第4章建筑消防用水

1、第4章建筑消防用水 第4章建筑消防用水 1消防给水系统 消火栓给水系统；自动喷水灭火系统。 2固定灭火装置 固定灭火装置有以下四种。 （1）卤代烷灭火系统。 （2）二氧化碳(CO2)灭火系统。 （3）蒸气（水蒸气）灭火系统。 （4）氮气灭火系统。 第4章建筑消防用水 执行国家准 建筑设计防火规范高层民用建筑设计防火规范 1.水枪 喷嘴口径： 水龙带接口：用快速螺母连接。 2. 水龙带 DN50mm，DN65mm 麻质：抗折叠，质轻，水流阻力大 橡胶：易老化，质重，水流阻力小 mm191613， 第4章建筑消防用水 3.消防水喉消防水喉 小口径栓25mm，喷嘴，68mm，L=20，25，30m

2、4.4.消火栓消火栓 内扣式快速连接螺母+球形阀，单出口、双出口 DN65，DN50 配置：消火栓DN65，水枪19或16，65水带。 消火栓DN50，水枪16或13，50水带。 消防软管卷盘19或25，长30m ，喷嘴6 mm 。 选用：室内消防水量 qxh10L/s，消火栓DN50； qxh10L/s，消火栓DN65。 5 5消火栓箱消火栓箱 内置：消火栓、水枪、水龙带、水喉、消防报警及启泵装置 设置：承重墙，明、暗、半暗 第4章建筑消防用水 6.消防水泵接合器 作用：连接消防车向室内消防给水系统加压供水的装置。 组成：闸门、安全阀、止回阀、消防水泵结合器接口。 形式：地面、地下、墙壁式

3、。 设置点：便于消防车接管供水地点；周围在1540m范围内有消 防水池或室外消火栓。 7.消防给水管网 环状；低层：生活、消防共用系统；高层：独立系统。 第4章建筑消防用水 8消火栓系统加压贮水设备 消防水箱 初期火灾用水(10分钟)贮水：水箱、压力不足时气压给水装置。 消防水池 设置条件： 市政给水管道或天然水源不能满足消防用水量； 市政给水管道为枝状或只有一条进水管。 注意 消防贮水可与生活贮水合用，但应有消防用水不被动用技术措施。 消防水泵： 提供火灾延续时间内消火栓系统所需水量及压力。 第4章建筑消防用水 （1 1）无加压泵的消火栓系统无加压泵的消火栓系统 （2 2）设有水箱的消火栓系

4、统设有水箱的消火栓系统 （3 3）设有消防泵和水箱的消火栓系统设有消防泵和水箱的消火栓系统 第4章建筑消防用水 1.设有消防给水的建筑物，其各层均应设置消火栓。 2.栓口距地面1.10m。 3.设在明显、易于取用的地点(走廊、楼梯间、大厅入口处)； 4.大空间或大房间消火栓应首先考虑设置在疏散门附近，不应 设在死角位置。 5.消防电梯前应设消火栓， 6.建筑屋顶应设一个装有压力显示装置的检验用消火栓， 7.高级旅馆、重要的办公楼、一类建筑的商业楼、展览楼、综 合楼等和建筑高度超过100m的其他建筑，应设消防卷盘。 第4章建筑消防用水 8.消火栓间距，（见附图1）可按下式计算： 9.保护半径间距

5、通过计算确定 水枪射流上倾角按45计。 。消化栓保护半径， ；消火栓最大保护宽度， ；消火栓间距， mR mb mS bRS 22 集射流。强度而需要的密 具有一定为保证喷枪射出的水流充实水柱 水龙带长度； ；折减系数， ( 8 . 0 45cos 0 m d md H L HLR 第4章建筑消防用水 10.水枪充实水柱长度应通过计算确定，一般Hm7m， 不超过100 m的高层建筑，Hm10 m； 建筑高度超过100 m的高层建筑，Hm13 m。 11.在临时高压系统的每个消火栓处，应设直接启动消防水泵的按钮。 1.室内消火拴个数大于10，且室外消防水量大于15l/s，为环状。 2.环状管网的

