建筑设备工程第2版 李亚峰第5章 建筑消防系统

第五章 建筑消防系统,5.1 室内消防栓给水系统 5.2 自动喷水灭火系统 5.3 其他灭火设施简介 思考题与习题,建筑消防系统根据使用灭火剂的种类可分为水消防灭火系统和非水灭火剂灭火系统两大类。 水消防灭火系统包括消火栓给水系统和自动喷水灭火系统。 按压力和流量是否满足系统要求,消火栓给水系统可分为常高压消火栓给水系统、临时高压消火栓给水系统和低压消火栓给水系统。 自动喷水灭火系统可分为闭式系统和开式系统,闭式系统包括湿式系统、干式系统、预作用系统和重复启闭预作用系统;开式系统包括雨淋系统、水幕系统和水喷雾系统。 非水灭火剂灭火系统主要有干粉灭火系统、二氧化碳灭火系统、泡沫灭火系统、蒸气灭火系统以及七氟丙烷灭火系统、EBM气溶胶灭火系统、烟烙尽(IG-541)灭火系统、三氟甲烷灭火系统、SDE灭火系统等。 消火栓给水系统和自动喷水灭火系统都是以水为灭火剂的,因此,也称为建筑消防给水系统。,5.1 室内消防栓给水系统,按建筑性质不同,建筑可以分为工业建筑和民用建筑。民用建筑根据其使用性质、火灾危险性、疏散和扑救难度等又可以分为多种类型,见表5-1。,表5-1 民用建筑分类,室内消火栓给水系统是把室外给水系统提供的水量输送到用于扑灭建筑内火灾而设置的灭火设施,是建筑物中最基本的灭火设施。,5.1 室内消防栓给水系统,5.1.1 消火栓灭火系统的设置与选择 1.消火栓灭火系统的设置 我国GB 500162014建筑设计防火规范规定下列建筑或场所应设置室内消火栓系统: 1)建筑占地面积大于300m2的厂房和仓库。 2)高层公共建筑和建筑高度大于21m的住宅建筑。对于建筑高度不大于27m的住宅建筑,设置室内消火栓系统确有困难时,可设置干式消防竖管和不带消火栓箱的DN65的室内消火栓。 3)体积大于5000m3的车站、码头、机场的候车(船、机)建筑、展览建筑、商店建筑、旅馆建筑、医疗建筑和图书馆建筑等单、多层建筑。 4)特等、甲等剧场,超过800个座位的其他等级的剧场和电影院等,超过1200个座位的礼堂、体育馆等单、多层建筑。 5)建筑高度大于15m或体积大于10 000m3的办公建筑、教学建筑和其他单、多层民用建筑。,5.1 室内消防栓给水系统,同时GB 500162014建筑设计防火规范规定下列建筑或场所可不设置室内消火栓系统,但宜设置消防软管卷盘或轻便消防水龙: 1)耐火等级为一、二级且可燃物较少的单、多层丁、戊类厂房(仓库)。 2)耐火等级为三、四级且建筑体积不大于3000m3 的丁类厂房;耐火等级为三、四级且建筑体积不大于5000m3 的戊类厂房(仓库)。 3)粮食仓库、金库、远离城镇并无人值班的独立建筑。 4)存有与水接触能引起燃烧爆炸的物品的建筑。 5)室内没有生产、生活给水管道,室外消防用水取自贮水池且建筑体积不大于5000m3 的其他建筑。 国家级文物保护单位的重点砖木或木结构的古建筑,宜设置室内消火栓。人员密集的公共建筑,建筑高度大于100m的建筑和建筑面积大于200m2的商业服务网点内应设置消防软管卷盘或轻便消防水龙。高层住宅建筑的户内宜配置轻便消防水龙。 一般建筑物或厂房内,消防给水常常与生活或生产给水共用一个给水系统,只在建筑物防火要求高时,不宜采用共用系统,或共用系统不经济时,才采用独立的消防给水系统。,5.1 室内消防栓给水系统,2.室内消火栓灭火系统的选择 1)室内环境温度不低于4,且不高于70的场所,应采用湿式室内消火栓系统。 2)室内环境温度低于4或高于70的场所,宜采用干式室内消火栓系统。 3)建筑高度不大于27m的多层住宅建筑设置室内湿式消火栓系统确有困难时,可设置干式消防竖管。 4)严寒、寒冷等冬季结冰地区城市隧道及其他建筑物的消火栓系统,应采取防冻措施,并采用干式消火栓系统和干式室外消火栓。 