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1、1,消防给水排水工程,2,第1章消防给水排水工程基本知识 第2章消火栓系统第3章自动喷水灭火系统第4章雨淋灭火及水幕系统第5章水喷雾灭火系统第6章泡沫及泡沫联用灭火系统第7章气体灭火系统第8章干粉灭火系统及灭火器第9章消防炮与自动跟踪定位射流灭火系统第10章消 防 排 水,3,大型公共建筑消防给水排水工程实例附录,4,第1章消防给水排水工程基本知识,1.1火灾与灭火1.2建筑给水系统的组成及分类1.3建筑给水系统的水压计算及给水方式1.4水泵、储水池及水箱1.5消防给水常用管材及连接方式1.6消防给水管道的布置与敷设,5,1.1火灾与灭火,1.1.1火灾1.1.2灭火,6,1.1.1火灾,1.
2、燃烧条件2.火灾分类,7,1.燃烧条件,(1)可燃物：凡是能与空气中的氧或其他氧化剂起燃烧化学反应的物质称为可燃物。(2)氧化剂：指能帮助和支持可燃物燃烧的物质，即能与可燃物发生氧化反应的物质称为氧化剂。(3)温度(引火源)：指供给可燃物与氧或助燃剂发生燃烧反应的能量来源。,8,2.火灾分类,(1)A类火灾：指固体物质火灾。(2)B类火灾：指液体火灾或可熔化固体物质火灾。(3)C类火灾：指气体火灾。(4)D类火灾：指金属火灾。(5)E类火灾(带电火灾)：指带电物体的火灾。(6)F类火灾：动植物油火灾，动植物油着火后其燃点降低，很容易复燃。,9,1.1.2灭火,根据燃烧的基本条件，任何可燃物发生
3、燃烧或持续燃烧都必须具备燃烧的必要条件和充分条件。因此，火灾发生后，灭火就是破坏燃烧条件、使燃烧反应终止的过程。灭火的基本原理可以归纳为4种，即冷却、窒息、隔离和化学抑制。前三种灭火原理主要是物理过程，而化学抑制属于化学过程。不论是使用灭火剂还是通过其他机械方式来灭火，都是利用上述4种原理中的一种或多种结合来实现的。由于使用灭火剂灭火效率高、灭火迅速、危险小、容易实现自动控制等优点，建筑火灾中广泛使用灭火剂灭火。常见的灭火剂包括：水灭火剂、气体灭火剂、泡沫灭火剂、干粉灭火剂。,10,1.2建筑给水系统的组成及分类,1.2.1建筑给水系统的组成1.2.2建筑给水系统的分类,11,1.2.1建筑给
4、水系统的组成,1.引入管2.给水管道3.给水附件4.给水设备5.配水设施,12,1.引入管,引入管指从室外给水管网的接管点引至建筑物内的管段，一般又称进户管，是室外给水管网与室内给水管网之间的联络管段。引入管段上一般设有水表、阀门等附件。对于高层建筑消防来说，一般引入管连接消防水池，由消防水泵从消防水池吸水供应建筑内的消防用水。,13,2.给水管道,(1)干管：又称总干管，是将水从引入管输送至建筑物各区域的管段。(2)立管：又称竖管，是将水从干管沿垂直方向输送至各楼层、各不同标高处的管段。(3)支管：又称分配管，是将水从立管输送至各房间内的管段。(4)分支管：又称分配管，是将水从支管输送至各用
5、水设备处的管段。,14,2.给水管道,图1-1给水系统管网示意图,15,3.给水附件,(1)截止阀，如图1-2a所示，关闭严密，但水流阻力较大，因局部阻力系数与管径成正比，故只适用于管径不大于50mm的管道上。(2)闸阀，如图1-2b所示，全开时水流直线通过，水流阻力小，宜在管径大于50mm的管道上采用，但水中杂质落入阀座后容易产生磨损和漏水。(3)蝶阀，如图1-2c所示，阀板在90翻转范围内可起调节、节流和关闭作用，操作扭矩小，启闭方便，结构紧凑，体积小。(4)止回阀，用以阻止管道中水的反向流动。(5)液位控制阀，用以控制水箱、水池等储水设备的水位，以免溢流。,16,3.给水附件,(6)液压
