第四章 建筑消防系统
§ 4-1 建筑消防概述
建筑消防分类：
1、按建筑高度分：
低层建筑消防
高层建筑消防
2、按消防设备分：
消火栓系统
自动喷洒灭火系统
卤代烷灭火系统
二氧化碳灭火系统
泡沫灭火系统
§ 4-2 消火栓给水系统
一、设置条件
按, 建筑设计防火规范, 执行
（ P50～ 51）
二、消火栓系统的组成与供水方式
１、组成
（ 1）水枪 （ 2）水龙带 （ 3）消火栓
（ 4）水泵接合器 （ 5）消防管道
（ 6）消防水池 （ 7）消防水箱
2、消防给水方式
（ 1）简单消防系统
（ 2）设水箱的消防系统
（ 3）设水泵、水箱的消防系统
三、消火栓系统的布置
１、设置原则
保证所要求的水柱股数同时
到达室内任何角落
２、消火栓保护半径和充实水柱长度
Ｒ ｆ ＝ｌ ｄ ＋ｌ ｓ
３、消火栓设置间距 ｌ ｆ
（ａ）单排单股 （ｂ）单排双股
（ｃ）双排单股 （ｄ）双排双股
４、消火栓设置注意事项
５、管道布置方法
§ 4-3 消火栓系统的水力计算
水力计算的基本内容：
1、选择消火栓并确定栓口压力
2、确定消防管网的管径
3、消防水压校核及消防泵的选择
一、消火栓口所需的水压
Hxh = Hq + hd + Hk
Hq — 水枪喷嘴处的压力（ kPa）；
hd — 水带的水头损失（ kPa）；
Hk — 栓口水头损失，按 20 kPa计。
1,Hq 的计算：
Hq =α f× Hm× 10/（ 1- φ × α f× Hm）
Hm — 充实水柱长度（ m）（表 4-3）；
α f — 实验系数（表 4-7）；
φ — 与喷嘴口径有关的系数。
2,hd的计算：
hd = Az Ld qxh2
Az — 水带阻力系数（表 4-10）；
Ld — 水带长度,m；
qxh — 水枪射流量,L/s。
qxh = （ BHq） 1/2
B — 水枪水流特性系数（表 4-8）；
Hq— 水枪喷嘴处压力。
二、管网水力计算步骤
1、根据规范要求（附录 4-2）进行流量分配，查
水力计算表,确定立管和干管管径；
消防管道的经济流速范围：
1.4~1.8m/s（小于 2.5m/s）
2、选择最不利管路和最不利消火栓；
3、计算最不利管路的水头损失；
4、校核消防水压（或确定消防泵所需扬程）：
H消 =Hxh+H1+H2
Hxh — 最不利消火栓的栓口压力（ KPa）；
H1 — 消防引入管起点（或贮水池最低水位）
与最不利消火栓的高差 × 10；
H2— 最不利消防管路中的水头损失（ KPa） 。
例：商店消火栓管网流量分配
（用水量 15L/s，最不利立管 10L/s，次
不利立管 5L/s）
5L/s
10L/s15L/s
三、消防水池、水箱的贮水容积
1、消防水池
低层建筑 贮存 1小时消防用水量
高层建筑 贮存 2~3小时消防用水量
2、消防水箱
贮存 10分钟火灾初期建筑自救水量
计算公式：
V= （ 60× q消防 × T） /1000 （立方米）
T — 消防用水时间（分钟）；
q消防 —消防用水量（消火栓 +自喷）。
§ 4-4 自动喷水灭火系统及布置
一、自喷系统种类、功能、组成和适用范围
1、种类
根据管网工作特点分为：
湿式自动喷水灭火系统
干式自动喷水灭火系统
预作用喷水灭火系统
雨淋喷水灭火系统
水幕系统
2、功能
自动开启喷头洒水灭火
并给出火警信号
3、组成
洒水喷头 a）按释放机构分 b）按用途分
c）按安装方法分
洒水管网
控制信号阀（也称报警阀，设有延迟器）
报警装置, a）水流指示器
b）水力警铃
c）压力开关（电动警铃）
d）感烟、感光装置
水源
4、基本工作流程
图 4-9（ b）
5、适用范围
（ 1）火灾危险性较大，起火蔓延很快
的场所；
（ 2）容易自燃，同时无人管理的仓库；