6、进水管应为二条。 3.79层的单元式住宅和8层的通廊式住宅，室内消火栓为枝状。 第4章建筑消防用水 4.多层建筑中超过6层的塔式和通廊式住宅、超过5层或体积 10000m3的其他民用建筑、超过4层的库房，当室内消防竖管 2条时，至少每两根竖管成环。 5.多层建筑的消火栓管道宜独立，高层建筑的消火栓管道应独立 设置。 6. 阀门设置便于检修和使用安全。阀门关闭后，同层停止使用 的消火栓5个。 7.水泵接合器周围有1540m内有室外消火栓或消防贮水池； 8.水泵接合器数量按室内消防水量及每个接合器流量经计算定， 每个接合器1015l/s。 第4章建筑消防用水 (见附图2) 式中： 1求 不计空气阻

7、力，理想状态下的射流长度为: kdqxh HHHH 。栓口水头损失， ；水带的水头损失， ；所需压力， 度充实水柱水枪喷嘴处造成一定长 ；消火栓口水压， kPaH kPaH kPa H kPaH k d q xh xh H q H 第4章建筑消防用水 式中： 实际上，水枪喷嘴及空气都对射流产生阻力， 垂直射流高度Hf为： 空气阻力为： 按水力学管道的沿程损失公式： 式中： g v H q 2 2 重力加速度 水流离开喷嘴的流速 g v HHH qf fq HHH iLH L g v d H f 2 2 柱口喷嘴直径 代替水流流动距离，用 代替故用 ，因是水流在空气中水流与管壁的阻力系数 f f

8、 d LHL K 1 第4章建筑消防用水 则： 2水带损失 式中： 3消防射流量 其中： mf mf f f q H H H H H 11 2 10 xhdzd qLAH 。消防射流量， 水带阻力系数； ；水带长度， ；水带水头损失， sLq A mL kPaH xh x d d / vqxh 2 4 d q gHv2 qqxh HdgHdq 22 00347. 02 4 第4章建筑消防用水 根据水枪口径和充实水柱长度可查出水枪的射流量和枪 口压力值。 1消防水箱容积： qxh Hdq 422 0000121. 0 喷口流量系数 q HdB 42 0000121. 0令： qxhqxh BHq

9、BHq，则： 2 1000 60 xf xh tq V 第4章建筑消防用水 2消防水池容积： 其中： 目的：确定DN和 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。 xLf TQQV)(6 . 3 池 。火灾延续时间， ；水池连续补水量， ；室内、外消防用水量， ；火灾初期供水时间， ；室内消防用水量， hT sLQ sLQ t sLq x L f x f / / min10 / h 第4章建筑消防用水 2按消防规范规定，分配室内消防流量。（注意：建 筑内同时发生火灾的次数为1次，着火点1处） 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

10、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。 1)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。 2)水泵供水：从水池液面到最不利点求，选泵的扬 程。 第4章建筑消防用水 1.定义： 在火灾发生时，能自动打开喷头喷水并同时发出火警信号的消防灭火设施。 2.成功灭火率： 3.设置场所 性质重要、火灾危险性大；人员集中、不易疏散、外部增援较困难的建筑或 场所。 第4章建筑消防用水 洒水系统 (湿式系统、干式系统、预作用系统)、 雨淋系统、水幕系统、水喷雾系统。 1.湿式自动喷水灭火系统 组成：闭式喷头报警装置（水力警铃、压力开关）、 湿式报警阀、管网 及供水设

11、施等。（见附图3） 特点：管道始终充满有压水，灭火速度快、控火效率高。 适用：温度4C，且70C的场所 2.干式喷水灭火系统 组成：闭式喷头、管道系统、干式报警阀、充气设备供水设施等。 第4章建筑消防用水 特点：在干式报警阀前的管道内充有压力水，报警阀 后的管 道内充以压力气体（空气或氮气）。 适用：环境温度70的场所 。 3预作用喷水灭火系统 组成：无压气体的管网、自动报警装置、供水设施及探测和控 制系统组成。 特点：管道中平时无水，呈干式，充以低压压缩空气。火灾发 生时，由火灾探测系统或手动开启控制预作用阀,使消防水进入 阀后管道，当闭式喷头开启后，即可喷水灭火。 适用：建筑装饰要求高，灭

