建筑设备工程第5章 建筑消防系统

第五章建筑消防系统□5.1室内消防栓给水系统□5.2自动喷水灭火系统□5.3其他灭火设施简介□思考题与习题建筑消防系统根据使用灭火剂的种类可分为水消防灭火系统和非水灭火剂灭火系统两大类。水消防灭火系统包括消火栓给水系统和自动喷水灭火系统。按压力和流量是否满足系统要求,消火栓给水系统可分为常高压消火栓给水系统、临时高压消火栓给水系统和低压消火栓给水系统。自动喷水灭火系统可分为闭式系统和开式系统,闭式系统包括湿式系统、干式系统、预作用系统和重复启闭预作用系统;开式系统包括雨淋系统、水幕系统和水喷雾系统。非水灭火剂灭火系统主要有干粉灭火系统、二氧化碳灭火系统、泡沫灭火系统、蒸气灭火系统以及七氟丙烷灭火系统、EBM气溶胶灭火系统、烟烙尽(IG-541)灭火系统、三氟甲烷灭火系统、SDE灭火系统等。消火栓给水系统和自动喷水灭火系统都是以水为灭火剂的,因此,也称为建筑消防给水系统。5.1室内消防栓给水系统按建筑性质不同,建筑可以分为工业建筑和民用建筑。民用建筑根据其使用性质、火灾危险性、疏散和扑救难度等又可以分为多种类型,见表5-1。表5-1　民用建筑分类室内消火栓给水系统是把室外给水系统提供的水量输送到用于扑灭建筑内火灾而设置的灭火设施,是建筑物中最基本的灭火设施。 名称 高层民用建筑 单层或多层民用建筑 一类 二类 住宅建筑 　建筑高度大于54m的住宅建筑 　建筑高度大于27m,但不大于54m的住宅建筑 　建筑高度不大于27m的住宅建筑 公共建筑 　1.建筑高度大于50m的公共建筑　2.建筑高度24m以上任一楼层建筑面积大于1000m2的商店、展览、电信、邮政、财贸金融建筑和综合建筑　3.医疗建筑、重要公共建筑　4.省级及以上的广播电视和防灾指挥调度建筑、网局级和省级电力调度　5.藏书超过100万册的图书馆、书库 　除一类外的非住宅高层民用建筑 　1.建筑高度大于24m的单层公共建筑　2.建筑高度不大于24m的其他民用建筑5.1室内消防栓给水系统5.1.1　消火栓灭火系统的设置与选择1.消火栓灭火系统的设置我国GB50016—2014《建筑 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 防火 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 》 规定 关于下班后关闭电源的规定党章中关于入党时间的规定公务员考核规定下载规定办法文件下载宁波关于闷顶的规定 下列建筑或场所应设置室内消火栓系统:1)建筑占地面积大于300m2的厂房和仓库。2)高层公共建筑和建筑高度大于21m的住宅建筑。对于建筑高度不大于27m的住宅建筑,设置室内消火栓系统确有困难时,可设置干式消防竖管和不带消火栓箱的DN65的室内消火栓。3)体积大于5000m3的车站、码头、机场的候车(船、机)建筑、展览建筑、商店建筑、旅馆建筑、医疗建筑和图书馆建筑等单、多层建筑。4)特等、甲等剧场,超过800个座位的其他等级的剧场和电影院等,超过1200个座位的礼堂、体育馆等单、多层建筑。5)建筑高度大于15m或体积大于10000m3的办公建筑、教学建筑和其他单、多层民用建筑。5.1室内消防栓给水系统同时GB50016—2014《建筑设计防火规范》规定下列建筑或场所可不设置室内消火栓系统,但宜设置消防软管卷盘或轻便消防水龙:1)耐火等级为一、二级且可燃物较少的单、多层丁、戊类厂房(仓库)。2)耐火等级为三、四级且建筑体积不大于3000m3的丁类厂房;耐火等级为三、四级且建筑体积不大于5000m3的戊类厂房(仓库)。3)粮食仓库、金库、远离城镇并无人值班的独立建筑。4)存有与水接触能引起燃烧爆炸的物品的建筑。5)室内没有生产、生活给水管道,室外消防用水取自贮水池且建筑体积不大于5000m3的其他建筑。国家级文物保护单位的重点砖木或木结构的古建筑,宜设置室内消火栓。人员密集的公共建筑,建筑高度大于100m的建筑和建筑面积大于200m2的商业服务网点内应设置消防软管卷盘或轻便消防水龙。高层住宅建筑的户内宜配置轻便消防水龙。一般建筑物或厂房内,消防给水常常与生活或生产给水共用一个给水系统,只在建筑物防火要求高时,不宜采用共用系统,或共用系统不经济时,才采用独立的消防给水系统。5.1室内消防栓给水系统2.室内消火栓灭火系统的选择1)室内环境温度不低于4℃,且不高于70℃的场所,应采用湿式室内消火栓系统。2)室内环境温度低于4℃或高于70℃的场所,宜采用干式室内消火栓系统。3)建筑高度不大于27m的多层住宅建筑设置室内湿式消火栓系统确有困难时,可设置干式消防竖管。4)严寒、寒冷等冬季结冰地区城市隧道及其他建筑物的消火栓系统,应采取防冻措施,并采用干式消火栓系统和干式室外消火栓。5)干式消火栓系统的充水时间不应大于5min,并应符合下列规定:①在干管上宜设干式报警阀、雨淋阀或电磁阀、电动阀等快速启闭装置;当采用电动阀时,开启时间不应超过30s。②当采用雨淋阀或电磁阀、电动阀时,在消火栓箱处应设置直接开启快速启闭装置的手动按钮。③在系统管道的最高处应设置快速排气阀。5.1室内消防栓给水系统5.1.2　消火栓给水系统的组成1.水枪、水带、消火栓建筑内部消火栓给水系统一般由水枪、水带、消火栓、消防水池、消防管道、水源等组成,必要时还需设置水泵、水箱和水泵接合器等,如图5-1所示。水枪、水带、消火栓等设于有玻璃门的消火栓箱中,如图5-2所示。图5-1　水泵-水箱消防供水方式1—引入管　2—水表　3—旁通管及阀门　4—消防水泵5—竖管　6—干管　7—水箱　8—止回阀9—消火栓设备10—水泵接合器图5-2　消火栓箱5.1室内消防栓给水系统水枪一般为直流式,其喷嘴口径主要有13mm、16mm、19mm三种。