消防水源与消火栓系统

消火栓给水系统及组件,消火栓给水系统由消防水源、室内(外）消防给水管网、供水设施、室内（外）消火栓组件组成。,消防水源（给水管网）,消防用水可由给水管网、天然水源或消防水池供给，其储水量应大于火灾延续时间内同时使用的各种灭火系统消防用水量之和(1)给水管网：当室外有生活、生产、消防给水管网，并能提供足够的消防用水时，应优先采用。要求用作水消防源的给水管网为环状，进水管不少于2条，宜从两个不同方向的给水管引入。如果给水管网能满足消防用水量但不能满足水压，且有两路不同城市给水干管供水时，可采用消防给水泵从城市给水管网直接吸水，但需有关部门的同意，进水管上计量设备不应降低进水管的过水能力。（2）室外消防管道最小管径100mm,消火栓管网,1室内管网2室外环状管道3消防泵站A、B进水管与室内环状管网的连结点图8.4.2-1进水管连结方法示意图,消防水源（天然水体）,（2）天然水源：天然水体的水量丰富，且离建筑物距离较近时，可用作消防用水。要求该水体不含易燃、可燃液体，枯水期最低水位时仍能吸上水，满足消防用水量。其水质应保证悬浮物杂质不会堵塞灭火喷头孔口，水源和取水设施在冬季都应有可靠的防冻措施。如采用井水做消防水源，规划设计区域内水井应不小于2眼，且当其中一眼水井不能供水时，其他的水井出水能力能满足生产、生活、消防用水量。消防水源采用自然水体（江河湖泊）：利用天然水源时，枯水期要有保证(保证率不应小于97%，)且应设置可靠的取水设施。设消防车车道及吸水口，吸水净高是否小于6米，吸水口位置是否符合规范要求.（黑体部分为新规范条文）,消防水源（消防水池）,(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、不允许消防水泵从室外给水管网直接吸水时，应采用人工建造的储存消防用水的构筑物，即消防水池。市政管网为枝状或只有一条进水管，且室内外消防用水量超过25L/s时，也应设消防水池。它可以是独立的消防水池，也可以是生产、生活、消防合用的消防水池，生活、消防合用的消防水池，生产、消防合用的消防水池。游泳池、水景水池等用作消防水源时，应在任何情况下保证足够的消防储水量。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。,消防水池设计要求（1）,消防水池的补水时间不宜超过48h。当室外给水管网能保证室外消防用水量时，消防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，消防水池的有效容量应满足火灾延续时间内室内消防用水量和室外消防用水量不足部分之和的要求(高规)商业楼、展览楼、综合楼、一类建筑的财贸金融楼、图书馆、书库，重要的档案楼、科研楼和高级旅馆的（消火栓）火灾延续时间应按3.00h计算，其它高层建筑可按2.00计算。(建规)民用建筑（消火栓）火灾延续时间应按2.00h计算自动喷水灭火系统可按火灾延续时间1.00h计算。(建规)消防水池的总容量超过1000m3时，应分成两个能独立使用的消防水池。（高规）高层民用建筑消防水池的总容量超过500m3时，应分成两个能独立使用的消防水池。消防水池应采取自动补水装置。并设置水位指示装置。,消防水池设计要求（2）,A根据室内外消防用水量是否需设置室外消防水池，室外消防水池的水量是否满组规范要求，室外消防水池的保护半径（150米）；B如果不设室外消防水池,室外消防用水由市政给水供给，核实室外市政给水是否为两路给水，给水管径是否满足规范要求。C如果室内消防水池贮存室内外消防用水量,是否设置消防车吸水口,吸水净高是否小于6米，吸水口位置是否符合规范要求。（吸水净高指从消防车水泵轴线到水池池底）；吸水净高大于6米时有无可靠的技术措施（可采用单独的室外消火栓泵；建议优先采用室外消防水池）D室内消防水池是否需要分两格设计；进水管径是否满足充水时间要求。E室内消防水池与其它用水合用时是否设消防用水不被动用的措施。1）非消防水泵吸水管水位高出消防最低水位2)非消防水泵吸水管设真空破坏管，管顶高出消防最低水位。