12、火要求及时的建筑物。 第4章建筑消防用水 4雨淋自动喷水灭火系统 组成：火灾探测系统、开式喷头、雨淋阀、管网、报警系统、 供水设施等。 特点：在雨淋阀后的管道，平时为空管。火灾发生时，管道内 给水是通过火灾探测系统控制雨淋阀来供给，雨淋阀开启后被 保护区内所有喷头一起喷水，出水量大，灭火及时。 适用： 雨淋喷水灭火系统适用于火灾蔓延速度快、危险性大 的建筑或部位。 5水幕系统 组成：水幕喷头、雨淋阀、供水设施、管网、探测系统和报警系统组成。 特点：开式喷头，喷出的水形成水帘状，与防火卷帘、防火水幕配合使用。 适用：防火隔断、防火分区及局部降温。 第4章建筑消防用水 6喷雾系统 特点：喷雾喷头，

13、把水粉碎成细小的水雾滴之 后喷射到不在燃烧的物质表面，通过表面冷 却、窒息以及乳化、稀释的同时作用实现灭 火。 适用：扑灭可燃液体火灾、电器火灾。 第4章建筑消防用水 三、自动喷水灭火系统的组件 1喷头 （1）闭式喷头 易熔合金喷头 玻璃球喷头 标准型玻璃球洒水喷头 l（下垂型、直立型、普通型、边墙型）、 l 装饰型洒水喷头、 l大保护面积喷头、 l ESFR（快速响应早期抑制型）喷头。 喷头动作温度：高于环境最高温度30。 第4章建筑消防用水 (2)开式喷头 开式洒水喷头 无释放机构的洒水喷头。通常 用于雨淋系统中。 水幕喷头喷水形成均匀的水帘状，起阻火、隔 火作用。主要用于窗口、檐口和燃烧

14、体构成的墙面， 以及对建筑物内设置的玻璃幕墙的防护与冷却。 水雾喷头 在一定压力下，将水流分解为细小 水滴，以锥形喷出。（离心式和撞击式两种） 2.报警阀 作用：开启和关闭水流；传递控制信号至控制系统并 启动水力警铃直接报警。 类型：湿式、干式、雨淋阀、预作用报警阀。 第4章建筑消防用水 3水流报警装置 （1）水流指示器 作用：报告火灾发生的层数或区域。 原理：管道中水流动，引起水流指示器中浆片随 水流而动作，接通延时电路2030s后，继电器 触点吸合发出区域电信号，送至消防控制室。 位置：各楼层的配水管或支管上。 （2）水力警铃 原理：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

15、警。 位置：报警阀附近（其连接管不宜超过6m）。 第4章建筑消防用水 （3）压力开关： 位置：垂直安装于延迟器和水力警铃间的管道上。 原理：在火灾发生时，湿式报警阀开启后，一部分 水流经过延迟器进入压力开关的阀体内，开关膜片 受 压后，触点闭合，电信号输入报警控制箱，发出 火灾警报或启动消防泵。 4延迟器 作用：用来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，水流需经过30s左 右充满延迟器后方可冲打水力警铃。 位置：湿式报警阀与水力警铃（或压力开关）之间。 第4章建筑消防用水 5.末端监测装置 v作用：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

16、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。 v位置：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。 6.火灾探测器 v 类型：感烟、感温探测器。 v 位置：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。 第4章建筑消防用水 四、喷头及管网布置 1喷头布置： 原则： 满足喷头的水力特性和布水特性要求； 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； 喷头布置应不超过最大保护面积； 均匀洒水并满足设计喷水强度要求。 形式： l正方形布置(见附图4) 喷头间距按下式计算： XB2RC

