[工学]第5章 室内消防给水系统.ppt
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1、1,第5章 建筑消防给水系统,5.1 消火栓给水系统及布置 5.2 消火栓给水系统的水力计算 5.3 自动喷水灭火系统及布置 5.4 自动喷水灭火系统的水力计算 5.5 其他固定灭火设施简介,2,消防系统的分类 消防系统根据使用灭火方式可分为:,第5章 建筑消防给水系统,其它使用非水灭火剂的固定灭火系统,3,第5章 建筑消防给水系统 5.1 消火栓给水系统及布置 5.1.1 消火栓给水系统的分类,1.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; 2.按给水系统分区分类 (1)不分区的消防给水系统,(2)分区消防给水系统,主要有串联分区产并联
2、分区两大类; 3.按服务范围分类 (1)独立的室内消火栓给水系统,(2)区域集中的消火栓给水系统,4,第5章 建筑消防给水系统 5.1 消火栓给水系统及布置 5.1.1 消火栓给水系统的分类,5,1. 由室外给水管网直接供水的消防给水方式,第5章 建筑消防给水系统 5.1 消火栓给水系统及布置 5.1.1 消火栓给水系统的分类,6,1. 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。,第5章 建筑消防给水系统 5.1 消火栓给水系统及布置 5.1.2 消火栓给水系统的给水方式,7,2. 设水箱
3、的消火栓给水方式,第5章 建筑消防给水系统 5.1 消火栓给水系统及布置 5.1.1 消火栓给水系统的分类,8,2. 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。,第5章 建筑消防给水系统 5.1 消火栓给水系统及布置 5.1.1 消火栓给水系统的分类,9,3. 设水泵、水箱 的消火栓给水方式,第5章 建筑消防给水系统
4、5.1 消火栓给水系统及布置 5.1.1 消火栓给水系统的分类,10,4. 设水池、水泵 的消火栓给水方式,第5章 建筑消防给水系统 5.1 消火栓给水系统及布置 5.1.1 消火栓给水系统的分类,11,4. 设水池、水泵的消防给水方式 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。,第5章 建筑消防给水系统 5.1 消火栓给水系统及布置 5.1.1 消火栓给水系统的分类,12,5. 设水泵、水池、水箱的消火栓
5、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。,第5章 建筑消防给水系统 5.1 消火栓给水系统及布置 5.1.1 消火栓给水系统的分类,13,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
6、续时间内的消防用水量。,第5章 建筑消防给水系统 5.1 消火栓给水系统及布置 5.1.1 消火栓给水系统的分类,14,6. 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10 min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。,第5章 建筑消防给水系统 5.1 消火栓给水系统及布置 5.1.1 消火栓给水系统的分类,15,分区供水方式适用条件: 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
7、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。,第5章 建筑消防给水系统 5.1 消火栓给水系统及布置 5.1.1 消火栓给水系统的分类,16,1.室外消火栓 2.室内消火栓 参照我国建筑设计防火规范(GBJ16-87)2001年版。适用范围:9层及9层以下的住宅(包括底层设置商业服务网点的住宅)、建筑高度不超过24同的其他民用建筑、建筑高度超过24m的单层公共建筑,地下民用建筑以及所有的工业建筑。 高层民用建筑设计防火规范(GB 50045-95)2001修订版的规定。,第5章 建筑消防给水系统 5.1 消火栓给水系统
8、及布置 5.1.2 消火栓给水系统的设置场所,17,高层民用建筑设计防火规范(GB 50045-95)2001修订版的规定。适用范围:10层及10层以上居住建筑(包括底层设置商业服务网点的住宅),建筑高度超过24m的公共建筑。,第5章 建筑消防给水系统 5.1 消火栓给水系统及布置 5.1.2 消火栓给水系统的设置场所,18,第5章 建筑消防给水系统 5.1 消火栓给水系统及布置 5.1.3 室内消火栓给水系统组成,19,第5章 建筑消防给水系统 5.1 消火栓给水系统及布置 5.1.3 消火栓给水系统组成,20,1. 消防水源 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