水带口径有50mm、65mm两种。口径13mm的水枪配置口径为50mm的水带;口径16mm的水枪可配置口径50mm或65mm的水带;口径19mm的水枪配置口径为65mm的水带。水带长度一般为15m、20m、25m三种,水带材质有麻质和化纤两种,有衬橡胶与不衬橡胶之分,衬橡胶水带阻力较小。水带的长度应根据建筑物长度计算选定。消火栓均为内扣式接口的球形阀式水龙头,有单出口和双出口之分。单出口消火栓口径有50mm和65mm两种,双出口消火栓直径为65mm。当每支水枪最小流量小于3L/s时选用口径为50mm的消火栓;流量大于3L/s时选用口径为65mm的消火栓。2.消防卷盘在消火栓给水系统中,因喷水压力和消防流量较大,65mm口径的消火栓对没有经过消防训练的普通人员来说,难以操纵,影响扑灭初期火灾的效果,同时造成的水渍损失较大。因此,消火栓可加设消防卷盘(5.1室内消防栓给水系统又称消防水喉),供没有经过消防训练的普通人员扑救初期火灾使用。消防卷盘由25mm或32mm的小口径室内消火栓,内径不小于19mm的输水胶管,喷嘴口径为6mm、8mm或9mm的小口径开关和转盘配套组成,胶管长度为20~40m,整套消防卷盘与普通消火栓可设在一个消火栓箱内也可从消防立管接出独立设置在专用消火栓箱内。3.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。当室内消防水泵发生故障或室内消防用水量不足时,消防车从室外消火栓、消防水池或天然水源取水,通过水泵接合器将水送至室内消防管网,保证室内消防用水。水泵接合器的数量应按室内消防用水量计算确定;每个水泵接合器进水流量可达到10~15L/s,当计算的水泵接合器的数量少于两个时仍采用两个,以保证供水安全。水泵接合器有地上式、地下式和墙壁式三种。5.1室内消防栓给水系统水泵接合器应设在室外便于消防车使用的地点,距室外消火栓或消防水池的距离宜为15~40m,水泵接合器宜采用地上式,当采用地下式水泵接合器时,应有明显的标志。5.1室内消防栓给水系统5.1.3　室内消火栓给水系统的类型1.按压力和流量是否满足系统要求分按压力和流量是否满足系统要求,室内消火栓给水系统分为以下几种:(1)常高压消火栓给水系统　水压和流量任何时间和地点都能满足灭火时所需要的压力和流量,系统中不需要设消防泵的消防给水系统。常高压消防给水系统管道的压力应保证用水总量达到最大,且在任何建筑物的最高处时,水枪的充实水柱仍不小于10m。(2)临时高压消火栓给水系统　水压和流量平时不完全满足灭火时的需要,在灭火时启动消防泵。当为稳压泵稳压时,可满足压力,但不满足水量;当屋顶消防水箱稳压时,建筑物的下部可满足压力和流量,建筑物的上部不满足压力和流量。临时高压消防给水系统,多层建筑管道的压力应保证用水总量达到最大,且在任何建筑物的最高处时,水枪的充实水柱仍不小于10m;高层建筑应满足室内最不利点灭火设施的水量和水压要求。5.1室内消防栓给水系统(3)低压消火栓给水系统　低压消火栓给水系统管道的压力应保证灭火时最不利点消火栓的水压不小于0.10MPa(从地面算起)。满足或部分满足消防水压和水量要求,消防时可由消防车或由消防水泵提升压力,或作为消防水池的水源水,由消防水泵提升压力。5.1室内消防栓给水系统2.按系统中有无水泵和水箱分按系统中有无水泵和水箱,室内消火栓给水系统分为以下几种:(1)无加压泵和水箱的室内消火栓给水系统　常在建筑物不太高,室外给水管网所提供的水压和水量,在任何时候均能满足室内最不利点消火栓所需的水压和水量时采用。(2)设有水箱的室内消火栓给水系统　此种系统如图5-10所示,常用在室外给水管网一日内压力变化较大的城市或居住区。这种系统管网应独立设置,水箱可以和生产、生活用水合用,但水箱内应有保证消防用水不做他用的技术措施,从而保证在任何情况下,水箱均可提供10min的消防水用量,10min后,由消防车加压通过水泵接合器进行灭火。水箱的安装高度应满足室内管网最不利点消火栓水压和水量的要求。(3)设置消防泵和水箱的室内消火栓给水系统　在室外给水管网经常不能满足室内消火栓给水系统的水量和水压要求时,宜采用水泵、水箱联合供水的室内消火栓给水系统,如图5-11所示。消防水箱10min5.1室内消防栓给水系统的消防用水量,其设置高度应保证室内最不利点消火栓的水压。消防泵只在消防时启用,对于共用的消防系统,消防泵应保证供应生活、生产、消防用水的最大秒流量,并应满足室内管网最不利点消火栓的水压。为了避免消防时消防水泵的出水进入水箱,应在水箱的消防出水管上设置单向阀。图5-10　设有水箱的室内消火栓给水系统1—室内消火栓　2—消防竖管　3—干管　4—引入管5—水表　6—止回阀　7—旁通管及阀门　8—水箱9—水泵接合器　10—安全阀图5-11　设置消防泵和水箱的室内消火栓给水系统1—室内消火栓　2—消防竖管　3—干管　4—引入管5—水表　6—止回阀　7—旁通管及阀门　8—水箱9—消防水泵　10—水泵接合器　11—安全阀5.1室内消防栓给水系统另外,按供水范围不同可分为单体消防给水系统和区域消防给水系统;按供水功能不同可分为独立消防给水系统、联合消防给水系统和合用给水系统。5.1.4　室内消防用水量及充实水柱长度1.室内消火栓设计流量室内消火栓设计流量应根据建筑物的用途、功能、高度、体积、耐火等级、火灾危险性等因素综合确定,但不应小于表5-2所示的规定。