建筑设备第六章

1、第六章第六章 建筑消防系统建筑消防系统 学习目标学习目标 了解消防系统的分类和组成； 了解高层建筑消防的特点和其他非水灭火剂的适用条件； 掌握消火栓消防系统和自动喷水消防系统的工况、设施； 掌握消防系统各部件的作用及其使用方法。 一一 建筑消防系统的分类及组成建筑消防系统的分类及组成 （一）（一） 消防系统的分类消防系统的分类 1按系统的构成和功能分类按系统的构成和功能分类 （1）室外消火栓给水系统。 （2）室内消火栓给水系统。 （3）自动喷水灭火系统。 2按消防给水压力分类按消防给水压力分类 （1）高压消防给水系统。 （2）临时高压消防给水系统。 （3）低压消防给水系统。 3按灭火剂分类按灭

2、火剂分类 消防系统按灭火机理不同可分为水、二氧化碳、蒸汽、干粉、泡沫及卤代烷为灭火剂的消防系统。室外消火栓：设置在室外，供消防车取水用。室外消火栓：设置在室外，供消防车取水用。室外消火栓给水灭火系统室外消火栓给水灭火系统水泵接合器：当室内管网的供水不足时，可以通水泵接合器：当室内管网的供水不足时，可以通过接合器用消防车加压供水给室内管网，补充消过接合器用消防车加压供水给室内管网，补充消防用水量的不足。防用水量的不足。室内消火栓给水灭火系统室内消火栓给水灭火系统室内消火栓室内消火栓消防卷盘消防卷盘自动喷水灭火系统自动喷水灭火系统（二）（二） 消防系统的组成消防系统的组成1消防供水水源消防供水水源

3、（1）市政给水管网。一般室外有生活、生产、消防给水管网，可以供给消防用水，在消防过程中应优先选用这种水源。（2）天然水源。天然水源包括地表水和地下水两大类，选用天然水源时应优先选用地表水。（3）消防水池。供消防车取水的消防水池，保护半径不应大于150m；供消防车取水的消防水池应设取水口。2消防供水设备消防供水设备 消防供水设备主要包括消防水箱、消防水泵、消火栓、自动喷水设备及水泵接合器等。3消防给水管网消防给水管网 消防给水管网主要包括进水管、水平干管、消防立管等组成。 （三）消防系统的灭火原理（详见（三）消防系统的灭火原理（详见177页）页）冷却、隔离、窒息和化学抑制。消防水池：保护半径不应

4、大于消防水池：保护半径不应大于150m，寒冷地，寒冷地区的消防水池应有防冻设备。区的消防水池应有防冻设备。 二二 消火栓给水系统消火栓给水系统 （一）（一） 消火栓给水系统的组成消火栓给水系统的组成 1消火栓设备消火栓设备 （1）水枪。水枪为锥形喷嘴，喷嘴口径有13mm、16mm和19mm，水枪的材质一般为铝合金。低层建筑的消火栓可选用13mm或16mm口径的水枪，高层建筑消火栓可以选用19mm口径水枪。（2）水龙带。一般由麻线或化纤材料制成，可以衬在橡胶里，口径有50mm和65mm，长度有15m、20m、25m和30m四种。（3）消火栓。消火栓分单出口及双出口两种。单出口龙头直径有50mm和

5、65mm两种，双出口龙头的直径为65mm。图6.1 设有消防水泵和水箱的室内消火栓给水系统 2消防卷盘消防卷盘 消防卷盘是由阀门、软管、卷盘、喷枪等组成，并能够在展开卷盘的过程中喷水灭火的灭火设备。 3水泵接合器水泵接合器 水泵接合器是使用消防车从室外水源取水，向室内管网供水的接口。可以通过接合器用消防车加压供水给室内管网，补充消防用水量的不足。 4消防管道消防管道 单独设置的消防系统给水管道一般采用非镀锌钢管或给水铸铁管。 5消防水箱消防水箱 消防水箱按使用情况分为专用消防水箱、生活与消防共用水箱和生活、生产、消防共用水箱三种。 6消防水池消防水池 消防水池是人工建造的储存消防用水的构筑物，