5)干式消火栓系统的充水时间不应大于5min,并应符合下列规定: 在干管上宜设干式报警阀、雨淋阀或电磁阀、电动阀等快速启闭装置;当采用电动阀时,开启时间不应超过30s。 当采用雨淋阀或电磁阀、电动阀时,在消火栓箱处应设置直接开启快速启闭装置的手动按钮。 在系统管道的最高处应设置快速排气阀。,5.1 室内消防栓给水系统,5.1.2 消火栓给水系统的组成 1.水枪、水带、消火栓 建筑内部消火栓给水系统一般由水枪、水带、消火栓、消防水池、消防管道、水源等组成,必要时还需设置水泵、水箱和水泵接合器等,如图5-1所示。水枪、水带、消火栓等设于有玻璃门的消火栓箱中,如图5-2所示。,图5-1 水泵-水箱消防供水方式 1引入管 2水表 3旁通管及阀门 4消防水泵 5竖管 6干管 7水箱 8止回阀 9消火栓设备 10水泵接合器,图5-2 消火栓箱,5.1 室内消防栓给水系统,水枪一般为直流式,其喷嘴口径主要有13mm、16mm、19mm三种。水带口径有50mm、65mm两种。口径13mm的水枪配置口径为50mm的水带;口径16mm的水枪可配置口径50mm或65mm的水带;口径19mm的水枪配置口径为65mm的水带。水带长度一般为15m、20m、25m三种,水带材质有麻质和化纤两种,有衬橡胶与不衬橡胶之分,衬橡胶水带阻力较小。水带的长度应根据建筑物长度计算选定。 消火栓均为内扣式接口的球形阀式水龙头,有单出口和双出口之分。单出口消火栓口径有50mm和65mm两种,双出口消火栓直径为65mm。当每支水枪最小流量小于3L/s时选用口径为50mm的消火栓;流量大于3L/s时选用口径为65mm的消火栓。 2.消防卷盘 在消火栓给水系统中,因喷水压力和消防流量较大,65mm口径的消火栓对没有经过消防训练的普通人员来说,难以操纵,影响扑灭初期火灾的效果,同时造成的水渍损失较大。因此,消火栓可加设消防卷盘(,5.1 室内消防栓给水系统,又称消防水喉),供没有经过消防训练的普通人员扑救初期火灾使用。 消防卷盘由25mm或32mm的小口径室内消火栓,内径不小于19mm的输水胶管,喷嘴口径为6mm、8mm或9mm的小口径开关和转盘配套组成,胶管长度为2040m,整套消防卷盘与普通消火栓可设在一个消火栓箱内也可从消防立管接出独立设置在专用消火栓箱内。 3.水泵接合器 水泵接合器是连接消防车向室内消防给水系统加压供水的装置。当室内消防水泵发生故障或室内消防用水量不足时,消防车从室外消火栓、消防水池或天然水源取水,通过水泵接合器将水送至室内消防管网,保证室内消防用水。 水泵接合器的数量应按室内消防用水量计算确定;每个水泵接合器进水流量可达到1015L/s,当计算的水泵接合器的数量少于两个时仍采用两个,以保证供水安全。 水泵接合器有地上式、地下式和墙壁式三种。,5.1 室内消防栓给水系统,水泵接合器应设在室外便于消防车使用的地点,距室外消火栓或消防水池的距离宜为1540m,水泵接合器宜采用地上式,当采用地下式水泵接合器时,应有明显的标志。,5.1 室内消防栓给水系统,5.1.3 室内消火栓给水系统的类型 1.按压力和流量是否满足系统要求分 按压力和流量是否满足系统要求,室内消火栓给水系统分为以下几种: (1)常高压消火栓给水系统 水压和流量任何时间和地点都能满足灭火时所需要的压力和流量,系统中不需要设消防泵的消防给水系统。常高压消防给水系统管道的压力应保证用水总量达到最大,且在任何建筑物的最高处时,水枪的充实水柱仍不小于10m。 (2)临时高压消火栓给水系统 水压和流量平时不完全满足灭火时的需要,在灭火时启动消防泵。当为稳压泵稳压时,可满足压力,但不满足水量;当屋顶消防水箱稳压时,建筑物的下部可满足压力和流量,建筑物的上部不满足压力和流量。临时高压消防给水系统,多层建筑管道的压力应保证用水总量达到最大,且在任何建筑物的最高处时,水枪的充实水柱仍不小于10m;高层建筑应满足室内最不利点灭火设施的水量和水压要求。