设施组成 并在发生火灾时 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 图2 6自动喷水灭火系统分类 2 2自动灭火系统 1 湿式自动喷水灭火系统湿式系统由闭式洒水喷头 水流指示器 湿式报警阀组 以及管道和供水设施等组成 准工作状态时管道内充满用于启动系统的有压水的闭式系统 如图2 7所示 图2 7湿式自动喷水灭火系统a 系统组成示意图b 工作流程图1 消防水池2 消防泵3 管网4 控制蝶阀5 压力表6 湿式报警阀7 泄放试验阀8 水力指示器9 喷头10 高位水箱 稳压泵或气压给水设备11 延时器12 过滤器13 水力警铃14 压力开关15 预警控制器16 非标控制箱17 水泵起动箱18 探测器19 消防水泵接合器 2 2自动灭火系统 2 干式自动灭火系统准工作状态时配水管道内充满用于启动系统的有压气体的闭式系统 图2 8干式自动灭火系统1 供水管2 总闸阀3 干式报警器4 供水压力表5 试验用截止阀6 排水截止阀7 过滤器8 报警压力开关9 水力警铃10 空压机11 止回阀12 系统压力表13 安全阀14 压力控制器15 火灾收信机16 闭式喷头17 火灾报警装置18 水箱 2 2自动灭火系统 3 预作用自动喷水灭火系统该系统主要由闭式喷头 管网系统 预作用阀组充气设备 供水设备 火灾探测报警系统等组成 4 雨淋喷水系统由火灾自动报警系统或传动管控制 自动开启雨淋报警阀和起动供水泵后 向开式洒水喷头供水的自动喷水灭火系统 也称开式系统 如图2 9所示 图2 9雨淋喷水系统1 供水闸阀2 雨淋阀3 出水闸阀4 雨淋管网充水截止阀5 放水截止阀6 试水闸阀7 溢流截止阀8 检修截止阀9 稳压止回阀10 传动管网注水截止阀11 3小孔闸阀12 试水截止阀13 电磁阀14 传动管网检修截止阀15 传动管网压力表16 供水压力表17 泄压截止阀18 火灾收信控制器19 开式喷头20 闭式喷头21 火灾探测器22 钢丝绳23 易熔锁片24 拉紧弹簧25 拉紧连接器26 固定挂钩27 传动阀门28 放气截止阀 2 2自动灭火系统 5 水幕系统该系统由开式洒水喷头或水幕喷头 雨淋报警阀组或感温雨淋阀 以及水流报警装置 水流指示器或压力开关 等组成 用于挡烟阻火和冷却分隔物的喷水系统 6 水喷雾灭火系统该系统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 1 采用泡沫灭火剂强化闭式系统性能 2 雨淋系统前期喷水控火 后期喷泡沫强化灭火效能 3 雨淋系统前期喷泡沫灭火 后期喷水冷却防止复燃 2 2 3气体灭火系统简介1 七氟丙烷 HFC 227ea 灭火系统 特点灭火剂七氟丙烷HFC 227ea的化学分子式为CF3CHFCF3 其质量应符合的要求 2 2自动灭火系统 表2 2灭火剂七氟丙烷的技术指标 适用范围七氟丙烷灭火系统可用于扑救电气火灾 液体火灾以及可熔化的固体火灾 固体表面火灾 灭火前应能切断气源的气体火灾 系统工作原理该系统根据使用要求 分为单元独立自动灭火系统和组合分配系统 2 2自动灭火系统 图2 10单元独立自动灭火系统示意图1 灭火剂钢瓶2 容器阀3 电磁型驱动器4 气动型机械型组合驱动器5 灭火剂管道6 安全阀7 信号反馈装置8 喷嘴9 火灾探测器10 警铃11 手动报警按钮12 紧急离开现场警告闪灯13 手动释放开关 锁匙型 14 系统暂停开关15 警报器16 气体释放警告闪灯17 火灾报警气体灭火控制盘18 控制线路I 火灾保护区 2 2自动灭火系统 1 单元独立自动灭火系统 2 组合分配灭火系统 图2 11组合分配灭火系统示意图1 灭火剂钢瓶组2 容器阀3 气动型机械型组合驱动器4 高压软管5 液流止回阀6 集流管7 启动软管8 气体止回阀9 选择阀10 灭火剂管道11 信号反馈装置12 火灾探测器13 喷嘴14 安全阀15 闸刀式电磁型驱动气体容器阀16 启动钢瓶17 警铃18 手动报警按钮19 