建筑消防给水系统ppt课件

.,第10章建筑消防给水系统,10.1.1建筑火灾10.1.2高、低层建筑和火灾救助原则10.1.3高层建筑防火分区、防烟分区及安全疏散10.1.4灭火剂10.1.5建筑消防系统,10.1建筑消防概述,10.2.1室内消火栓系统的组成10.2.2室内消火栓给水系统的给水方式10.2.3室内消火栓给水系统的布置10.2.4室内消火栓系统给水管网的水力计算,10.2室内消火栓给水系统,.,10.3.1概述10.3.2闭式自动喷水灭火系统10.3.3开式自动喷水灭火系统10.3.4自动喷水灭火系统给水管网的水力计算,10.3自动喷水灭火系统,10.1建筑消防概述,1.建筑火灾的发展过程可分为三个阶段：初起阶段；发展阶段；熄灭阶段。2.火灾蔓延的途径1)外墙窗口；2)内墙门；3)楼板的孔洞；4)建筑物封闭的空心处；5)闷顶；6)通风管道3.火灾烟气及其危害烟气的危害性主要体现在对人体的生理、视觉和心理危害。4.建筑火灾的种类根据国家标准GB49682008，火灾分为A、B、C、D、E、F六类。,10.1.1建筑火灾,10.1.2高、低层建筑和火灾救助原则,1.高、低层建筑的划分划分原则：主要取决于扑救火灾时消防设备的登高工作高度和消防车的供水高度。依据：我国目前登高消防车的最大工作高度约为24米。划分：根据消防登高设备的工作高度和消防车的供水高度，我国高层建筑的起始线为建筑高度24米，住宅建筑层数为10层。,2.高层民用建筑分类高层建筑应根据其使用性质、火灾危险性、疏散和扑救难度等进行分类，见表10-1。,3.建筑物的耐火等级根据建筑构件的燃烧性能和耐火极限，建筑物有不同的耐火等级要求。建筑设计防火规范(GB500162006)将工业与民用建筑的耐火等级划分为一、二、三、四级。高层建筑的耐火等级，只分为一级和二级，见表10-2。,4.不同高度建筑物的救助原则1）室内无消防给水系统的低层建筑依据建筑设计防火规范，建筑火灾主要靠消防车水泵或临时水泵抽吸室外水源（室外消防栓、消防水池、天然水源），接出消防水带和水枪直接灭火、控火。2）室内有消防给水系统的低层建筑室内消火栓主要扑灭初期火灾，其他同上。3）建筑高度为2450m的高层建筑应以室内“自救”为主，“外救”为辅。,10.1.3高层建筑防火分区、防烟分区及安全疏散,1防火分区定义：在建筑设计中，利用各种防火分隔设施，将建筑物的平面和空间分成的若干个分区。,竖向防火分隔设施：楼板、避难层、防火挑檐、功能转换层等。水平防火分隔设施：防火墙、防火门、防火窗、防火卷帘、防火幕和防火水幕等，建筑墙体客观上也发挥防火分隔作用。,2防烟分区定义：为了将烟气控制在一定的范围内，利用防烟隔断将一个防火分区划分成的多个小区。作用：防烟分区是对防火分区的细分，其作用是有效的控制火灾产生的烟气流动，但它无法防止火灾的扩散。划分：根据高规的规定设置排烟设施的走道及净高不超过6m的房间，要求划分防烟分区。防烟分区可通过挡烟垂壁、隔墙或从顶棚下突出不小于0.5m的梁来划分。一般每个防烟分区采用独立的排烟系统或垂直排烟道（竖井）进行排烟。每个防烟分区的建筑面积不宜超过500m2，且不应跨越防火分区。,3安全疏散建筑物发生火灾后，受灾人员需及时疏散到安全区域。疏散路线：第1阶段室内任一点到房间门口第2阶段房间门口至进入楼梯间的路程，即走廊内的疏散第3阶段楼梯间内疏散第4阶段出楼梯间进入安全区沿着疏散路线，各个阶段的安全性应当依次提高。,楼梯是建筑物中的主要垂直交通通道，根据防火要求可分为敞开楼梯间、封闭楼梯间、防烟楼梯间、避难层、消防电梯间前室及合用前室等几种型式。,1)敞开楼梯间一般指建筑物室内由墙体等围护构件构成的无封闭防烟功能，且与其他使用空间直接相通的楼梯间，图10.1。,图10-1普通敞开式楼梯间,2)封闭楼梯间指用具有一定耐火能力的墙体和门将楼梯与走廊分隔开，使之具有一定的防烟、防火能力的楼梯间，如图10.2所示。,图10-2封闭式楼梯间,3)防烟楼梯间是指能够防止烟气侵入的楼梯间。为了阻挡烟气直接进入楼梯间，在楼梯间出入口与走道间设有面积不小于规定数值的封闭空间，称作前室，并设有防烟设施；也可在楼梯间出入口处设专供防烟用的阳台、凹廊等。通向楼梯间及前室的门均为乙级防火门。防烟楼梯间的主要形式如图10-3所示。另外，根据高规的要求，有些建筑需要设置两座封闭或防烟楼梯间，当其平面布置十分困难时，允许设置防烟剪刀楼梯间。剪刀楼梯是在同一楼梯间内设置两个楼梯，要求楼梯之间设墙体分隔，形成两个互不相通的独立空间。,图10-3防烟楼梯间形式示意图(a)带封闭前室的防烟楼梯间(b)带凹廊的防烟楼梯间(c)带阳台的防烟楼梯间,图10.4防烟剪刀楼梯间,4）避难层高度100m以上的建筑,一旦发生火灾,要将建筑内的人员完全疏散到室外比较困难。因此,建筑高度超过100m的公共建筑,应设避难层,两个避难层之间,不宜超过15层。封闭式避难层应是无烟区。,5)消防电梯间前室消防电梯：消防人员扑灭火灾时的重要垂直通道。消防电梯间前室：为保证消防人员到达着火楼层之后，有一个较为安全的场所便于扑救，具有防火、防烟功能且面积不能少于规定数值的封闭空间，如图10.5所示。,图10.5消防电梯间前室,6)合用前室当布置受限或为节约空间时，防烟楼梯间和消防电梯可合用一个前室，该前室就称之为合用前室，如图10.6所示。,图10.6合用前室,10.1.4灭火剂,灭火剂的种类很多，有水、泡沫、卤代烷、二氧化碳和干粉等。不同的灭火剂，灭火作用不同。