表5-2　室内消火栓设计流量 建筑物名称 高度h/m、体积V/m3、座位数n、火灾危险性 消火栓用水量/(L/s) 同时使用水枪支数 每根竖管最小流量/(L/s) 厂房 h≤24 甲、乙、丁、戊 10 2 10 丙 V≤5000 10 2 10 V>5000 20 4 15 24<h≤50 乙、丁、戊 25 5 15 丙 30 6 15 h>50 乙、丁、戊 30 6 15 丙 40 8 15 仓库 h≤24 甲、乙、丁、戊 10 2 10 丙 V≤5000 15 3 15 V>5000 25 5 15 h>24 丁、戊 30 6 15 丙 40 8 15(续) 建筑物名称 高度h/m、体积V/m3、座位数n、火灾危险性 消火栓用水量/(L/s) 同时使用水枪支数 每根竖管最小流量/(L/s) 单层及多层 　科研楼、实验楼 V≤10000 10 2 10 V>10000 15 3 10 　车站、码头、机场候车(船、机)楼和展览馆(包括博物馆)等 5000<V≤25000 10 2 10 25000<V≤50000 15 3 10 V>50000 20 4 15 　剧院、电影院、会堂、礼堂、体育馆等 800<n≤1200 10 2 10 1200<n≤5000 15 3 10 5000<n≤10000 20 4 15 n>10000 30 6 15 　旅馆 5000<V≤25000 10 2 10 25000<V≤50000 15 3 10 V>50000 20 4 15 　商店、图书馆、档案馆等 5000<V≤25000 15 3 10 25000<V≤50000 25 5 15 V>50000 40 8 15 　病房楼、门诊楼等 5000<V≤25000 10 2 10 V>25000 15 3 15 　办公楼、教学楼、公寓、宿舍等其他建筑 h>15或V≥10000 15 3 10 高层 　住宅 21<h≤27 5 2 5 　住宅 27<h≤54 10 2 10 h>54 20 4 10 　一类公共建筑 h≤50 20 4 10 　二类公共建筑 h≤50 30 6 15 h>50 40 8 15 　国家级文物保护单位的重点砖木、木结构的古建筑 V≤10000 20 4 10 V>10000 25 5 15 　地下建筑 V≤5000 10 2 10 5000<V≤10000 20 4 15 10000<V≤25000 30 6 15 V>25000 40 8 20 人防工程 　展览馆、影院、剧场、礼堂、健身体育场所等 V≤1000 5 1 5 1000<V≤2500 10 2 10 V>2500 15 3 10 　商场、餐厅、旅馆、医院等 V≤5000 5 1 5 5000<V≤10000 10 2 10 10000<V≤25000 15 3 10 V>25000 20 4 105.1室内消防栓给水系统2.消防水池的贮水量消防水池有效容积的计算应符合下列规定:1)当市政给水管网能保证室外消防给水设计流量时,消防水池的有效容积应满足在火灾延续时间内室内消防用水量的要求。2)当市政给水管网不能保证室外消防给水设计流量时,消防水池的有效容积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。由于各种消防流量都能够确定,因此消防水池的有效容积计算的关键是确定火灾延续时间。建筑物火灾延续时间不应小于表5-3所示的规定,相关内容见GB50974—2014《消防给水及消火栓系统技术规范》。(续) 建筑物名称 高度h/m、体积V/m3、座位数n、火灾危险性 消火栓用水量/(L/s) 同时使用水枪支数 每根竖管最小流量/(L/s) 人防工程 　丙、丁、戊类生产车间、自行车库 V≤2500 5 1 5 V>2500 10 2 10 　丙、丁、戊类物品库房、图书资料档案库 V≤3000 5 1 5 V>3000 10 2 105.1室内消防栓给水系统消防水池的给水管应根据其有效容积和补水时间确定,补水时间不宜大于48h,但当消防水池有效总容积大于2000m3时,不应大于96h。消防水池给水管管径应经计算确定,且不应小于DN50。当消防水池采用两路供水且在火灾情况下连续补水能满足消防要求时,消防水池的有效容积应根据计算确定,但不应小于100m3,当仅设有消火栓系统时不应小于50m3。表5-3　不同场所的火灾延续时间 建筑 场所与火灾危险性 火灾延续时间/h 建筑物 工业建筑 仓库 　甲、乙、丙类仓库 3.0 　丁、戊类仓库 2.0 厂房 　甲、乙、丙类厂房 3.0 　丁、戊类厂房 2.0 民用建筑 公共建筑 　高层建筑中的商业楼、展览楼、综合楼,建筑高度大于50m的财贸金融楼、图书馆、书库、重要的档案楼、科研楼和高级宾馆等 3.0 　其他公共建筑 2.0 住宅 人防工程 　建筑面积小于3000m2 1.0 　建筑面积大于或等于3000m2 2.0 地下建筑、地铁车站5.1室内消防栓给水系统3.消防水箱的贮水量临时高压消防给水系统的高位消防水箱的有效容积应满足初期火灾消防用水量的要求,并应符合下列规定:1)一类高层公共建筑,不应小于36m3,但当建筑高度大于100m时,不应小于50m3;当建筑高度大于150m时,不应小于100m3。2)多层公共建筑、二类高层公共建筑和一类高层住宅,不应小于18m3,当一类高层住宅建筑高度超过100m时,不应小于36m3。3)二类高层住宅,不应小于12m3。4)建筑高度大于21m的多层住宅,不应小于6m3。5)当工业建筑室内消防给水设计流量小于或等于25L/s时,不应小于12m3,大于25L/s时,不应小于18m3。6)总建筑面积大于10000m2且小于30000m2的商店建筑,不应小于36m3,总建筑面积大于30000m2的商店建筑,不应小于50m3。当与1)的规定不一致时,应取其较大值。5.1室内消防栓给水系统4.