,消防给水综合要求,供消防车取水的消防水池应设取水口或取水井，其水深应保证消防车的消防水泵吸水高度不超过6.00m。取水口或取水井与被保护高层建筑的外墙距离不宜小于5.00m，并不宜大于100m。寒冷地区的消防水池应采取防冻措施。应按设计要求安装溢流管、泄水管，并不得与生产或生活用水的排水系统直接连接。在火灾情况下内能够保证连续补水时，消防水池的容量可减去火灾延续时间内的补充水量。,。,消防水量,建筑消防用水量与该建筑物的性质、类别、高度、同时发生火灾次数、消防系统类别、消防设备型号、当地的经济条件等因素有关。城镇居住区室外消防用水量：同一时间内火灾次数及一次灭火用水量计算。同一时间内火灾次数：民用建筑和仓库一般按一次计算。室外消防用水量：多层民用建筑按功能和建筑物体积确定，高层民用建筑按功能和高度确定。室内消防用水量：按规范表确定,室外消火栓布置原则,宜采用地上式，地下式要有明显标志。地上式室外消火栓：3个接口（2个65，1个150或100）地下式室外消火栓：2个接口（1个65，1个100）设计水量：1015l/s保护半径150米；间距120米。沿道路布置，靠近十字路口；路宽60米，两边设置；距路边2米；距建筑物外墙540米。（建规）市政消火栓150米以内，建筑物消防水量15l/s，可不设室外消火栓。（高规）距高层建筑540米内的市政消火栓可计入室外消火栓的数量。室外消火栓距人防工程出入口5米。停车场沿周边布置，距最近汽车7米；距加油站或油库15米水泵结合器1540米内应布置室外消火栓,地下式室外消火栓,地上式室外消火栓,推荐优先使用,室内消火栓管网（1）,引入管自消防水源引水进入室内消防给水管网。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的数量不应少于2条。引入管宜从建筑物的不同方向引入，如果有困难，则接到竖管的两侧。若两条引入管接到两根竖管之间时，则应该在两进水管间设分隔阀，平时常开，故障、检修时关闭。多层建筑79层的单元住宅和不超过8户的通廊式住宅的室内消防给水管道可为枝状，引入管可采用1条。环状管网：高层建筑、人防工程、车库、多层建筑（Q15L/S)室内消火栓超过10个时。进水管2条。枝状管网：室内消火栓小于10个，且Q15L/S多层建筑：每两个立管成环状特例：住宅：79层单元式住宅，每层不超过8户的通廊式住宅，可为枝状，进水管可为一条高层建筑：立管布置保证同层相邻两个消火栓充实水柱同时到达。特例：塔式住宅（18层以下，每层面积650m2,）；十八层以下单元式住宅可设一个立管，必须采用双阀双出口消火栓。阀门设置：高层建筑：关闭立管不超一根，总立管超过4根时，可关闭不相邻的2根。非高层建筑（包括裙房）：每层停用的消火栓数量不超过5个。（阀门尽量少设，阀门容易出现问题，管材相对牢固）。,室内消火栓管网（2）,为保证供水安全，多层建筑室内消防给水管网宜与生活、生产给水系统分开独立设置；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，保证供水干管和每条消防竖管都能做到双向供水。室内消火栓给水系统亦应与自动喷水灭火系统分开设置，有困难时，可合用消防泵，但在自动喷水灭火系统的报警阀前(沿水流方向)必须分开。（注意：自喷规范要求应分开）,消火栓设置场所,室外消火栓：是城镇及建筑物的基本消防设施，体积小于3000平米的戊类厂房（耐火等级不低于二级）；建筑物不超过二层的居住区（总人数不超过500人）可不设消防给水。室内消火栓：“建规”第8.4.1、8.4.2、8.6.2条；“高规”第7.1.1、7.4.6条；“车库规”第7.1.2条；“人防规”第7.3.1条。,室内消火栓布置原则,室内消火栓规格：DN65mm:19或16水枪；65衬胶水带25米DN50mm:16或13水枪；50衬胶水带25米消防卷盘：19或25，50胶管30米，6水枪多层建筑：消防水量小于10l/s，宜采用DN50mm消火栓；消防水量大于10l/s，应采用DN65mm消火栓；每层均设，同一建筑物内应采用同一规格。临时高压系统应设直接启泵按钮。