应根据不同的的燃烧物质，有针对性地使用灭火剂，才能使灭火成功。用水灭火，使用方便，器材简单，价格便宜，而且灭火效果好，因此，水仍是目前国内外的主要灭火剂。1.泡沫灭火剂2.二氧化碳灭火剂3.干粉灭火剂,1.泡沫灭火剂泡沫灭火剂是与水混溶，通过化学反应或机械方法产生泡沫进行灭火的药剂。泡沫灭火剂按其基料分为三类：化学泡沫灭火剂、以蛋白质为基料的泡沫灭火剂(包含普通蛋白泡沫、氟蛋白泡沫、抗溶性泡沫)、合成型泡沫灭火剂。灭火原理：它主要是在液体表面生成凝聚的泡沫漂浮层，起窒息和冷却作用,2.二氧化碳灭火剂二氧化碳灭火剂属液化气体灭火剂。主要依靠窒息作用和部分冷却作用灭火；是一种良好的灭火剂，灭火效果虽然稍差于卤代烷灭火剂，但其价格却是卤代烷灭火剂的几十分之一，二氧化碳灭火系统广泛用于国内外消防工程中。应用范围：液体火灾或石蜡、沥青等可熔化的固体火灾；固体表面火灾及棉毛、织物等固体深位火灾；电气火灾；贵重生产设备、仪表等严禁应用：硝化纤维、火药等含氧化剂的化学制品火灾；钾、钠等活波金属火灾；氰化钾等金属氰化物火灾。,3.干粉灭火剂喷射出来的粉末，浓度密集，颗粒微细，盖在固体燃烧物上能够构成阻碍燃烧的隔离层，同时析出不可燃气体，使空气中的氧气浓度降低，火焰熄灭。特性：干燥，易于流动的细微粉末，一般以粉雾的形式灭火。应用：多用于物料表面火灾的扑救。分类：BC类干粉(普通型干粉，用于易燃和可燃液体、气体和带电设备火灾)、ABC类干粉(多用型干粉，用于易燃和可燃液体、气体和带电设备火灾，还可用于一般固体火灾)、D类火灾专用干粉（金属火灾）。,10.1.5建筑消防系统分类,1.按我国目前消防登高设备的工作高度和消防车的供水能力分：低层建筑消防给水系统和高层建筑消防给水系统。2.按消防给水系统的救火方式分：消火栓系统和自动喷水灭火系统3.按消防给水压力分：高压、临时高压和低压消防给水系统。4.按消防给水系统的供水范围分：独立消防给水系统和区域集中消防给水系统。,10.2室内消火栓给水系统,10.2.1室内消火栓给水系统组成,由水枪、水龙带、消火栓、消防水喉、消防管道、消防水池、水箱、增压设备和水源等组成。当室外给水管网的水压不足时，应当设置消防水泵和消防水箱。,1.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,2.消防水喉这是一种重要的辅助灭火设备。按其设置条件有自救式小口径消火栓和消防软管卷盘两类。,自救水喉,3.屋顶消火栓为了检查消火栓给水系统上是否能正常运行及使本建筑物免受邻近建筑火灾的波及，在室内设有消火栓给水系统的建筑屋顶应设一个消火栓。可能冻结的地区，屋顶消火栓应设在水箱间或采取防冻措施。,4.水泵接合器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。,Flash格式演示动画在这里单击鼠标左键播放,5.减压设施设置：室内消火栓处的静水压力不应超过80mH2O，如超过时宜采用分区给水系统或在消防管网上设置减压阀。消火栓栓口处的出水压力超过50mH2O时，应在消火栓栓口前设减压节流孔板。作用：设置减压设施的目的在于保证消防贮水的正常使用和消防队员便于掌握好水枪。,6.消防水箱消防水箱对扑救初期火灾起着重要作用。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。,7.消防水泵设置：布置在水泵房内，水泵房一般设置在建筑底层。泵房出水管应有两条或两条以上与室内管网相连接。每台消防水泵应设有独立的吸水管，分区供水的室内消防给水系统，每区的进水管亦不应少于两条。在水泵的出水管上应装设试验与检查用的出水阀门。水泵安装应采用灌入式。消防水泵房应设有备用泵，且应有两个独立的电源或应备有发电设备。设置按钮、水流指示器等远距离启动消防水泵的设备。,8.消防水池适用条件：用于无室外消防水源情况下，贮存火灾持续时间内的室内消防用水量。设置：室外地下或地面上、室内地下室，或与室内游泳池、水景水池兼用。消防水池要求：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。,10.2.2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。,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。,3.设水泵、水箱的消火栓给水方式,4.设水池、水泵的消火栓给水方式,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。,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。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。,6.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。,Flash格式演示动画在这里单击鼠标左键播放,Flash格式演示动画在这里单击鼠标左键播放,1.消火栓布置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，拴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。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。