（ 3）对消防要求较高的建筑或个别房
间。
三、喷头和管网的布置
1、喷头的布置
喷头布置间距：
正方形布置,X=B=2Rcos45°
长方形布置,（ A2 +B 2 ） 1/2 ≤2R
喷头布置的一般要求：
（附录 4-4）
2、管网的布置
（ 1）管网布置形式
侧边布置
中央布置
（ 2）管道负荷
a、每根配水支管或配水管的管径均不应小于
25mm；
b、配水支管上的喷头数应符合下列要求：
轻危险级和普通危险级建筑物不应超过 8个；
严重危险级建筑物不应超过 6个。
（ 3）管道排水
喷水系统的管道应设有不小于 0.002的
坡度坡向立管，以便泻空。
配水干管
主配水管
配水支管
配水立管
供水管
管段名称
§ 4-5 自动喷水灭火系统的水力计算
水力计算方法：
（ 1）作用面积法（自学）
（ 2）特性系数法
1、自喷系统的总用水量（表 4-14）
水箱供水,贮存在屋顶水箱中，用于火灾初
期建筑自救（ 10分钟）。
贮水池供水,贮存在消防水池中，由水泵送
往管网。
2、自喷系统的管网水力计算
（ 1）用经验法确定管径
根据管段上喷头数目确定管径
4002751601004020105321最多喷
头数
（个）
20015012510080705040322520管径
（ mm）
根据管段上喷头数目确定管径
（ 2）最不利供水时的流量分配
从系统设计最不利点喷头开始，沿程计算
各喷头的压力、喷水量和管段的累积流量、水
头损失，直至某管段累积流量达到设计流量为
止。此后的管段中流量不再累计，仅计算水头
损失。
最不利点
（ H1=5mH20）
支管流量分配公式
喷头出流量 q =k（ H） 1/2
K：喷头流量系数
（玻璃球喷头 K=0.133）
H：喷头处水压（ KPa）
设管路 1-5- 6为管路 Ⅰ, a-d – 6为管路 Ⅱ
管路 Ⅰ, q 1=k（ H1） 1/2
q 2=k（ H2） 1/2, H2= H1+∑h1-2
5
c
1234
bd6
7
8
Ⅰ
Ⅱ
a
末端 4个喷头及作用
面积
q 3=k（ H 3） 1/2, H3= H2+∑h2-3
q 4=k（ H 4） 1/2, H4= H3+∑h3-4
Q4-5 = q 1 + q 2 +q 3 + q 4
h 4-5 = A4-5 L4-5 Q4-5 2 （ 1）
H 5 = H 4 + h 4-5,H 6 = H 5+ h 5-6
对于管路 Ⅱ,
h d-6 = Ad-6 Ld-6 Qd-6 2 = H 6 - H d （ 2）
假设管路 Ⅰ 和管路 Ⅱ 的水力条件相同,即
A4-5 = Ad-6, L4-5 =Ld-6
则有 h 4-5 / h d-6 = Q4-5 2 / Qd-6 2
5
c
1234
bd6
7
8
Ⅰ
Ⅱ
a
Qd-6 = Q4-5（ h d-6 / h 4-5） 1/2
= Q4-5（ H6 -Hd / H5 –H4） 1/2
= Q4-5（ H6 / H5 ） 1/2 （根据经验）
= Q5-6（ H6 / H5 ） 1/2 （ 3）
（ 3）式说明：
在节点 6处流量发生分支时，不是在 管路 Ⅰ 和
管路 Ⅱ 中均匀分配的，管路 Ⅱ 的流量是管路 Ⅰ 的
流量的 （ H6 / H5 ） 1/2 倍。
因此 Q6-7 = Q5-6 [1+（ H6 / H5 ） 1/2]
同理 Q7-8 = Q6-7 [1+（ H7 / H6 ） 1/2]
Q8-9 = Q7-8 [1+（ H8/ H7 ） 1/2]
以此类推。直至某管段的流量达到（超过）系
统的流量规定值，后面管段的流量不再累加（维
持不变）。
3、流速和喷水强度的校核
A 流速校核
V≤5m/s（个别情况下支管流速 ≤ 10m/s）
B 喷水强度校核
管网末端 4个喷头作用面积内的喷水强度需
