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1、消防给水排水工程第1章 消防给水排水工程基本知识 第2章 消火栓系统第3章 自动喷水灭火系统第4章 雨淋灭火及水幕系统第5章 水喷雾灭火系统第6章 泡沫及泡沫联用灭火系统第7章 气体灭火系统第8章 干粉灭火系统及灭火器第9章 消防炮与自动跟踪定位射流灭火系统第10章 消 防 排 水大型公共建筑消防给水排水工程实例附 录第1章 消防给水排水工程基本知识1.1 火灾与灭火1.2 建筑给水系统的组成及分类1.3 建筑给水系统的水压计算及给水方式1.4 水泵、储水池及水箱1.5 消防给水常用管材及连接方式1.6 消防给水管道的布置与敷设1.1 火灾与灭火1.1.1 火灾1.1.2 灭火1.1.1 火灾
2、1.燃烧条件2.火灾分类1.燃烧条件(1)可燃物：凡是能与空气中的氧或其他氧化剂起燃烧化学反应的物质称为可燃物。 (2)氧化剂：指能帮助和支持可燃物燃烧的物质，即能与可燃物发生氧化反应的物质称为氧化剂。 (3)温度(引火源)：指供给可燃物与氧或助燃剂发生燃烧反应的能量来源。2.火灾分类(1)A类火灾：指固体物质火灾。(2)B类火灾：指液体火灾或可熔化固体物质火灾。(3)C类火灾：指气体火灾。(4)D类火灾：指金属火灾。(5)E类火灾(带电火灾)：指带电物体的火灾。(6)F类火灾：动植物油火灾，动植物油着火后其燃点降低，很容易复燃。1.1.2 灭火根据燃烧的基本条件，任何可燃物发生燃烧或持续燃烧
3、都必须具备燃烧的必要条件和充分条件。因此，火灾发生后，灭火就是破坏燃烧条件、使燃烧反应终止的过程。灭火的基本原理可以归纳 为4种，即冷却、窒息、隔离和化学抑制。前三种灭火原理主要是物理过程，而化学抑制属于化学过程。不论是使用灭火剂还是 通过其他机械方式来灭火，都是利用上述4种原理中的一种或多种结合来实现的。由于使用灭火剂灭火效率高、灭火迅速、危险小、容易实现自动控制等优点，建筑火灾中广泛使用灭火剂灭火。常见的灭火剂包括：水灭火剂、气体灭火剂、泡沫灭火剂、干粉灭火剂。1.2 建筑给水系统的组成及分类1.2.1 建筑给水系统的组成1.2.2 建筑给水系统的分类1.2.1 建筑给水系统的组成1.引入
4、管2.给水管道3.给水附件4.给水设备5.配水设施1.引入管引入管指从室外给水管网的接管点引至建筑物内的管段，一般又称进户管，是室外给水管网与室内给水管网之间的联络管段。引入管段上一般设有水表、阀门等附件。对于高层建筑消防来说，一般引入管连接消防水池，由消防水泵从消防水池吸水供应建筑内的消防用水。2.给水管道(1)干管：又称总干管，是将水从引入管输送至建筑物各区域的管段。 (2)立管：又称竖管，是将水从干管沿垂直方向输送至各楼层、各不同标高处的管段。 (3)支管：又称分配管，是将水从立管输送至各房间内的管段。(4)分支管：又称分配管，是将水从支管输送至各用水设备处的管段。2.给水管道图1-1
5、给水系统管网示意图3.给水附件(1)截止阀，如图1-2a所示，关闭严密，但水流阻力较大，因局部阻力系数与管径成正比，故只适用于管径不大于50mm的管道上。 (2)闸阀，如图1-2b所示，全开时水流直线通过，水流阻力小，宜在管径大于50mm的管道上采用，但水中杂质落入阀座后容易产生磨损和漏水。 (3)蝶阀，如图1-2c所示，阀板在90翻转范围内可起调节、节流和关闭作用，操作扭矩小，启闭方便，结构紧凑，体积小。 (4)止回阀，用以阻止管道中水的反向流动。(5)液位控制阀，用以控制水箱、水池等储水设备的水位，以免溢流。3.给水附件(6)液压水位控制阀，如图1-2i所示，水位下降时阀内浮筒下降，管道内
