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1、第4章 建筑消防给水4-1消火栓给水系统及布置低层建筑：扑救初期火灾高层建筑：满足自救需要一. 设置原则执行国家建筑设计防火规范，高层民用建筑设计防火规范。例：第8.4.1条第4款：超过七层的单元式住宅，超过六层的塔式住宅、通廊式住宅、底层设有商业网点的单元式住宅。(应设室内消防给水)二. 建筑内消火拴给水系统组成、组件及类型(一) 组成及组件水枪、水龙带、消火拴、消防水喉、消防通道、水箱、消防水泵接合器、增压设备和水源。1.水枪DN喷嘴口径：13，16，19mm与水龙带接口：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 qxh3l/s，16,DN50
2、橡胶：易老化，质重，水流阻力小 qxh3l/s，16，19，DN653.消火拴内扣式快速连接螺母+球形阀，单出口、双出口 DN65，DN504.消防水喉小口径拴25mm，喷嘴，68mm，L=20，25，30m工作压力：106Pa=103kPa=1MPa=10kg/cm2爆破压力：3106Pa=3MPa=30kg/cm25屋顶检验用拴5. 消火拴箱玻璃门内置：消火拴、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6.消防水泵接合器作用：一端接室内消防管网，另一端可供消防车加压供水组成：闸门、安全阀、止回阀形式：地面、地下、墙壁式设置点：便于消防车接管供水地点；周围有1540m范
3、围内*水池。7.消防给水管网环状，立管不变径。低层可生活+消防，高层 独立8.消防贮水设备及加压设备、水源初期火灾用水(10分钟)水箱，气压给水装置火灾连续用水 水池 可与生活贮水合用，但存不动用措施消防水泵 水源(二) 类型1. 不设消防水箱及水泵的消火拴给水系统室外管网的压力及水量在任何时候均可满足室内消防要求2. 仅设水箱只保证火灾初期10分钟供水(室外水量及压力不足)3. 设消防贮水箱、消火拴泵的消火拴系统火灾延续时间内由室内保证消防用水量及水压4. 分区供水的室内消火拴系统(高层)分区原因：从便于灭火和系统安全考虑分区依据：最低处消火拴最大静水压力超过80mH2O时分区方式：串联分区
4、，并联分区三、 设置要求1. 设有消火拴的建筑内，其各层均应设置(无可燃物的设备层除外)；2. 设在明显、易于取用的地点(走廊、楼梯间、大厅入口处)；3. 保证有二只水枪的充实水柱同时达到室内任何部位(H24，V5000m3，库房除外，一只水枪)；图4-1 消火拴布置方式单排一只枪：单排二只枪：4. 保护半径间距通过计算确定折减系数，0.8水龙带长度充实水柱(为保证喷枪射出的水流具有一定强度而需要的密集射流)5. 消火拴拴口静水压力80mH2O减压孔板(便于使用，控制出水量，维持10分钟)；6. 拴口距地面1.10m；7. 同一建筑采用同一规格的消火拴、水枪及水龙带；8. 消防电梯前应设消火拴
5、；9. 每个消火栓处应设直接启动消火拴泵按钮。四、 室内消火给水管道的布置1. 室内消火拴个数大于10个，且室外消防水量大于15l/s，市内给水管道应为环状，进水管应为二条。一条事故时，另一条供应全部水量；2.阀门设置便于检修又不过多影响供水；3.室内消火拴管网与喷淋管网宜分开设，如有困难在报警阀前分开五、 水泵接合器设置a) 便于消防车接管供水地点，同时考虑周围有1540m内有室外消火拴或消防贮水池：b) 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。六、 消防水池与水箱的布置a) 独立消防水池设置条件室外管网的和进水管流量不允许直接抽水室外管网为支状,25l/sb)