9、延续时间内同时使用的各种灭火系统消防用水量之和。 (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。,第5章 建筑消防给水系统 5.1 消火栓给水系统及布置 5.1.3 室内消火栓给水系统组成,21,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。,第5章 建筑消防给水系统 5.1 消火栓给水系统及布置 5.1.3 消火栓
10、给水系统组成,22,2、室内消防管网 (1)引入管:引入管自消防水源引水进入室内消防给水管网。 (2)管网:消防给水管网向室内消火栓提供满足水量、压力要求的消防用水。建筑物性质不同,对室内消火栓给水管网的布置要求也不相同。,第5章 建筑消防给水系统 5.1 消火栓给水系统及布置 5.1.3 室内消火栓给水系统组成,23,3、供水设施 (1)临时供水设施 用于室内临时高压消防给水系统。常见的临时供水设施有高位水箱、稳压泵、气压给水设备、变频恒压泵组等。 1)消防水箱 消防水箱对扑救初期或起着重要作用。,第5章 建筑消防给水系统 5.1 消火栓给水系统及布置 5.1.3 室内消火栓给水系统组成,2
11、4,水箱的设置要求: 为确保其自动供水的可靠性,应采用重力自流供水方式; 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; 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。,第5章 建筑消防给水系统 5.1 消火栓给水系统及布置 5.1.3 消火栓给水系统组成,25,(2)主要供水设施 主要供水设施是保证高层建筑室内消防给水设备补救火灾时,有可靠的水量和水压的设施。主要有固定消防水泵、消防水池等。 1)消防水泵:在临时高压消防给水系统中设置,当发生火灾时起动,以保证消防所需的压力和水量。设计时应保证在火警5min内开始工作
12、,并在火场断电时仍能正常运转。 2)高位消防水池:主要用于高压消防给水系统。,第5章 建筑消防给水系统 5.1 消火栓给水系统及布置 5.1.3 消火栓给水系统组成,26,4.室内消火栓组件 消火栓设备由水枪、水带和消火栓组成,均安装 于消火栓箱内。(注意口径匹配)。,水枪,水带,消火栓箱,第5章 建筑消防给水系统 5.1 消火栓给水系统及布置 5.1.3 室内消火栓给水系统组成,27,4)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。,第5章 建筑消防给水系统 5.1 消火栓给水系统及布置 5.1.3 室
13、内消火栓给水系统组成,28,第5章 建筑消防给水系统 5.1 消火栓给水系统及布置 5.1.4 消火栓给水系统的布置,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。 水枪充实水柱长度应大于7m,小于15m。 水枪射流在38mm直径圆断面内、包含全部水量90%的密实水柱长度称为水枪的充实水柱长度。,Flash格式演示动画 在这里单击鼠标左键播放,29,30,2.充实水柱的计算 (1)消火柱给水系统的设计充实水柱Hm 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
14、的上倾角,一般采用45,最大不应超过60。,第5章 建筑消防给水系统 5.1 消火栓给水系统及布置 5.1.4 消火栓给水系统的布置,31,2.充实水柱的计算 (2)消防水枪充实水柱高度Hm与垂直射流高度Hf的关系 式中 Hf消防水枪垂直射流高度,m; 实验系数,第5章 建筑消防给水系统 5.1 消火栓给水系统及布置 5.1.4 消火栓给水系统的布置,32,2.充实水柱的计算 (3)消防水枪喷嘴水压Hq与垂直射流高度Hf的关系: 式中 Hq消防水枪喷嘴造成充实水柱所需的水压, mH2O; 与消防水枪喷嘴直径d有关的系数。 d消防水枪喷嘴直径,单位为mm。,第5章 建筑消防给水系统 5.1 消火
15、栓给水系统及布置 5.1.4 消火栓给水系统的布置,33,2.充实水柱的计算 (4)消防水枪喷嘴水压Hq与充实水柱高度Hm的关系 (5)水枪射流量qxh与水枪喷嘴压力Hq之间的关系 B水枪水流特性系数,与水枪喷嘴口径有关,其值可查表2.2.10。 (6)Hm、 qxh、Hq三者之间关系见表2.2.11。,第5章 建筑消防给水系统 5.1 消火栓给水系统及布置 5.1.4 消火栓给水系统的布置,34,2. 消火栓布置 a. 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。 b. 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。 c. 消火栓口距地
16、面安装高度为1.1m,拴口宜向下或 与墙面垂直安装。为保证及时灭火,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。,第5章 建筑消防给水系统 5.1 消火栓给水系统及布置 5.1.4 消火栓给水系统的布置,35,(接上页) d. 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。 e. 在建筑物顶应设一个消火栓,以利于消防人员经 常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。,第5章 建筑消防给水系统 5.1 消火栓给水系统及布置 5.1.4 消火栓给水系统的布置,36,四 种 消 火 栓 布 置 型 式,第5章 建筑消防给水系
