第二章 建筑消防给水系统第一节 低层建筑消火栓给水系统一、消火栓给水系统的设置原则
1,H < 24m 的厂房、库房、办公楼。
2、超过 800座位的影剧院、俱乐部,超过 1200座位的礼堂、体育馆。
3、体积超过 5000m3的火车站、码头、机场、商场、
教学楼、医院。
4、超过 7层的单元住宅,超过 6层的塔式、通廊式住宅,底层设有商业网点的单元式住宅。
5、超过 5层或体积超过 10000m3的其他建筑。
6、国家级文物保护单位的古建筑。
第二章 建筑消防给水系统第一节 低层建筑消火栓给水系统二、室内消火栓系统的组成
1、组成水枪、水带、消火栓、消防管道、水源
2、类型
( 1)无加压泵和水箱的消火栓系统
( 2)设有水箱的消火栓系统
( 3)设有消防泵和水箱的消火栓系统三、消火栓的布置
1、布置原则
2、布置间距
( 1)消火栓的保护半径
R = Ld + Ls (2—— 1)
式中,R—— 消火栓的保护半径,m
Ld—— 水带长度,m,折减系数 0.8~ 0.9
Ls—— 水枪充实水柱在平面上的投影长度,m
S 1
D:\课程建设消火栓.swf
( 2)消火栓的布置间距单排单水柱,————
S1 = 2? R2 -b2 (2—— 2)
式中,S1 —— 消火栓的布置间距,m
b—— 消火栓最大保护宽度,m
单排双水柱,————
S 2 =? R2 -b2 (2—— 3)
0,7R 1,4R 1,4R 1,4R 0,7R
多排布置:
—S
n =? 2 R=1.41R (2—— 4)
(2R)2 = 2 S 2
四、室内消防用水量及充实水柱长度
1、消防用水量
2、消防水箱的消防贮水量 当 Q ≤ 25 L/s 时,V ≤ 12m3
贮存 10min消防用水量 当 Q > 25 L/s 时,V ≤ 18m3
0,6R 0,8R
2 S=R+b
R2=S2+b2=S2+(2S-R) 2
=5S2- 4SR+R2 5S = 4R
S=0.8R b=2S-R=0.6R
建筑物名称 高度、层教、体积或座位数消火栓用水量
( L / S )
同时使用水枪数量
(支)
每支水枪最小流量
( L / S )
每根竖管最小流量
( L / S )
厂房高度 ≤ 24 m,体积 ≤ 1 0 0 0 0 m
3
高度 ≤ 2 4 m,体积> 1 0 0 0 0 m
3
5
10
2
2
2,5
5
5
10
科研修、试验楼 高度 ≤ 24 m,体积 ≤ 1 0 0 0 0 m
3
高度 ≤ 2 4 m,体积 ≤ 1 0 0 0 0 m
3
10
15
2
3
5
5
10
10
库房 高度 ≤ 2 4 I n,体积 ≤ 5 0 0 0 m
3
高度 ≤ 2 4 m,体积> 5 0 0 0 m
3
5
10
1
2
5
5
5
10
车站、码头、机杨建筑物和展览馆等
5 0 0 1 ~ 2 5 0 0 0 m
3
2 5 0 0 1 ~ 5 0 0 0 0 m
3
> 5 0 0 0 0 m
3
10
15
20
2
3
4
5
5
5
10
10
15
商店、病房楼、教学楼等
5 0 0 1 ~ 1 0 0 0 0 m
3
1 0 0 0 0 1 ~ 2 5 0 0 0 m
3
> 2 5 0 0 0 m
3
5
10
15
2
2
3
2,5
5
5
5
10
10
剧院、电影院、俱乐部、礼堂、体育馆等
8 0 1 ~ 1200 个
2 101 ~ 5 0 0 0 个
5 0 0 1 ~ 1 0 0 0 0 个
> 1 0 0 0 0 个
10
15
20
30
2
3
4
6
5
5
5
5
10
10
15
15
住宅 7 ~ 9 层 5 2 2,5 5
其他建筑 ≥ 6 层或体积 ≥ 1 0 0 0 0 m
3
15 3 5 10
国家级文物保护单位的重点砖木、木结构的古建筑体积 ≤ 1 0 0 0 0 m
