建筑设备第四章ppt课件

.,第4章智能建筑给排水系统,.,4.1建筑给水系统4.1.1给水系统的分类,生活给水系统1.生活给水系统包括供民用住宅、公共建筑以及工业企业建筑内饮用、烹调、盥洗、洗涤、淋浴等生活用水。2.根据用水需求的不同，生活给水系统又可再分为：饮用水（优质饮水）系统、杂用水系统、建筑中水系统。,生活给水要求水量、水压应满足用户需要；水质应符合国家规定的生活饮用水水质标准。,.,4.1建筑给水系统4.1.1给水系统的分类,生产给水系统生产给水系统是为了满足生产工艺要求设置的用水系统。包括供给生产设备冷却、原料和产品洗涤，以及各类产品制造过程中所需的生产用水。生产给水系统也可以再划分为：循环给水系统、复用水给水系统、软化水给水系统、纯水给水系统等。,生产给水要求因生产工艺不同，生产用水对水压、水量、水质以及其他的要求各不相同。,.,4.1建筑给水系统4.1.1给水系统的分类,消防给水系统消防给水系统供民用建筑、公共建筑、以及工业企业建筑中的各种消防设备的用水。一般高层住宅、大型公共建筑、车间都需要设消防供水系统。消防给水系统可以划分为：消火栓给水系统、自动喷水灭火系统、水喷雾灭火系统。,消防给水要求要保证充足的水量、水压。对水质要求不高。,.,4.1建筑给水系统4.1.1给水系统的分类,共用给水系统以上三种给水系统，可以单独设置，也可以联合共用，根据建筑内部用水所需要的水质、水压、水量等情况，以及室外供水系统情况，通过技术、经济、安全等方面的综合分析，可以组成不同的共用系统。例如：生活和生产共用给水系统；生活和消防共用给水系统；生产和消防共用给水系统；生活、生产和消防共用给水系统。,.,4.1建筑给水系统4.1.2给水系统组成,引入管计量设备给水管网,给水附件增压、贮水设备配水装置和用水设备,引入管的定义：引入管也称入户管，是一个与室外供水管网连接的总进水管。,.,引入管计量设备建筑给水管网,给水附件增压、贮水设备配水装置和用水设备,计量设备包括：,水表流量计压力计,4.1建筑给水系统4.1.2给水系统组成,.,引入管计量设备建筑给水管网,给水附件增压、贮水设备配水装置和用水设备,建筑给水管网包括：干管、立管和支管。,立管,干管,4.1建筑给水系统4.1.2给水系统组成,.,引入管计量设备建筑给水管网,给水附件增压、贮水设备配水装置和用水设备,给水附件定义：给水附件指给水管道上的调节水量、水压、控制水流方向以及断流后便于管道、仪器和设备检修用的各种阀门。具体包括：截止阀、止回阀、闸阀、球阀、安全阀、浮球阀、水锤消除器、过滤器、减压孔板等。,单击这里查看给水附件图片,4.1建筑给水系统4.1.2给水系统组成,.,引入管计量设备建筑给水管网,给水附件增压、贮水设备配水装置和用水设备,增压和贮水设备的作用：当室外给水管网的水压、水量不足，或为了保证建筑物内部供水的稳定性、安全性，应根据要求设置水泵、气压给水设备、水箱等增压、贮水设备。,查看增压、贮水设备图片,4.1建筑给水系统4.1.2给水系统组成,.,引入管计量设备建筑给水管网,给水附件增压、贮水设备配水装置和用水设备,包括各类卫生器具和用水设备的配水龙头和生产、消防等用水设备等。,单把立式菜盆龙头,面盆单把龙头,4.1建筑给水系统4.1.2给水系统组成,.,4.1建筑给水系统4.1.3给水压力,给水管网应具有一定压力，才能保证各配水点所需的水量，并保证最高最远的配水点（最不利配水点）具有一定的流出水头。在方案或初步设计阶段，对层高不超过3.5米的民用建筑，可用经验法估算给水系统所需的压力(自室外地面算起):,层为mH2o层为mH2o层以上每加一层增加4mH2o,.,建筑物所需要的水压应按最不利点所需要的水压进行计算，计算公式为：,H1+H2+H3+H4+H5=H,最不利配水点与室外引入管起点的标高。管路水损。水表水损。流出水头，普通水龙头按2m计算。富裕水头，一般按2-5m计算。,示意图,H1H2H3H4H5,4.1建筑给水系统4.1.3给水压力,.,H2+H3,H1,H,H：总水压,H4：流出水头H5：富裕水头,H4+H5,水表,H1：最不利配水点与室外引入管起点的标高差,H2：管路水损H3：水表水损,4.1建筑给水系统4.1.3给水压力,.,给水方式：指建筑内部给水系统的供水方案。