6、是天然水源、市政给水管网的一种重要补充手段。 （二）（二） 消火栓及管道的布置消火栓及管道的布置 1消火栓的布置消火栓的布置 消火栓布置要求如下： （1）室外消火栓的布置。室外消火栓有地上式和地下式两种。在我国南方气候温暖的地区可采用地上式或地下式消火栓；在北方寒冷地区宜采用地下式消火栓。 （2）室内消火栓的布置。室内消火栓应设置在建筑物中经常有人通过、明显的地方，如走廊、楼梯间、门厅及消防电梯旁等处的墙龛内。 （3）消火栓栓口安装。栓口离地面高度不大于1.1m；栓口出水方向宜向下或与设置消火栓的墙面垂直。 2消火栓系统管道的布置消火栓系统管道的布置 （1）引入管。 （2）管网布置。 （3）消

7、防竖管布置。 三三 自动喷水灭火系统自动喷水灭火系统 （一）（一） 自动喷水灭火系统的分类自动喷水灭火系统的分类 1、闭式：、闭式： （1）湿式自动灭火系统）湿式自动灭火系统4一一70 （2）干式自动灭火系统小于）干式自动灭火系统小于4、大于、大于70 （3）预作用自动灭火系统）预作用自动灭火系统 2、开式：、开式： （1）雨淋式自动喷水灭火系统）雨淋式自动喷水灭火系统 （2）水幕系统）水幕系统 （3）水喷雾自动喷水灭火系统）水喷雾自动喷水灭火系统 1湿式喷水灭火系统湿式喷水灭火系统 湿式喷水灭水系统是供水管路和喷头内始终充满有压水的自动喷水灭火系统。该系统主要由闭式喷头、管道系统、湿式报警器

8、、报警装置和供水设施等组成，如图6.5所示。 2干式喷水灭火系统干式喷水灭火系统 干式喷水灭火系统与湿式喷水灭火系统的区别，在于采用干式报警组，警戒状态下配水管道内充压缩空气等有压气体，为保持气压，需要配套设置补气设施。该系统由闭式喷头、管道系统、充气设备、干式报警器、报警装置和供水设施等组成，如图6.6所示。这种系统不受温度的限制，可用于不采暖的房间；但该系统增加了充气设备，使系统复杂，增加了维护管理的难度，且在灭火时应先放气再喷水，灭火速度慢，效率低。 图6.6 干式自动喷水灭火系统组成示意图 3预作用喷水灭火系统预作用喷水灭火系统 预作用喷水灭火系统采用预作用报警阀组，由配套使用的火灾自

9、动报警系统启动。处于戒备状态时，配水管道为不充水的空管。利用火灾探测器的热敏性能优于闭式喷头的特点，由火灾报警系统开启雨淋阀后为管道充水，使系统在闭式喷头动作前转换为湿式系统。图6.7 预作用喷水灭火系统 4雨淋自动喷水灭火系统雨淋自动喷水灭火系统 当建筑物发生火灾时，由感温（或感光、感烟）等火灾探测器接到火灾信号后，通过自动控制雨淋阀门。开式喷头一齐自动喷水灭火，该系统不仅可以扑灭着火处的火源，而且可以同时自动向整个被保护的面积上喷水，从而防止火灾蔓延和扩大，它具有出水量大，灭火及时等优点，适用于火灾蔓延快、危险性大的建筑或部位的灭火。 5水幕系统水幕系统 水幕系统不具备直接灭火的能力，它是