3
体积> 1 0 0 0 0 m
3
20
25
4
5
5
5
10
15
3、消防水池的消防贮水量
Vg=3.6(Qf-QL)Tx ( 2—— 5)
式中,Vg—— 消防用水量,m3
Qf—— 室内,室外消防用水总量,L/s
QL—— 水池连续补充水量,L/s
Tx—— 火灾延续时间,h
灭 火 对 象火灾延续时间 ( h )
居住区、工厂、下成类食库甲、乙、两类物品仓库、可燃气体贮罐和煤、焦炭露天堆场易燃、可燃材料露天、半露天堆场甲、乙、两类液体贮罐:
1,浮项罐、地下和半地下固定顶立式罐、覆土贮罐和直径不超过 20m 的地上固定顶立式罐
2,直径超过 20m 的地上固定顶立式罐液化石油气贮罐
2
3
6
4
6
6
4、充实水柱长度
H1-H2H
m= ——— ( 2—— 6)sinα
式中,Hm—— 水枪充实水柱,m
H1—— 最高着火点离地面高度,m
H2—— 水枪喷嘴离地面的高度,m
α —— 水枪射流的上倾角,α=45 °
五、消火栓口所需压力及实际消防流量计算
1、消火栓口所需压力
Hxh= HL + hd ( 2—— 7)
式中,Hxh—— 消火栓口压力,kPa
HL—— 水枪喷嘴造成充实水柱所需压力,kPa
hd—— 水流通过水带的损失,kPa
不考虑空气阻力时:
v2H
q = —— ( 2—— 8)2g
有空气阻力:
Hf=Hq-?H 或?H = Hq- Hf ( 2—— 9)
λ v2 K1 ·v2 K1
H = —— ·— ·L = ——— ·Hf = — ·Hq ·Hf ( 2—— 10)d
f 2g df ·2g df
式中,Hd—— 不考虑空气阻力时的射流高度,m
K1—— 由实验确定的系数
df—— 水枪喷口直径,m
K1 Hq Hf设 —— =? H
f = ———— 或 Hq = ———— ( 2—— 11)d
f 1+? Hq 1-? Hf
0.25? = ——————
df +(0.1 df)3
Hf =α f Hm ( 2—— 12)
d f ( m m ) 13 16 19
0,0 1 6 5 0,9 1 2 4 0,0 0 9 7H m ( m m ) 6 8 10 12 16
α f 1,1 9 1,1 9 1,2 0 1,2 1 1,2 4α
f Hm H
q = ———— ( 2—— 13)1-α
f? Hm
hd = AZ Ld q2Xh ( 2—— 14)
式中,Ld —— 水带长度,m
AZ—— 水带阻力系数水带直径 ( mm ) 50 65 90
帆布、嘛织水带 A Z 0,0 1 5 0 1 0,0 0 4 3 0 0,0 0 1 5 0
衬织水带 A Z 0,0 0 6 7 7 0,0 0 1 7 2 0,0 0 0 7 5
K1
Hq - Hf = — ·Hq ·Hf ( 2—— 10)d
fH
q HfH
f = ————— 或 Hq = —————K
1 K11+ —— H
q 1- —— Hf d
f df
式中,Hm —— 充实水柱长度,m
Hf—— 垂直射流高度,m
α f—— 实验系数,
α f =1.19+80(0.01Hm )4
2、实际射流流量
π df2 ———— ——
qxh =μ ——? 2gHq=0.003477μ df2?Hq4
水枪喷口直径 d f ( m m ) 13 16 19 22
B 0,3 4 6 0,7 9 3 1,5 7 7 2,8 3 6
13 16 19充实水柱
( m ) H q ( m H 2 O) q xh ( L / s ) H q ( m H 2 O) q xh ( L / s ) H q ( m H 2 O) q xh ( L / s )
6
8
10
12
14
16
8,1
1 1,2
1 4,9
1 9,1