充实水柱长度充实水柱长度是指水枪射流中对灭火起作用的那段消防射流。也就是包含全部射流水量75%~90%的那段密实水柱。根据消防实践证明,当水枪的充实水柱长度小于7m时,由于火场烟雾大,辐射热高,扑救火灾有一定困难;当充实水柱长度增大时,水枪的反作用力也随之加大,充实水柱长度超过15m时,因射流的反作用力而使消防队员无法把握水枪灭火。因此,火场常用的充实水柱长度一般为10~15m。GB50974—2014《消防给水及消火栓系统技术规范》要求室内消火栓栓口动压和消防水枪充实水柱应符合下列规定:1)消火栓栓口动压不应大于0.50MPa,当大于0.70MPa时应设置减压装置。2)高层建筑、厂房、库房和室内净空高度超过8m的民用建筑等场所的消火栓栓口动压,不应小于0.35MPa,且消防水枪充实水柱长度应按13m计算;其他场所的消火栓栓口动压不应小于0.25MPa,且消防水枪充实水柱长度应按10m计算。5.1室内消防栓给水系统5.1.5　消火栓给水系统的布置1.消火栓的设置(1)室内消火栓的布置要求　室内消火栓的布置应符合下列规定:1)设置室内消火栓的建筑物,包括设备层在内的各层均应设置消火栓。2)屋顶设有直升机停机坪的建筑,应在停机坪出入口处或非电器设备机房处设置消火栓,并且到停机坪机位边缘的距离不应小于5.0m。3)消防电梯间前室内应设置消火栓,并应计入消火栓使用数量。室内消火栓应设在明显易于取用的地点。栓口离地面高度为1.1m,其出水方向应向下或与设置消火栓的墙面成90°角。冷库的室内消火栓应设在常温穿堂内或楼梯间内。设有室内消火栓的建筑,如为平屋顶,宜在平屋顶上设置实验和检查用的消火栓。高位水箱设置高度不能保证最不利点消火栓的水压要求时,应在每个室内消火栓处设置直接启动消防水泵的按钮,并应有保护措施。室内消火栓的布置应满足同一平面有2支消防水枪的2股充实水柱5.1室内消防栓给水系统同时到达任何部位的要求,但建筑高度小于或等于24m且体积小于或等于5000m3的多层仓库、建筑高度小于或等于54m且每单元设置一部疏散楼梯的住宅,以及表5-2中规定可采用1支消防水枪的场所,可采用1支消防水枪的1股充实水柱到达室内任何部位。(2)消火栓的保护半径　消火栓的保护半径是以消火栓为圆心,消火栓能充分发挥作用的水平距离。消火栓的保护半径可按下式计算,即(5-1)式中　R——消火栓保护半径(m); Ld——水带的长度(m); Ls——水枪的充实水柱在水平面的投影长度(m),对于一般建筑(层高3~3.5m),由于两层楼板的限制,一般取Ls=3m,对于工业厂房和层高大于3.5m的民用建筑,按Ls=Hmcos45°计算(Hm为水枪充实水柱长度)。(3)消火栓的布置间距　室内消火栓的间距应经过计算确定。但高层5.1室内消防栓给水系统工业建筑、高架库房、甲乙类厂房,室内消火栓的间距≤30m;其他单层和多层建筑,室内消火栓的间距≤50m。1)如图5-12a所示,当室内宽度较小只有一排消火栓,并且只要求一股水柱到达室内任何部位时,消火栓的间距按下式计算,即(5-2)式中　S1——一股水柱时消火栓间距(m); R——消火栓的保护半径(m); b——消火栓的最大保护宽度(m),对于外廊式建筑,b为建筑宽度,对于内廊式建筑,b为走道两侧中最大一边宽度。2)如图5-12b所示,当室内只有一排消火栓,且要求有两股水柱同时到达室内任何部位时,消火栓的间距按下式计算,即S2≤(5-3)式中　S2——两股水柱时消火栓间距(m)。3)如图5-12c所示,当建筑物较宽,需要布置多排消火栓,且要求有一股水柱到达室内任何部位时,消火栓的间距按下式计算,即Sn=1.4R(5-4)5.1室内消防栓给水系统图5-12　消火栓布置间距a)单排一股水柱到达室内任何部位　b)单排两股水柱到达室内任何部位c)多排一股水柱到达室内任何部位　d)多排两股水柱到达室内任何部位4)如图5-12d所示,当建筑物较宽,需要布置多排消火栓,且要求有两股水柱同时到达室内任何部位时,消火栓的间距按图5-12d确定。5.1室内消防栓给水系统2.水泵接合器的布置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。当室内消防水泵发生故障或室内消防用水量不足时,消防车从室外消火栓、消防水池或天然水源取水,通过水泵接合器将水送至室内消防管网,保证室内消防用水。下列场所的室内消火栓给水系统应设置消防水泵接合器:1)高层民用建筑。2)设有消防给水的住宅、超过5层的多层民用建筑。3)超过2层或建筑面积大于10000m2的地下或半地下建筑(室)、室内消火栓设计流量大于10L/s平战结合的人防工程。4)高层工业建筑和超过4层的多层建筑。5)城市市政隧道。自动喷水灭火系统、水喷雾灭火系统、泡沫灭火系统和固定消防炮灭火系统等水灭火系统,均应设置消防水泵接合器。消防给水为竖向分区供水时,在消防车供水压力范围内的分区,应分5.1室内消防栓给水系统别设置水泵接合器;当建筑高度超过消防车供水高度时,消防给水应在设备层等方便操作的地点设置手抬泵或移动泵接力供水的吸水和加压接口。3.消防水泵消防水泵是消防给水系统的心脏,在火灾情况下,应能坚持工作,不应受到火灾的威胁。为保证消防水泵不间断供水,一组(两台或两台以上,其中包括备用泵)消防水泵应有两条吸水管,当其中一条吸水管在检修或损坏时,其余的吸水管应仍能通过100%的用水总量。高压消防水泵、临时高压消防水泵,各个水泵均应有独立的吸水管,即每台工作消防泵(如一个系统,一台工作泵,一台备用泵,可共用一条吸水管)均应有独立的吸水管从消防水池(或市政管网)直接取水,保证供应火场用水。消防水泵应能及时启动,保证火场的消防用水。因此,建议消防水泵采用自灌式引水方式。