平屋顶应设试验消火栓。停机坪应设消火栓；避难层应设消火栓和消防卷盘。消火栓口距地1.1米，朝下或与墙面垂直。设置位置靠近楼梯走道，明显易于取用。消防电梯前室应设消火栓间距：由计算确定。不超过30米：高架库房；高层建筑；人防工程（2支水枪）；高层车库；地下车库。不超过50米：单层多层建筑；人防工程（1支水枪）；高层建筑裙房；单层车库。,室内消火栓,优先采用可调试减压稳压消火栓,消防水带消防水枪,优先采用衬胶水带优先采用带开关水枪,室内消火栓箱(1),室内消火栓箱(2),充实水柱,定义：喷嘴起到90%水柱流量穿过直径38cm圆圈处的一段射流长度。室外消火栓：高压系统充实水柱10m(建筑物最高处）；低压系统充实水柱无要求，供水压力0.10MPa。室内消火栓：(1)一般充实水柱7m;(2)充实水柱10m:甲乙类厂房；6层的民用建筑；4层的厂房库房；人防工程；车库；100m的高层民用建筑。（3）充实水柱13m：高架库房；高层工业建筑；100m的高层民用建筑。(4)充实水柱12m时水枪的射流量为5.0l/s,充实水柱定义,从消防水枪射出的水流必须具有一定的强度和密实程度才能有效的扑灭火焰，故规定由水枪喷嘴开始到射流90%的水柱水量穿过直径38mm圆圈的这段射流长度为充实水柱(也称有效射程)，设计时采用满足以上要求的一段水流作为消防射流。,消火栓给水系统的设计充实水柱,如图，设计要求的充实水柱Hm按下式计算：Hm=(H1-H2)/sin式中Hm消防水枪充实水柱高度，m；H1室内最高着火点离地面的高度，m；H2消防水枪喷嘴离地面的高度，m。一般取1m；消防水枪的上倾角，一般采用45，最大不应超过60。,消防给水压力控制及竖向分区,栓口静水压力不超过1.0MPa（应包括稳压泵工作压力）；超过时竖向分区。竖向分区方法（1）并联给水泵；（2）串联给水泵（超高层建筑）（3）减压阀减压：比例式或可调式减压阀（4）减压水箱（超高层建筑）栓口出水压力不超过0.50MPa；超过时设减压措施，可设减压孔板或减压稳压消火栓,室外消火栓口所需的压力,对于常高压室外消防给水系统Hxh=Hp+Hq+hd+Hk式中Hxh消火栓口的水压，mH2O；Hp消火栓地面与最高屋面(最不利点)垂直高度引起的静水压力，mH2O；Hq19mm消防水枪在流量5L/s时其喷嘴造成不小于10m的充实水柱所需的水压，mH2O。hdDN65、长120m的衬胶水带在流量5L/s时水头损失，mH2O；Hk消火栓栓口水头损失，一般为2mH2O。,室内消火栓口压力,Hxh=Hq+hd+Hk式中Hxh消火栓口的水压，mH2O；Hq消防水枪喷嘴造成所需充实水柱所需的水压，mH2O；hd水带的水头损失，mH2O；Hk消火栓栓口水头损失，一般为2mH2O。其中hd=AzLdqxh2hd水带的水头损失，mH2O；Ld水带的长度，m；Az水带阻力系数，见表2-17；qxh水枪射流量，L/s。,设计工况,室内消火栓的水量设计工况：以室内最大消火栓用水量（40l/s）为例，着火层动用水枪3只灭火，着火层的下一层动用水枪3只协助灭火，着火层的上一层动用水枪2只防止火往上蔓延。共8支水枪同时出水，流量8540l/s。（每层动用水枪超过3只时不符合设计工况的。）消防检测机构的检测标准应一致。室内消火栓的出口压力限制：消火栓口径DN65，出水量5l/s，采用衬胶水带(25m)，充实水柱10米时，栓口最低水压为0.19Mpa；消火栓口径DN65，出水量5.4l/s，采用衬胶水带(25m)，充实水柱13米时，栓口最低水压为0.22Mpa；,消火栓的保护半径,R=Lp+Lk式中R室内消火栓的保护半径，m；Lp水带的铺设长度，m。在宽阔地带按水带总长的90%计算，当转折多时按水带总长的80%85%计算；Lk消防水枪充实水柱的水平投影，m。其中Lk=Hmcos消防水枪倾角，一般取45,最大不应超过60。Hm消防水枪充实水柱高度，m；,室内消火栓的间距,影响消火栓间距的因素有消火栓的保护半径、消火栓的保护面积及保护方式、建筑物的净空高度等，其值应由计算确定。如果计算值大于规范的规定最大间距，则采用间距不得大于规范规定的最大值。