建筑消防系统 2

第4章建筑消防系统3.非水灭火剂的固定灭火装置（1）卤代烷（2）二氧化碳(CO2)（3）蒸气（水蒸气）（4）氮气1.消火栓给水系统2.自动喷水灭火系统分类1.水枪喷嘴口径：φ13mm，φ16mm，φ19mm4－1消火栓给水系统及布置二、建筑内消火栓给水系统组成一、设置原则《建筑设计防火规范》，《高层民用建筑设计防火规范》2.水龙带口径：DN50mm，DN65mm材质：麻质——抗折叠，质轻，水流阻力大橡胶——易老化，质重，水流阻力小4．消火栓箱设置：承重墙，明装、暗装、半暗装3.消火栓单出口DN65，DN50双出口DN65选用：室内消防水量qxh5L/s，消火栓DN50；qxh≥5L/s，消火栓DN65。5．消防水泵接合器作用：连接消防车向室内消防给水系统加压供水。组成：闸门、安全阀、止回阀、消防水泵结合器口。形式：地面、地下、墙壁式。设置：便于消防车接管供水地点；周围在15~40m范围内有消防水池或室外消火栓。6．消防给水管网——环状低层：生活、消防共用系统；高层：独立系统。7．消火栓系统加压贮水设备水箱，气压给水装置——贮初期火灾(10分钟)用水。消防水池设置条件：①市政给水或天然水源不能满足消防用水量；②市政给水为枝状或只有一条进水管（二类居住建筑除外）。消防水泵提供火灾延续时间内消火栓系统所需水量及压力。三、消火栓给水系统的给水方式1.由室外给水管网直接供水的消防给水方式水表消火栓2.单设水箱给水方式水表消火栓水泵接合器水箱水表水泵水泵接合器水箱3.水泵水箱联合给水方式4.设水泵、水池、水箱的消火栓给水方式设置特点：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。水池消火栓水泵水表止回阀4.设水池、水泵、水箱的消火栓给水方式水箱4.分区供水的室内消火栓系统（高层建筑）适用条件：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。四、室内消火栓的布置2.设在明显、易于取用的地点(走廊、楼梯间、大厅入口处)。1.设有消防给水的建筑物，其各层均应设置消火栓。3.消火栓口距地面安装高度为1.1m，拴口宜向下或与墙面垂直安装。4.大空间或大房间消火栓应首先考虑设置在疏散门附近，不应设在死角位置。5.消防电梯前室应设消火栓。室内消火栓的布置8.建筑高≤24m、体积≤5000m3的库房，应保证有1支水枪的充实水柱达到同层内任何部位。其他建筑应保证有2支水枪的充实水柱达到同层任何部位。7.高级旅馆、重要的办公楼、一类建筑的商业楼、展览楼、综合楼等和建筑高度超过100m的其他建筑，应设消防卷盘。6.建筑屋顶应设一个装有压力显示装置的检验用消火栓。充实水柱Hm：水枪射流在26mm～38mm直径圆断面内、包含全部水量75%～90%的密实水柱长度称为水枪的充实水柱长度。Hm应通过计算确定。一般建筑，Hm≮7m，不超过100m的高层建筑，Hm≮10m；建筑高度超过100m的高层建筑，Hm≮13m。9.在临时高压消防给水系统的每个消火栓处，应设直接启动消防水泵的按钮。消火栓间距的计算：SRb消火栓最大保护宽度消火栓最大保护半径消火栓间距折减系数,0.8水龙带长度充实水柱RαLdh45°消火栓最大保护半径h—水枪充实水柱倾斜45°的水平投影。建筑层高3~3.5m时，h=3.0m建筑层高3.5m时，h=HmCOS45°消火栓保护半径计算2.环状管网的进水管应为二条。五、室内消火栓给水管网1.室内消火栓个数大于10个，且室外消防水量大于15L/s时，室内消火栓给水管道应为环状。3.7~9层的单元式住宅和8层的通廊式住宅，室内消火栓给水管道可为枝状。4.超过6层的塔式和通廊式住宅、超过5层或体积10000m3的其他民用建筑、超过4层厂房和的库房，当室内消防竖管≥2条时，至少每两根竖管成环。8.水泵接合器数量按室内消防水量及每个接合器流量经计算确定，每个接合器10~15L/s。7.