若采用自灌式引水有困难时,应有可靠迅速的充水设备。5.1室内消防栓给水系统为保证环状管道有可靠的水源,环状管道应有两条进水管,即消防水泵房应有不少于两条出水管直接与环状管道连接。当采用两条出水管时,每条出水管均应能供应全部用水量。也就是说当其中一条出水管在检修时,其余的进水管应仍能供应全部用水量。泵房出水管与环状管网连接时,应与环状管网的不同管段连接,以便确保供水安全。4.消防水池GB50974—2014《消防给水及消火栓系统技术规范》规定,符合下列规定之一时,应设置消防水池:1)当生产、生活用水量达到最大,市政给水管网或引入管不能满足室内、外消防用水量时。2)当采用一路消防供水或只有一条引入管,且室外消火栓设计流量大于20L/s或建筑高度大于50m时。3)当市政消防给水设计流量小于建筑的消防给水设计流量时。当消防水池的总蓄水有效容积大于500m3时,宜设两个能独立使用的消防水池,并应设置满足最低有效水位的连通管;但当大于1000m3时,5.1室内消防栓给水系统应设置能独立使用的两座消防水池,每座消防水池应设置独立的出水管,并应设置满足最低有效水位的连通管。储存室外消防用水的消防水池或供消防车取水的消防水池,应符合下列规定:1)消防水池应设置取水口(井),且吸水高度不应大于6.0m。2)取水口(井)与建筑物(水泵房除外)的距离不宜小于15m。3)取水口(井)与甲、乙、丙类液体储罐等构筑物的距离不宜小于40m。4)取水口(井)与液化石油气储罐的距离不宜小于60m,当采取防止辐射热保护措施时,可为40m。5.消防水箱消防水箱的主要作用是供给建筑扑灭初期火灾的消防用水量,并保证相应的水压要求。设置临时高压消防给水系统的建筑物应设置消防水箱(包括气压水罐、水塔、分区给水系统的分区水箱)。高位消防水箱可采用热镀锌钢板、钢筋混凝土、不锈钢板等建造。5.1室内消防栓给水系统高位消防水箱的设置位置应高于其所服务的水灭火设施,最低有效水位应满足水灭火设施最不利点处的静水压力,并应符合下列规定:1)一类高层民用公共建筑不应低于0.10MPa,但当建筑高度超过100m时,不应低于0.15MPa。2)高层住宅、二类高层公共建筑、多层民用建筑不应低于0.07MPa,多层住宅不宜低于0.07MPa。3)工业建筑不应低于0.10MPa,当建筑体积小于20000m3时,不宜低于0.07MPa。4)自动喷水灭火系统等自动水灭火系统应根据喷头灭火需求压力确定,但不应小于0.10MPa。5)当高位消防水箱不能满足上述1)~4)的静压要求时,应设稳压泵。高位消防水箱的设置应符合下列规定:1)当高位消防水箱在屋顶露天设置时,水箱的人孔以及进出水管的阀门等应采取锁具或阀门箱等保护措施。2)严寒、寒冷等冬季冰冻地区的消防水箱应设置在消防水箱间内,其他地区宜设置在室内,当必须在屋顶露天设置时,应采取防冻、隔热等5.1室内消防栓给水系统安全措施。3)高位消防水箱与基础应牢固连接。高位消防水箱间应通风良好,不应结冰,当必须设置在严寒、寒冷等冬季结冰地区的非采暖房间时,应采取防冻措施,环境温度或水温不应低于5℃。6.给水管道布置消火栓给水管道布置应满足下列要求:1)室内消火栓系统管网应布置成环状,当室外消火栓设计流量不大于20L/s(建筑高度超过50m的住宅除外),且室内消火栓不超过10个时,可布置成枝状。2)当由室外生产生活消防合用系统直接供水时,合用系统除应满足室外消防给水设计流量以及生产和生活最大小时设计流量的要求外,还应满足室内消防给水系统的设计流量和压力要求。3)室内消防管道管径应根据系统设计流量、流速和压力要求经计算确定;室内消火栓竖管管径应根据竖管最低流量经计算确定,但不应小于DN100。5.1室内消防栓给水系统室内消火栓环状给水管道检修时应符合下列规定:1)室内消火栓竖管应保证检修管道时关闭停用的竖管不超过1根,当竖管超过4根时,可关闭不相邻的2根。2)每根立管上下两端与供水干管相接处应设置阀门。室内消火栓给水管网宜与自动喷水等其他水灭火系统的管网分开设置;当合用消防泵时,供水管路沿水流方向应在报警阀前分开设置。架空充水管道应设置在环境温度不低于5℃的区域,当环境温度低于5℃时,应采取防冻措施;当温差变化较大时,室外架空管道应校核管道系统的膨胀和收缩,并应采取相应的技术措施。埋地管道的地基、基础、垫层、回填土压实密度等的要求,应根据刚性管或柔性管管材的性质,结合管道埋设处的具体情况,按现行国家 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 GB50268—2008《给水排水管道 工程施工 建筑工程施工承包1园林工程施工准备消防工程安全技术交底水电安装文明施工建筑工程施工成本控制 及验收规范》和GB50332—2002《给水排水工程管道结构设计规范》的有关规定执行。当埋地管直径不小于DN100时,应在管道弯头、三通和堵头等位置设置钢筋混凝土支墩。消防给水管道不宜穿越建筑基础,当必须穿越时,应采取防护套管等5.1室内消防栓给水系统保护措施。埋地钢管和铸铁管,应根据土壤和地下水腐蚀性等因素确定管外壁防腐措施;海边、潮湿空气中等含有腐蚀性介质的场所的架空管道外壁应采取相应的防腐措施。5.1.6　消火栓给水系统的计算消火栓给水系统计算的主要任务是根据室内消火栓消防水量的要求,进行合理的流量分配后,确定给水系统管道的管径,系统所需水压,水箱的设置高度、容积和消防水泵的型号等。1.室内消火栓栓口处所需水压力消火栓栓口所需的水压力按下式计算,即px=pq+pd+pk(5-5)式中　px——消火栓栓口的水压(kPa); pd——水带的压力损失(kPa); pk——消火栓栓口压力损失(kPa),按20kPa计算; pq——水枪喷嘴处的压力(kPa)。