给排水17-01-消防水系统施工技术

,消防水系统施工技术,侯初,目录1、室内消防水系统简介2、消火栓给水系统的安装技术3、自动喷淋系统的的安装技术4、消防水系统的系统试压及调试技术,1.室内消防水系统简介,1.1消火栓给水系统包括室内消火栓系统和室外消火栓系统；室内消火栓系统包括室内消火栓、水带、水枪；室外消火栓包括地上和地下两大类。1.2自动喷水灭火系统一种在发生火灾时，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。其特征为：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。1.3水的灭火原理冷却、窒息、冲散燃烧物。,2.消火栓给水系统的安装技术消火栓给水系统的组成：一般由消防水池、消防水泵、消防管道、消防阀门、消火栓、水泵接合器、屋面稳压水箱及增压稳压泵等组成。,2.1消火栓设备,室内消火栓箱由水枪、水带和消火栓组成，均安装于消火栓箱内；室外地上式消火栓在地上接水，操作方便，但易被碰撞、受冻；地下式消火栓防冻效果好，但需要地下井室，要到井内接水，操作不方便。,水枪,水带,消火栓箱,地上式消火栓,地下式消火栓,2.2水泵接合器,水泵接合器是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。,2.3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。,2.4屋面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：1）为确保其自动供水的可靠性，应采用重力自流供水方式；2）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；3）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。,2.5消防水泵大多数消防水源提供的消防用水，都需要消防水泵进行加压，以满足灭火时对水压和水量的要求。1）消防水泵与生活水泵和生产水泵相比性能上应有较高的要求，公安部专门编制了消防泵性能要求和试验方法GB6245-1998，亦可参考美国NFPA20对消防泵的性能要求；2）水泵控制线路的敷设，应采用阻燃电缆穿钢管并采取防火措施等；3）消防水泵不应装设过载保护切断装置；,2.6消防管道及阀门,室外埋地管材一般为球墨给水铸铁管（承插或机械式连接）、焊管或镀锌管（多为法兰连接），埋地管注意做好防腐；室内管道多为镀锌焊管，DN100及以上或为沟槽连接，DN100以下多为丝扣连接。沟槽连接件需要注意一般有两种规格，注意依据所选用管材的外径进行选择。消防系统闸阀一般使用明杆闸阀，便于观察阀门的关闭，颜色一般为红色；一些部位需要使用信号闸阀、信号蝶阀。,2.7消防增压稳压装置消防系统总是存在一定程度的泄露，故需要消防增压稳压装置提供火灾初期消火栓和喷头的水压保障，而初期灭火的成功是控制火灾的关键，可将火灾造成的损失降低到最低限度。消防稳压（气压）罐的消防水总容积分为3个部分，即消防贮水容积(调节容积)、缓冲水容积和稳压水容积。系统平时的压力由稳压泵提供，当压力升高，达到稳压水容积的高水位时，稳压泵自动停止运行;当压力降低，达到稳压水容积的低水位时，稳压泵自动开启，将稳压水容积提升到最高水位。如此循环以保持系统的高压状态。当发生火灾时，随着消火栓的投入使用，系统压力开始下降，当降至消防贮水容积的最低水位时，停止稳压泵，自动开启消防泵灭火。,2.8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；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）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；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。,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。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。,2.9消火栓给水系统的布置2.9.1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。1）水枪充实水柱长度应大于7m，小于15m；2）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。,2.9.2消火栓的布置1）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；2）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；3）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；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；4）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；5）在建筑物顶应设一个消火栓，以利于消防人员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。6）一般阀门的设置应保证检修时关闭的竖管不超过一条；7）室外消防管网为多为环式管网。,2.9.3消火栓的四种布置形式1）单排一股到达室内的任何部位；2）单排两股到达室内任何部位；3）多排一股到达室内任何部位；4）多排两股到达室内任何部位；,2.10消火栓管网的水力计算主要是根据规定的消防用水量及要求使用的水枪数量和水压确定管径和系统所需的水压,水池,水箱的容积和水泵的型号等：1）选不利消火栓和最不利立管，确定计算管路。环状网：假设某端发生故障，按枝状计算；2）按消防规范规定，分配室内消防流量；3）求出计算管路上各消火栓的消防射流量及栓口压力；4）在消防管道的流速允许的范围内确定管径；5）求出水头损失；选加压设备，a水箱供水-从水箱出水口到最不利点算，已确定水箱安装高度，选补压设备,b水泵供水-从水池液面到最不利点求，选泵的扬程。,3.自动喷淋灭火系统的的安装技术,自动喷淋灭火系统由水源、加压贮水设备、喷头、管网、报警装置等组成。,3.1自动喷淋灭火系统的分类,自动喷淋灭火系统分为闭式、开式自动喷淋灭火系统水系统。