紧急离开现场警告闪灯20 手动释放开关 锁匙型 21 系统暂停开关22 警报器23 气体释放警告闪灯24 火灾报警气体灭火控制盘25 控制线路 1号火灾保护区 2号火灾保护区 2 2自动灭火系统 安全要求1 防护区应有足够宽的疏散通道和出口 保证人员在30s内能撤出防护区 2 经常有人工作的防护区 当人员不能在30s内撤出时 防护区七氟丙烷的灭火设计含量必须不大与9 3 防护区的疏散通道及出口 应设应急照明与疏散指示标志 4 防护区的入口处应设火灾声 光报警器和灭火剂喷放指示的门灯 以及防护区采用了七氟丙烷保护的标志牌 5 防护区的门应向外开启 并能自行关闭 疏散出口的门 必须能从防护区内打开 2 2自动灭火系统 6 灭火后的防护区应通风换气 地下防护区和无窗或设固定窗扇的地上防护区 应设机械排风装置 排风口宜设在防护区的下部并应直通室外 7 地下储瓶间应设机械排风装置 排风口应设下部直通室外 8 凡经过有爆炸危险的场所的管网系统 应设防静电接地 2 IG541混合气体自动灭火系统 特点 IG541混合气体灭火剂是由 体积分数 52 氮 40 氩 8 二氧化碳三种气体组成 是一种无色 无味 无毒 不导电的气体 适用范围IG541混合气体灭火系统可用于扑救电气火灾 液体火灾或可熔化的固体火灾 固体表面火灾及灭火前能切断气源的气体火灾 2 2自动灭火系统 系统组成该系统由灭火剂储甁组 含压力表 瓶头阀 气动手动启动头 选择阀 止回阀 气控止回阀 集流管安全阀 低压泄压阀 减压装置 压力继电器 电磁先导阀 启动气瓶组 含气瓶阀 压力表 喷嘴 瓶组架 管道系统及自动报警灭火控制系统等组成 3 二氧化碳自动灭火系统二氧化碳灭火剂具有毒性低 不污损设备 绝缘性能好 灭火能力强等特点 2 2 4自动喷水灭火系统主要部件1 喷头 1 闭式喷头 见图2 12 其封闭方式有两种 2 2自动灭火系统 图2 12闭式喷头构造示意图a 玻璃球洒水喷头 1 支架2 玻璃球3 溅水盘4 喷水口b 易熔合金洒水喷头 1 支架2 合金锁片3 溅水盘c 直立型d 下垂型e 边墙型 立式 水平式 f 吊顶型 1 支架2 装饰罩3 吊顶g 普通型h 干式下垂型 1 热敏感元件2 钢球3 钢球密封圈4 套筒5 吊顶6 装饰罩 2 2自动灭火系统 1 低熔点合金锁片封闭式 2 玻璃球式 2 开式喷头按用途分为开启式 水幕式 喷雾式 如图2 13所示 3 特殊型有适用于需降低水渍损失场所的自动启闭洒水喷头 适用于要求启动时间短 且场所要求快速反应洒水喷头 适用于高架库房等火灾危险等级高的场所的大水滴洒水喷头等 图2 13开式喷头构造示意图a 开启式洒水喷头b 水幕喷头c 喷雾喷头1 双臂下垂型2 单臂下垂型3 双臂直立型4 双臂边墙型5 双隙式6 单隙式7 窗口式8 檐口式9 10 高速喷雾式11 中速喷雾式 2 2自动灭火系统 2 报警阀其作用原理是 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 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 1 水力警铃它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 2 水流指示器其作用步骤 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 3 压力开关其作用原理是 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起动消防水泵 2 2自动灭火系统 4 延迟器延迟器是一个罐式容器 安装于报警阀与水力警铃 或压力开关 之间 用于防止由于水压波动原因引起报警阀开启而导致的误报 5 火灾探测器它是自动喷水灭火系统的重要组成部分 目前常用的有感烟探测器 感温探测器 2 2 5加压贮水设备1 消防水池自动喷水灭火系统用水应无污染 无腐蚀 无悬浮物 可由市政或企业的生产 