5.1室内消防栓给水系统pq=Hqγ(5-6)式中　Hq——水枪喷嘴处的压头(m); γ——水的重度(kN/m3)。水枪喷嘴处的压头与充实水柱高度的关系为Hq=(5-7)式中　Hm——消火栓充实水柱高度(m); φ——与水枪喷嘴口径有关的实验数据,见表5-4; αf——与Hm有关的实验数据,见表5-5。表5-4　系数φ值表5-5　系数αf值 水枪喷嘴直径d/mm 13 16 19 φ 0.0165 0.0124 0.0097 Hm/m 7 10 13 15 20 αf 1.19 1.20 1.21 1.22 1.245.1室内消防栓给水系统设计时根据规范对最小流量的要求和充实水柱的要求,也可以直接查表5-8确定水枪喷嘴处的压力。水流通过水带的压力损失按下式计算,即pd=AdLdγ(5-8)式中　pd——水带的压力损失(kPa); Ad——水带的比阻,可采用表5-6中的值; Ld——水带的长度(m); qx——水枪的射流量(L/s)。表5-6　水带的比阻Ad值 水带材料 水带直径/mm 50 65 帆布、麻质 0.015 0.0043 衬胶 0.00677 0.001725.1室内消防栓给水系统2.水枪的实际射流量水枪的实际射流量按下式计算,即qx=(5-9)式中　qx——水枪的射流量(L/s); B——水枪水流特性系数,与水枪口直径有关,可查表5-7; Hq——水枪喷嘴处的压头(m)。表5-7　水枪水流特性系数B设计时根据规范对最小射流量的要求和充实水柱的要求,可以直接查表5-8确定消火栓栓口处所需的水压力,水带的长度按25m计。 表5-8　Hm、Hq、qx计算成果表 水枪口直径/mm 13 16 19 22 B 0.346 0.793 1.577 2.836 规范要求最小射流量/(L/s) 最小充实水柱Hm/m 栓口直径DN/mm 喷嘴直径d/mm 设计射流量qx/(L/s) 设计充实水柱Hm/m 设计喷嘴压力pq/kPa 水带压力损失pd/kPa 设计栓口所需压力px/kPa 帆布、麻质 衬胶 帆布、麻质 衬胶 2.5 7.0 50 13 2.50 11.6 181.3 23.5 10.6 225 212 16 2.72 7.0 93.1 27.8 12.5 141 126 2.5 10.0 50 13 2.50 11.6 181.3 23.5 10.6 225 212 16 3.34 10.0 140.8 12.0 4.8 173 166 2.0 7.0 65 19 2.00 11.4 158.3 26.9 10.8 205 189 13.0 65 19 2.42 13.0 186.1 31.6 12.6 238 2195.1室内消防栓给水系统3.消防管网水力计算消防管网水力计算的主要目的是计算消防给水管网的管径、消防水泵的流量和扬程,并确定消防水箱的设置高度。由于建筑物发生火灾地点的随机性以及水枪充实水柱数量的限定(即水量限定),在进行消防管网水力计算时,对于枝状管网应首先选择最不利立管和最不利消火栓,以此确定计算管路,并按照消防规范规定的室内消防用水量进行流量分配,低层建筑消防立管流量分配应按表5-2确定。对于环状管网(由于着火点不确定),可假定某管段发生故障,仍按枝状管网进行计算。在最不利点水枪射流量确定后,以下各层水枪的实际射流量应根据消火栓栓口处的实际压力计算。在确定了消防管网中各管段的流量后,通常可从钢管水力计算表中直接查得管径及单位管长沿程水头损失值。消火栓给水管道中的流速一般以1.4~1.8m/s为宜,不允许大于2.5m/s。消防管道沿程水头损失的计算方法与给水管网计算相同,其局部水头损失按管道沿程水头损失的10%采用。 5.1室内消防栓给水系统当有消防水箱时,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为起点选择计算管路、计算管径和水头损失,确定消防水泵的扬程。 5.2　自动喷水灭火系统自动喷水灭火系统是一种固定形式的自动灭火装置,系统的喷头以适当的间距和高度安装于建筑物、构筑物内部。当建筑物内发生火灾时,喷头会自动开启灭火,同时发出火警信号,启动消防水泵从水源抽水灭火。自动喷水灭火系统可分为闭式系统和开式系统,闭式系统包括湿式系统、干式系统、预作用系统和重复启闭预作用系统;开式系统包括雨淋系统、水幕系统和水喷雾系统。5.2.1　自动喷水灭火系统设置原则我国现行的GB50084—2001(2005年版)《自动喷水灭火系统设计规范》规定:自动喷水灭火系统应在人员密集、不宜疏散、外部增援灭火与救生较困难的性质重要或火灾危险性较大的场所中设置。规范同时又规定:自动喷水灭火系统不适用于存在①遇水发生爆炸或加速燃烧的物品;②遇水发生剧烈化学反应或产生有毒有害物质的物品;③洒水将导致喷溅或沸溢的液体的场所。GB50016—2014《建筑设计防火规范》也对生产建筑,仓储5.2　自动喷水灭火系统建筑,单、多层民用建筑,高层民用建筑是否设置自动喷水灭火系统做了具体的规定。GB50016—2014《建筑设计防火规范》规定下列高层民用建筑或场所应设置自动喷水灭火系统,除该规范另有规定和不宜用水保护或灭火者外:1)一类高层公共建筑(除游泳池、溜冰场外)。2)二类高层公共建筑的公共活动用房、走道、办公室和旅馆的客房、可燃物品库房、自动扶梯底部和垃圾道顶部。3)高层建筑中的歌舞娱乐放映游艺场所。4)高层公共建筑中经常有人停留或可燃物较多的地下、半地下室房间。5)建筑高度大于27m但小于或等于100m的住宅建筑的公共部位,建筑高度大于100m的住宅建筑。雨淋自动喷水灭火系统适用于燃烧猛烈、蔓延迅速的某些严重危险级场所。