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1、第第5章章 建筑消防给水系统建筑消防给水系统5.1.1 高、低层建筑的划分民用建筑根据高度或建筑层数分为高层建筑和低层建筑。高层建筑和低层建筑的划分主要取决于扑救火灾时消防设备的登高工作高度和消防车的供水高度。对于高层建筑而言,因我国目前登高消防车的最大工作高度约为24米，可扑救建筑高度在24米以下的建筑物火灾。大多数通用消防车直接从室外消防管道或消防水池抽水的灭火高度也近似为24米。根据消防登高设备的工作高度和消防车的供水高度，我国高层建筑的起始线为建筑高度24米，住宅建筑层数为10层。高层民用建筑分类5.2 5.2 室内消火栓给水系统室内消火栓给水系统5.2.1 室内消火栓系统的组成室内消
2、火栓系统的组成组成部分组成部分1.消火栓灭火设备消火栓灭火设备水枪和水带 作用：收缩水流，增大流速 喷嘴口径：13、16、19mm水带一端连接水枪，一端连接室内消火栓，口径分50和65mm，长度有15、20、25、30米四种规格。箱式消火栓室内消火栓分单出口和双出口两种形式，单出口消火栓口径有50mm和65mm两种；双出口均为65mm，当水枪最小流量小于5L/S时选用50mm的消火栓当最小流量不小于5L/S时应选用65mm的消火栓。地上式消火栓地上式消火栓（1个直径为150mm或100mm和2个直径为65mm的栓口）地下式消火栓地下式消火栓（100mm和65mm的栓口各一个）消防卷盘（消防水喉
3、）由小口径室内消火栓（口径为25mm或32mm）、输水胶管（内径19mm）、小口径开关水枪（喷嘴口径为6.8mm或9mm）和转盘配套组成，长度2040m的胶管卷绕在由摇臂支撑并可旋转的转盘上，胶管一头与小口径消火栓连接，另一头连接小口径水枪，整套消防卷盘与普通消火栓共放在组合型消防箱内或单独放置在专用消防箱内。组成部分组成部分2.消防管道消防管道 建筑物内消防管道是否与其他给水系统合用或独立设置，应根据建筑物的性质和使用要求经技术经济比较后确定。包括：消防干管、消防立管和消火栓短支管组成部分组成部分3.水泵接合器水泵接合器水泵接合器安装示意图水泵接合器安装示意图组成部分组成部分4.消防水箱消防
4、水箱水箱的设置要求：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。组成部分组成部分5.消防水池消防水池适用条件：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。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
5、用，也可单独设置。5.2.2 5.2.2 消火栓给水系统的给水方式消火栓给水系统的给水方式1.无水箱水泵的直接给水方式适用条件：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。优点：简单、经济 消防生活共用给水方式1.外管网 2.室内管网 3.消火栓及立管 4.给水立管及支管2.单设水箱的给水方式1.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。2.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：
6、不能满足建筑消火栓系统的水量、水压要求。3.水箱水泵联合给水方式适用条件：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，储备火灾延续时间内的消防用水量。4.分区给水方式1.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。2.高区火灾初起时:由水箱向高区消火栓给水系统水;3.当水泵启动后:由水泵向高区消火栓给水系统供水灭火。4.低区灭火:水量、水压由外网保证。分区供水方式适用条件：a.外