根据灭火点对灭火水柱数量的要求不同、楼层宽度等因素，有不同的布置方式。当被保护建筑物宽度不大时采用单排布置，当宽度很大时则需双排或多排布置。多排布置时排距Lp以不大于消火栓保护半径的1.4倍为宜，以免消火栓间距太小。各种条件下消火栓具体布置如图,消火栓布置,消火栓系统图示,左图：不分区中图：分区串联供水右图：分区并联供水,室内消火栓间距计算（1）,室内灭火点要求一股水柱到达消火栓间距S按下式计算：S=2(R2-b2)1/2式中S消火栓间距，m；R消火栓保护半径，m；b消火栓最大保护宽度的一半，m。,室内消火栓间距计算（2）,室内灭火点要求二股水柱到达消火栓间距S按下式计算：S=(R2-b2)1/2式中S消火栓间距，m；R消火栓保护半径，m；b消火栓最大保护宽度的一半，m。,消防水泵扬程,Hxf=(1.051.10)(h+9.8Z+P0)式中Hxf消防水泵扬程或系统入口的供水压力，KPa；1.051.10安全系数，系统管网小时取小值，系统管网大时取大值；h管道沿程和局部水头损失的累计值，KPa；Z最不利点处消防用水设备与消防水池的最低水位或系统入口管水平中心线的垂直高差，如果最不利点的位置在下方，则取负值，m；P0最不利点灭火设备的工作压力，KPa,消防超流量分析,火灾负荷的增加大体量建筑物同时多次火灾的可能意外事故或人为纵火,消防水箱,1设置临时高压给水系统的建筑物应设置消防水箱。设置常高压给水系统的建筑物，如能保证最不利点消火栓和自动喷水灭火系统等的水量和水压时，可不设置消防水箱；2重力自流的消防水箱应设置在建筑物的最高部位；3（建规）消防水箱应储存10min的消防用水量。当室内消防用水量不大于25L/s，但经计算消防水箱所需消防储水量大于12m3时，仍可采用12m3；当室内消防用水量大于25L/s时，可采用18m3；4消防用水与其他用水合并的水箱应有消防用水不作他用的技术设施；5（高规）高位消防水箱的消防储水量，一类公共建筑不应小于18m3；二类公共建筑和一类居住建筑不应小于12m3；二类居住建筑不应小于6.00m3。6高位消防水箱的设置高度应保证最不利点消火栓静水压力。当建筑高度不超过100m时，高层建筑最不利点消火栓静水压力不应低于0.07MPa；当建筑高度超过100m时，高层建筑最不利点消火栓静水压力不应低于0.15MPa。当高位消防水箱不能满足上述静压要求时，应设增压设施。7并联给水方式的分区消防水箱容量应与高位消防水箱相同。8除串联消防给水系统外，发生火灾时由消防水泵供给的消防用水不应进入高位消防水箱。,消防水箱止回阀,消防水箱的出水管上的止回阀选用应采用开启压力小的橡胶瓣等旋启式止回阀，应水平安装。水箱最低水位时应能自动开启；最低水位距止回阀阀中心的高差不小于0.8米。在重力作用下，止回阀应自行关闭。,消防水箱止回阀安装图（错）,消防水箱止回阀安装图,气压给水设备图,气压给水设备,设有高位消防水箱的消防给水系统，其增压设施应符合下列规定：增压水泵的出水量，对消火栓给水系统不应大于5L/s；对自动喷水灭火系统不应大于1L/s。气压水罐的调节水容量宜为450L。条文说明：满足2支水枪和一个喷头的用水量30s的用水量，25305130450l建筑高度不超过24m、并按轻危险级或中危险级场所设置湿式系统、干式系统或预作用系统时，如设置高位消防水箱确有困难，应采用5Ls流量的气压给水设备供给10min初期用水量。补充说明：按传统气压罐方式罐体总容积较大（超过10立方米），施工安装难度较大，已有采用高压气体作为动力的新型气压罐，可大大减小气压罐的容积。,卧式单级水泵,立式多级泵,卧式多级泵,卧式切线泵（恒压泵）,车用消防泵,消防水泵（低规条文）,独立建造的消防水泵房，其耐火等级不应低于二级。消防水泵房设置在首层时，其疏散出口宜直通室外；设置在地下室或楼层上时，其疏散出口应靠近安全出口。消防水泵房的门应采用甲级防火门。消防水泵房应有不少于两条的出水管直接与其供水管网连接。当其中一条出水管关闭时，其余的出水管应仍能供应全部用水量。消防水泵房应设置一套能检测消防水泵供水能力的压力和流量测量计量装置。