会员注册 | 二级域名申请 | 我能做什么? | 网站说明书 | 协议书下载 | 广告预定 | 企业邮局 | 标准库 | 关于我们
免费法律咨询
首页 企业目录 产品目录 求购信息 二手设备 备品备件 行业资讯 行业论文 行业标准 技术专利 企业管理 行业书库 人才招聘 专家介绍 技术交流 友情链接 我的交易区
书籍目录索引
您当前的位置: 气体分离设备商务网 → 行业书库 → 在线书籍 → 《消防应用技术》


第五节 室内消防给水系统

随着改革开放,城市的高楼拔地而起,伴随而来的对消防设施提出了高要求,建筑防火设计及到总平面的布置,建筑设计与构造,建筑结构与材料等多方面,而消防给水设施则是最为主要的。

  耐火等级的分类及延续时间:

火灾的等级分类是根据建筑物的使用性质,火灾危险性,建筑物的耐火等级,疏散和扑救难度等来确定的。分为一类和二类建筑。火灾延续时间及建筑类别见表4—15。

  不适应用水扑救火的场所。

1、档案馆、文物馆、精密仪器车间。

2、变电所、具有较多电器设备的车间(电阻率很大)。

3、炼油场的仓库,冷却爆炸。(泡沫系统隔绝空气)

4、存放遇水易燃,易炸的化学用品仓库(钾)。

K + H2O ===KOH + H2 

5、高温设备的车间。少用CO2、1211气体(CFCL2Br)

湖南12层图书馆,在12层有历史文献,设计时采用两套系统,12层用泡沫或干粉灭火器,其它采用消火栓灭火。

4—15   建筑类别与火灾延续时间

一类建筑火灾延续时间3h

 

二类建筑火灾延续时间2h

居住

建筑

高级住宅

十至十八层住宅

公共建筑

医院,百货楼,展览楼,金融楼,电信楼,高级宾馆,重要办公楼,科研楼,图书馆,档案楼,高度大于50m的教学楼,普通宾馆等

高度小于50m的教学楼,普通招待所,

旅馆,办公楼,科研楼,图书馆,省级以

下的邮政楼。

  室内消火栓系统

消火栓是一种使用普通且简单的灭火装置。消火栓的设计依赖于《建筑设计防火规范》GBJ1687

(一)设置室内消火栓给水系统的原则

    按照我国《建筑设计防火规范》(GBJ16-87)的规定,下列建筑应设置消火栓给水系统:

    1.厂房、库房(但对耐火等级为12级且可燃物较少的丁、戊类厂房、库房,耐火等

级为3, 4级且建筑体积不超过3000m3的丁类厂房和建筑体积不超过5000m3的戊类厂房除外)和高度不超过24mde  科研楼(贮存有与水接触能引起燃烧、爆炸物品的房间除外)。

    2.剧院、电影院、俱乐部(座位超过800个)和超过1200个座位的礼堂、体育馆。

    3.车站、码头、机场建筑物以及展览馆、商店、病房楼、门诊楼、教学楼、图书馆等

体积超过5000m3的公共建筑。

    4.超过6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和超过7层以

上的单元式住宅。

    5.超过5层或体积超过10000m3的其他民用建筑物。

    6.国家级文物保护的重点砖木或木结构的古建筑。

7.作为下列功能使用的人防建筑工程:

 (1)作为商场、医院、旅馆、展览厅、旱冰场、体育场、舞厅、电子游艺场等使用且

面积超过300m'时;

 (2)作为餐厅、丙类和丁类生产车间、丙类和丁类物品库房使用且面积超过450m2时;

 (3)作为电影院、礼堂使用时;

 (4)作为消防电梯的前室。

8.停车库、修车库。

(二)、室内消火栓系统的组成

室内消火栓系统由水枪、水龙带、消火栓管道系统、水源以及供水设备。

1、消火栓:分为单出口和双出口消火栓,口径有50和65mm,是以消防水枪出流量来决定。

qxh<5L/s 时,选SN50;qxh>5L/s 时,选SN65mm

平面图:系统图上消火栓表示如图所示。

2、水龙带:有麻质和衬胶两种材料,口径有50mm和65mm;长度为15m、20m、25m三种。                                 

3、水枪:室内常用的水枪口径为13mm、16mm、19mm。

4、消防管道:消防时水量大、压力也大, 对于独立消防系统,管材采用焊接钢管;生活消防共享系统采用镀锌钢管或焊接钢管。

5、水源:为了安全,一般考虑两种水源。(市政、贮水池)。一类建筑考虑3小时(贮存水)火灾时间。

(三)、附属设备:

