第七章建筑消防设施基础知识建筑消防设施是指建、构筑物中设置的用于火灾报警、灭火、人员疏散、防火分隔、灭火救援行动等设施的总称。其主要包括:火灾自动报警系统、自动灭火系统、消火栓系统、放眼排烟系统以及应急广播和应急照明,防火分隔、安全疏散设施等。第一节火灾自动报警系统一、火灾自动报警系统的作用火灾自动报警系统是一种设置在建、构筑物中,用以实现火灾早期探测和报警、向各类消防设备发出信号,进而实现预定消防功能的一种自动消防设施。二、火灾自动报警系统的设置场所系统设置时应该符合现行国家标准的有关规定三、火灾自动报警系统的构成及工作原理(一)火灾自动报警系统的构成火灾自动报警系统一般由火灾探测报警系统、消防联动系统、可燃气体探测报警系统和电器火灾监控系统等构成。1、火灾探测报警系统火灾探测报警系统由触发器件、火灾报警装置、火灾报警装置等设备构成。2、消防联动控制系统火灾自动报警系统的组成消防控制设备火灾报警装置火灾警报装置触发装置电源火灾自动报警系统火灾探测器手动报警按钮声、光显示器火灾警报器火灾报警控制器火灾显示盘总线控制装置多线控制装置中继器火灾显示灯主电源备用电源2、消防联动控制系统消防联动控制系统由消防联动控制器、模块、消防电气控制装置、消防电动装置等设备组成,完成消防联动控制功能;并且能接收和现实消防应急广播系统、消防应急照明和疏散指示系统、防排烟系统、防火门及卷帘系统、消火栓系统、各类灭火系统、消防电梯等消防系统或设备的动态信息。3、可燃气体探测报警系统可燃气体探测报警系统应由可燃气体报警控制器和可燃气体探测器组成。4、电气火灾监控系统电气火灾监控系统由电气火灾监控设备和电气火灾监控探测器组成(二)火灾自动报警系统的工作原理原理:当建、构筑物内某一被监视现场发生火灾时,火灾探测器探测到火灾长生的烟雾、高温、火焰及火灾特有的气体等信号并且转换成电信号,立即传送到火灾报警控制器,控制器接收到火警信号,经过与正常状态阀值或参数分析比较,若确认着火,则输出两个回路信号:一路指令声光报警显示装置动作,显示火灾现场地址(楼层,房号等),记录下发生火灾的时间,同时启动警报装置发出音响报警,告诫火场现场人员投入灭火操作或者从火灾现场疏散;另一指令启动消防控制设备,自动联动启动断电控制装置、防排烟设施、防火卷帘、消防电梯、防火卷帘、消防电梯、火灾应急照明、消火栓、自动灭火系统等消防设施,防止火灾蔓延、控制火势,及时扑救火灾。一旦火灾被扑灭,火灾自动报警系统又回到正常监视状态。第二节防排烟系统一、防排烟系统的作用(一)为安全疏散创造有利条件(二)为消防扑救创造有利条件(三)控制火势蔓延二、防排烟系统的设置场所现行国家标准《建筑设计防火规范》(GB50016)、《高层民用建筑设计防火规范》(GB50045)、《人民防空工程设计防火规范》(GB50098)、《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》(GB50067)等中对防排烟系统的设置场所分别作了具体规定。因此,系统设置时应符合现行国家标准的有关规定。三、防排烟系统的组成及工作原理防、排烟系统建筑物内设置的用以防止火灾烟气蔓延扩大的防烟系统和排烟系统的总称。防烟系统采用机械加压送风方式或自然通风方式,防止烟气进入疏散通道等区域的系统。排烟系统采用机械排烟方式或自然排烟方式,将烟气排至建筑物外的系统。机械加压送风对楼梯间、前室及其它需要被保护区域采用机械送风,使该区域形成正压,防止烟气进入。机械排烟采用排烟风机将烟气排至建筑物外的方式。自然排烟利用火灾时产生的热烟气流的浮力和外部风力作用,通过建筑物的对外开口把烟气排至室外的排烟方式。(一)机械排烟系统的组成及工作原理组成:机械排烟系统是由挡烟构件(活动式或固定式挡烟垂壁、挡烟隔墙、挡烟梁)、排烟口、防火排烟阀门、排烟道、排烟风机、排烟出口及防排烟控制器等组成,如图所示。