满足表 4-14的规定。
4,计算最不利管路的水头损失
沿程水头损失 ∑h=ALQ 2
局部水头损失 按 20%∑h估算 。
5,系统（引入管或消防水泵处）所需 压力
HPB = HP + HPJ + ∑hP + HKP
HP, 最不利洒水喷头的流出水头；
HPJ, 引入管起点（贮水池最低水位）至
最不利点的高差；
∑hP,最不利管路的水头损失；
HKP,水流通过报警阀的水头损失（参看
设计手册）。
6、自动喷洒灭火系统的设计步骤
（ 1）根据建筑要求进行喷头和洒水管网的布置，绘
制平面图和系统图；
（ 2）确定洒水管网的各段管径；
（ 3）选择最不利管路（或最不利作用面积），用特
性系数法（或作用面积法）进行流量分配；
（ 4）计算最不利管路中的水头损失；
（ 5）校核流速及喷水强度；
（ 6）计算（校核）自喷系统所需压力，选择消防泵。
§ 4-6 高层建筑的消防系统
? 一、技术要求
? 与低层建筑相比，火灾危险性较大
? 24m≤H≤50m,,自救, +―外救,
? H≥50m,完全依靠, 自救
二、技术措施
1、消防系统的分类和选择
（ 1）常高压和临时高压给水系统
（ 2）区域集中消防给水系统和独立
消防给水系统
（ 3）消火栓系统和自动喷水灭火系统
2、消防给水方式
（ 1）分区和不分区给水方式
消防给水系统的分区标准
（ 2）消防高位水箱的设置
设置条件和安装高度要求
3、消防给水系统的设置
（ 1）贮水池的设置
（ 2）消防卷盘
（ 3）消火栓设备
（ 4）水泵接合器的设置
（ 5）栓口压力和减压装置
§ 4-7 其他固定灭火设施简介
1,干粉灭火系统
2、泡沫灭火系统
3、卤代烷灭火系统
4、二氧化碳灭火系统
（自学）
下一步
? 总结对听众的要求
? 总结您要进行的工作
§ 4-1 建筑消防概述
建筑消防分类：
1、按建筑高度分：
低层建筑消防
高层建筑消防
2、按消防设备分：
消火栓系统
自动喷洒灭火系统
卤代烷灭火系统
二氧化碳灭火系统
泡沫灭火系统
§ 4-2 消火栓给水系统
一、设置条件
按, 建筑设计防火规范, 执行
（ P50～ 51）
二、消火栓系统的组成与供水方式
１、组成
（ 1）水枪 （ 2）水龙带 （ 3）消火栓
（ 4）水泵接合器 （ 5）消防管道
（ 6）消防水池 （ 7）消防水箱
2、消防给水方式
（ 1）简单消防系统
（ 2）设水箱的消防系统
（ 3）设水泵、水箱的消防系统
三、消火栓系统的布置
１、设置原则
保证所要求的水柱股数同时
到达室内任何角落
２、消火栓保护半径和充实水柱长度
Ｒ ｆ ＝ｌ ｄ ＋ｌ ｓ
３、消火栓设置间距 ｌ ｆ
（ａ）单排单股 （ｂ）单排双股
（ｃ）双排单股 （ｄ）双排双股
４、消火栓设置注意事项
５、管道布置方法
§ 4-3 消火栓系统的水力计算
水力计算的基本内容：
1、选择消火栓并确定栓口压力
2、确定消防管网的管径
3、消防水压校核及消防泵的选择
一、消火栓口所需的水压
Hxh = Hq + hd + Hk
Hq — 水枪喷嘴处的压力（ kPa）；
hd — 水带的水头损失（ kPa）；
Hk — 栓口水头损失，按 20 kPa计。
1,Hq 的计算：
Hq =α f× Hm× 10/（ 1- φ × α f× Hm）
Hm — 充实水柱长度（ m）（表 4-3）；
α f — 实验系数（表 4-7）；
φ — 与喷嘴口径有关的系数。
2,hd的计算：
hd = Az Ld qxh2
Az — 水带阻力系数（表 4-10）；
Ld — 水带长度,m；
qxh — 水枪射流量,L/s。
qxh = （ BHq） 1/2
B — 水枪水流特性系数（表 4-8）；
Hq— 水枪喷嘴处压力。
二、管网水力计算步骤