闭式自动喷淋灭火系统水系统分为：1）湿式自动喷淋灭火系统；2）干式自动喷淋灭火系统；3）干湿式自动喷淋灭火系统；4）预作用式自动喷淋灭火系统；5）重复启闭预作用式自动喷淋灭火系统；6）自动喷淋-泡沫连用灭火系统；开式自动喷淋灭火系统水系统分为：1）雨淋系统；2）水幕系统；3）水喷雾灭火系统；,3.2湿式自动喷淋灭火系统,1)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2)优点：灭火及时扑救效率高；3)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4Ct70C的建筑物；,4)湿式自动喷淋系统工作原理图,3.3干式自动喷淋灭火系统,1)特点：为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；2)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；3)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；,4)干式自动喷淋系统工作原理图,3.4预作用式自动喷淋灭火系统,1)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；2)优点：a.同时具备干式喷水灭火系统和湿式喷水灭火系统的特点；b.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点;c.还可用于对自动喷水灭火系统安全要求较高的建筑物中.,3.5雨淋喷淋灭火系统,1)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；2)优点：出水量大，灭火及时；3)适用场所：a.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；b.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；c.严重级场所；,3.6水幕系统,1)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；2)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；,3.7水喷雾灭火系统,1)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；2)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；,3.8喷头及控制组件,3.8.1喷头1)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；2)开式喷头：根据用途分为开启式、水幕式、喷雾式；3）喷淋头的流量系数及动作温度分为多种，注意选择使用的喷淋头；流量系数常见的一般为K80及K115，动作温度见下表；,3.8.2报警阀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；1)湿式报警阀：用于湿式自动喷淋系统；,2)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；3)雨淋阀：用于雨淋、预作用、水幕、水喷雾自动喷水灭火系统；,雨淋报警阀,3.8.3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：用于湿式自动喷淋系统，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：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：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；,3.8.4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，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。,3.8.5末端监测装置该组件安装在系统管网末端，管径为DN25mm；由排水阀门、压力表、排气阀组成。打开排水阀门相当于一个喷头喷水，即可观察到水流指示器和报警阀是否正常工作；压力表可测量系统水压是否符合规定要求，排气阀用来排除管道中的气体。,3.9管材及阀门室外埋地管材一般为球墨给水铸铁管（承插或机械式连接）、焊管或镀锌管（多为法兰连接），埋地管注意做好防腐；室内管道多为镀锌焊管，DN50以上多为沟槽连接，DN50及以下为丝扣连接。沟槽连接件需要注意一般有两种规格，注意依据所选用管材的外径进行选择。消防系统闸阀一般使用明杆闸阀，便于观察阀门的关闭，颜色一般为红色；一些部位需要使用信号闸阀、信号蝶阀。,3.10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。1）感烟探测器:利用火灾发生地点的烟雾浓度进行探测；2）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。,3.11喷头及管网布置,3.11.1喷头的布置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）。3.11.2喷头的布置原则1）满足喷头的水力特性和布水特性要求；2）设在顶板或吊顶下易于接触到火灾热气流并有利于均匀洒水；3）喷头布置应不超过最大保护面积；4）均匀洒水并满足设计喷水强度要求,3.11.3自动喷淋系统管网布置报警阀前可枝状、环状；报警阀后枝状、环状和格栅状。1）枝状：侧边末端进水、侧边中央进水轻危险级2）环状：中央末端进水、中央中心进水中、严重危险级；3）格栅状：严重危险级；4）一般情况每根支管上设置的喷头不宜多于8个,一个报警阀所控制的喷头数不宜超过设计规范所规定的数量。,5）自动喷淋系统管网布置图,3.12自动喷淋系统管网水力计算,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。1)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；2)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；3)特性系数法：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、管段累计流量、水头损失，直至某管段累计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；,3.12.1水力计算的步骤1）判断保护对象的性质、划分危险等级和选择系统；2）确定作用面积和喷水强度；3）确定喷头的形式和保护面积；4）确定作用面积的形状；5）确定作用面积内的喷头数；6）确定第一个喷头的压力和流量；7）计算第一根支管上各喷头流量、支管各管段的水头损失、支管的流量和压力并计算出相同支管的流量系数；8）按