,给水方式的基本类型,4.1建筑给水系统4.1.4给水方式,.,水表,泄水管,水平干管,立管,直接给水方式,.,设水箱给水方式（A）,水箱,泄水管,水表,.,设水箱给水方式（B）,水平干管,水箱,泄水管,.,设水泵和水箱给水方式,水池,水箱,水泵,.,设水泵给水方式（A）,水池,水泵,.,设水泵给水方式（B）,水泵,.,气压给水方式,气压水罐,.,分区给水方式,水箱,泄水管,水表,水池,室外给水管水压线,.,室外给水管网,室外排水管网,饮用水给水系统,杂用水给水系统,水处理设备,分质给水方式,.,4.1建筑给水系统4.1.5给水系统的计算,建筑内给水系统的计算是确定给水管网各管段的管径和给水系统所需压力。1、用水量标准（1）用水定额用水定额是指，用水对象单位时间内所需用水量的规定数值，是确定建筑物设计用水量的主要参数之一。其数值是在对各类用水对象的实际耗用水量进行多年实测的基础上，经过分析，并且考虑国家目前的经济状况以及发展趋势等综合因素而制定的，以作为工程设计时必须遵守的规范。合理选择用水定额关系到给排水工程的规模和工程投资。,.,4.1建筑给水系统4.1.5给水系统的计算,（2）.最高日用水量最高日用水量（L/d）；用水单位数（人或床位等，工业企业建筑为班人数）；最高日生活用水定额（L/人d、L/床d或L/人班等）。,.,4.1建筑给水系统4.1.5给水系统的计算,建筑物的最高日用水量（L/d）,即一年中最大日用水量，根据建筑物的不同性质，采用相应的用水量定额进行计算。生活用水定额可以分为住宅生活用水定额，公共建筑生活用水定额，居住区生活用水定额，工业企业建筑生活用水定额，热水用水定额等等。若工作企业为分班工作制，最高日用水量,为生产班数，若每班生产人数不等，则各类建筑的生活用水定额也不同。,.,.,4.1建筑给水系统4.1.5给水系统的计算,（3）.最大小时用水量最大小时用水量（L/h）（）用水量最高时一个小时的用水量；建筑物内每日或每班的用水时间（h），根据建筑物的性质决定；,.,4.1建筑给水系统4.1.5给水系统的计算,如：住宅及一般建筑多为昼夜供水，T=24；若工业企业为分班工作制，为每班用水时间；旅馆等建筑若为定时供水，为每日供水时间。平均时用水量，又称平均小时用水量，为最高日生活用水量在给水时间内以小时计的平均值（L/h）；小时变化系数，最大日中最大小时用水量与该日平均小时用水量之比。,.,4.1建筑给水系统4.1.5给水系统的计算,2.设计秒流量计算建筑物内的生活用水是不均匀的，为保证用水，生活给水管道的设计流量，应为建筑内卫生器具按配水最不利情况组合出流时的最大瞬时流量，又称为设计秒流量。（1）住宅建筑的生活给水管道的设计秒流量，应按下列步骤和方法计算。根据住宅配置的卫生器具给水当量、使用人数、用水定额、使用时数及小时变化系数，计算出最大用水时卫生器具给水当量平均出流概率：,.,4.1建筑给水系统4.1.5给水系统的计算,生活给水管道最大用水时卫生器具给水当量平均出流概率（%）；最高用水日用水定额按表4-1取用；每户用水人数；小时变化系数按表4-1取用；每户设置的卫生器具给水当量数；用水时数（h）；一个卫生器具给水当量额定流量（L/s）。,式中:,（4-2）,.,4.1建筑给水系统4.1.5给水系统的计算,给水当量：针对用水时间长，用水设备使用不集中，同时给水百分数随卫生器具数量增加而减少的建筑，如住宅、集体宿舍、旅馆、宾馆、医院、幼儿园、办公楼、学校等。因生活用水将两是通过室内各类卫生器具的配水装置使用放水来反映的，所以设计秒流量应按管段上所设卫生器具的数量，用统计学、概率理论来进行计算，但卫生器具种类多，且各种卫生器具的额定流量又不尽相同，为简化计算，将安装在污水盆上，支管直径为15mm的配水龙头的额定流量0.2L/s作为一个当量，其它卫生器具给水额定流量对它的比值，即为该卫生器具的当量值。这样便可把管段上不同类型卫生器具的流量，统一换算成当量总数，便于各管段设计秒流量的计算。,.,.,4.1建筑给水系统4.1.5给水系统的计算,根据计算管段上的卫生器具给水当量总数计算得出该管段的卫生器具给水当量的同时出流概率：计算管段的卫生器具给水当量同时出流概率；对应于不同的系数，查表4-3选用；计算管段的卫生器具给水当量总数，按表4-2确定,式中:,（4-3）,.,.,4.1建筑给水系统4.1.5给水系统的计算,根据计算管段上的卫生器具给水当量同时出流概率，按下式计算管段的设计秒流量：,计算管段设计秒流量（L/s）；计算管段的卫生器具给水当量同时出流概率（%）；计算管段的卫生器具给水当量总数。