1、 屋顶消火栓:

为了检查消火栓给水系统是否解决正常运行及保护本建筑物免受邻近建筑火灾的袭击,在室内消火栓给水系统的屋顶设一个实验消火栓,南方设在室外,北方防水地区设在水箱间。

2、水泵接合器: 连接室内消防管网与室外消防车的水泵连通器。

1)、分类: 地下式,通常用于北方寒冷地区;地上式,通常用于南方地区;墙壁式南方地区常用。

水泵接合器由消防按口、单向阀、安全阀、闸阀组成。

 

 

 

 1—法兰接管;2—弯管;3—升降式单向阀;4—放水阀;5—安全阀;6—楔式闸阀;7—进水用消防接口;8—本体;9—法兰弯管

   安全阀:防止消防车送水压力过高,破坏室内消火栓给水系统。安全阀定压高于室内最不利消火栓压力2~4Kg/cm2。通常在水泵接合器周围15~40m范围内设室外消火栓。供消防车水泵用水,或从贮水池取水。每个水泵接合器流量10~15L/s,室内消防流量多少,设置几个相应的水泵接合器个数。

3、减压孔板:室内消火栓给水系统中立管上消火栓由于高度不同,其上管底部消火栓压力最大,当上部消火栓口水压满足消防灭火需要时,则下部消火栓压力必过剩,若开启这类消火栓灭火,其出流必然过大,将迅速用完消防贮水,为保证消防灭火时各栓口压力均匀,需要消除各栓口处过剩水压。消火栓口处的压力超过0.5MPa时设减压措施。

4、消防水喉设备:

在为十分钟内将火灾扑灭,赶在消防人员到来之前,一些建筑如设有空调系统的旅馆和办公大楼采用除了原有的消火栓外,附带有自救式小口径直流水枪消火栓设备。

 

 

 

4—18  自救式小口径消火栓设备    图 4—19  自救式小口径消火栓设备

1—小口径消火栓;2—卷盘;3—小口径直流水枪;4—65水龙带;5—大口径直流水枪;6—控制按扭

超过1500个座位的大型剧院、会堂等需要采用消防软管卷盘来扑灭初期火灾。有一种消防软管或胶管卷盘胶管口径有16mm、19mm、25mm;长度一般为15m、20m、25m。消防软管或胶管卷盘连接的水喉式水枪口径6 mm、7 mm、8 mm。

5、远距离启动消防水泵设备:

为了起火后迅速提供消防管网所需的水量和水压,必须设置按钮、水流指示器等远距离启动消防水泵的设备。如在每个消火栓箱上安装远距离启动的水泵按钮,一般是击碎式启动器。

水流指示器:安装在水箱消防出水管上,水的流动带指示器发出火警信号,并且自动启动消防水泵。

(四)、消火栓给水系统的设置

1、 生活(生产)与消防共享系统。

当生活(生产)用水压力与消防水压相差不多很接近时,采用生活消防共享系统。

2、 两者压力相差很大时,采用单独消防系统。

3、 高层建筑消防系统,必须设置,但十分钟的消防用水量,可以共同放置于屋顶水箱。

 

 

 

4—20  独立消防系统

(五)、消火栓给水系统供水方式                              

1、当室外水压充足,水量很大时,采用简单供水图式,直接由市政供水。

2、当Ho<<H时,采用水泵——水池加压消防。

3、高层建筑区域集中的室内消防给水系统,应以室内自救为主,室外消防为辅。其实高低建筑的划分,由消防车的消防能力来决定的。

1)、首先看消防车能够直接扑救的最大建筑高度(东风牌)