6、水位控制阀，如图1-2i所示，水位下降时阀内浮筒下降，管道内的压力降阀门密封面打开，水从阀门两侧喷出，水位上升，浮筒上升，活塞上移，阀门关闭，停止进水，克服了浮球阀的弊病，是浮球阀的升级换代产品。(7)安全阀，是保安器材，为避免管网、用具或密封水箱超压破坏，需安装此阀，一般有弹簧式、杠杆式两种，分别如图1-2j、k所示。(8)减压阀，是通过调节将进口压力减至某一需要的出口压力，并依靠介质本身的能量，使出口压力自动保持稳定的阀门。,17,图1-2各类阀门a)截止阀b)闸阀c)蝶阀d)旋启式止回阀e)升降式止回阀f)消声止回阀g)梭式止回阀h)浮球阀i)液压水位控制阀j)弹簧式安全阀k)杠杆式安全
7、阀,3.给水附件,18,4.给水设备,给水设备主要包括建筑内的增压和储水设备，当市政自来水压力不能满足建筑物实际使用压力时，给水系统用于升压、稳压、储水和调节的设备，包括水泵、水池、水箱、吸水井、气压给水设备等，消防给水系统中水泵和水池是极为常用的设备。,19,5.配水设施,配水设施是建筑内生活、生产和消防给水系统管网的终端用水点上的设施，如生活给水系统的配水设施主要是指卫生器具的给水配件或配水嘴；生产给水系统的配水设施主要是指生产工艺有关用水设备；消防给水系统的配水设施有室内消火栓、消防水炮、消防软管卷盘、自动喷水灭火系统的各种喷头等。,20,1.2.2建筑给水系统的分类,1.生活给水系统2
8、.生产给水系统3.消防给水系统,21,1.生活给水系统,生活给水系统按照供水水质又可分为生活饮用水系统、直饮水系统和杂用水系统。生活饮用水系统包括洗潄、沐浴等用水；直饮水系统包括纯净水、矿泉水等用水；杂用水系统包括冲厕、浇灌花草等用水。生活给水系统的水质必须严格符合国家生活饮用水卫生标准(GB 57492006)要求，并应具有防止水质污染的措施。,22,2.生产给水系统,供生产过程中产品工艺用水、清洗用水、冷却用水、生产空调用水、稀释用水、除尘用水、锅炉用水等。由于工艺过程和生产设备的不同，生产给水系统种类繁多，对各类生产用水的水质要求有较大的差异，有的低于生活饮用水标准，有的远远高于生活饮用
9、水标准。,23,3.消防给水系统,供消防设施用水，主要包括消火栓、消防卷盘和自动喷水灭火系统等设施的用水。消防用水用于灭火和控火，即扑灭火灾和控制火势蔓延。消防给水系统分为消火栓给水系统、自动喷水灭火系统、水幕系统、水喷雾灭火系统、自动水炮灭火系统等。消防系统的选择，应根据生活、生产、消防各项用水对水质、水量和水压的要求，经过经济技术比较后确定，一般而言，除消火栓系统和简易自动喷水系统外，其他消防给水系统都应与生活、生产分开，独立设置。,24,1.3建筑给水系统的水压计算及给水方式,1.3.1建筑给水系统所需的水压1.3.2给水方式,25,1.3.1建筑给水系统所需的水压,图1-3建筑内部给水
10、系统所需的压力,26,1.3.2给水方式,1.直接给水方式2.单设水箱的给水方式3.单设水泵给水方式4.水泵水箱联合给水方式5.气压给水方式6.高层建筑的分区给水方式,27,1.直接给水方式,图1-4直接给水方式,28,2.单设水箱的给水方式,图1-5单设水箱的给水方式,29,3.单设水泵给水方式,图1-6单设水泵的给水方式,30,4.水泵水箱联合给水方式,当室外给水管网压力低于或经常不满足建筑内给水管网所需的水压，且室内用水不均匀时，采用水泵水箱联合给水方式，如图1-7所示。该给水方式的优点是水泵能及时向水箱供水，可减少水箱的容积，又因有水箱的调节作用，水泵出水量稳定，能保持在高效区运行。,