,式中:,（4-4）,.,当给水干管连接有两条或两条以上给水支管，而各个给水支管的最大用水时卫生器具给水当量平均出流概率具有不同的数值时，该给水干管的最大用水时卫生器具给水当量平均出流概率应按加权平均法计算：给水干管最大用水时卫生器具给水当量平均出流概率；支管的最高用水时卫生器具给水当量平均出流概率；相应支管的卫生器具给水当量总数。,4.1建筑给水系统4.1.5给水系统的计算,（4-5）,.,4.1建筑给水系统4.1.5给水系统的计算,（2）集体宿舍、旅馆、宾馆、医院、疗养院、幼儿园、养老院、办公楼、商场、客运站、会展中心、中小学教学楼、公共厕所等建筑的生活给水设计秒流量计算公式：计算管段中的设计秒流量（L/s）；计算管段上的卫生器具当量总数，按表4-2确定；根据建筑物用途而定的系数，按表4-4选用。,（4-6）,.,.,4.1建筑给水系统4.1.5给水系统的计算,如计算值小于该管段上一个最大卫生器具给水额定流量时，应采用一个最大的卫生器具给水额定流量作为设计秒流量。计算值大于该管段上按卫生器具给额定流量累加所得流量值时，应按卫生器具给水额定流量累加所得流量值采用。,.,4.1建筑给水系统4.1.5给水系统的计算,（3）一般用水时间集中，用水设备使用集中，同时给水百分数比较高，如工业企业生活间、公共浴室、洗衣房、公共食堂、影剧院、体育馆等目前采用经验法确定计算公式，即直接以卫生器具数量、卫生器具的额定流量和同时给水百分数来计算设计管段上的设计秒流量，公式如下：,（4-7）,式中:,计算管段中的设计秒流量（L/s）；同类型卫生器具数；同一类型一个卫生器具给水额定流量（L/s）；卫生器具的同时给水百分数%；,.,4.1建筑给水系统4.1.5给水系统的计算,3、给水管网的水力计算计算给水管网系统中各管段的管经d、计算各管段通过设计秒流量时所造成的水头损失h，根据每段的水头损失h，求整个管网系统所需水压H，复核市政给水管网的水压能否满足系统最不利配水点所需要的水压，根据计算压力选择水泵、水箱或气压水罐等加压设备并确定所需扬程安装位置和安装高度等。管道的计算是在完成管道布置，绘出管道系统轴侧图以后，根据用水龙头等用水配件的布置，轴侧图中的管道位置，管轴线标高等进行计算。,.,4.1建筑给水系统4.1.5给水系统的计算,根据建筑物性质和卫生器具当量数来计算各管段的设计秒流量，根据流量计算公式，已知流速、流量，即可确定管径：计算管段的设计秒流量m3/s；计算管段内的流速，m/s；计算管段的管径m。,（4-8）,.,4.1建筑给水系统4.1.5给水系统的计算,（2）水头损失给水管网中的水头损失包括沿程水头损失和局部水头损失以及水表的水头损失等。沿程水头损失计算根据水力学基本原理，管段的沿程水头损失可按水力坡降进行计算，公式如下：管段的沿程水头损失kPa或mmH20；计算管段长度，；水力坡降，即管道单位长度水头损失，kPa/m。,（4-9）,.,4.1建筑给水系统4.1.5给水系统的计算,局部水头损失计算沿流动方向局部零件下游的流速，（m/s）；管段的局部水头损失之和，（kPa或mmH20）；管段局部阻力系数；重力加速度，（m/s2)。,（4-10）,.,4.1建筑给水系统4.1.5给水系统的计算,由于室内给水管网中的局部配件比较多，如阀门、弯头、三通等，局部阻力系数各不相同，实际工程设计时，将每一种局部水头损失折算成相应的沿程水头损失的百分数进行计算，即按当量长度计算。总水头损失=hj+hy,.,1、给水管道布置敷设要求,4.1建筑给水系统4.1.6给水管道布置和敷设,(1)确保良好的水力条件，力求经济合理管道尽可能和墙、梁、柱平行，力求管路最短。干管应该布置在用水量大的配水点附近。对不允许间断供水的建筑，应从室外环网不同管段设两条或两条以上引入管，具体方式见下图：,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,.,（2）满足美观和维修的要求对美观要求较高的建筑，给水管道可以暗设。柔性管道宜暗设为了便于检修，管道井每层设检修门，暗设在吊顶和管槽内的管道，在阀门处应留有检修门。（3）满足生产和使用安全给水管的布置不能妨碍生产操作、交通运输和建筑物的使用。,4.1建筑给水系统4.1.6给水管道布置和敷设,.,（4）保证水质不被污染或不影响使用生活给水引入管与生活排水排出管管外壁的水平净距不能少于一米，要采取防冻、防露措施。（5）保护管道不受损害给水管道应避免布置在重物下面，不能穿越生产设备的基础。保护措施有：软性接头法、丝扣弯头法、活动支架法。