7、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。5.2.3 室内消防用水量及水压室内消防用水量及水压1.消火栓栓口所需压力Hxh hdHk Hq qxh Az Ld B 消火栓口处所需水压，消火栓口处所需水压，kPa kPa；水带的水头损失，水带的水头损失，kPa kPa；消火栓栓口局部水头损失，按消火栓栓口局部水头损失，按20kPa20kPa计算。计算。水枪喷嘴处的水压水枪喷嘴处的水压。消火栓射流出水量，消火栓射流出
8、水量，L/S L/S；水带阻力系数；水带阻力系数；水带长度，水带长度，m m；水流特性系数；水流特性系数；2.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。从水枪喷嘴算起，有75%90%水量穿过直径26mm38mm圆环处的射流水柱长度称为充实水柱长度。5.2.4 消火栓布置与水力计算消火栓布置与水力计算1.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.消火栓口距地面安装高度为1.1m，拴口宜向下
9、或与墙面垂直安装。为保证及时灭火，每消火栓处应设置直接启动消防水泵按钮或报警信号装置。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。5.3 自动喷水灭火系统自动喷水灭火系统 是一种在发生火灾是能自动打开喷头灭火并同时是一种在发生火灾是能自动打开喷头灭火并同时发出火警信号的固定消防灭火设施，适用于扑救发出火警信号的固定消防灭火设施，适用于扑救初期火灾，是国际上应用范围最广、灭火成功率初期火灾，是国际上应用范围最广、灭火成功率最高（最高（95
10、%95%以上）的固定灭火设施、火灾自救设施以上）的固定灭火设施、火灾自救设施自自动动喷喷水水灭灭火火系系统统闭式闭式自动喷水灭火系统自动喷水灭火系统开式开式自动喷水灭火系统自动喷水灭火系统5.3.1 5.3.1 闭式自动喷水灭火系统闭式自动喷水灭火系统根据系统内是否有水分为湿式、干式、预作用等。一般系统中70%是湿式系统。湿式自动喷水灭火系统湿式自动喷水灭火系统湿式自动喷水灭火系统湿式自动喷水灭火系统干式自动喷水灭火系统干式自动喷水灭火系统干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预作用自动喷水灭火系统预作用自动喷水灭火系统预作用自动喷水灭火系统重复启闭预作用灭火系统重复启
11、闭预作用灭火系统重复启闭预作用灭火系统重复启闭预作用灭火系统自动喷水泡沫连用灭火系统自动喷水泡沫连用灭火系统自动喷水泡沫连用灭火系统自动喷水泡沫连用灭火系统闭式自动喷水灭火系统闭式自动喷水灭火系统闭式自动喷水灭火系统闭式自动喷水灭火系统1 闭式自动喷水灭火系统的组成闭式自动喷水灭火系统的组成1)闭式喷头2)报警阀报警阀3）水流报警装置水流报警装置水流报警装置主要有：水力警铃、水流指示器和压力开关等形式。水力警铃水流指示器压力开关(1)(1)水力警铃水力警铃水力警铃水力警铃 主要用于湿式喷水灭火系统，宜装在报警阀附近主要用于湿式喷水灭火系统，宜装在报警阀附近主要用于湿式喷水灭火系统，宜装在报警阀
12、附近主要用于湿式喷水灭火系统，宜装在报警阀附近(连接管不宜超过连接管不宜超过连接管不宜超过连接管不宜超过6m6m)。作用原理作用原理作用原理作用原理:当报警阀打开当报警阀打开当报警阀打开当报警阀打开消防水源后，具有一定压力消防水源后，具有一定压力消防水源后，具有一定压力消防水源后，具有一定压力的水流冲的水流冲的水流冲的水流冲动叶轮打铃报警。水力动叶轮打铃报警。水力动叶轮打铃报警。水力动叶轮打铃报警。水力警铃不得由电动报警铃不得由电动报警铃不得由电动报警铃不得由电动报警装置取代。警装置取代。警装置取代。警装置取代。(2)(2)水流指示器水流指示器水流指示器水流指示器作用步骤作用步骤作用步骤作用步
13、骤:某个喷头某个喷头某个喷头某个喷头开启喷水或管网发生水量泄开启喷水或管网发生水量泄开启喷水或管网发生水量泄开启喷水或管网发生水量泄漏时，管道漏时，管道漏时，管道漏时，管道中的水产生流动；引起水流指示器中桨片随水流而动中的水产生流动；引起水流指示器中桨片随水流而动中的水产生流动；引起水流指示器中桨片随水流而动中的水产生流动；引起水流指示器中桨片随水流而动作；接通延时电路后，继电器触电吸合发出区域水流作；接通延时电路后，继电器触电吸合发出区域水流作；接通延时电路后，继电器触电吸合发出区域水流作；接通延时电路后，继电器触电吸合发出区域水流电信号，送至消防控制室。电信号，送至消防控制室。电信号，送至