GB50016—2014《建筑设计防火规范》规定下列场所应设置雨淋自动喷水灭火系统:5.2　自动喷水灭火系统1)火柴厂的氯酸钾压碾厂房,建筑面积大于100m2的生产和使用硝化棉、喷漆棉、火胶棉、赛璐珞胶片、硝化纤维的厂房。2)建筑面积大于60m2或储存量大于2t的硝化棉、喷漆棉、火胶棉、赛璐珞胶片、硝化纤维的仓库。3)日装瓶数量大于3000瓶的液化石油气储配站的灌瓶间、实瓶库。4)特等、甲等剧场的舞台葡萄架下部,超过1500个座位的其他等级剧场和超过2000个座位的会堂或礼堂的舞台葡萄架下部。5)建筑面积不小于400m2的演播室,建筑面积不小于500m2的电影摄影棚。6)乒乓球厂的轧坯、切片、磨球、分球检验部位。水幕系统主要是用于隔火,不能直接扑灭火灾。GB50016—2014《建筑设计防火规范》规定下列部位宜设置水幕系统:1)特等、甲等剧场,超过1500个座位的其他等级的剧场,超过2000个座位的会堂或礼堂和高层民用建筑中超过800个座位的剧场、礼堂的舞台口及上述场所中与舞台相连的侧台、后台的门窗洞口。2)应设防火墙等防火分隔物而无法设置的局部开口部位。5.2　自动喷水灭火系统3)需要冷却保护的防火卷帘或防火幕的上部。舞台口也可采用防火幕进行分隔。水喷雾灭火系统是将水雾化,一般用于变压器等火灾的扑救。GB50016—2014《建筑设计防火规范》规定下列场所应设置自动灭火系统,且宜采用水喷雾灭火系统:1)单台容量在40MV·A及以上的厂矿企业油浸变压器,单台容量在90MV·A及以上的电厂油浸变压器,单台容量在125MV·A及以上的独立变电站油浸变压器。2)飞机发动机试验台的试车部位。3)设置在高层民用建筑内充可燃油的高压电容器和多油开关室。设置在室内的油浸变压器,充可燃油的高压电容器和多油开关室,可采用细水雾灭火系统。5.2.2　闭式自动喷水灭火系统1.系统类型5.2　自动喷水灭火系统闭式自动喷水灭火系统主要可分为湿式自动喷水灭火系统、干式自动喷水灭火系统、预作用自动喷水灭火系统和重复启闭预作用自动喷水灭火系统。(1)湿式自动喷水灭火系统　湿式自动喷水灭火系统主要由闭式喷头、湿式报警阀、报警装置(水流指示器、水力警铃、压力开关)、管网及供水设施等组成,如图5-13所示。湿式自动喷水灭火系统管网内充满有压水,发生火灾后,当温度升高到喷头开启温度时,喷头的感温元件爆裂或闭锁熔化脱落,水即从喷头喷出灭火,同时发出火警信号。图5-13　湿式自动喷水灭火系统示意图1—水池　2—水泵　3—止回阀　4—闸阀　5—水泵接合器　6—消防水箱　7—湿式报警阀组8—配水干管　9—水流指示器　10—配水管　11—末端试水装置　12—配水支管　13—闭式喷头14—报警控制器　P—压力表　M—驱动电动机5.2　自动喷水灭火系统湿式自动喷水灭火系统具有灭火速度快、控火效率高的特点,但当管道出现渗漏时会损坏建筑的装饰。湿式自动喷水灭火系统适用于常年温度在4~70℃,且能用水灭火的建筑物、构筑物,如宾馆饭店、办公楼、医院、厂房、仓库等场所。(2)干式自动喷水灭火系统　干式自动喷水灭火系统主要由闭式喷头、干式报警阀、报警装置、充气设备、管网及供水设施等组成,如图5-14所示。干式自动喷水灭火系统平时管网内不充水,而是充满压缩空气,当发生火灾火点温度上升到一定值时,喷头开启,气体喷出,管网压力降低,使压力水打开控制阀进入配水管网灭火。图5-14　干式自动喷水灭火系统示意图1—水池　2—水泵　3—止回阀　4—闸阀　5—水泵接合器　6—消防水箱　7—干式报警阀组　8—配水干管9—水流指示器　10—配水管　11—配水支管　12—闭式喷头　13—末端试水装置14—快速排气阀　15—电动阀　16—报警控制器5.2　自动喷水灭火系统干式自动喷水灭火系统的特点是在干式报警阀前的管道内充有压力水,在干式报警阀后的管道内充有压缩空气或氮气,不会影响建筑装饰,对环境温度无特殊要求。但干式系统的喷头较湿式系统出水慢。干式自动喷水灭火系统适用于不宜设置湿式系统的场所,如环境温度小于4℃或大于70℃的场所。(3)预作用自动喷水灭火系统　预作用自动喷水灭火系统主要由闭式喷头、预作用阀(或雨淋阀)、火灾探测装置、报警装置、充气设备、管网及供水设施等组成,如图5-15所示。预作用自动喷水灭火系统又可分为普通预作用系统和重复启闭预作用系统。当发生火灾时,探测器启动发出报警信号,启动预作用阀,使整个系统充满水而变成湿式系统,以后动作程序与湿式喷水灭火系统完全相同。重复启闭预作用系统能在扑灭火灾后自动关闭报警阀,发生复燃时又能再次开启报警阀恢复喷水,适用于灭火后必须及时停止喷水,要求减少不必要水渍损失的场所。图5-15　预作用自动喷水灭火系统示意图1—水池　2—水泵　3—止回阀　4—闸阀　5—水泵接合器　6—消防水箱　7—预作用报警阀组8—配水干管　9—水流指示器　10—配水管　11—配水支管　12—闭式喷头　13—末端试水装置14—快速排气阀　15—电动阀　16—感温探测器　17—感烟探测器　18—报警控制器5.2　自动喷水灭火系统预作用自动喷水灭火系统将湿式喷水灭火系统与电子技术、自动化技术紧密结合起来,集湿式和干式喷水灭火系统的长处,既可广泛采用,又提高了安全可靠性。预作用自动喷水灭火系统适用于建筑装饰要求高,不允许有水渍损失,或者是冬季结冻不能供暖,而又要求灭火及时的建筑物。具有下列要求之一的场所应采用预作用系统:系统处于准工作状态时,严禁管道漏水,如贵重物品用房和计算机房等;严禁系统误喷,如棉花和烟草库房等;替代干式系统。在同一区域内设置相应的火灾探测器和闭式喷头,火灾探测器的动作必须先于喷头的动作。为保证系统在火灾探测器发生故障时仍能正常工作,系统应设置手动操作装置。