,4.1建筑给水系统4.1.6给水管道布置和敷设,.,（6）管道的明装与暗装明装安装维修方便，但不美观；暗装施工复杂、维修困难，造价高，但是不影响室内的美观整洁。暗装管道在墙中敷设时，应预留墙槽。,（7）管道敷设还应该注意的问题a.给水横管穿过承重墙或基础、立管穿过楼板时均要预留孔洞。b.引入管进入建筑内，穿过建筑物的浅层基础或穿过承重墙或基础时的敷设方法见下页图示。,4.1建筑给水系统4.1.6给水管道布置和敷设,.,引入管敷设方法,.,2、管道布置形式各种给水系统按照水平干管的敷设位置，可以布置成下行上给、上行下给、中分式和环状式。,4.1建筑给水系统4.1.6给水管道布置和敷设,.,上行下给式特征及使用范围：水平配水管敷设在顶层顶棚下或吊顶之内，设有高位水箱的居住公共建筑、机械设备或地下管线较多的工业厂房多采用。优缺点：与下行上给式布置相比，最高层配水点流出水头稍高，安装在吊顶内的配水干管可能漏水或结露损坏吊顶和墙面。,4.1建筑给水系统4.1.6给水管道布置和敷设,.,下行上给式特征及使用范围：水平配水管敷设在低层（明装、暗装或沟敷）或地下室顶棚下。居住建筑、公共建筑和工业建筑，在用外网水压直接供水时多采用这种方式。优缺点：简单，明装便于安装维修，与上行下给式布置相比为最高层配水点流出水头较低，埋地管道检修不便。,4.1建筑给水系统4.1.6给水管道布置和敷设,.,中分式特征及使用范围：水平干管敷设在中间技术层或中间吊顶内，向上下两个方向供水。屋顶用作茶座、舞厅或设有中间技术层的高层建筑多采用。优缺点：管道安装在技术层内便于安装维修，有利于管道排气不影响屋顶多功能使用。需要设置技术层或增加某中间层的层高。,4.1建筑给水系统4.1.6给水管道布置和敷设,.,环状式特征及使用范围：水平配水干管或立管互相连接成环，组成水平干管环状或立管环状。高层建筑、大型公共建筑和工艺要求不间断供水的工业建筑常采用这种方式。优缺点：任何管道发生事故时，可用阀门关闭事故管段而不中断供水，水流畅通，水损小，水质不易因滞留而变质，但管网造价高。,4.1建筑给水系统4.1.6给水管道布置和敷设,.,1、防止管道、设备腐蚀污染管道、水箱、气压水罐等输水、贮水设备器材不少含有金属。在输水过程中很容易氧化腐蚀，造成对水体的污染。主要防护措施如下：,4.1建筑给水系统4.1.7水质防护,.,2、防止水体滞留变质如果管网末端的水停留时间过长；水箱、水池容积过大或有死水区；消防和生活、生产给水管道共用；在这些情况下都会引起由于水停留时间过长而导致水质恶化的情况发生。对此采取的措施如下：,4.1建筑给水系统4.1.7水质防护,.,3、防直接混接污染生活饮用水管路与非饮用水或设备直接连接，造成对饮用水水质的污染称为直接混接污染。规范不允许混接，但是在特殊情况下，必须混接时，应采取断流或其他防止水质污染的措施。防止直接混接造成污染的措施如下：,4.1建筑给水系统4.1.7水质防护,.,4、防间接混接污染输送饮用水的给水管配水口，因安装不妥或使用不当低于受水容器最高溢出水位，而潜藏着水质被污染的可能的现象称为间接混接污染。防止间接混接污染的措施如下：,4.1建筑给水系统4.1.7水质防护,.,5、防止二次污染二次污染主要体现在以下几方面：水箱无盖或有盖无锁时人为造成的污染。解决方法：水箱应加密封盖，加锁，溢流处加挖网罩。水箱容积不当，贮水时间太长。解决方法：水箱进水管淹没式出流，设真空破坏装置。水箱未能定期清洗，水微生物繁殖。解决方法：减少水箱内滞水区，水箱加强管理，定期清洗。水箱的铁爬梯长期浸泡在水中，锈蚀腐烂等。解决方法：水箱材质、衬砌材料和内壁涂料采用无污染的材料。,4.1建筑给水系统4.1.7水质防护,.,6、其他防水质污染措施其他方面应该注意的问题有：（1）防止回流污染。（2）生活饮用水水箱溢流管的排出水不得排入生活饮用水贮水池。（3）消防水泵检查时的排水不得排入生活饮用水贮水池。（4）加强给水管网的施工和管理，管道竣工试压合格后，要进行浸泡消毒后再投入使用。,4.1建筑给水系统4.1.7水质防护,.,1、技术要求整幢高层建筑若采用同一给水系统供水，则垂直方向管线过长，下层管道中的静水压力很大，必然带来以下弊病：需要采用耐高压的管材、附件和配水器材，费用高；启闭龙头、阀门易产生水锤，不但会引起噪声，还可能损坏管道、附件，造成漏水；开启龙头水流喷溅，既浪费水量，又影响使用，同时由于配水龙头前压力过大，水流速度加快，出流量增大，水头损失增加，使设计工况与实际工况不符，不但会产生水流噪声，还将直接影响高层供水的安全可靠性。