机械排烟系统的组成示意图(一)机械排烟系统的组成及工作原理工作原理:当建筑物内发生火灾时,由火场人员手动控制或由感烟探测器将火灾信号传递给防排烟控制器,开启活动的挡烟垂壁将烟气控制在发生火灾的防烟分区内,并打开排烟口以及和排烟口联动的排烟防火阀,同时关闭空调系统和送风管道内的防火调节阀防止烟气从空调、通风系统蔓延到其他非着火房间,最后由设置在屋顶的排烟机将烟气通过排烟管道排至室外。(二)机械加压送风防烟系统的组成及工作原理机械加压送风防烟系统主要由送风口、送风管道、送风机和风机控制柜等组成。机械防烟是在疏散通道等需要防烟的部位送入足够的新鲜空气,使其维持高于建筑物其他部位的压力,从而把着火区域所产生的烟气堵截于防烟部位之外。(一)机械加压送风防烟系统的组成及工作为保证疏散通道不受烟气侵害使人员安全疏散,发生火灾时,从安全性角度出发,建筑内可分为四个安全区:第一类安全区为防烟楼梯间、避难层;第二类安全区为防烟楼梯间前室、消防电梯间前室或合用前室;第三类安全区为走道;第四类安全区为房间。根句上述原则,加压送风时应使防烟楼梯间压力前室压力走道压力房间压力,同时还要保证各部分之间的压差不要过大,以免造成开门困难影响疏散。(a)前室、楼梯间加压送风,走道排烟(b)前室加压送风、楼梯间自然排烟、走道排烟加压送风防烟的原理图机械加压送风机第三节消火栓给水系统消火栓给水系统以建、构筑物外墙为界进行划分,分为室外消火栓给水系统和室内消火栓给水系统两大部分。一、室外消火栓给水系统(一)室外消火栓给水系统的作用室外消防给水系统指设置在建筑物外墙中心线以外的一系列消防给水工程设施,是建筑消防给水系统的重要组成部分。该系统可以大到担负整个城镇的消防给水任务,小到可能仅担负居住区、工矿企业或单体建筑物室外部分的消防给水任务,其通过室外消火栓(或消防水鹤)为消防车等消防设备提供火场消防用水,或通过进户管为室内消防给水设备提供消防用水。(二)室外消火栓给水系统的设置场所现行国家标准《建筑设计防火规范》GB50016、《高层民用建筑设计防火规范》GB50045、《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》GB50067、《石油化工企业设计防火规范》GB50160、《钢铁冶金企业设计防火规范》GB50414等中对室外消火栓给水系统的设置分别作了具体规定。因此,系统设置时应符合现行国家标准的有关规定。(三)室外消火栓给水系统的组成根据室外消火栓给水系统的类型和水源、水质等情况不同,系统在组成上不尽相同。有的比较复杂,像生活、生产、消防合用室外给水系统,如图7—5所示,通常由消防水源、取水设施、水处理设施、给水设备、给水管网和室外消火栓等设施所组成。而独立消防给水系统相对就比较简单,省缺了水处理设施。1.按水压不同分类(1)室外低压消防给水系统室外低压消防给水系统,指系统官网内平时水压,一般只负担提供消防用水量,火场上水枪所需的压力,由消防车或其他移动式消防水泵加压产生。一般城镇和居住区多为这种系统。采用低压消防给水系统时,其管道内的供水压力应保证灭火时最不利点消火栓处的水压不小于0.1MPa(从室外地面算起)。(2)室外临时高压消防给水系统室外临时高压消防给水系统,指系统管网内平时水压不高,发生火灾时,临时启动泵站内的高压消防水泵,使管网内的供水压力达到高压消防给水管网的供水压力需求。一般在石油化工厂或甲、已、丙类液体、可燃气体储罐区内多采取这种系统。(3)室外高压消防给水系统室外高压消防给水系统指无论有无火警,系统管网内经常足够的水压和消防用水量,火场土不需使用消防车或其他移动式消防水泵加压,直接从消火栓接出水带、水枪即可实施灭火。2.按用途不同分类(1)生产、生活、消防合用给水系统.(2)生产、消防合用给水系统(3)生活、消防合用给水系统(4)独立的消防给水系统二、室内消火栓给水系统(一)室内消火栓给水系统的作用室内消火栓给水系统是指一种既可供火灾现场人员使用消火栓箱内的消防水喉或水枪扑救建筑物的初期火灾,又可供消防队员扑救建筑物大火的室内灭火系统。在以水为灭火剂的消防给水系统中,室内消火栓给水系统在灭火效果和扑灭火灾的及时迅速方面不如自动喷水灭火系统,但工程造价低,节省投资,适合我国国情。