2 3,9
2 9,7
1,7
2,0
2,3
2,6
2,9
3,2
7,8
1 0,7
1 4,1
1 7,7
2 1,8
2 6,5
2,5
2,9
3,3
3,8
4,2
4,6
7,7
1 0,4
1 3,6
1 6,9
2 0,6
2 4,7
3,5
4,1
4,5
5,2
5,7
6,2
或 q2xh =0.0000121 μ 2 df4 Hq 设 kf =0.0000121 df4
B = kfμ 2 q2xh =B Hq
————q
xh =? B Hq ( 2—— 15)
式中,qxh —— 水枪喷口的射流量,L/s B —— 水流特性系数
df —— 水枪喷口直径,m μ —— 流量系数,μ = 0.1
消火栓?10,Q? 15 L/S时:设 2条进水管,环壮管网立管 d≦ 50mm 共用管道校核消防时最大秒流量 v≧ 2.5m/s
消防水箱安装高度,H=Hq+hd+Hg ( 2—— 16)
消防水泵扬程,Hb=Hq+hd+Hg+ Hz ( 2—— 17)
式中,Hg—— 管网压力损失,kPa或 mH2O
Hb—— 消防水泵扬程,kPa或 Mh2o
七、消防水箱和消防水池的设置
1、室内消防水箱
Q? 15 L/S,压力不足时:设气压罐等增压设施
2、消防水池
Q? 25 L/S时:设消防水池,取水口距保护建筑 ≦ 15m
保护半径 ≧ 150m,消防车吸水高度 ≧ 6m
六、消防管道设计及计算
1、消防管道设计八、消防水泵和水泵接合器的设置
1、消防水泵
2、水泵接合器
H = H0 -( Z + hsb+?h + hd + Hq) ( 2—— 18)
式中,H—— 计算层消火栓处的剩余压力值,kPa或 mH2O
H0—— 按最不利点确定的消防水压,kPa或 Mh2o
Z—— 计算层消火栓与室外地坪的标高差,m
hsb—— 消防时水表的水头损失,kPa或 mH2O
h—— 计算管道的总水头损失,kPa或 mH2O
九、消火栓处节流孔板的设置
v2H =? —— (2—— 19)
2g
式中,V—— 水流通过孔板后的流速,m/s
—— 孔板局部阻力系数
D2 (1.1- d2/D2 )? =[1.75———————— -1] (2—— 20)
d2 (1.175- d2/D2 )
式中,D—— 消防管内径,mm
d —— 孔板孔径,mm
第二节 高层建筑室内消火栓系统一、高层建筑消防的特点二、高层建筑消火栓系统的分类
1、按服务范围分独立分散的消防给水系统区域集中的消防给水系统
2、按高度分不分区消防给水系统分区消防给水系统串联分区、并联分区三、室内消防给水管网四、室内及屋顶消火栓五、消防水箱及消防水池六、消防水泵室内消防设计流量
( L/ s)
最不利竖管出水枪数
(支)
相邻竖管出水枪数
(支)
次相邻竖管出水枪数
(支)
10
20
25
30
40
2
2
3
3
3
2
2
3
3 2
七、高层建筑消火栓系统计算
1、消防用水量
2、充实水柱长度
3、管道水力计算第三节 闭式自动喷水灭火系统一、系统分类在喷水管网中充满有压的水,发生火灾时,闭式喷头的闭锁装置脱落,水自动喷出,发出报警信号。
平时在喷水管网中充满有压空气,
只在报警阀前的喷水管网中充满有压的水,发生火灾时,先排出空气后,再自动喷水。
喷水管网中在冬季充满有压的空气;在温暖季节充满有压的水。适用于可能冰冻但不采暖的建筑。
平时在管网中充满有压或无压气体,发生火灾时,火灾探测器在喷头开启前启动预作用阀门向管网充水,当喷头闭锁脱落后喷水灭火。
室内发生火情喷头动作喷水水流指示器动作湿式报警阀动作压力开关报警消防控制室启动消防泵值班室服务台末端试验装置水力警铃报警报告传递指令
1、湿式喷水灭火系统
2、干式喷水灭火系统
3、干湿式喷水灭火系统
4、预作用式喷水灭火系统