11、31,图1-7水泵水箱联合给水方式,4.水泵水箱联合给水方式,32,5.气压给水方式,(1)变压式。(2)定压式。,33,5.气压给水方式,图1-8气压给水方式,34,(1)变压式。,当用水量需求小于水泵出水量时，水泵多余的水进入水罐，罐内空气因被压缩而增压，直至高限(相当于最高水位)时，压力继电器会指令自动停泵。罐内水表面上的压缩空气会通过释放压力将水输送至用户。当罐内水位下降至设计最低水位时，因罐内空气膨胀而减压，压力继电器又会指令自动开泵。由于这种气压给水方式罐内的水压是与压缩空气的体积成反比而变化的，故称“变压式”。,35,(2)定压式。,当用户用水，水罐内水位下降时，空气压缩机即自动
12、向气罐内补气，而气罐中的压缩空气又经自动调压阀维持气压恒定。当水位降至设计最低水位时，泵即自动开启向水罐充水，故它既能保证水泵始终稳定在高效范围内运行，又能保证管网始终以恒压向用户供水，但需专设空气压缩机，并且起动次数频繁。,36,6.高层建筑的分区给水方式,(1)串联供水方式。(2)减压供水方式。(3)并联供水方式。,37,图1-9串联供水方式,(1)串联供水方式。,38,(2)减压供水方式。,图1-10减压水箱供水方式,39,(3)并联供水方式。,图1-12水泵、水箱并联供水方式,40,(3)并联供水方式。,图1-13变频调速水泵并联供水方式,41,(3)并联供水方式。,图1-14气压给水
13、设备升压供水并联供水方式,42,1.4水泵、储水池及水箱,1.4.1水泵1.4.2储水池1.4.3水箱,43,1.4.1水泵,1.水泵工作原理2.水泵的选型3.水泵的安装,44,1.水泵工作原理,图1-15卧式离心泵外形图,45,2.水泵的选型,(1)流量。(2)扬程。(3)水泵的选择。,46,(1)流量。,通常建筑供水中所说水泵流量是指水泵的额定流量。该流量是指水泵在正常工作时的稳定出水量。在建筑生活(生产)给水系统中，无水箱调节时，水泵出水量要满足系统高峰用水量，一般按建筑所需的设计秒流量(相对于瞬时最大流量)考虑。有水箱调节时，由于水箱可以弥补部分不足，水泵流量可按最大用水小时的平均流量
14、确定。若水箱容积较大，并且用水量均匀，则水泵流量也可按平均小时流量确定。消防水泵流量应以室内消防设计用水量确定，通常消防水量包括消火栓、自动喷水等系统的用水量。生活、生产、消防共用调速水泵在消防时的流量除保证消防用水量外，还应保证生活、生产用水量的要求。,47,(2)扬程。,水泵工作扬程一般是指水泵在额定流量的情况下将水所能提升的最大高度。由于水泵压水管道会有一定的沿程损失，所以一般水泵的实际送水高度略小于水泵样本上所标明的扬程。确定水泵的扬程时，根据水泵的用途及室外给水管网连接的方式不同，一般可按以下不同公式计算。,48,(3)水泵的选择。,水泵应选择低噪声、节能型水泵，水泵扬程可按计算扬程
15、Hb乘以1.051.10后选泵。为保证安全供水，生活和消防水泵需要设置备用泵，生产用水泵可根据生产工艺要求设置备用泵。对于流量变化较大的建筑，也可以考虑设置多台水泵并联，通过改变水泵工作台数来适应建筑用水需要。,49,3.水泵的安装,图1-16水泵机组的布置间距(单位：m),50,3.水泵的安装,图1-17水泵减振安装结构示意图,51,3.水泵的安装,图1-18弹簧式吊架,52,1.4.2储水池,储水池是储存和调节水量的构筑物，其有效容积应根据生活(生产)调节水量、消防储备水量和生产事故用水量确定，可按下式计算：V(QbQj)TbVfVs(1-4)Qj TtTb(QbQj)(1-5)式中V储水
16、池有效容积(m3)；Qb水泵出水量(m3/h)；Qj水池进水量(m3/h)；Tb水泵最长连续运行时间(h)；Tt水泵运行的间隔时间(h)；Vf消防储备水量(m3)；Vs生产事故备用水量(m3)。,53,1.4.3水箱,1.水箱的配管、附件及设置要求2.水箱的有效容积及设置高度,54,1.水箱的配管、附件及设置要求,(1)进水管。(2)出水管。(3)溢流管。(4)泄水管。(5)通气管。(6)水位信号装置。,55,1.水箱的配管、附件及设置要求,图1-20水箱的配管、附件,56,(1)进水管。,利用外管压力直接进水的水箱进水管上应装设与进水管管径相同的自动水位控制阀(包括杠杆式浮球阀和液压式水位控