消防车上的水泵从室外消火栓取水,经过水压加压,直接扑灭

H=H-nh-h

式中:H一消防车上水泵的出口压力,一般为70mH2O

          nh一条水龙带的水头损失(20m长)5L/S的流量损失3.22m

          h一水枪扑灭火灾所需的喷嘴压力。

H=70-8×3.22-20.54=24m,

故高层建筑以24m为界。其它国家有些不同,德国22m,日本31m,法国28m。                                                             

2)、消防车借助于接合器可供的高度。

H=H-h-h                                                   

式中:H一水泵的出口压力,此时出口压力比直接扑救时的压力高,为80mH2O。

          h一水泵经水泵接合器向室内最不利消火栓供水,建筑高度不超过50m的高层建筑,其水头损失一般不大于8mH2Om。

h一室内消火栓口所需的压力。(20.5+3.22=23.7m)

H=80-8-23.7=50m

故,我们以50 m 为界作为消防系统分区的界限,日本45m ,法国50m

建筑高度≤50m,消防车可利用水龙带经水泵接合器打入室内管网消防车扑救;建筑高度>50m的建筑,如有大功率消防车和高强度水带仍可协助室内管网消防车灭火,如黄河牌、交通牌供水压力可达70~80m,根据以上分析计算。对于24≤H≤50m的建筑,采用不分区消防,一般为了供水安全可靠,管道要形成环状布置,对于H>50 m,的建筑,或静压力不大于80KPa,应立足于自救,为便于灭火和供水设备的安全可靠,宜采用分区供水的室内消火栓给水系统。

4、分区供水的室内消防系统:分区供水亦可以分为:并联分区方式、串联供水方式,图式见下图

 

 

 

4—21高层建筑消防系统供水方式

  室内消火栓给水系统的布置

(一)、消火栓的设置

1、充实水栓Hm:从水柱喷口流出的密集而不分散的水柱,它有足够的力量扑灭火灾。这段长度称为充实水栓。少层或多层一般建筑充实水柱不小于7m;超过四层的库房、厂房充实水柱不小于10m;

高层建筑高度H≥100m时,Hm不小于13m,大于六层的民用建筑。

对于一些特殊如舞台,高20m,13米的充实水柱也不满足要求,我们知道,一旦着火,火势蔓延快,能见度低,为人员安全考虑充实水柱需要特殊的长度。                                                                       

充实水柱的长度 Hm=1.414h              h =地面至建筑物屋顶高H1米

选定了充实水柱,可以进行消火栓的布置。

2、消火栓的布置原则:

对消火栓的布置在此须弄清一个概念。即水柱股数:水柱股数要求到达任何着火点的充实水柱的数量。对于小于24m,V≤ 5000m3的库房可采用一支水枪到达着火点,对于高低层建筑一般均应保证相邻两个消火栓射出的充实水柱能同时到达室内任何着火点。

消火栓的布置原则:保证建筑物所要求的水柱股数能够射到建筑物任何着火点,而且管数最少。

3、消火栓的保护半径:                                                4—22 垂直射流组成、

Rf=Ld+H

Ld水龙头的铺设长度,(0.8~0.9L)

H水枪充实水柱Hm在平面上的水平投影,H=HmCOS45

知道了消火栓的保护半径,再依据任一着火点要求的水柱股数就可以布置消火栓。

4、 消火栓的间距                                

 

 

 

a)单排一股水柱到达式内任何着火点              (b)双排两股水柱到达式内任何着火点

 

 

 

 

 

c)单排两股水柱到达式内任何着火点              (d)双排两股水柱到达式内任何着火点

4—23 消火栓布置间距

1)、要求一股水柱到达着火点:建筑高度小于等于24m且体积小于等于5000m3的库房可采用一支水枪的股数到达室内任何部位。

A、B点各放一支水枪,一个消火栓库房是连通的,如果中间封闭的只需2个消火栓即能解出是任意着火点的位置。此时消火栓箱要设双开门式。

2)、要求水柱股数2股同时到达室内的任何地方。

Lg仍按1)中计算。只是将单出口该为双出口。

②若仍用单出口消火栓;C点为A 、B中间点,在此设一水枪,这样就得保证两股水柱。

    以上是单排或双排布置,实际工程中,消火栓一般布置在门厅、楼梯口;楼道上易取到的地方,按照水柱股数及消火栓的保护半径来布置,实际工程并不都是板式楼或通廊式,其造型个异。消火栓的不止也就不能按照规律(单排或双排)但其布置原则仍应遵照保护建筑物所需求的水柱股数能到达室内任何着火点,而立管数为最少。