10、用密集喷洒所形成的水墙或水帘，或配合防火卷帘等分隔物，阻断烟气和火势的蔓延，属于暴露防护系统。可单独使用，用于保护建筑物的门、窗、洞口或在大空间造成防火水帘起防火分隔作用。该系统主要由水幕喷头、给水管网、雨淋阀及其控制设备组成。 6水喷雾自动灭火系统水喷雾自动灭火系统 水喷雾自动灭火系统利用高压水，经过各种形式的喷雾喷头将雾状水流喷射到燃烧物上，一方面使燃烧物和空气隔绝产生窒息，另一方面进行冷却，对油类火灾能使油面起乳化作用，对水溶性液体火灾能起稀释作用，同时由于喷雾具有不会造成液体飞溅、电气绝缘性好的特点，在扑灭闪点高于60液体火灾、电气火灾中得到了广泛的应用。图6.10 变压器水雾喷头布置

11、示意图 （二）（二） 自动喷水灭火系统的工作原理自动喷水灭火系统的工作原理 1工作原理工作原理 湿式喷水灭火系统工作原理为如图6.11所示。火灾发生时，建筑物内温度上升，导致湿式系统的闭式喷头温感元件感温爆破或熔化脱落，喷头喷水。 喷水造成报警阀上方的水压小于下方的水压，于是阀板开启向洒水管网供水，同时部分水流沿报警器的环行槽进入延迟器、压力继电器及水力警铃等设施，发出火警信号，启动消防水泵等设施供水。图6.11 湿式喷水灭火系统工作原理流程图 2系统组件系统组件 系统包括如下组件。 （1）喷头。按喷头是否有堵水支撑分为两类：喷水口有堵水支撑的称闭式喷头；无堵水支撑的称开式喷头。闭式喷头是带热

12、敏感元件和自动密封组件的自动喷头，可以分为易熔合金锁片封闭型和玻璃球封闭型。开式喷头是不带热敏感元件的喷头。有开式洒水喷头、水幕喷头、水雾喷头三种类型。图6.12 闭式喷头类型与构造示意图 （2）报警阀。自动喷水灭火系统应设报警组。报警阀是开启和关闭管网水流、传递控制信号并启动水力警铃直接报警。报警阀应设在便于操作且应有排水设施的地点。水流报警装置由水力警铃、压力开关和水流指示器构成。 （3）延迟器。安装于报警阀与水力警铃之间的信号管道上，用以防止水源进水管发生水锤时引起水力警铃错动作。报警阀开启后，需经30s左右时间水充满延迟器后方可冲打水力警铃报警。 （4）火灾探测器。目前常用的火灾探测器

13、有感烟、感温和感光探测器。感烟探测器是利用火灾发生地点的烟雾浓度进行探测；感温探测器是通过起火点空气环境的温升进行探测；感光探测器是通过起火点的发光强度进行探测。火灾探测器一般布置在房间或过道的顶棚下。 （5）末端试验装置。由试水阀、压力表、试水接头及排水管组成，设于每个水流指示器作用范围的供水最不利点，用于检测系统和设备的安全可靠性。末端试水装置的出水，应采取孔口出流的方式排入排水管道。延迟器延迟器 四四 高层建筑消防系统高层建筑消防系统 （一）（一） 高层建筑室内消防的特点高层建筑室内消防的特点 1火种多、火势猛、蔓延快 2灭火困难 3人员疏散困难 4经济损失大、政治影响大 （二）（二）

14、一般规定一般规定 高层建筑必须设置室内、室外消火栓给水系统。消防用水可由给水管网、消防水池或天然水源供给。利用天然水源应确保枯水期最低水位时的消防用水量，并应设置可靠的取水设施。室内消防给水应采用高压或临时高压给水系统。当室内消防用水量达到最大时，其水压应满足室内最不利点灭火设施的要求。 （三）（三） 高层建筑室内消火栓系统的给水方式高层建筑室内消火栓系统的给水方式 （1）分区并联供水方式。其特点是分区设置水泵和水箱，水泵集中布置在地下室，各区独立运行互不干扰，供水可靠，便于维护管理，但管材耗用较多，投资较大，水箱占用上层使用面积。 （2）分区串联供水方式。其特点是分区设置水箱和水泵，水泵分散