因此，高层建筑给水系统必须解决低层管道中静水压过大问题。,4.1建筑给水系统4.1.8高层建筑给水特点,.,2、技术措施为克服高层建筑同一给水系统供水时低层管道中静水压力过大的问题，高层建筑给水系统应采取竖向分区供水，即在建筑物的垂直方向按层分段，各段为一区，分别组成各自的给水系统。每区的高度应根据每区最低层处用水设备允许的静水压力而定，一般住宅、旅馆、医院宜为0.300.35MPa。办公楼因卫生器具较以上建筑少，且使用不频繁，故卫生器具配水装置处的静水压力可略高些，宜为0.350.45MPa。高层建筑给水系统竖向分区的基本形式有以下几种：,4.1建筑给水系统4.1.8高层建筑给水特点,.,(1)串联式图4-7(a)为各区分设水箱和水泵，低区的水箱兼用作上区的水池的供水方式。其优点是：无需设置高压水泵和高压管线；水泵可保持在高效区工作，能耗较少；管道布置简洁，较省管材。缺点是：供水不够安全，下区设备故障，将直接影响上层供水，各区水箱、水泵分散设置，维修、管理不便，且要占用一定的建筑面积；水箱容积较大，将增加结构的负荷和造价。,4.1建筑给水系统4.1.8高层建筑给水特点,.,(2)减压式建筑用水由设在底层的水泵一次提升至屋顶水箱，再通过各区减压装置(如减压水箱、减压阀等)依次向下供水，图4-7(b)为采用减压水箱的供水方式，图4-7(c)为采用减压阀的供水方式。其共同的优点是：水泵数量少，占地少，且集中设置便于维修、管理；管线布置简单，投资省。共同的缺点是：各区用水均需提升至屋顶水箱，不但水箱容积大，而且对建筑结构和抗震不利，同时也增加了电耗；供水不够安全，水泵或屋顶水箱输水管、出水管的局部故障将影响各区供水。,4.1建筑给水系统4.1.8高层建筑给水特点,.,(3)并列式各区升压设备集中设在底层或地下设备层，分别向各区供水，图4-7(d)所示为采用水泵、水箱并列的供水方式。其优点是：各区供水自成系统，互不影响，供水较安全可靠；升压设备集中设置，便于维修、管理。水泵、水箱并列供水系统中，各区水箱容积小，占地少。气压给水设备和变频调速泵并列供水系统中，无需水箱，节省了占地面积。并列式分区的缺点是：上区供水水泵扬程较大，高压管线长。由气压给水设备升压供水时，调节容积小，耗电量较大，分区多时，高区气压罐承受压力大，使用钢材较多，费用高。由变频调速泵升压供水时，设备费用较高，维修较复杂。,4.1建筑给水系统4.1.8高层建筑给水特点,.,.,液压水位控制阀,可调式减压阀,比例减压阀,消声止回阀,泄压阀,4.1.2给水系统组成给水附件,.,离心清水管道泵,SMC组合水箱,气压给水设备,4.1.2给水系统组成增压、贮水设备,.,室内消防系统根据使用的灭火剂种类和灭火方式可分为三类：消火栓灭火系统、自动喷水灭火系统和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、泡沫灭火系统等）。灭火剂的灭火原理可分为四种：冷却、窒息、隔离和化学抑制。其中前三种灭火作用主要是物理过程，化学抑制是化学过程。,4.2消防给水,.,1、室内消火栓给水系统的设置范围根据我国建筑设计防火规范规定，下列建筑物应设室内消火栓给水系统：(1)高度不超过24m的厂房、仓库和高度不超过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个座位的礼堂和体育馆；(3)体积超过5000m3的车站、码头、机场建筑物、展览馆、商店、病房楼、门诊楼、教学楼、图书馆和书库等建筑物；,4.2消防给水4.2.1消火栓给水系统,.,(4)超过7层的单元式住宅楼、超过6层的塔式住宅、通廊式住宅、底层设有商店的单元式住宅等；(5)超过5层或体积超过10000m3的其他民用建筑；(6)国家级文物保护单位的重点砖木或木结构的古建筑。另外，设有空气调节系统的旅馆、办公楼，以及超过1500个座位的剧院、会堂、闷顶内安装有面灯部位的马道处，亦增设消防卷盘。,4.2消防给水4.2.1消火栓给水系统,.,2、消火栓给水系统的供水方式室内消火栓系统的供水方式也称为消火栓系统的给水方式，它是指消火栓系统的供水方案是由室外给水管网所能提供的水压、水量和室内消火栓给水系统所需的水量和水压的要求综合考虑而确定的。