5、消火栓安装高度:国内标准每层消火栓离地1.1m;日本放在地上,有利于展开水龙带。其出水方向宜向下或与设置消火栓的墙面成90度角。

(二)、室内消防给水管道的布置:

室内消防给水管道是室内消防给水系统的主要组成部分,为了有效的供应消防用水,应采取必要的设施。

1、为供应安全,室内消防给水管道应布置成环状,进水管至少两条,从不同方向引入,其中一条损坏时,另一条保证100%的用水(消防)量。

2、七层~九层单元或住宅,可不连成环状(实际工作较困难)并允许一条进水管,在室内消防不能成环时,可利用室外给水管网与进水管形成环状。

3、超过六层的住宅,墙面或通廊式住宅,层数大于五层的或体积超过10000m3的其它民用建筑,超过四层的丁房和库房等多层建筑。如室内消防竖管为两条或超过两条时,应至少每两条竖管相连组成环状管道。

4、室内消防供水管道,为便于检修而又不影响使用,应设阀门,用阀门分成若干独立段,如某段损坏时,停止使用的消火栓在一层中不应超过5个。多层或高层建筑设置阀门数,应保证检修管道时关闭的竖管不超过一条,高层建筑的管道管径不小于100m。

  室内消火栓给水系统计算

计算目的:1.确定管径; 2.确定三个系统所需的压力(是否需设升压设备)

(一)消防流量:与国家规范规定的室内消防用水量标准有关。

1、  室内消防用水量及消防用水量标准见4-16及表4-17

2、水枪标准用水量:每支水枪的最小流量为水枪标准用水量q

  4-16  低层建筑室内消火栓用水量

建筑物名称

高度H,层数,体积V,

或座位数

消火栓设备

用水量l/s

同时使用水枪支数

每支水枪最小流量

每根立管最小流量

科研楼,试验楼等

H24m,V≤10000m3

10

2

5

10

H24m,V10000m3

15

3

5

10

厂房

H24m,V≤10000m3

5

2

2.5

5

H24m,V10000m3

10

2

5

10

H>24m至50m

25

5

5

15

H>50m

30

6

5

15

库房

H24m,V≤5000m3

5

1

5

10

H24m,V>5000 m3

10

2

5

10

H>24m至50m

30

6

5

15

H>50m

40

8

5

15

车站、码头、机场建筑物和展览馆等、

5001~25000m3

10

2

5

10

25001m350000m3

15

3

5

10

50000m3

20

4

5

15

商场、病房楼、教学楼等

5001~10000m3

5

2

2.5

5

10001m325000m3

10

2

5

10

25000m3

15

3

5

10

剧院、电影院、俱乐部、礼堂

体育馆

801~1200个

10

2

5

10

1201~5000个

15

3

5

10

5001~10000个

20

4

5

15

10000个

30

6

5

15

住宅

7~9层

5

2

2.5

5

其它建筑

6层或体积≥10000m3

15

3

5

10

国家文物保护单位的砖木及木结构古建筑

体积≤10000m3

20

4

5

10

体积>10000m3

25

5

5

15

 

4—17高层民用建筑室内消火栓给水系统用水量l/s

建筑物名称

建筑高度

消火栓消防用水量

每根立管最小流量

每支水枪最小流量

室外

室内

普通住宅

≤50

15

10

10

5

≥50

15

10

10

5

高级住宅,医院,教学楼,办公楼

≤50

20

20

10

5

≥50

20

30

15

5

其中:每支水枪的最小流量作为消防用水量标准,并不是实际水枪标准射流量。

3、实际消防射流量qxh:水枪喷口保证建筑物所需的充实水柱长度的压力作为用下的出流量(L/s)

4、水枪喷口处的压力Hq

不同的充实水柱,有不同的压力,不同的孔口口径,也有不同的压力。由Hm、d、Hq、qxh 知二可直接查表4-18。

5、设计水枪的消防射流量qxh;要求:qxh不小于q,否则重新确定充实水柱长度Hm大小,直到满足条件qxh不小于q为止。

6、消火栓口压力:Hxh=Hq+hd+Hk

4—18 Hm-Hq-qxh  技术数据

充实水柱(m)