15、布置，自下区水箱抽水供上区用水，设备与管道单间，节省投资，但水泵在上层，振动和噪声干扰较大，占用上层使用面积较大，设备分散维护管理不便，上区供水受下区限制。 （3）分区无水箱供水方式。其特点是分区设置变速水泵或多台并联水泵，根据水量调节水泵转速或运行台数，供水可靠，设备集中便于管理，不占用上层使用面积，能耗较少，但水泵型号、数量较多，投资较大，水泵调节控制较麻烦。 （四）（四） 室内消火栓和消防管道的布置室内消火栓和消防管道的布置 1消火栓系统的布置消火栓系统的布置 消火栓应设在走道、楼梯附近等明显易于取用的地点，消火栓的间距应保证同层任何部位有两个消火栓的水枪充实水柱同时到达；消火栓的间距应

16、由计算确定，且高层建筑不应大于30m，裙房不应大于50m；消火栓栓口离地面高度宜为1.10m，栓口出水方向宜向下或与设置消火栓的墙面相垂直。 2自动喷水灭火系统的布置自动喷水灭火系统的布置 具体布置要求如下： （1）采用临时高压给水系统的自动喷水灭火系统，应设依靠重力供水的消防水箱，向系统供给火灾初期用水量，并能满足供水不利楼层和部位的喷水强度。消防水箱的出水管应设止回阀，并应在报警阀前接入系统管道。 （2）报警阀后的配水管道，不应设置其他用水设施，且工作压力不应大于1.2MPa。 （3）自动喷水灭火系统与室内消火栓系统宜分别设置供水泵。每组水泵的吸水管不应小于两根，每台工作泵应设独立的吸水管

17、，水泵的吸水管应设控制阀，出水管应设控制阀、止回阀、压力表和直径65 mm的试水阀，必要时应设泄压阀。 （4）报警阀后的管道应采用内外镀锌钢管，或内外壁经防腐处理的钢管，否则其末端应设过滤器。 （5）报警阀后管道应采用丝扣、卡箍或法兰连接，报警阀前可采用焊接。系统中管径100 mm的管道，应分段采用法兰和管箍连接。水平管道上法兰间的管道长度不应大于20m；高层建筑中立管上法兰的距离，不应跨越三个及以上楼层。 （6）短管及末端试水装置的连接管，其管径应为25mm。 （7）干式、预作用、雨淋系统及水幕系统，其报警阀后配水管道的容积，不应大于3000L。 （8）干式、预作用系统的供气管道，采用钢管时

18、，管径不宜小于15mm。 五五 其他常用灭火设施简介其他常用灭火设施简介 （一）（一） 二氧化碳灭火系统二氧化碳灭火系统 二氧化碳的灭火机理：二氧化碳的主要灭火作用在于隔绝燃烧需要的氧气，其次是冷却。灭火时，二氧化碳从储存系统中释放出来，一方面压力骤然下降，使得二氧化碳由液态迅速变为气态，吸收周围的热量，产生冷却燃烧物的作用。 （二）（二） 蒸汽灭火系统蒸汽灭火系统 水蒸汽是含热量高的惰性气体。水蒸汽能冲淡燃烧区的可燃气体，降低空气中氧的含量，使燃烧窒息，有良好的灭火作用。饱和蒸汽的灭火效果优于过热蒸汽，尤其是扑灭高温设备的油气火灾，饱和蒸汽不仅能迅速扑灭泄漏处火灾，而且不会引起设备的损坏（用水扑救高温设备火灾会造成设备破裂）。蒸汽灭火系统具有设备简单、造价低、淹没性好等优点，但不适用于体积大、面积大的火区，不适于扑灭电器设备、贵重仪表、文物档案等火灾。 （三）（三） 干粉灭火系统干粉灭