水泵接合器周围有15~40m内有室外消火栓或消防贮水池。6.阀门设置便于检修和使用安全。阀门关闭后，同层停止使用的消火栓≯5个。5.多层建筑的消火栓管道宜独立，高层建筑的消火栓管道应独立设置。水泵接合器消火栓水池水泵水箱增压稳压设备4-2建筑内消火栓系统计算一、栓口所需压力1．求水枪喷嘴处的压力Hq栓口水压，kPa水枪喷嘴处造成一定长度充实水柱所需压力，kPa水带水头损失，kPa消火栓栓口水头损失。2．求水龙带损失Hd3．求水枪的射流量qxh垂直射流高度Hf：理想状态下:HmHfHqΔH空气阻力：水流与管壁的阻力系数水流流动距离，用Hf代替L枪口喷嘴直径用φ代替，即与水枪喷嘴口径有关的阻力系数由实验知：实验系数αf=1.19+80(0.01Hm)41．求水枪喷嘴处的压力Hq2.水龙带损失Hd水带阻力系数水带长度，m消防射流量，L/s`水带水头损失，kPa3．水枪的射流量qxh水枪水流特性系数水枪孔口流量系数，圆形断面取1水枪喷口直径1．消防水箱容积：2．消防水池容积：室内消防用水量，L/s火灾初期供水时间，10min室内、外消防用水量，L/s水池连续补水量，L/s火灾延续时间，h二、消防贮备水量计算三、消防管网水力计算1．选最不利消火栓和最不利立管，确定计算管路2．按消防规范规定，分配室内消防流量。（同时发生火灾的次数为1，着火点1）3．求计算管路上各消火栓的消防射流量及栓口压力。4．在消防管道的流速允许的范围内确定管径。5．求出水头损失，选加压设备。2)水泵供水：从水池最低液面到最不利点，选泵的扬程。1)水箱供水：从水箱出水口到最不利点，确定水箱安装高度，选补压设备。4-3自动喷水灭火系统一、自动喷水灭火系统定义：自动喷水灭火系统是一种在火灾发生时，能自动打开喷头喷水并同时发出火警信号的消防灭火设施。优点：自动报警、自动洒水，随时处于准备工作状态；不受烟雾影响，造成水浸损失小；灭火及时，火灾不易扩散；成功灭火率高。设置场所：性质重要、火灾频率高、火灾危险性大；人员集中、不易疏散、外部增援较困难的建筑或场所。组成：喷头、管网、报警装置及加压贮水设备等。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雨淋系统水幕系统自动喷水灭火系统二、自动喷水灭火系统类型闭式开式1.湿式自动喷水灭火系统特点：闭式，管网充水，着火点温度达到开启喷头温度时，喷头自动出水。缺点：管网充满有压水，如渗漏会损毁建筑装饰和影响建筑的使用。适用：温度≮4ºC，且≯70ºC的场所。优点：灭火及时扑救效率高。湿式自动喷水灭火系统工作流程火灾发生喷头开启水力警铃动作水流指示器动作报警阀动作末端试验阀开启高位水箱供水水泵接合器供水压力开关动作消防中心控制室水泵开启供水喷头正常喷水灭火报告发出指令喷头开启火灾发生末端试验阀开启水力警铃动作水泵开启供水报告发出指令压力开关动作消防中心控制室水流指示器动作喷头正常喷水灭火报警阀动作高位水箱供水水泵接合器供水特点：报警阀前管内充水，报警阀后管内充气。适用：环境温度4ºC或70ºC的场所。2.干式喷水灭火系统优点：管网中平时不充水，对建筑物装饰无影响，对环境温度也无要求。缺点：灭火时先排气，喷头出水不如湿式及时。特点：闭式，管道平时无水，火灾发生时，由探测系统或手动开启预作用阀,使消防水进入阀后管道，闭式喷头开启后，即可喷水灭火。适用：建筑装饰要求高，灭火要求及时的建筑物。3．预作用喷水灭火系统特点：开式，雨淋阀后为空管。火灾发生时，火灾探测系统控制雨淋阀来供给，雨淋阀开启后被保护区内所有喷头一起喷水，出水量大，灭火及时。适用：火灾蔓延速度快、危险性大的建筑或部位。4．雨淋喷水灭火系统特点：开式，喷头沿线状布置，喷水形成水帘状。作用:阻火、冷却、隔离。适用：防火隔断、防火分区及局部降温。5．水幕系统排气阀放水阀压力表水力警铃压力开关延迟器DN20~25L≤6m报警阀水箱L3‰消防水池LLLL水流指示器末端检测装置水池三、自动喷水灭火系统的组件①易熔合金喷头②玻璃球喷头1．