,10.1.3高层建筑防火分区、防烟分区及安全疏散,四种消火栓布置型式,Flash格式演示动画在这里单击鼠标左键播放,Flash格式演示动画在这里单击鼠标左键播放,Flash格式演示动画在这里单击鼠标左键播放,Flash格式演示动画在这里单击鼠标左键播放,1消火栓给水系统的布置,单排一股到达室内任何部位,单排两股到达室内任何部位,多排一股到达室内任何部位,多排两股到达室内任何部位,2.室内消防管道布置高层建筑消火栓给水系统应独立设置，其管网要求布置成环状，使每个消火栓得到双向供水。引入管不应少于两条。一般建筑室内消火栓超过10个，室外消防用水量大于17L/s时，引入管也不应少于两条，并应将室内管道连成环状或将引入管与室外管道连成环状。但7层至9层的单元式住宅和不超过9层的通廊式住宅，设置环管有一定困难，允许消防给水管枝状布置和采用一条引入管。室内消防给水管网应用阀门分隔成若干独立的管段，当某管段损坏或检修时，停止使用的消火栓在同一层中不超过5个，关闭的竖管不超过1条；当竖管为4条及4条以上时，可关闭不相邻的两条竖管。一般按管网节点的管段数（n1）的原则设置阀门，如图10.15所示。,室内消火栓给水管道的配管是在绘出管道平面布置图和系统图后进行的，计算内容同室内给水系统，包括确定各管段管径和消防给水系统所需压力。1.消防用水量的确定室内消防用水量与建筑高度及建筑性质有关，其大小应根据同时使用水枪数及充实水柱长度来确定。查表10-4、10-5可获得低层和高层民用建筑的室内消防用水量,10.2.4室内消火栓系统给水管网的水力计算,Flash格式演示动画在这里单击鼠标左键播放,2.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。,3.消火栓给水管网水力计算,消防管网水力计算的主要目的：,10.3自动喷水灭火系统,定义: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。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。组成：由水源、加压贮水设备、喷头、管网、报警装置等组成。分类：按喷头开闭形式分类,点击这里查看,10.3.1概述,闭式自动喷水灭火系统,开式自动喷水灭火系统,雨淋灭火系统水幕系统水喷雾灭火系统,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闭式自动喷水泡沫连用灭火系统,1.闭式自动喷水灭火系统主要有以下四种类型,10.3.2闭式自动喷水灭火系统,1)湿式自动喷水灭火系统,3)干湿式自动喷水灭火系统,4)预作用自动喷水灭火系统,2）干式喷水灭火系统,2.喷头及控制配件,3.喷头及管网布置,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。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4t70的建筑物。湿式自动喷水灭火系统工作原理：,演示动画,点击这里查看,1)湿式自动喷水灭火系统,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,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。干式自动喷水灭火系统工作原理：,2）干式自动喷水灭火系统,点击这里查看,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,特点：一般由闭式喷头、管道系统、充气双重作用阀、报警装置、供水设备、探测器和控制系统等组成。系统形式基本与干式系统相同，主要区别是报警阀采用的是干湿式报警阀。优点：具有湿式和干式喷水灭火系统的性能，安装在冬季采暖期不长的建筑物内，寒冷季节为干式系统，温暖季节为湿式系统，,3)干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。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。,4）预作用自动喷水灭火系统,2喷头及控制配件,喷头、报警阀、水流报警装置,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。,演示动画,演示动画,图,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；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,演示动画,演示动画,演示动画,湿式报警阀,雨淋报警阀,主要有：水力警铃、水流指示器、压力开关、延迟器和火灾探测器,3）水流报警装置,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。,(1)水力警铃,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。,(2)水流指示器,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。,(3)压力开关,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。,(4)延迟器,（5）火灾探测器自动喷水灭火