当采用不充气的空管预作用喷水灭火系统时,可采用雨淋阀。当采用充气的预作用喷水灭火系统时,为了防止系统的气体渗漏,应采用隔膜式雨淋阀。(4)重复启闭预作用自动喷水灭火系统　发生火灾时专用探测器可以控制系统排气充水,必要时喷头破裂及时灭火。当火灾扑灭环境温度下降后,专用探测器可以自动控制系统关闭,停止喷水,以减少火灾损失。当火灾死灰复燃时,系统可以再次启动灭火。当非火灾时喷头意外5.2　自动喷水灭火系统破裂,系统不会喷水。适用于必须在灭火后及时停止喷水的场所。2.闭式自动喷水灭火系统的主要部件(1)闭式喷头　闭式喷头按感温元件分为玻璃球喷头和易熔合金锁片喷头。玻璃球喷头是在热的作用下,使玻璃球内的液体膨胀产生压力,导致玻璃球爆破脱落喷水,如图5-16a所示。易熔合金锁片喷头是在热的作用下,使易熔合金锁片熔化脱落而开启喷水,如图5-16b所示。按溅水盘的形式和安装位置不同洒水喷头分为直立型、下垂型、边墙型、吊顶型、普通型和干式下垂型,如图5-16c、d、e、f、g、h所示。另外,也可以根据感温等级对喷头进行分类,可以根据色标判别喷头的公称动作温度。表5-9所示为各种喷头的动作温度和色标。(2)报警阀组　报警阀是自动喷水灭火系统的重要组成部分,在发生火灾时能发出火警信号。不同种类的自动喷水灭火系统采用不同的报警阀,如湿式报警阀、干式报警阀、预作用报警阀,如图5-17所示。共有DN50、DN65、DN80、DN125、DN150、DN200这6种规格。图5-16　闭式喷头构造示意图a)玻璃球洒水喷头　b)易熔合金洒水喷头　c)直立型洒水喷头　d)下垂型洒水喷头e)边墙型(立式,水平式)洒水喷头　f)吊顶型洒水喷头　g)普通型洒水喷头h)干式下垂型洒水喷头5.2　自动喷水灭火系统一个报警阀组控制的喷头数应符合下列规定:湿式系统、预作用系统不宜超过800只;干式系统不宜超过500只。对于中轻危险等级场所,为了提高系统的可靠性,可考虑一个报警阀在同一层的保护面积限制为不大于5000m2。当配水支管同时安装保护吊顶下方和上方空间的喷头时,应只将数量较多一侧的喷头计入报警阀组控制的喷头总数。每个报警阀组供水的最高与最低位置喷头,其高程差不宜大于50m。雨淋阀组的电磁阀,其入口应设过滤器。并联设置雨淋阀组的雨淋系统,其雨淋阀控制腔的入口应设止回阀。表5-9　各种喷头的动作温度和色标 类　　别 公称动作温度/℃ 色标 接管直径DN/mm 最高环境温度/℃ 连接形式 易熔合金喷头 55~7779~107121~149163~191 本色白色蓝色红色 15151515 4268112　 螺纹螺纹螺纹螺纹 玻璃球喷头 57687993141182 橙色红色黄色绿色蓝色紫红色 151515151515 27384963111152 螺纹螺纹螺纹螺纹螺纹螺纹5.2　自动喷水灭火系统报警阀组宜设在没有冰冻危险、安全及易于操作的地点,报警阀距地面的高度宜为1.2m。安装报警阀的部位应设有排水设施。连接报警阀进出口的控制阀应采用信号阀。当不采用信号阀时,控制阀应设锁定阀位的锁具。水力警铃与报警阀配套使用,由水流冲击叶轮报警,设在有人值班的地点附近。水力警铃的工作压力不应小于0.05MPa,与报警阀连接的管道应是镀锌钢管,其管径应为20mm,总长不宜大于20m。水力警铃与报警阀间的高度不大于5m。警铃宜一个系统安装一只,共用时最多不宜超过三个系统共用一个警铃。(3)水流报警装置　水流报警装置主要有水力警铃、水流指示器和图5-17　报警阀5.2　自动喷水灭火系统压力开关。水力警铃(见图5-18a)是一种水力驱动的机械装置,由壳体、叶轮、铃锤和铃盖等组成。当阀瓣被打开,水流通过座圈上的沟槽和小孔进入延迟器,充满后,继续流向水力警铃的进水口,在一定的水流压力下,推动叶轮带动铃锤转臂旋转,使铃锤连续击打铝铃而发出报警铃声。水流指示器(见图5-18b)用于湿式自动喷水灭火系统中。通常安装在各楼层配水干管或支管上,其功能是当喷头开启喷水时,水流指示器中桨片摆动接通电信号送至报警控制器报警,并指示火灾楼层。压力开关(见图5-18c)是自动喷水灭火系统中的一个重要部件,一般垂直安装于延迟器和水力警铃之间的管道上,其作用是将系统的压力信号转换为电信号输出。图5-18　水流报警装置a)ZSJL型水力警铃　b)水流指示器　c)ZSJY型压力开关5.2　自动喷水灭火系统(4)延迟器　延迟器是一个有进水口和出水口的圆筒形储水容器,如图5-19所示。下端有进水口,与报警阀的报警口连接相通,上端有出水口,连接水力警铃,用于防止由于水源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入水力警铃。(5)末端试水装置　末端试水装置由截止阀、三通、喷头体(试水接头)与压力表组成,如图5-20。每个报警阀组控制的最不利点喷头处,应设末端试水装置,以供检验系统工作情况。其他防火分区、楼层均应设直径为25mm的试水阀。试水接头出水口的流量系数,应等同于同楼层或防火分区内的最小流量系数喷头。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。图5-19　延迟器图5-20　末端试水装置实物图5.2　自动喷水灭火系统(6)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,感温探测器是通过火灾引起的温升进行探测。火灾探测器布置在房间或走廊的顶棚下面。5.2.3　开式自动喷水灭火系统1.系统类型开式自动喷水灭火系统主要有三种形式:雨淋喷水灭火系统、水幕系统和水喷雾灭火系统。(1)雨淋喷水灭火系统　雨淋喷水灭火系统由开式喷头、管道系统、雨淋阀、火灾探测器、报警控