因此,该系统是建、构筑物应用最广泛的一种主要灭火系统。(二)室内消火栓给水系统的设置场所现行国家标准《建筑设计防火规范》GB50016、《高层民用建筑设计防火规范》GB50045、《人民防空工程设计防火规范》GB50098、《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》GB50067、《石油化工企业设计防火规范》GB50160、《钢铁冶金企业设计防火规范》GB50414等中对室内消火栓给水系统的设置场所分别作了具体规定。因此,系统设置时应符合现行国家标准的有关规定。(三)室内消火栓给水系统的组成室内消火栓给水系统由消防水源、消防给水设施、消防给水管网、室内消火栓设备、控制设备等组建组成。1一进水管;2一消防水池;3一生活泵;4一消防水泵;5一水泵接合器;6一室内消火栓;7一室内消防给水管网;8一阀门;9一屋顶消火栓;10一消防水箱;11一生产、生活用水出水管;12—单向阀;13一消防用水出水管(四)室内消火栓给水系统的类型1.按压力高低分类(1)室内高压消防给水系统室内高压消防给水系统(又称常高压消防给水系统),指无论有无火警系统经常能保证最不利点灭火设备处有足够搞的水压,火灾时不需要再开启消防水泵加压。(2)临时高压消防给水系统临时高压消防给水系统,指系统平时仅能保证消防水压而不能保证消防用水量,发生火灾时,通过启动消防水泵提供灭火用水量。独立的高层建筑消防给水系统,一般均为临时高压消防给水系统。2.按用途分类(1)合用的消防给水系统(2)独立的消防给水系统3.按系统的服务范围分类(1)独立的高压(或临时高压)消防给水系统(2)区域集中的高压(或临时高压)消防给水系统第四节自动喷水灭火系统一、自动喷水灭火系统的作用自动喷水灭火系统系统是指由洒水喷头、报警阀组、水流报警装置(水流指示器或压力开关)等组建以及管道、供水设施组成,并能在发生火灾时喷水的自动灭火系统。该系统平时处于准工作状态,当设置场所发生火灾时,喷头或报警控制装置探测火灾信号后立即自动启动喷水,用于扑救建、构筑物初期火灾。二、自动喷水灭火系统的设置场所现行国家标准《建筑设计防火规范》(GB50016)、《高层民用建筑设计防火规范》(GB50045)、《人民防空工程设计防火规范》(GB50098)等中对自动喷水灭火系统的设置场所分别作了具体规定。三、自动喷水灭火系统的类型自动喷水灭火系统,按安装的喷头开闭形式不同分为闭式(包括湿式系统、干式系统、预作用系统、重复启闭预作用系统和自动喷水-泡沫联用系统)和开式系统(包括雨淋系统和水幕系统)两大类型。(一)湿式系统湿式系统是指准工作状态时管道内充满用于启动系统的有压水的闭式系统。湿式系统由闭式喷头、湿式报警阀组、管道系统、水流指示器、报警控制装置和末端试水装置、给水设备组成。湿式系统工作原理:火灾发生时,火源周围环境温度上升,火焰或高温气流使闭式喷头的热敏元件动作,喷头被打开喷水灭火。此时,水流指示器由于水的流动被感应并送出电信号,在报警控制器上显示某一区域已在喷水,湿式报警阀后的配水管道的谁呀下降,是原来处于关闭状态的湿式报警阀开启,压力水流向配水管道。随着报警阀的开启,报警信号管路开通,压力水冲击水力警铃发出声响报警信号,同时,安装在管路上的压力开关接通发出相应的电信号,直接或通过消防控制中心自动启动消防水泵向系统加压供水,达到持续自动喷水灭火的目的。湿式系统是自动喷水灭火系统中最基本的系统形式,在实际工程中最常用。其具有结构简单,施工、管理方便,灭火速度快,控火效率高,建设投资和经常管理经费节省,使用范围广等有点,但使用受到环境温度的限制,适用于环境温度不低于4°C且不高于70°C的建(构)筑物。(二)干式系统干式系统是指准工作状态时配水管道内充满用于启动系统有压气体的闭式系统。干式系统由该系统是由闭式喷头、管网、干式报警阀、报警装置、充气设备、排气设备和供水设备等组成。干式系统适用于环境温度低于4℃或高于70