,4.2消防给水4.2.1消火栓给水系统,.,4.2消防给水4.2.1消火栓给水系统,（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。,.,4.2消防给水4.2.1消火栓给水系统,（2）设水箱的消火栓给水方式当室外给水管网的压力变化较大，但其水量能满足室内用水的要求时，可采用此种供水方式。,.,4.2消防给水4.2.1消火栓给水系统,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。,.,4.2消防给水4.2.1消火栓给水系统,（3）设水泵、水箱的消火栓给水方式当室外给水管网的压力经常不能满足室内消火栓系统所需的水量和水压的要求时，宜采用此种供水方式。,.,4.2消防给水4.2.1消火栓给水系统,（4）设水池、水泵的消火栓给水方式,.,4.2消防给水4.2.1消火栓给水系统,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。,.,4.2消防给水4.2.1消火栓给水系统,（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。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。,.,4.2消防给水4.2.1消火栓给水系统,（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。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。,.,4.2消防给水4.2.1消火栓给水系统,3、消火栓给水系统的组成室内消火栓给水系统一般由水枪、水带、消火栓、消防管道、消防水池、消防水箱、水泵接合器和增压水泵等组成。（1）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,.,4.2消防给水4.2.1消火栓给水系统,水枪是灭火的主要工具之一，其作用在于收缩水流，产生击灭火焰的充实水柱。水枪喷嘴口径有13mm、16mm、19mm三种，水带口径有50mm和65mm两种。消火栓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50mm和65mm两种。常用消火栓箱的规格为800mm650mm200mm，材料为钢板或铝合金等制作。,.,4.2消防给水4.2.1消火栓给水系统,消火栓箱示意图,.,4.2消防给水4.2.1消火栓给水系统,（2）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：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。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。,.,4.2消防给水4.2.1消火栓给水系统,（3）消防水箱消防水箱对扑救初期火灾起着重要作用，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的消防用水量。,.,4.2消防给水4.2.1消火栓给水系统,（4）水泵接合器当建筑物发生火灾，室内消防水泵不能启动或流量不足时，消防车可从室外消火栓、水池或天然水体取水，通过水泵接合器向室内消防给水管网供水。水泵接合器一端与室内消防给水管道连接，另一端供消防车加压向室内管网供水。,.,4.2消防给水4.2.1消火栓给水系统,4、消防栓给水系统的布置（1）水枪的充实水柱的高度扑灭火灾时，火场温度很高，要使水柱喷到着火点，又要防止火焰灼伤消防人员，使消防人员距着火点有适当距离。为此，要求水枪的充实水柱有一定长度，一般建筑要求不小于7m，6层以上民用建筑和4层的厂房和库房应不小于10m。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。,.,4.2消防给水4.2.1消火栓给水系统,（2）消火栓布置建筑高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。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。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。