17、制阀)，且不得少于两个。两个进水管管口标高应一致，当水箱采用水泵加压进水时，进水管不得设置自动水位控制阀，应设置由水箱水位控制水泵开、停的装置。进水管入口距箱盖的距离应满足杠杆式浮球或液压式水位控制阀的安装要求，一般进水管中心距水箱顶应有150200mm的距离。当水箱由水泵供水并采用自动控制水泵启闭的装置时，可不设水位控制阀。进水管管径可按水泵出水量或管网设计秒流量计算确定。,57,(2)出水管。,图1-21水箱进、出水管合用,58,(3)溢流管。,溢流管口应在水箱设计最高水位以上50mm处，管径按排泄水箱最大入流量确定，一般应比进水管大一级。溢流管宜采用水平喇叭口集水，喇叭口下的垂直管径不宜
18、小于4倍溢流管管径。溢流管上不允许设阀门。,59,(4)泄水管。,泄水管从箱底接出，用以检修或清洗时泄水。管上应设阀门，管径不得小于50mm，阀门后的管道可与溢流管相连后用同一根管道排水。,60,(5)通气管。,供生活饮用水的水箱，储水量较大时，宜在箱盖上设通气管，以使水箱内空气流通，其管径宜为100150mm，管口应朝下并设网罩。,61,(6)水位信号装置。,水位信号装置是反映水位控制阀失灵报警的装置。可在溢流口管下10mm处设置水位信号管，直通值班室的洗涤盆等处，其管径为1520mm即可。水箱一般应在侧壁装玻璃液位计，并应有传送到监控中心的水位指示仪表。若水箱液位与水泵联动，则可在水箱侧壁
19、或顶盖上安装液位继电器或信号器，采用自动水位报警装置。,62,2.水箱的有效容积及设置高度,(1)有效容积。(2)设置高度。,63,(1)有效容积。,水箱的有效容积主要根据它在给水系统中的作用来确定。若仅作为水量调节之用，其有效容积即为调节容积；若兼有储备消防和生产事故用水的作用，其容积应以调节水量、消防和生产事故备用水量之和来确定。其中消防用水应有不作他用的技术措施。,64,(2)设置高度。,水箱的设置高度应满足以下条件：h(p2p4)/10(1-6)式中h水箱最低水位至不利配水点位置高度(m)；p2水箱出水口至最不利配水点计算管路的总水压损失(kPa)；p4最不利配水点的流出水压(kPa)
20、。,65,1.5消防给水常用管材及连接方式,1.5.1管材1.5.2连接方式,66,1.5.1管材,1.钢管2.铸铁管3.不锈钢管4.铜管5.塑料管,67,1.钢管,钢管是消防给水工程中应用最多的一类管材，钢管按其结构形态可分为无缝钢管和有缝钢管两类。,68,2.铸铁管,铸铁管是指用铸铁浇铸成型的管道。铸铁管广泛用于给水、排水和煤气输送管线，它包括铸铁直管和管件。按材质不同分为灰口铸铁管和球墨铸铁管。按接口形式不同分为柔性接口、法兰接口、自锚式接口、刚性接口等。其中，柔性铸铁管用橡胶圈密封；法兰接口铸铁管用法兰固定，内垫橡胶法兰垫片密封；刚性接口一般铸铁管承口较大，直管插入后，用水泥密封，此工
21、艺现已基本淘汰。,69,3.不锈钢管,不锈钢管是指在钢管材料中添加了一些特殊的合金元素，如Cr、Ni、Mo、Mn等形成合金钢材料，在大气中能始终保持金属光泽，具有良好的耐腐蚀性能。按照不锈钢金相组织不同，不锈钢管可以分为奥氏体、铁素体、马氏体不锈钢管等。,70,4.铜管,铜管是铜及铜合金管道的总称。它具有优良的导电性、导热性、延展性，具有良好的耐腐蚀性。铜管按材质分为纯铜管和黄铜管。由于铜管价格较高，一般只适用于小管径的气体及细水雾消防系统。,71,5.塑料管,塑料管按其材质可以分为：(1)聚乙烯类(PVC)。(2)聚烯烃类。(3)硬管类。(4)金属塑料复合管。,72,1.5.2连接方式,1.