喷头(1)闭式喷头下垂型、直立型、普通型、边墙型①开式洒水喷头——用于雨淋系统中。②水幕喷头——用于窗口、檐口和燃烧体构成的墙面、建筑物内玻璃幕墙的防护与冷却。③喷雾喷头——用于可燃液体、电器火灾(2)开式喷头作用：开启和关闭水流；传递控制信号至控制系统；启动水力警铃直接报警。2.报警阀类型：湿式、干式、雨淋阀、预作用报警阀。（1）水流指示器3．水流报警装置作用：报告火灾发生的层数或区域。原理：位置：各楼层的配水管或支管上。末端检测装置排气阀放水阀压力表水力警铃压力开关延迟器DN20~25L≤6m报警阀水箱L3‰消防水池LLLL水流指示器水力警铃压力开关延迟器报警阀DN20~25L≤6m位置：垂直安装于延迟器和水力警铃间的管道上。（2）水力警铃位置：报警阀附近（其连接管不宜超过6m）。（3）压力开关作用：防止误报。位置：湿式报警阀与水力警铃（或压力开关）之间。4．延迟器5.末端检测装置6.火灾探测器作用：放水阀——检查水流指示器、报警阀压力表——监测系统压力排气阀——排气位置：系统管网末端，DN25mm。类型：感烟、感温。位置：房间或走道的天花板下面。末端检测装置排气阀放水阀压力表DN20~25L≤6m报警阀水箱L3‰消防水池LLLL水流指示器四、喷头及管网布置1．喷头布置：正方形布置长方形布置菱形布置保证保护区域内任何部位发生火灾都能得到一定强度的水量。喷头正方形布置X=B=2Rcos45oXXXX/2B/2BRAAAA/2B/2B喷头长方形布置A2+B2≤4R22．管网布置配水支管控制的标准喷头数：轻危险级、中危险级不超过8只；严重危险级、仓库危险级不超过6只。下垂型喷头下垂安装于配水支管下，洒水的形状呈抛物体形，将水量的80％～100％向下喷洒。适用于旅馆、客厅、餐厅、办公室等建筑。下垂型喷头直立型喷头喷头直立安装于配水支管上，洒水的形状呈抛物体形，它将水量的80％向下喷洒，还有一部分喷向顶棚。管路下有移动物体，尘埃较多的场所。普通喷头边墙喷头边墙型喷头：喷头靠墙安装，水平和直立两种，喷头的洒水形状为半抛物体，它将水直接洒向保护区域。适用于安装空间狭窄、通道状建筑。普通型喷头：喷头既可直立也可下垂安装于配水支管上，洒水形状呈抛物体形，它将水量的40％～60％向下喷洒，还有一部分喷向顶棚。适用于有可燃吊顶的房间4-4自动喷水灭火系统的水力计算一、建筑物火灾危险等级轻危险级中危险级（Ⅰ级和Ⅱ级）严重危险级（Ⅰ级和Ⅱ级）仓库危险级（Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级）表1民用建筑和工业厂房设计基本数据二、自动喷水灭火系统设计的基本数据1）系统的设计流量玻璃球喷头d=12.7mmHKPamH2OK0.1330.422）喷头的出流量3）水头损失作用面积内各喷头的节点流量，L/min系统设计流量，L/s作用面积内喷头数喷头的节点流量，L/s喷头处水压，kPa喷头流量系数沿程水头损失，kPa管段设计流量比阻值，S2/L2计算管段长度，m三、水力计算公式四、水力计算方法1）作用面积法选定最不利作用面积FL1.2F假定作用面积内每只喷头喷水量相等，以最不利点喷头喷水量取值，仅包括作用面积内的喷头才计算喷水量。对轻、中危险级建筑物，任意作用面积内平均喷水强度不小于表1中规定；最不利点处作用面积内4个喷头组成的保护面积内,其平均喷水强度不应小于表1中规定值的85％。例题某一七层办公楼，最高层喷头安装标高23.7m。喷头流量系数为1.33，喷头处压力为0.1MPa，设计喷水强度为6L/(min·m2)，作用面积为160m2，形状为长方形，按作用面积法进行管道水力计算。干管长30150水头损失8选择最不利位置划作用面积作用面积法矩形，其长边平行配水支管，长度为作用面积平方根1.2倍：取L=16m,B=10.8m,作用面积内喷头个数共15个。①每个喷头流量：③理论流量：②作用面积内喷头洒水量：作用面积法④作用面积内平均喷洒水强度:作用面积法⑥