1、根据规范要求（附录 4-2）进行流量分配，查
水力计算表,确定立管和干管管径；
消防管道的经济流速范围：
1.4~1.8m/s（小于 2.5m/s）
2、选择最不利管路和最不利消火栓；
3、计算最不利管路的水头损失；
4、校核消防水压（或确定消防泵所需扬程）：
H消 =Hxh+H1+H2
Hxh — 最不利消火栓的栓口压力（ KPa）；
H1 — 消防引入管起点（或贮水池最低水位）
与最不利消火栓的高差 × 10；
H2— 最不利消防管路中的水头损失（ KPa） 。
例：商店消火栓管网流量分配
（用水量 15L/s，最不利立管 10L/s，次
不利立管 5L/s）
5L/s
10L/s15L/s
三、消防水池、水箱的贮水容积
1、消防水池
低层建筑 贮存 1小时消防用水量
高层建筑 贮存 2~3小时消防用水量
2、消防水箱
贮存 10分钟火灾初期建筑自救水量
计算公式：
V= （ 60× q消防 × T） /1000 （立方米）
T — 消防用水时间（分钟）；
q消防 —消防用水量（消火栓 +自喷）。
§ 4-4 自动喷水灭火系统及布置
一、自喷系统种类、功能、组成和适用范围
1、种类
根据管网工作特点分为：
湿式自动喷水灭火系统
干式自动喷水灭火系统
预作用喷水灭火系统
雨淋喷水灭火系统
水幕系统
2、功能
自动开启喷头洒水灭火
并给出火警信号
3、组成
洒水喷头 a）按释放机构分 b）按用途分
c）按安装方法分
洒水管网
控制信号阀（也称报警阀，设有延迟器）
报警装置, a）水流指示器
b）水力警铃
c）压力开关（电动警铃）
d）感烟、感光装置
水源
4、基本工作流程
图 4-9（ b）
5、适用范围
（ 1）火灾危险性较大，起火蔓延很快
的场所；
（ 2）容易自燃，同时无人管理的仓库；
（ 3）对消防要求较高的建筑或个别房
间。
三、喷头和管网的布置
1、喷头的布置
喷头布置间距：
正方形布置,X=B=2Rcos45°
长方形布置,（ A2 +B 2 ） 1/2 ≤2R
喷头布置的一般要求：
（附录 4-4）
2、管网的布置
（ 1）管网布置形式
侧边布置
中央布置
（ 2）管道负荷
a、每根配水支管或配水管的管径均不应小于
25mm；
b、配水支管上的喷头数应符合下列要求：
轻危险级和普通危险级建筑物不应超过 8个；
严重危险级建筑物不应超过 6个。
（ 3）管道排水
喷水系统的管道应设有不小于 0.002的
坡度坡向立管，以便泻空。
配水干管
主配水管
配水支管
配水立管
供水管
管段名称
§ 4-5 自动喷水灭火系统的水力计算
水力计算方法：
（ 1）作用面积法（自学）
（ 2）特性系数法
1、自喷系统的总用水量（表 4-14）
水箱供水,贮存在屋顶水箱中，用于火灾初
期建筑自救（ 10分钟）。
贮水池供水,贮存在消防水池中，由水泵送
往管网。
2、自喷系统的管网水力计算
（ 1）用经验法确定管径
根据管段上喷头数目确定管径
4002751601004020105321最多喷
头数
（个）
20015012510080705040322520管径
（ mm）
根据管段上喷头数目确定管径
（ 2）最不利供水时的流量分配
从系统设计最不利点喷头开始，沿程计算
各喷头的压力、喷水量和管段的累积流量、水
头损失，直至某管段累积流量达到设计流量为
止。此后的管段中流量不再累计，仅计算水头
损失。
最不利点
（ H1=5mH20）
支管流量分配公式
喷头出流量 q =k（ H） 1/2
K：喷头流量系数
（玻璃球喷头 K=0.133）
H：喷头处水压（ KPa）
设管路 1-5- 6为管路 Ⅰ, a-d – 6为管路 Ⅱ
管路 Ⅰ, q 1=k（ H1） 1/2
q 2=k（ H2） 1/2, H2= H1+∑h1-2