22、螺纹连接2.承插连接3.法兰连接4.焊接连接5.热熔连接6.卡箍连接,73,1.螺纹连接,螺纹连接是指利用一根管子外螺纹与另一根管子的内螺纹相互拧入，齿扣相互嵌楔，形成一个具有一定密封能力和一定机械强度的接头。,74,2.承插连接,承插连接是将管子的一端做成承口，另一端做成插口，安装时按照承口迎向介质流动方向的方式，将插口插入承口，并采用相适应的密封方法实现承插口的密封，同时保证其连接强度的一种管道连接方法。,75,3.法兰连接,法兰连接就是把两个管道、管件或器材，先各自固定在一个法兰盘上，两个法兰盘之间，加上法兰垫，用螺栓紧固在一起，完成了连接。,76,4.焊接连接,焊接是将管道接口和焊接材
23、料加热至熔化状态，不加压力完成焊接的方法。熔焊时，热源将待焊两管道接口处迅速加热熔化，冷却后形成连续焊缝而将两工件连接成为一体。常见的焊接方法包括氧乙炔焊和手工电弧焊。,77,5.热熔连接,热熔连接是相同材质的两个管件之间，经过加热升温至(液态)熔点后的一种连接方式。 在钢结构工程中，将两根金属钢筋，通过电加温设备进行热熔连接。金属热熔连接后的连接点，一定要在常温状态下冷却，才能达到原金属材料的抗拉应力。热熔连接不得淬火，以免接点碳化变脆，失去原有金属材料的抗拉应力。主要连接方式有热熔承插连接和热熔对焊连接。,78,6.卡箍连接,图1-22卡箍连接外形图,79,1.6消防给水管道的布置与敷设,
24、1.6.1消防管道的布置1.6.2消防管道的敷设1.6.3消防管道的防腐与涂色识别,80,1.6.1消防管道的布置,管道设计应统筹规划，做到安全可靠、经济合理、不影响生产安全和建筑物使用、满足施工、操作、维修等方面的要求，并力求整齐美观；为了减少管道的转输流量，节约管材，减少水压损失，主干管应尽可能靠近用水量大的用户；管道尽可能与墙、梁、柱平行，呈直线走向，力求管路简短，以减少工程量，降低造价；消防给水管道也不应穿越配电房、电梯机房、通信机房、大中小计算机房、计算机网络中心、音像库房等遇水会损毁设备和引发事故的房间，并避免在生产设备上方通过。消防管道在设计时应着眼于保证供水安全可靠、保护管道不
25、受损坏；不应妨碍设备、机泵及其内部构件的安装、检修和消防车辆的通行；在管架、管墩上布置管道时，宜使管架或管墩所受的垂直荷载、水平荷载均衡。,81,1.6.2消防管道的敷设,消防管道不宜穿过建筑的伸缩缝、沉降缝和变形缝，如必须穿过时应采取相关措施。消防管道不应穿过防火墙或防爆墙。当管道在空中敷设时，必须采用固定措施，以保证施工方便和供水安全。管道穿过建筑物的楼板、屋顶或墙面时，应加套管，套管与管道间的空隙应密封。管道上的焊缝不应在套管内，且距离套管端部不应小于150mm。套管应高出楼板、屋顶面50mm。此外，消防管道布置还应使管道系统具有必要的柔性，保证管道对设备、机泵管口作用力和力矩不超出允许值。,82,1.6.3消防管道的防腐与涂色识别,1.管道防腐2.管道涂色识别,83,2.管道涂色识别,(1)在全管道上全部涂刷红色。(2)在管道上涂刷宽度为100mm的红色环。(3)在管道上用红色胶带缠绕宽度为100mm的红色环。,