当存在超压可能时，出水管上应设置防超压设施。一组消防水泵的吸水管不应少于两条。当其中一条关闭时，其余的吸水管应仍能通过全部用水量。消防水泵宜采用自灌式吸水，并应在吸水管上设置检修阀门。当消防泵直接从城市环状给水管道吸水时，消防水泵的扬程应按城市给水的最低压力计算，并以给水管网的最高水压校核系统的工作情况。固定消防水泵应设置备用泵，但工厂、仓库、堆场和储罐的室外消防用水量不大于25L/s或建筑的室内消防用水量不大于10L/s时，可不设置备用泵。备用泵的工作能力不应小于其中工作能力最大的一台工作泵。消防水泵应保证在火警后5min.内开始工作，并在火场断电时仍能正常运转。消防水泵与动力机械应直接连接。（黑体字为新规范条文）,消防水泵（高规条文）,7.5.1独立设置的消防水泵房，其耐火等级不应低于二级。在高层建筑内设置消防水泵房时，应采用耐火极限不低于2.00h的隔墙和1.50h的楼板与其它部位隔开，并应设甲级防火门。7.5.2当消防水泵房设在首层时，其出口宜直通室外。当设在地下室或其它楼层时，其出口应直通安全出口。7.5.3消防给水系统应设置备用消防水泵，其工作能力不应小于其中最大一台消防工作泵。7.5.4一组消防水泵，吸水管不应少于两条，当其中一条损坏或检修时，其余吸水管应仍能通过全部水量。消防水泵房应设不少于两条的供水管与环状管网连接。消防水泵应采用自灌式吸水，其吸水管应设阀门。供水管上应装设试验和检查用压力表和65mm的放水阀门。7.5.5当市政给水环形干管允许直接吸水时，消防水泵应直接从室外给水管网吸水。直接吸水时，水泵扬程计算应考虑室外给水管网的最低水压，并以室外给水管网的最高水压校核水泵的工作情况。7.5.6高层建筑消防给水系统应采取防超压措施。,消防泵选型,选择消防泵时，其水泵性能曲线应平滑无驼峰，消防泵零流量时的压力不应超过系统设计额定压力的40%；当水泵流量为额定流量的150%时，此时消防泵的压力不应低于额定压力的65%美国NFPA20中还规定：在消防泵出水管上设测流量用的流量计，流量计应能测试水泵流量的175%，消防泵在出水管上应设直径大于89mm压力表，这样水泵安装后可全面测试水泵的性能，以便得知是否满足设计要求。,消防泵安装（1）,消防泵安装（2）,消防泵安装（3）,消防泵安装（4）,消防泵安装（5）,剖面图（1）：卧式泵低水位应高出泵壳顶部防气孔,消防泵安装（5）,剖面图（2）：立式泵低水位应高出泵壳顶部防气孔（分机械密封和填料密封），至少应高出最低一级叶轮顶部。,消防泵安装实例（1）,消防泵安装实例（1）,试水管的接口位置,消火栓泵启动方式,直接起动方式：消防泵房（手动），消火栓（手动），消防中心（手动）自动启动：稳压泵压力开关,消防泵配件,（1）当设计无要求时，消防水泵的出水管上应安装止回阀和压力表，并宜安装检查和试水用的放水阀门；消防水泵泵组的总出水管上还应安装压力表和泄压阀；安装压力表时应加设缓冲装置。压力表和缓冲装置之间应安装旋塞；压力表量程应为工作压力的22.5倍。（2）吸水管及其附件的安装应符合下列要求：（3）吸水管上的控制阀应在消防水泵固定基础上之后再进行安装，其直径不应小于消防水泵吸水口直径，且不应采用蝶阀；（4）当消防水泵和消防水池位于独立的两个基础上且相互为刚性连接时，吸水管上应加设柔性连接管；（5）吸水管水平管段上不应有气襄和漏气现象。（6）消防水泵房：供水设施安装时，其环境温度不应低于5,水泵接合器的作用,水泵接合器是消防车与室内消防给水管网的连接设备，室内消火栓给水系统和自动喷水灭火系统均应设置。它一端由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，离消防水源不宜过远，一般为1540m。当室内消防水泵发生故障时、室内大火致使消防用水量不足时或室内消防水泵压力不足时，消防车从室外消火栓取水，通过水泵接合器将水送到室内消防给水管网，也可通过它将水送到室内消防水箱。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它民用建筑应设消防水泵接合器。,水泵