17、OS45 式中 X喷头间距，m； R喷头计算喷水半径，m； 喷头与边墙的距离不应超过B/2。 第4章建筑消防用水 长方形布置： 2管网布置（见附图5） 报警阀前可枝状、环状。 报警阀后枝状、环状和格栅状。 v 枝状： 侧边末端进水、侧边中央进水轻危险级。 v 环状： 中央末端进水、中央中心进水中、严重危险级。 格栅状：严重危险级 RBX2 22 第4章建筑消防用水 1建筑物火灾危险等级 v轻危险级、 v中危险级（级和级）、 v严重危险级（级和级） v仓库危险级（级、级、级）。 2自动喷水灭火系统设计的基本数据 民用建筑和工业厂房设计基本数据（见附表1）。 第4章建筑消防用水 3.水力计算的步骤

18、 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）根据支管流量系数计算出配水干管、各支管的流 量和各管段的流量、水头损失；并计算出作用面积 内的流量、压力和作用面积流量系数。 9）计算系统供水压力，选择水泵。 第4章建筑消防用水 4水力计算公式 1）系统的设计流量 2）喷头的出流量 作用面积内的喷头数。 ；点流量，作用面积内个喷头的节

19、；系统设计流量，式中： n sLq sLQ qQ i s n i is / / 60 1 1 喷头流量系数。 ；喷头处水压， ；喷头节点流量，式中： K kPaH sLq HKq i i / 玻璃球喷头d=12.7mm HKPamH2O K0.1330.42 第4章建筑消防用水 3）水头损失 5.水力计算方法 1）作用面积法 在计算系统流量时，假定作用面积内每只喷头的喷水量相 等，均以最不利点喷头喷水量取值，仅包括作用面积内的喷 头才计算喷水量。对轻危险级和中危险级建筑物、构筑物的 自动喷水灭火系统进行水力计算时，应保证任意作用面积内 平均喷水强度不小于表42中的规定，最不利点处作用面积 内任

20、意4个喷头组成的保护面积内平均喷水强度不应小于表4 2中规定值的85。 管段设计流量。 ；比阻值， ；沿程水头损失，式中： Q LSA KPah ALQh 22 2 / 10 第4章建筑消防用水 计算方法如下： 选择最不利位置，划作用面积（见附图6）。水力计算 选择最不利点处作用面积宜选择矩形，其长边应平行配水 支管，其长度不宜小于作用面积平方根1.2倍，即 实际作用面积为204m，共布20个喷头。 每个喷头流量： 作用面积内喷头洒水量： 理论流量： Fb2 . 1 mambFb12172 . 1， sLHKq/33. 11042. 0 sLQ/6 .2633. 120 sLQ/4 .20 6

21、0 6204 理 sLQQ/274 .203 . 13 . 1 理设 第4章建筑消防用水 作用面积内平均喷洒水强度 校核作用面积内任意四个喷头的实际保护面积内的平 均喷水强度不小于规定值的85%。 从系统最不利点开始进行编号（节点包括作用面积内及 以后管段喷头处，管道分支连接处及变径处），至水泵处。 从节点1开始，直至水泵吸水池为止，进行水力计算。 管段流量仅计算在作用面积范围内的喷头，作用面积外喷 头不计在内。 min/6min/8 . 7 204 206033. 1 22 mLmLQ规定 第4章建筑消防用水 2) 特性系数法 从系统最不利点喷头开始，沿程计算各喷头的压力、喷 水量和管段的累积流量、水头损失，直到达到设计流量为 止。在此之后的管段，流量不再增加，仅计算沿程和局部 水头损失。 以(附图7)为例。 喷头的特性系数确定后，便可由喷头处的水压求得 喷头的出流量。 支管尽端喷头1，为整个系统的最不利点， 在规定的工 作水头H1作用下，其出流量为： 11 HKq 第4章建筑消防用水 喷头2的出流量为： 喷头3、4的出流量，同理为： 45管