消防给水管道供给 也可由消防水池或天然水源供给 并应确保持续喷水时间内的用水量 2 消防水泵系统应设独立的供水泵 并应按一台运行一台备用或二台运行一台备用比例设置备用泵 2 2自动灭火系统 3 消防水箱临时高压给水系统的自动喷水灭火系统 应设高位消防水箱 其贮水量应符合现行有关国家标准的规定 1 应设止回阀 并应与报警阀入口前管道连接 2 轻危险级 中危险级场所的系统 管径不应小于80mm 严重危险级和仓库危险级系统的管径不应小于100mm 2 2 6自动喷水灭火系统的布置与敷设1 管网 1 布置要求1 自动喷水灭火系统中设有两个及以上报警阀组时 报警阀组前宜设环状供水管道 2 配水管道的工作压力不应大于1 2MPa 并不应设置其他用水设施 2 2自动灭火系统 3 配水管道的布置 应使配水管入口的压力均衡 表2 3轻危险级 中危险级场所中配水支管 配水管控制的标准喷头数 为控制管道的水头损失和防止杂物堵塞管道 短立管及末端试水装置的连接管的最小管径不小于25mm 水平管道的安装宜有坡度 并坡向泄水装置 2 管材及接口要求为保证配水管道的质量 避免不必要的检修 要求报警阀出口后的管道采用热镀锌钢管或符合现行国家或行业标准及经过其他防腐处理的钢管 铜管以及薄壁不锈钢管 2 系统组件的布置与敷设 1 喷头 2 2自动灭火系统 喷头的布置要求 在所保护的区域内的任何部位发生火灾都能得到一定强度的水量 且布水均匀 图2 14喷头布置的几种形式a 正方形布置b 长方形布置c 菱形布置d 双排及水幕防火带平面布置1 单排2 双排3 防火带X 喷头间距R 喷头喷水半径A 长边喷头的间距B 短边喷头的间距 2 2自动灭火系统 2 喷头敷设 敷设在易损伤处时 应加设喷头防护罩 喷头的溅水盘与吊顶 门 窗 洞口 或障碍物 梁 通风管道 排管 桥架或不到顶的隔断 等应符合 喷规 及GB50261 2005 自动喷水灭火系统施工及验收规范 的相关要求 当喷头的公称直径小于10mm时 在配水干管或支管上安装过滤器 报警阀组自动喷水灭火系统应设报警阀组 保护室内钢屋架等建筑构件的闭式系统 应设独立的报警阀组 水幕系统应设独立的报警阀组或感温雨淋阀 2 2自动灭火系统 串联接入湿式系统配水干管的其他自动喷水灭火系统 应分别设置独立的报警阀组 其控制的喷头数计入湿式阀组控制的喷头总数 一个报警阀组控制的喷头数应符合下列规定 湿式系统 预作用系统不宜超过800只 干式系统不宜超过500只 当配水支管同时安装保护吊顶下方和上方空间的喷头时 应只将数量较多一侧的喷头计入报警阀组控制的喷头总数 连接报警阀进出口的控制阀应采用信号阀 雨淋阀组的电磁阀 其入口应设过滤器 报警阀组宜设在安全及易于操作的地点 报警阀距地面的高度宜为1 2m 2 2自动灭火系统 水力警铃的工作压力不应小于0 05MPa 并应符合下列规定 应设在有人值班的地点附近 与报警阀连接的管道 其管径应为20mm 总长不宜大于20m 3 水流指示器报警阀组控制的喷头只保护不超过防火分区面积的同层场所外 每个防火分区 每个楼层均应设水流指示器 4 压力开关雨淋系统和防火分隔水幕 其水流报警装置宜采用压力开关 使其控制稳压泵 并应能调节起停压力 5 末端试水装置每个报警阀组控制的最不利点喷头处 应设末端试水装置 其他防火分区 楼层均应设直径为25mm的试水阀 6 减压装置控制管道静压的区段宜分区供水或设减压阀 控制管道动压的区段宜设减压孔板或节流管 其结构见图2 15 以使各配水支管的水压均衡 2 2自动灭火系统 技术要求 图2 15减压孔板 节流管结构示意图a 减压孔板结构示意图b 节流管结构示意图 2 3高层建筑消防 2 3 1高层建筑消防的特点由于高层建筑功能复杂 室内装饰要求高 电器设备多 人员物资不易疏散 火灾安全隐患多 故高层建筑一旦着火 会造成重大的人员伤亡和财产损失 图2 16不分区的消防给水系统1 水池2 消防水泵3 水箱4 消火栓5 试验消火栓6 水泵接合器7 8 进水管 2 3高层建筑消防 2 3 2高层建