6、的压力降阀门密封面打开，水从阀门两侧喷出，水位上升，浮筒上升，活塞上移，阀门关闭，停止进水，克服了浮球阀的弊病，是浮球阀的升级换代产品。 (7)安全阀，是保安器材，为避免管网、用具或密封水箱超压破坏，需安装此阀，一般有弹簧式、杠杆式两种，分别如图1-2j、k所示。 (8)减压阀，是通过调节将进口压力减至某一需要的出口压力，并依靠介质本身的能量，使出口压力自动保持稳定的阀门。图1-2 各类阀门 a)截止阀 b)闸阀 c)蝶阀 d)旋启式止回阀 e)升降式止回阀 f)消声止回阀 g)梭式止回阀 h)浮球阀 i)液压水位控制阀 j)弹簧式安全阀 k)杠杆式安全阀3.给水附件4.给水设备给水设备主要包
7、括建筑内的增压和储水设备，当市政自来水压力不能满足建筑物实际使用压力时，给水系统用于升压、稳压、储水和调节的设备，包括水泵、水池、水箱、吸水井、气压给水设备等，消防给水系统中水泵和水池是极为常用的设备。5.配水设施配水设施是建筑内生活、生产和消防给水系统管网的终端用水点上的设施，如生活给水系统的配水设施主要是指卫生器具的给水配件或配水嘴；生产给水系统的配水设施主要是指生产工艺有关用水设备；消防给水系统的配水设施有室内消火栓、消防水炮、消防软管卷盘、自动喷水灭火系统的各种喷头等。1.2.2 建筑给水系统的分类1.生活给水系统2.生产给水系统3.消防给水系统1.生活给水系统生活给水系统按照供水水质
8、又可分为生活饮用水系统、直饮水系统和杂用水系统。生活饮用水系统包括洗潄、沐浴等用水；直饮水系统包括纯净水、矿泉水等用水；杂用水系统包括冲厕、浇灌花草等用水。生活给水系统的水质必须严格符合国家生活饮用 水卫生标准(GB 57492006)要求，并应具有防止水质污染的措施。2.生产给水系统供生产过程中产品工艺用水、清洗用水、冷却用水、生产空调用水、稀释用水、除尘用水、锅炉用水等。由于工艺过程和生产设备的不同，生产给水系统种类繁多，对各类生产用水的水质要求有较大的差异，有的低于生活饮用水标准，有的远远高于生活饮用水标准。3.消防给水系统供消防设施用水，主要包括消火栓、消防卷盘和自动喷水灭火系统等设施
9、的用水。消防用水用于灭火和控火，即扑灭火灾和控制火势蔓延。消防给水系统分为消火栓给水系统、自动喷水灭火系统、水幕系统、水喷雾灭火系统、自动水炮灭火系统等。消防系统的选择，应根据生活、生产、消防各项用水对水质、水量和水压的要求，经过经济技术比较后确定，一般而言，除消火栓系统和简易自动喷水系统外，其他消防给水系统都应与生活、生产分开，独立设置。 1.3 建筑给水系统的水压计算及给水方式1.3.1 建筑给水系统所需的水压1.3.2 给水方式1.3.1 建筑给水系统所需的水压图1-3 建筑内部给水系统 所需的压力1.3.2 给水方式1.直接给水方式2.单设水箱的给水方式3.单设水泵给水方式4.水泵水箱
10、联合给水方式5.气压给水方式6.高层建筑的分区给水方式1.直接给水方式图1-4 直接给水方式2.单设水箱的给水方式图1-5 单设水箱的给水方式3.单设水泵给水方式图1-6 单设水泵的给水方式4.水泵水箱联合给水方式当室外给水管网压力低于或经常不满足建筑内给水管网所需的水 压，且室内用水不均匀时，采用水泵水箱联合给水方式，如图1-7所示。该给水方式的优点是水泵能及时向水箱供水，可减少水箱的容积，又因有水箱的调节作用，水泵出水量稳定，能保持在高效区运行。图1-7 水泵水箱联合给水方式4.水泵水箱联合给水方式5.气压给水方式(1)变压式。(2)定压式。5.气压给水方式图1-8 气压给水方式(1)变压
11、式。当用水量需求小于水泵出水量时，水泵多余的水进入水罐，罐内 空气因被压缩而增压，直至高限(相当于最高水位)时，压力继电器会指令自动停泵。罐内水表面上的压缩空气会通过释放压力将 水输送至用户。当罐内水位下降至设计最低水位时，因罐内空气 膨胀而减压，压力继电器又会指令自动开泵。由于这种气压给水 方式罐内的水压是与压缩空气的体积成反比而变化的，故称“变 压式”。(2)定压式。当用户用水，水罐内水位下降时，空气压缩机即自动向气罐内补 气，而气罐中的压缩空气又经自动调压阀维持气压恒定。当水位 降至设计最低水位时，泵即自动开启向水罐充水，故它既能保证 水泵始终稳定在高效范围内运行，又能保证管网始终以恒压