14、消防控制室。电信号，送至消防控制室。(3)(3)压力开关压力开关压力开关压力开关作用原理：作用原理：作用原理：作用原理：在水力警铃报警的同时，依靠警铃管内水压的升高自在水力警铃报警的同时，依靠警铃管内水压的升高自在水力警铃报警的同时，依靠警铃管内水压的升高自在水力警铃报警的同时，依靠警铃管内水压的升高自动接通电触点，完成电动警铃报警，向消防控制室传送电动接通电触点，完成电动警铃报警，向消防控制室传送电动接通电触点，完成电动警铃报警，向消防控制室传送电动接通电触点，完成电动警铃报警，向消防控制室传送电信号或启动消防水泵。信号或启动消防水泵。信号或启动消防水泵。信号或启动消防水泵。4）火灾探测器火
15、灾探测器 是自动喷水灭火系统的重要组成部分。目前常用的有感烟、感温探测器。a.感烟探测器:利用火灾发生地点的烟雾浓度进行探测；b.感温探测器：通过火灾引起的温升进行探测。火灾探测器布置在房间或走道的天花板下面，其数量应根据探测器的保护面积和探测区面积计算而定。感烟型 感温型5)5)延迟器延迟器延迟器延迟器定义：定义：是一个罐式容器，是一个罐式容器，安装于报警阀与水力警铃安装于报警阀与水力警铃(或压力开关或压力开关)之间。之间。用途：用途：防止由于水压波动原因引起报警阀开启而导致的防止由于水压波动原因引起报警阀开启而导致的误报。报警阀开启后，水流需经误报。报警阀开启后，水流需经30s30s左右充
16、满延迟器后方左右充满延迟器后方可冲打水力警铃。可冲打水力警铃。1)湿式自动喷水灭火系统湿式自动喷水灭火系统特点：为喷头常闭的灭火系统，管网中充满有压水，当建筑物发生火灾，火点温度达到开启闭式喷头时，喷头出水灭火。优点：灭火及时扑救效率高。缺点：由于管网中充有有压水，当渗漏时会损毁建筑装饰和影响建筑的使用。该系统只适用于环境温度4C t 70 C的建筑物，否则因结冰或气化使玻璃球破裂产生误喷。2)干式喷水灭火系统干式喷水灭火系统特点：为喷头常闭的灭火系统，管网中平时不充水，充有有压空气（或氮气）。当建筑物发生火灾火点温度达到开启闭时喷头时，喷头开启排气、充水灭火。优点：管网中平时不充水，对建筑物
17、装饰无影响，对环境温度也无要求，适用于采暖期长而建筑内无采暖的场所。缺点：该系统灭火时需先排气，故喷头出水灭火不如湿式系统及时。3)预作用自动喷水灭火系统预作用自动喷水灭火系统特点：为喷头常闭的灭火系统，管网中平时不充水。发生火灾时，火灾探测器火灾探测器报警后，自动控制系统控制阀门排气、充水，由干式变为湿式系统。只有当着火点温度达到开启闭式喷头时，才开始喷水灭火。要求：严禁系统误喷，管道漏水，应用于不允许有水渍损失的建筑物，如档案室、计算机房、贵重纸张存放处等。预作用自动喷水灭火系统的优点：1.同时具备干式喷水灭火系统和湿式喷水灭火系统的特点；2.克服了干式喷水灭火系统控火灭火率低，湿式系统产
18、生水渍的缺陷，可以代替干式系统提高灭火速度。也可代替湿式系统，用于管道和喷头易于被损坏而产生喷水和漏水，造成严重水渍的场所；3.还可用于对自动喷水灭火系统安全要求较高的建筑物中。5.3.2 5.3.2 开式自动喷水灭火系统开式自动喷水灭火系统 开式洒水喷头 水幕喷头喷雾喷头喷雾喷头1）雨淋灭火系统）雨淋灭火系统 1.雨淋灭火系统一般由火灾探测传动控制系统，雨淋阀自动启动及报警系统，装有开式喷头的自动喷水灭火系统三部分组成。主要设备和部件有:开式喷头、雨淋阀、控制阀、供水设备、管网、探测报警设施等。2.特点：为喷头常开的灭火系统，当建筑物发生火灾时，由自动控制装置打开集中控制闸门，使整个保护区域