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。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。,.,4.2消防给水4.2.1消火栓给水系统,（3）消防给水管道布置室内消防给水管道布置应满足以下要求：室内消火栓超过10个，而且室内消防水量大于15L/s时，室内消火栓给水管道应从建筑物不同方向至少设置两条引入管与室外环状给水管网连接，以保证安全供水。高层建筑室内消防管道应布置成独立的环状管网，不仅水平管道成环状，立管也应布置成环状，以保证一根管道发生事故时，仍然能够保证消防用水量和水压的要求。,.,4.2消防给水4.2.1消火栓给水系统,超过6层的塔楼（采用双阀双出口消火栓的除外）和通廊式住宅，超过5层或体积超过10000m3的其他民用建筑，超过4层的厂房和库房，如室内消防立管为两条或两条以上时，应至少每两条立管连成环状；对于18层及18层以下，每层不超过8户，建筑面积小于650m2的塔式住宅，当设置两根消防立管有困难时，允许设置一根立管，但必须采用双阀双出口型消火栓。每根消防立管的直径应按通过的消防流量计算确定，但不应小于100mm，对于带有两个及两个以上双阀双栓口的消防立管，其直径应为150mm。,.,4.2消防给水4.2.1消火栓给水系统,室内消火栓给水管网与自动喷水灭火设备的管网应分开设置，如有困难，应在报警阀前分开设置。室内消防给水管道应用阀门分割成若干独立段，如某一管段损坏时，停止使用的消火栓在一层中不应超过5个。阀门应该经常处于开启状态，并应有明显的启闭标志。,.,4.2消防给水4.2.1消火栓给水系统,5、消防栓给水系统的水力计算（1）室内消防用水量室内消火栓用水量应根据同时使用的消火栓数量和充实水柱长度由计算确定，但不应小于表4-9的规定。建筑物中，除设有消火栓外，还同时设有自动喷水灭火系统时，其室内消防用水量，应按需同时开启的消防设备用水量之和计算。自动喷水灭火系统的水量，应按自动喷水灭火系统设计规范规定的数据采用。增设的消防卷盘，可不计人消防用水量。消防用水与生活、生产合并的给水管网，当其他用水达到最大秒流量时，应仍能供给全部消防用水量，但淋浴用水量可按计算用水量的15计算，洗涤用水可不计。,.,.,4.2消防给水4.2.1消火栓给水系统,（2）管网的水力计算消防管网水力计算的主要目的在于确定消防给水管网的管径，计算或校核消防水箱的设置高度，选择消防水泵。管道的计算先选定消火栓最不利点，然后用消火栓的出水量沿管道进行沿程水头损失计算，并增加10的局部水头损失，其方法和建筑给水管计算相同。计算出管网所需供水压力H1，再和配水管网压力H0相比较，如H1H0，管网可以使用。当有消防水箱时，应以水箱的最低水位作为起点选择计算管路，计算管径和水头损失，确定水箱的设置高度或补压设备。当设有消防水泵时，应以消防水池最低水位作起点选择计算管路，计算管径和水头损失，确定消防水泵的扬程。,.,4.2消防给水4.2.1消火栓给水系统,VfQfQLTx,（3）消防水池的贮存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：,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。,.,4.2消防给水4.2.1消火栓给水系统,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。,.,4.2消防给水4.2.1消火栓给水系统,（4）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；,为避免水箱容积过大，高层建筑消防水箱的容积：一类公建不小于18m3；二类公建和一类居住建筑不小于12m3；二类居住建筑不小于6m3。,.,4.2消防给水4.2.2自动喷水灭火系统,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。,.,4.2消防给水4.2.2自动喷水灭火系统,1、自动喷水灭火系统的分类根据自动喷水灭火设备中使用喷头的不同，可分为两大类：闭式自动喷水灭火系统和开式自动喷水灭火系统。（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。