12、向用 户供水，但需专设空气压缩机，并且起动次数频繁。6.高层建筑的分区给水方式(1)串联供水方式。(2)减压供水方式。(3)并联供水方式。图1-9 串联供水方式(1)串联供水方式。(2)减压供水方式。图1-10 减压水箱供水方式(3)并联供水方式。图1-12 水泵、水箱 并联供水方式(3)并联供水方式。图1-13 变频调速水泵 并联供水方式(3)并联供水方式。图1-14 气压给水设备 升压供水并联供水方式1.4 水泵、储水池及水箱1.4.1 水泵1.4.2 储水池1.4.3 水箱1.4.1 水泵1.水泵工作原理2.水泵的选型3.水泵的安装1.水泵工作原理图1-15 卧式离心泵外形图2.水泵的选
13、型(1)流量。(2)扬程。(3)水泵的选择。(1)流量。通常建筑供水中所说水泵流量是指水泵的额定流量。该流量是指 水泵在正常工作时的稳定出水量。在建筑生活(生产)给水系统中，无水箱调节时，水泵出水量要满足系统高峰用水量，一般按建 筑所需的设计秒流量(相对于瞬时最大流量)考虑。有水箱调节时，由于水箱可以弥补部分不足，水泵流量可按最大用水小时的平 均流量确定。若水箱容积较大，并且用水量均匀，则水泵流量也 可按平均小时流量确定。消防水泵流量应以室内消防设计用水量确定，通常消防水量包括 消火栓、自动喷水等系统的用水量。生活、生产、消防共用调速 水泵在消防时的流量除保证消防用水量外，还应保证生活、生产
14、用水量的要求。(2)扬程。水泵工作扬程一般是指水泵在额定流量的情况下将水所能提升的 最大高度。由于水泵压水管道会有一定的沿程损失，所以一般水 泵的实际送水高度略小于水泵样本上所标明的扬程。确定水泵的扬程时，根据水泵的用途及室外给水管网连接的方式 不同，一般可按以下不同公式计算。(3)水泵的选择。水泵应选择低噪声、节能型水泵，水泵扬程可按计算扬程Hb乘以 1.051.10后选泵。为保证安全供水，生活和消防水泵需要设置备用泵，生产用水泵可根据生产工艺要求设置备用泵。对于流量变 化较大的建筑，也可以考虑设置多台水泵并联，通过改变水泵工 作台数来适应建筑用水需要。3.水泵的安装图1-16 水泵机组的布
15、置间距(单位：m)3.水泵的安装图1-17 水泵减振安装结构示意图3.水泵的安装图1-18 弹簧式吊架1.4.2 储水池储水池是储存和调节水量的构筑物，其有效容积应根据生活(生产)调节水量、消防储备水量和生产事故用水量确定，可按下式计算：V(QbQj)TbVfVs(1-4)Qj TtTb(QbQj)(1-5)式中 V储水池有效容积(m3)；Qb水泵出水量(m3/h)；Qj水池进水量(m3/h)；Tb水泵最长连续运行时间(h)；Tt水泵运行的间隔时间(h)；Vf消防储备水量(m3)；Vs生产事故备用水量(m3)。1.4.3 水箱1.水箱的配管、附件及设置要求2.水箱的有效容积及设置高度1.水箱的
16、配管、附件及设置要求(1)进水管。(2)出水管。(3)溢流管。(4)泄水管。(5)通气管。(6)水位信号装置。1.水箱的配管、附件及设置要求图1-20 水箱的配管、附件(1)进水管。利用外管压力直接进水的水箱进水管上应装设与进水管管径相同 的自动水位控制阀(包括杠杆式浮球阀和液压式水位控制阀)，且不得少于两个。两个进水管管口标高应一致，当水箱采用水泵加 压进水时，进水管不得设置自动水位控制阀，应设置由水箱水位 控制水泵开、停的装置。进水管入口距箱盖的距离应满足杠杆式 浮球或液压式水位控制阀的安装要求，一般进水管中心距水箱顶 应有150200mm的距离。当水箱由水泵供水并采用自动控制水泵启闭的装置时，可不设水位控制阀。进水管管径可按水泵出水 量或管网设计秒流量计算确定。(2)出水管。图1-21 水箱进、出 水管合用(3)溢流管。溢流管口应在水箱设计最高水位以上50mm处，管径按排泄水箱最大入流量确定，一般应比进水管大一级。溢流管宜采用水平喇 叭口集水，喇叭口下的垂直管径不宜小于4倍溢流管管径。溢流管上不允许设阀门。(4)泄水管。泄水