19、所有喷头喷水灭火，形似下雨降水。3.优点：出水量大，灭火及时。雨淋喷水灭火系统适用场所：火灾的水平蔓延速度快、闭式喷头的开放不能及时使喷水有效覆盖着火区域的场所或部位。内部容纳物品的顶部与顶板或吊顶的净距大，发生火灾时，能驱动火灾自动报警系统，而不易迅速驱动喷头开放的场所或部位；严重级场所。2)水幕系统水幕系统 特点：该系统喷头沿线状布置，发生火灾时主要起阻火、冷却、隔离作用。适用场所：需防火隔离的开口部位，如舞台与观众之间的隔离水帘、消防防火卷帘的冷却等。3)水喷雾灭火系统水喷雾灭火系统 特点：是固定式自动灭火系统的一种类型，是在自动喷水灭火系统的基础上发展起来的。灭火原理：该系统采用喷雾喷
20、头把水粉碎成细小的水雾滴之后喷射到正在燃烧的物质表面，通过冷却、窒息以及乳化、稀释的同时作用实现灭火。水雾的自身具有电绝缘性能，可安全地用于电气火灾的扑救。5.4 5.4 非水灭火剂灭火系统非水灭火剂灭火系统灭火剂概述灭火剂的种类很多，有水、泡沫、卤代烷、二氧化碳和干粉等。不同的灭火剂，灭火作用不同。应根据不同的的燃烧物质，有针对性地使用灭火剂，才能使灭火成功。用水灭火，使用方便，器材简单，价格便宜，而且灭火效果好，因此，水仍是目前国内外的主要灭火剂。5.4.2 卤代烷灭火剂卤代烷灭火剂是以卤代烷碳氢化合物作为灭火剂的消防系统。常用卤代烷1211灭火剂（即二氟一氯一溴甲烷）、1301灭火剂（即
21、三氟一溴甲烷）卤代烷灭火剂主要通过抑制燃烧的化学反应过程使燃烧化学反应链中断，达到灭火的目的。5.4.2 干粉灭火剂干粉灭火剂干粉灭火剂是干燥的，易于流动的细微粉末，一般以粉雾的形式灭火。干粉灭火剂一般由某些盐类作基料，添加少量的添加剂，经粉碎、混合加工而制成。干粉灭火剂多用于物料表面火灾的扑救。干粉灭火剂可分为BC类干粉（普通类）、ABC类干粉（多用型）、D类火灾专用干粉（普通类）。5.4.3 二氧化碳灭火剂二氧化碳灭火剂二氧化碳灭火剂属液化气体灭火剂。是一种良好的灭火剂，灭火效果虽然稍差于卤代烷灭火剂，但其价格却是卤代烷灭火剂的几十分之一，二氧化碳灭火系统广泛用于国内外消防工程中。二氧化碳
22、主要靠窒息作用和冷却作用灭火，其中窒息作用是主要的，而冷却作用是次要的。5.4.4 泡沫灭火剂泡沫灭火剂泡沫灭火剂是与水混溶，通过化学反应或机械方法产生泡沫进行灭火的药剂。泡沫灭火剂按其基料分为三类：1.化学泡沫灭火剂、2.以蛋白质为基料的泡沫灭火剂(包含普通蛋白泡沫、氟蛋白泡沫、抗溶性泡沫)、3.合成型泡沫灭火剂。覆盖作用是泡沫的主要灭火方式火灾分类及灭火器的选用原则火灾分类及灭火器的选用原则1.A1.A类火灾：指固体物质火灾。这种物质往往类火灾：指固体物质火灾。这种物质往往具有有机物性质，一般在燃烧时能产生灼热的具有有机物性质，一般在燃烧时能产生灼热的余烬。如木材、棉、毛、麻、纸张火灾等。
23、余烬。如木材、棉、毛、麻、纸张火灾等。扑救扑救A A类火灾可选择水型灭火器、泡沫灭火器、类火灾可选择水型灭火器、泡沫灭火器、磷酸铵盐干粉灭火器，卤代烷灭火器。磷酸铵盐干粉灭火器，卤代烷灭火器。2.B2.B类火灾：指液体火灾和可熔化的固体火灾。类火灾：指液体火灾和可熔化的固体火灾。如汽油、煤油、原油、甲醇、乙醇、沥青、石如汽油、煤油、原油、甲醇、乙醇、沥青、石蜡火灾等。蜡火灾等。扑救扑救B B类火灾可选择泡沫灭火器类火灾可选择泡沫灭火器(化学泡沫灭火化学泡沫灭火器只限于扑灭非极性溶剂器只限于扑灭非极性溶剂)、干粉灭火器、卤、干粉灭火器、卤代烷灭火器、二氧化碳灭火器。代烷灭火器、二氧化碳灭火器。3
24、.C3.C类火灾：指气体火灾。如煤气、天然气、类火灾：指气体火灾。如煤气、天然气、甲烷、乙烷、丙烷、氢气火灾等。甲烷、乙烷、丙烷、氢气火灾等。扑救扑救C C类火灾可选择干粉灭火器、卤代烷灭类火灾可选择干粉灭火器、卤代烷灭火器、二氧化碳灭火器等火器、二氧化碳灭火器等 4.D4.D类火灾：指金属火灾。如钾、钠、镁、类火灾：指金属火灾。如钾、钠、镁、钛、锆、锂、铝镁合金火灾等。钛、锆、锂、铝镁合金火灾等。扑救扑救D D类火灾可选择粉状石墨灭火器、专用类火灾可选择粉状石墨灭火器、专用干粉灭火器，也可用干砂或铸铁屑末代替。干粉灭火器，也可用干砂或铸铁屑末代替。5.5.电器类火灾：这类火灾泛指用电设备的电器类火灾：这类火灾泛指用电设备的火灾及电路火灾。火灾及电路火灾。扑救扑救带电火灾可选择干粉灭火器、卤代烷带电火灾可选择干粉灭火器、卤代烷灭火器、二氧化碳灭火器等灭火器、二氧化碳灭火器等。