17、统 5.1 消火栓给水系统及布置 5.1.4 消火栓给水系统的布置,Flash格式演示动画 在这里单击鼠标左键播放,单排一股 到达室内 任何部位,Flash格式演示动画 在这里单击鼠标左键播放,多排一股 到达室内 任何部位,Flash格式演示动画 在这里单击鼠标左键播放,单排两股 到达室内 任何部位,Flash格式演示动画 在这里单击鼠标左键播放,多排两股 到达室内 任何部位,37,第5章 建筑消防给水系统 5.2 消火栓给水系统的水力计算 5.2.1 消火栓消防水量,1、城镇、居住区室外消防水量应按不小于表2.2.1的同一时间内的火灾次数和一次灭火用水量确定; 2、工厂、仓库和民用建筑的室外
18、消防用水量,应按不小于表2.2.2和表2.2.3规定的同一时间内的火灾次数和一次灭火用水量确定; 3、易燃、可燃材料露天、半露天堆场,可燃气体储罐或储罐区的室外消火栓用水量,不应小于表2.2.4的规定; 4、工厂、仓库和民用建筑的室内消火栓用水量,应不小于表611的规定;,38,第5章 建筑消防给水系统 5.2 消火栓给水系统的水力计算 5.2.1 消火栓消防水量,5、工厂、仓库和民用建筑的室内消火栓用水量,应不小于表2.2.5的规定; 6、高层民用建筑的室内外消火栓用水量,应不小于表2.2.6的规定。 注:城镇的室外消防用水量应包括居住区、工厂、仓库(含堆场、储罐)和民用建筑的室外消火栓用水
19、量。当两者的计算结果不一致时,应取其较大值。,39,第5章 建筑消防给水系统 5.2 消火栓给水系统的水力计算 5.2.1 消火栓口所需水压,Hxh Hd Hk Hq qxh Az Ld B, 消火栓口处所需水压,kPa ; 水带的水头损失,kPa ; 消火栓栓口水头损失,按20kPa计算。 水枪喷嘴造成一定长度的充实水柱所需水压。 消火栓射流出水量,L/S ; 水带的比阻,按表1采用; 水带长度,m ; 水流特性系数,按表2采用;,1. 消火栓口(室内)所需水压计算:,40,1.引入管 其管径应保证一条引入管发生故障时,其余引入管能保证消防流量和水压,管径按2.2.15式确定。 2管网的水头
20、损失 (1)沿程水头损失按式2.2.16计算。 (2)局部水头损失按式2.2.18计算,或可采用管道沿程水头损失的10%计算。 3.水泵接合器的设置数量式2.2.19计算。,第5章 建筑消防给水系统 5.2 消火栓给水系统的水力计算 5.2.2 管网,41,4减压设施 室内消火校栓口压力过大使出水压力增大,水枪的反作用力使消防员难以操作,同时消火栓出水量增加,因而必须消除消火栓栓口过大的剩余压力。 (1)室内消火栓剩余水头的计算 (2)减压孔板的计算与选择,第5章 建筑消防给水系统 5.2 消火栓给水系统的水力计算 5.2.2 管网,42,1. 消防水池容积 消防水池总容积=有效容积+无效容积
21、 有效容积计算公式:,第5章 建筑消防给水系统 5.2 消火栓给水系统的水力计算 5.2.3 消防水池、水箱的贮存容量,Vf Qf QL Tx, 消防水池贮存消防水量,m3; 室内消防用水量与室外给水管网不能保证的室 外消防用水量之和,L/s ; 在火灾延续时间内,可连续补充的水量,L/s ; 火灾延续时间,h ;指消防车去火场后开始出 水时起,至火灾被基本扑灭的时间。,43,无效容积定义: 水池上部:在溢流管管内底标高或溢流喇叭口顶标 高以上,被空气所占有的保护容积或为 浮球阀正常工作所需要的容积,一般为 200300mm。 水池中部:被立柱、隔墙、梁等承重构件和导流装 置所占用的容积。 水
22、池下部:无法被消防水泵所取用的那部分水容积, 无吸水井(坑)时,该部分无效容积占有 相当比重。,第5章 建筑消防给水系统 5.2 消火栓给水系统的水力计算 5.2.3 消防水池、水箱的贮存容量,44,2. 消防水箱的消防贮水量 指的是消防水箱的有效容量,消防水箱应贮存 10min的室内消防用水总量,以供扑救初期火灾之用。 有效容量的计算公式为:,Vx Qx 0.6,消防水箱贮存消防水量,m3; 室内消防用水量,L/s; 单位换算系数;,第5章 建筑消防给水系统 5.2 消火栓给水系统的水力计算 5.2.3 消防水池、水箱的贮存容量,45,消防水箱的最小消防贮水量 为避免水箱容积过大,消防水箱的
23、最小消防贮 水量也可按下列规定确定:,第5章 建筑消防给水系统 5.2 消火栓给水系统的水力计算 5.2.3 消防水池、水箱的贮存容量,46,第5章 建筑消防给水系统 5.2 消火栓给水系统的水力计算 5.2.3 消防水池、水箱的贮存容量,(接上页),47,第5章 建筑消防给水系统 5.2 消火栓给水系统的水力计算 5.2.3 消防水池、水箱的贮存容量,(接上页),48,消防管网水力计算的主要目的:,第5章 建筑消防给水系统 5.2 消火栓给水系统的水力计算 5.2.4 消防管网水力计算,49,消防管网水力计算的主要步骤: 将环状管网最上部的联络管去掉,简化为树状管网; 根据管网布置情况及消防
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