6、 防止消防贮水被动用的措施c) 水箱安装高度：原则上满足最不利点灭火设备所需水量和水压。一类高层(住宅除外)，可设增压设备，气压罐、稳压泵。二类公共建筑、一类住宅，水箱高度：最高处消火拴静水压力7mH2O七、 消防泵及泵房a) 消防泵吸水管应有独立的吸水管b) 消防泵自灌吸水c) 消防泵压水管二条与环管接d) 备用泵：不小于一台主泵的能力e) 泵房有直通室外出口，在楼层内应靠近安全出口4-2 建筑内消火栓系统的水力计算目的：确定管径、系统所需压力、选定设备一. 消防用水量根据：火场用水量统计资料，消防设备供水能力，建筑物的重要性和保证建筑物的基本安全及国民经济发展水平等因素综合确定。建筑设计防
7、火规范高层建筑设计防火规范。二. 充实水柱充实水柱从水枪喷口射出的水流，为保证一定的强度而需要的密集射流长度。过长，压力大，作用力大，使用不便，过短，不能射及火焰充实水柱，低层 7m甲、 乙厂房，大于六层民宅10m高层 13m计算： 建筑层高三. 水力计算1.拴口所需压力图5-2 垂直射流组成枪口造成某长度的充实水柱所需水压水龙带水头损失 求不计空气阻力，理想状态下的射流长度，所以 其中：水流离开喷嘴的流速 重力加速度实际上，水枪喷嘴及空气都对射流产生阻力， 垂直射流高度按水力学管道的沿程损失公式：式中：水流与管壁的阻力系数，因是水流在空气中流动故用代替 水流流动距离，用代替柱口喷嘴直径 令：
8、整理： 或 建立了与的关系与喷嘴直径有关的系数，由试验得：(表5-8，p79)与之间的关系由试验垂直射流高度试验系数， (表5-9)则： 给出了与之间的关系(，查表得到)。故确定了值后，便可求出产生的枪口压力值实验证明：充实水柱长度与倾角无关 水龙带损失式中：水带水头损失，mH2O水带长度，m水带阻力系数消防射流量，l/s 消防射流量与水枪枪口压力有关，规范规定5l/s，2.5l/s是不同性质建筑消防水枪射流的界限值，实际射流量应根据枪口压力计算并满足规范规定。 其中： 喷口流量系数 圆形断面，=1.0令：则：，给出与之间的关系例：DN=50mm，=20m，=16mm，=8m，求？m，l/s2
9、.5l/s， (p80，5-12表) mH2O查表p80，表5-11根据最不利点消火拴压力确定。2.消防贮备水量计算其中：室内消防用水量 初期火灾时间，10分钟 室内外消防用水量，l/s 水池连续补水量 火灾延续时间3.管路水力计算目的：确定DN和环状网：假设不通水管段，选不利管段进行计算，方法同给水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。注意：建筑内同时发生火灾的次数为1次，着火点1处消防管，低层50，高层100，且立管不变径(流向水箱供水、水泵供水，双向)各立管流量确定应符合规范要求，p82，表5-13各管段
10、流量应符合实际情况AhB4.余压消耗多层建筑，最不利点A；使得，故B点着火消防射流量增大，使水箱贮水迅速放空。(数据10层建筑，低层出水量=2.5，10分钟水在5分钟用完)，为保证柱出水均匀，需将余压消耗掉。采用减压孔板 ，求出即为孔口口径。各层不同，求出孔径不同，由小到大，由下到上。4.增压设备选型水泵，H、Q气罐局部增压 =30s，室内消防用水量代替水箱 =60s，室内消防用水量应满足最不利点消火拴口需要的水压。4-3 自动喷水灭火系统及布置一. 组成及动作过程自喷系统是一种固定式的自动喷水灭火系统设置，在国外有百年的历史，国内有五十余年的历史，是控制火灾的有效手段之一。与消火拴系统相比有
11、如下优点：1.自动报警，自动洒水。2.随时处于准备工作状态。3.从火场中心喷水，并不受烟雾的影响，造成水渍的损失小。4.灭火及时，25min使火灾不易扩散，灭火成功率高：美国纽约6978年十年间，254起装有自动喷淋灭火系统的建筑发生的火灾中有仅开放3个喷头而扑灭的火灾239起，成功率94.1%。美国国家防火协会19221967(45年)发生火灾81425起，自动喷淋设备火灾控制率96.2%。澳大利亚和新西兰18861967(81年)扑救了5734次，成功率99.8%。成功的灭火，保证建筑的安全，国外应用于各类建筑及住宅(保险金下降，10年内回收)投资：占建筑总投资的13%我国自动喷淋设置要求