D:\课程建设自动喷洒过程.swf
二、闭式喷头
1、闭式喷头的种类喷水口 感温元件 (易熔合金、玻璃瓶) 溅水盘
2、喷头布置建筑物危险等级最大保护面积
( m
2

最大水平间距
( m
2

与墙柱最大间距
( m
2

生产 8,0 2,8 1,4
严重危险级贮存 5,4 2,3 1,1
中危险级 1 2,5 3,6 1,8
轻危险级 2 1,0 4,6 2,3
三、报警阀湿式 干式 干湿式 预作用式水流指示器 延时器
D:\课程建设 喷头.swf D:\课 程 建 设 报 警 阀,swf
D:\课 程 建 设 消 防 喷 头,swf
D:\课程建设自动喷洒过程.swf
四、管道与报警阀的布置五、消防给水
(二)喷头出水量和管道水头损失计算
1、喷头出水量 —
q = K? H (2—— 20)
式中,q—— 喷头出水量,L/s
H—— 喷头处水压力,mH2O
K—— 喷头流量特性系数,玻璃管喷头 K=0.42
2、管道水头损失
h1=ALQ2 (2—— 21)
式中,h1—— 计算管段沿程损失,mH2O
A—— 管道比阻值,见 2—— 17表
L—— 计算管段长度,m
Q—— 计算管段流量,L/s
局部损失按沿程损失的 20%计算危险等级设计喷水强度
( L /m in? m
2

作用面积
( m
2

喷头工作压力
( Pa )
设计喷水量
( L /s )
生产 10,0 3 0 0 9,8 × 10
4
50
严重危险级贮存 1 5,0 3 0 0 0 9,8 × 10
4
65
中危险级 60 2 0 0 9,8 × 10
4
20
轻危险级 3,0 1 8 0 9,8 × 10
4
9,0
六、水力计算
(一)消防用水量和水压式中,QS—— 管道设计流量,L/s
QL—— 理论流量,L/s,
喷水强度与作用面积的乘积
(三)管道的设计流量
QS=( 1.15~1.30) QL
q6=Q6-5+Q6-d=Q5-4+Q6-d
——K
gⅠ = Q5-4 /?H5——
KgⅡ = Q6-d /?H6
KgⅠ = KgⅡ
—— ——
Q5-4 /? H5 = Q6-d /? H6
——— —————Q
6-d = Q5-4? H6/ H5 = Q6-5? H6/ H5
————
q6= Q6-5 (1+? H6/ H5 )
(四)管径的确定和流速规定管径 ( mm ) 20 25 32 40 50 70 80 100 125 150 200
最多喷头数 (个) 1 2 3 5 10 20 (15) 40 (30) 100 160 275 400
V= Kc Q (2—— 24)
式中,V—— 流速,m/s
Q—— 流量,L/s
Kc—— 流速系数,m/L
(五)喷水灭火系统所需压力计算
Hpb=Hp+Hpj+?hp+Hkp (2—— 25)
式中,Hpb—— 供水管或消防泵处计算压力,mH2O
Hpb—— 最不利喷头喷水工作压力,一般 5~10 Mh2o
Hpb—— 最不利喷头与贮水池间几何高差,m
hp —— 计算管道总水头损失,m
Hkp —— 报警阀压力损失,m
(六)水力计算步骤第四节 开式自动喷水灭火系统一、系统的组成
1、传动系统 2、控制系统 3、灭火系统
D:\课程建设隔膜式雨淋阀.swf
二、系统的主要部件
(一)雨淋阀
(二)火灾探测传动系统
1、带易熔锁封的钢丝绳传动控制系统
2、带闭式喷头的传动控制系统
(三)喷水器
(一)管网与喷头的布置
(二)水力计算
1、传动管网管径的确定充水传动管 d=25mm
装喷头的充气传动管 d=15mm
2、喷头出流量计算
——Q = K? H ( 2—— 26)
——Q =?BH
3、淋水管直径的估算第五节 其他几种灭火系统简介一,蒸汽灭火系统二、水喷雾灭火系统三、卤代烷灭火系统三、开式自动喷水灭火系统的设计与计算