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。,.,4.2.2自动喷水灭火系统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,.,4.2消防给水4.2.2自动喷水灭火系统,(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。,.,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,4.2.2自动喷水灭火系统干式自动喷水灭火系统工作原理,.,4.2消防给水4.2.2自动喷水灭火系统,（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，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。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。,.,4.2消防给水4.2.2自动喷水灭火系统,（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。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。,.,4.2消防给水4.2.2自动喷水灭火系统,（5）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。（6）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。,.,4.2消防给水4.2.2自动喷水灭火系统,2、自动喷水灭火系统的组成自动喷水灭火系统主要由喷头、报警阀组、水流指示器、压力开关、末端试水装置和火灾探测等构件组成。（1）喷头闭式喷头的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。开式喷头根据用途又分为开启式喷头、水幕喷头和喷雾喷头三种类型。,.,4.2消防给水4.2.2自动喷水灭火系统,玻璃泡洒水喷头为最常用的闭式喷头，如图所示。,.,4.2消防给水4.2.2自动喷水灭火系统,（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。湿式报警阀：用于湿式自动喷水灭火系统；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；雨淋阀：用于雨淋、预作用、水幕、水喷雾自动喷水灭火系统。,图,图,.,4.2消防给水4.2.2自动喷水灭火系统,（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。,.,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。,.,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。,.,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。,.,4.2消防给水4.2.2自动喷水灭火系统,手动报警按钮,声光报警器,.,4.2消防给水4.2.2自动喷水灭火系统,（5）火灾探测器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。感烟探测器:利用火灾发生地点的烟雾浓度进行探测；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。,.,4.2消防给水4.2.2自动喷水灭火系统,3、喷头和管网的布置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。喷头应根据天花板、吊顶的装修要求布置成正方形、矩形和菱形三种形式；水幕喷头根据成帘状的要求应布置成线状，根据隔离强度要求可布置成单排、双排和防火带形式。自动喷水灭火管网的布置根据建筑平面的具体情况布置成侧边式和中央式两种形式。,.,X/2,喷头正方形布置X=B=2Rcos45o,X,X,X,B/2,B,R,.,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=4Rcos30os