12、见规范。二、分类1. 闭式：湿式系统充水 4室温70建筑 干式系统充气 70室温4 预作用式探测系统+喷水系统。快速排气充水，变干式为湿式，减少误报、水渍。2. 开式：水幕冷却、阻火、防火隔断 雨淋严重危险级别 喷雾喷射出水雾状，起冷却、窒息、稀释、乳化作用。1. 湿式 适用4t702. 干式 适用无采暖场所管路容积V 2000L3. 预作用 适用建筑装饰要求高，灭火要求及时4. 水幕5. 雨淋喷水系统AB6. 水喷雾灭火系统三、布置7. 喷头布置：喷头布置在吊顶下正方形 长方形 喷头的最大保护半径(见P270表4-3)表中给出的喷头的最大保护面积=12.5m2，=2.5m，=5m正方形 。规
13、范正方形最大间距为3.6m。长方形 选=4.0m =3.1m2.管网布置1) 中央布置2) 侧边布置支管喷头个数 8个报警阀个数500个4-4 自动喷淋灭火系统的水力计算目的：选定管径，计算管路的总水头损失，确定实际消防用水量和所需总压力，选择加压设备。1. 基础设备建筑物危险等级消防用水量(l/s)设计喷水强度(L/m2min)作用面积(m2)喷头作用压力(Pa)严重危险生产建筑5010.03009.8104储存建筑7515.03009.8104中危险级206.02009.8104轻危险级93.01809.8104注：1)困难时，最不利点工作压力可为51042)设计流量=1.3理论流量3)消
14、防用水量=设计喷水强度/60F2. 计算方法1)步骤选择系统内最不利计算管路，从末端起编号。逐一计算各喷头节点的出流量和各管段的流量，使计算管段的流量为规定流量的1.3倍。按求出各管段的流量(v5m/s)初选管径，求出水头损失。流量达到设计流量后的管段，其流量按设计流量求水头损失。确定水泵扬程举例1.特性系数法管段 喷头1.2.3.4管段 喷头a.b.c.d每个喷头的出水量 式中：l/s =0.184(=12.7) 喷头工作压力，mH20(kPa时，=0.0184)喷头特性系数，喷头一定，该值为常数，故喷头出水量与作用于每个喷头上的工作水头有关。喷头管段特性系数某点压力( mH20)流量(l/
15、s)10.184=5.0=0.961-2=0.960.92250.43673.6=1.4520.184=6.45=1.092-3=2.054.20320.0943.6=1.4230.184=7.87 =1.203-4 =3.2510.56320.0943.6=3.5740.184=11.44 =1.454-5=3.25+1.45=4.7022.10400.0451.8=1.795-6 =11.44+1.79=13.23=4.7022.10400.0453.6=3.586=16.816-7节点管段喷头特性系数节点压力( mH20)流量(l/s)管径(mm)比阻(S2/A2)管长沿程损失10.18
16、4=5.0=0.961-2=0.960.92250.43673.6=1.4520.184=5+1.45=6.45=1.092-3=2.054.20320.0943.6=1.4230.184=6.45+1.42=7.87=1.203-4 =3.2510.56320.0943.6=3.5740.184=11.44=1.454-5=3.25+1.45=4.7022.09400.0451.8=1.795-6 =13.23=4.7022.09400.0453.6=3.586 =13.23+3.58=16.816-7=?，采用与管段相同计算法，得 mH20，为保证最不利点，节点6压力值只能是16.81 m
17、H20，。由于管段与管段的水力条件相同(管径、管材、喷头口径)管路特性系数相同 令=令=l/sl/s式中：流量调整系数，故管段的流量为管段流量的倍数。按此方法进行流量计算直至满足规定流量后，管段的流量不再增加，管径并不变化，求。2. 平均喷水强度法。例，按中危险级选择最不利位置划作用面积，=17m，=12m，实际作用面积为204m，共布20个喷头。 每个喷头流量l/s作用面积内喷头洒水量：l/s理论流量 l/s l/s作用面积内平均喷洒水强度 l/m2min规定6 l/m2min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大于也不小于规定值的20%，符合不大于20%的规定值，不符合，基本符合。- 13 -