水枪喷口直径(mm)

13

16

19

Hq (mH2O)

qxh(L/s)

Hq (mH2O)

qxh (L/s)

Hq (mH2O)

qxh(L/s)

6

8.1

1.7

7.8

2.5

7.7

3.5

8

11.2

2.0

10.7

2.9

10.4

4.1

10

14.9

2.3

14.1

3.3

13.6

4.5

12

19.1

2.6

17.7

3.8

16.9

5.2

14

23.9

2.9

21.8

4.2

20.6

5.7

16

29.7

3.2

26.5

4.6

24.7

6.2

(二) 消火栓管网的水力计算:(分两种系统计算,消火栓单独供水系统与生活消防共用系统)

1、 独立的消防给水系统步骤:

1)、先确定计算管路。

2)、确定建筑物消防用水量标准;目的是确定消防射流量,计算实际消防射流量,找出设计消防射流量。查表(规范)确定消防射流量qxh,每支水枪最小流量q及消火栓口处的压力Hq,验证qxh大于q,否则重选充实水柱大小Hm,在计算Hq及qxh

3)、计算各管段的设计秒流量。

①立管中流量。可依据两个条件确定。

a每支水枪的设计流量qxh

b每支立管最小流量; 

决定每根立管有几支水枪可参与灭火。注意消防立管根数与室内消防用水量水枪支数不要混淆。

②横干管流量确定依据两个条件决定。

a建筑物着火时,同时使用的水枪数(室内消防用水量)。

b设计射流量qxh'及消防立管分配确定其它几支水枪布置位置,确定横管流量。  

4)、管径:流量分配并不是我们的目的,求流量是为了确定管径与给水水力计算完全一样。附录4表4-4给水钢管水力计算表,控制V小于2.5m/s确定管径。

5)、计算水头损失:确定消防系统的压力。

h沿=ΣiL  h=10%h沿         H2=H沿+H

整个个系统压力。 H=H1+H2+Hxh+HB

H1—引入管起点到最不利点的高度差。

HB—水表水头损失。水带的水头损失 hd=ALQ2,其中水带阻力系数见表4—19

4—19 水带阻力系数

水带材料

水带直径

50

65

80

麻质

0.01501

0.00430

0.00150

衬胶

0.00677

0.00172

0.00075

消防系统的所需压力Hxh=Hq+hd+Hk

与市政压力相比:当H>Ho时,直接供水;H微小于Ho时,放大口径;H 远大于Ho时,设升压泵。

6)、设升压设备:三个系统压力H与市政管网压力的比较:

①当H≤Ho时,直接市政供水。

②当H微小于Ho时,局部放大管径,使H≤Ho 。

③当H>>Ho时,设升压设备。

a当设水池一水泵时,

Qf=Q室内

Hf=H1+H3+HXh

式中    H1水池最低水位与最不利消火栓口垂直距离m

H3水泵吸水管、出水管、计算管路的饿总水头损失m

HXh最不利消火栓口所需水压=Hq+hd+Hk

b当设气压给水设备加压时

Pmin=最不利消火栓所需的压力=HZ+Hq+ Hxh

水泵流量   Qf=Q室内消防用水量

水泵扬程 Hf=(Pmin+Pmax)/2

Hq—吸压水管水头损失总和

气压管作为局部增压设备时,贮备水容积不应小于30秒的室内消防用水量(常高压设备)。

气压罐作为水箱功能,贮备水容积不应小于60秒的室内消防用水量。

②水池:消防水池的用水量可按下式确定

Vf=3.6×(QfQL)×Tx

式中    Qf室内外消防用水量之和、查表4—15

                QL水池连续补充水量(L/s)、通常按V=1m/s确定,水池进水管管径。

③水箱:

一类建筑(住宅除外)                     Vx不小于18m3

二类建筑(住宅除外)+ 一类建筑住宅       Vx不小于12m3

二类住宅                                 Vx不小于6m3

水箱高度:H>=Hxh+ho

若不满足要求应选管道泵

③减压孔板的计算:

消防泵的压力是按照最不利点满足消防要求设置的,底部消火栓口压力最大,必须将其多余的压力消除掉。即装设减压孔板在消火栓口前,减压孔板孔径积依据各层消火栓剩余水压值确定的。每层消火栓所需压力是相同的Hq+hd+Hk;每层与最不利层的压力上的差别是Z+∑h=H 或H= H-(Hq+hd+Hk

式中  Z——计算层至最不利层的高差。

h——计算层至最不利层的总头损失。

故依据H即可选定相应的减压孔板孔径。有表可查表4—20

 

4—20  减压节流孔板的水头损失

消防管DN(mm)

      径(mm)

33

34

35

36

37

38

39

40

41

42

43

44

45

46

47

48

49

50

50

70

80

100

125

150

3.5

19.9

37.0

99.1

255.9

547.0

2.9

17.3

32.3

87.1

225.9

483.4

2.4

15.1

28.3

76.8

200.0

428.7

2.0

13.1

24.8

67.9

177.2

381.3

1.7

11.5

21.8

60.1

157.9

340.2

1.4

10.0

19.2

53.4

141.0

304.3

1.1

8.8

17.0

47.6

126.0

276.0

0.9

7.7

15.1

42.5

113.1

245.4

0.8

6.8

13.3

38.0

101.8

221.2

5.9

11.8

34.1

91.6

199.0

5.2

10.5

30.6

82.8

180.9

4.6

9.4

27.5

74.9

164.1

4.0

8.4

24.8

67.8

149.1

3.6

7.5

22.4

61.5

135.8

3.1

6.7

20.2

55.9

123.8

2.8

5.8

18.3

51.0

113.1

2.4

5.3

16.6

46.6

103.5

2.1

4.7

15.1

42.5

94.9

2、生活+消防共用系统

相同点:①立管流量计算与消防立管消防系统中立管计算完全相同②生活系统立管计算与给水系统单独设置立管水力计算一样。

不同点:①干管流量:应是生活用水量与消防用水量之和,如这个系统中有浴室,在生活、消防系统中只计算其中15%(浴室流量)管段流q浴室=qonb/100、q=2qxh'+15%q浴室

浴室用水与消防用水量均较大,平时不发生火灾时,水量供给浴室是足够的,这样不致使管径过大。

②流量确定管径,该建筑共享系统流速v按生活系统控制流速v<2m/s确定管径。

③计算局部水头损失, 生活消防共用系统

                     生活、生产、消防  h=20%h沿   H2=h沿+h

  消火栓系统的设计步骤

1、 根据建筑防火规范,是否设消防系统确定系统是设独立消防系统,还是生活消防共享系统。

2、 选择消防设备:消火栓口径(查用水量标准每支水枪的最小出流量:q标>2.5L/S 消火栓口径65mm,水枪口径16m和19m两种,q标≤2.5L/S 消火栓口径50 mm,水枪口径16m和13m两种,)

3、 根据建筑物性质确定充实水柱的长度:一般民用建筑≮7m;超过6层建筑及丁房Hm≮10m;

高层民用建筑≮13m。

另检证出选定Hm 下的qxh≥q,满足要求。采用qxh作为设计消防射流量q'xh

不满足。加大Hm 选定Hq-qxh'

4、 确定消火栓的位置,进行管线布置。画平面图和轴侧图,首先根据建筑平面图,根据水龙带的长度计算保护半径尺确定两个消火栓间距Lf,布置消火栓。

5、 进行水力计算。步骤上面所述。

6、 选择开压出水设备。

流量 Q=q'xh.水枪支数N

扬程 Hz=H=H1+H2+Hxh+HB

 

注意:本栏目所有书籍均来至于网络,如果其中涉及了您的版权,请及时联系我们,我们在核实后将在第一时间予以删除!

Copyright©2001版权所有_杭州汉皇网络科技有限公司 联系我们:webmaster@cngspw.com  浙ICP备10209442号-1 ICP经营许可证 浙B2-20100450
服务热线:0571-85065806  传真:0571-85065896 地址:杭州下城区高新技术产业基地电子商务园区费家塘路588号4号楼402-403室
主办单位:杭州汉皇网络科技有限公司  本网站法律顾问:汪卓君律师(浙江杭天信律师事务所)
cngspw.com(hangzhou_china),Ltd;Allrights Reserved 版权声明  

execute:156.250