,5.1 室内消防栓给水系统,(3)低压消火栓给水系统 低压消火栓给水系统管道的压力应保证灭火时最不利点消火栓的水压不小于0.10MPa(从地面算起)。满足或部分满足消防水压和水量要求,消防时可由消防车或由消防水泵提升压力,或作为消防水池的水源水,由消防水泵提升压力。,5.1 室内消防栓给水系统,2.按系统中有无水泵和水箱分 按系统中有无水泵和水箱,室内消火栓给水系统分为以下几种: (1)无加压泵和水箱的室内消火栓给水系统 常在建筑物不太高,室外给水管网所提供的水压和水量,在任何时候均能满足室内最不利点消火栓所需的水压和水量时采用。 (2)设有水箱的室内消火栓给水系统 此种系统如图5-10所示,常用在室外给水管网一日内压力变化较大的城市或居住区。这种系统管网应独立设置,水箱可以和生产、生活用水合用,但水箱内应有保证消防用水不做他用的技术措施,从而保证在任何情况下,水箱均可提供10min的消防水用量,10min后,由消防车加压通过水泵接合器进行灭火。水箱的安装高度应满足室内管网最不利点消火栓水压和水量的要求。 (3)设置消防泵和水箱的室内消火栓给水系统 在室外给水管网经常不能满足室内消火栓给水系统的水量和水压要求时,宜采用水泵、水箱联合供水的室内消火栓给水系统,如图5-11所示。消防水箱10min,5.1 室内消防栓给水系统,的消防用水量,其设置高度应保证室内最不利点消火栓的水压。消防泵只在消防时启用,对于共用的消防系统,消防泵应保证供应生活、生产、消防用水的最大秒流量,并应满足室内管网最不利点消火栓的水压。为了避免消防时消防水泵的出水进入水箱,应在水箱的消防出水管上设置单向阀。,图5-10 设有水箱的室内消火栓给水系统 1室内消火栓 2消防竖管 3干管 4引入管 5水表 6止回阀 7旁通管及阀门 8水箱 9水泵接合器 10安全阀,图5-11 设置消防泵和水箱的室内消火栓给水系统 1室内消火栓 2消防竖管 3干管 4引入管 5水表 6止回阀 7旁通管及阀门 8水箱 9消防水泵 10水泵接合器 11安全阀,5.1 室内消防栓给水系统,另外,按供水范围不同可分为单体消防给水系统和区域消防给水系统;按供水功能不同可分为独立消防给水系统、联合消防给水系统和合用给水系统。 5.1.4 室内消防用水量及充实水柱长度 1.室内消火栓设计流量 室内消火栓设计流量应根据建筑物的用途、功能、高度、体积、耐火等级、火灾危险性等因素综合确定,但不应小于表5-2所示的规定。,表5-2 室内消火栓设计流量,(续),5.1 室内消防栓给水系统,2.消防水池的贮水量 消防水池有效容积的计算应符合下列规定: 1)当市政给水管网能保证室外消防给水设计流量时,消防水池的有效容积应满足在火灾延续时间内室内消防用水量的要求。 2)当市政给水管网不能保证室外消防给水设计流量时,消防水池的有效容积应满足火灾延续时间内室内消防用水量和室外消防用水量不足部分之和的要求。 由于各种消防流量都能够确定,因此消防水池的有效容积计算的关键是确定火灾延续时间。建筑物火灾延续时间不应小于表5-3所示的规定,相关内容见GB 509742014消防给水及消火栓系统技术规范。,(续),5.1 室内消防栓给水系统,消防水池的给水管应根据其有效容积和补水时间确定,补水时间不宜大于48h,但当消防水池有效总容积大于2000m3时,不应大于96h。消防水池给水管管径应经计算确定,且不应小于DN50。 当消防水池采用两路供水且在火灾情况下连续补水能满足消防要求时,消防水池的有效容积应根据计算确定,但不应小于100m3,当仅设有消火栓系统时不应小于50m3。,表5-3 不同场所的火灾延续时间,5.1 室内消防栓给水系统,3.消防水箱的贮水量 临时高压消防给水系统的高位消防水箱的有效容积应满足初期火灾消防用水量的要求,并应符合下列规定: 1)一类高层公共建筑,不应小于36m3,但当建筑高度大于100m时,不应小于50m3;当建筑高度大于150m时,不应小于100m3。 2)多层公共建筑、二类高层