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Ⅰ
Ⅱ
a
末端 4个喷头及作用
面积
q 3=k（ H 3） 1/2, H3= H2+∑h2-3
q 4=k（ H 4） 1/2, H4= H3+∑h3-4
Q4-5 = q 1 + q 2 +q 3 + q 4
h 4-5 = A4-5 L4-5 Q4-5 2 （ 1）
H 5 = H 4 + h 4-5,H 6 = H 5+ h 5-6
对于管路 Ⅱ,
h d-6 = Ad-6 Ld-6 Qd-6 2 = H 6 - H d （ 2）
假设管路 Ⅰ 和管路 Ⅱ 的水力条件相同,即
A4-5 = Ad-6, L4-5 =Ld-6
则有 h 4-5 / h d-6 = Q4-5 2 / Qd-6 2
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Ⅰ
Ⅱ
a
Qd-6 = Q4-5（ h d-6 / h 4-5） 1/2
= Q4-5（ H6 -Hd / H5 –H4） 1/2
= Q4-5（ H6 / H5 ） 1/2 （根据经验）
= Q5-6（ H6 / H5 ） 1/2 （ 3）
（ 3）式说明：
在节点 6处流量发生分支时，不是在 管路 Ⅰ 和
管路 Ⅱ 中均匀分配的，管路 Ⅱ 的流量是管路 Ⅰ 的
流量的 （ H6 / H5 ） 1/2 倍。
因此 Q6-7 = Q5-6 [1+（ H6 / H5 ） 1/2]
同理 Q7-8 = Q6-7 [1+（ H7 / H6 ） 1/2]
Q8-9 = Q7-8 [1+（ H8/ H7 ） 1/2]
以此类推。直至某管段的流量达到（超过）系
统的流量规定值，后面管段的流量不再累加（维
持不变）。
3、流速和喷水强度的校核
A 流速校核
V≤5m/s（个别情况下支管流速 ≤ 10m/s）
B 喷水强度校核
管网末端 4个喷头作用面积内的喷水强度需
满足表 4-14的规定。
4,计算最不利管路的水头损失
沿程水头损失 ∑h=ALQ 2
局部水头损失 按 20%∑h估算 。
5,系统（引入管或消防水泵处）所需 压力
HPB = HP + HPJ + ∑hP + HKP
HP, 最不利洒水喷头的流出水头；
HPJ, 引入管起点（贮水池最低水位）至
最不利点的高差；
∑hP,最不利管路的水头损失；
HKP,水流通过报警阀的水头损失（参看
设计手册）。
6、自动喷洒灭火系统的设计步骤
（ 1）根据建筑要求进行喷头和洒水管网的布置，绘
制平面图和系统图；
（ 2）确定洒水管网的各段管径；
（ 3）选择最不利管路（或最不利作用面积），用特
性系数法（或作用面积法）进行流量分配；
（ 4）计算最不利管路中的水头损失；
（ 5）校核流速及喷水强度；
（ 6）计算（校核）自喷系统所需压力，选择消防泵。
§ 4-6 高层建筑的消防系统
? 一、技术要求
? 与低层建筑相比，火灾危险性较大
? 24m≤H≤50m,,自救, +―外救,
? H≥50m,完全依靠, 自救
二、技术措施
1、消防系统的分类和选择
（ 1）常高压和临时高压给水系统
（ 2）区域集中消防给水系统和独立
消防给水系统
（ 3）消火栓系统和自动喷水灭火系统
2、消防给水方式
（ 1）分区和不分区给水方式
消防给水系统的分区标准
（ 2）消防高位水箱的设置
设置条件和安装高度要求
3、消防给水系统的设置
（ 1）贮水池的设置
（ 2）消防卷盘
（ 3）消火栓设备
（ 4）水泵接合器的设置
（ 5）栓口压力和减压装置
§ 4-7 其他固定灭火设施简介
1,干粉灭火系统
2、泡沫灭火系统
3、卤代烷灭火系统
4、二氧化碳灭火系统
（自学）
下一步
? 总结对听众的要求
? 总结您要进行的工作
