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1、第3章 建筑消防给水系统,一、自动喷水灭火系统 1. 定义 由水源、加压贮水设备、喷头、管网、报警装置组成能在火灾发生时，自动打开喷头喷水灭火并同时发出火警信号的消防灭火系统。 2. 设置场所 性质重要、火灾危险性大；人员集中、不易疏散、外部增援较困难的建筑或场所。（见表3.3.1）,二、自动喷水灭火系统类型 1. 组成 水源、加压贮水设备、喷头、管网、报警装置 2. 分类 闭式：湿式、干式、干湿式、预作用系统 开式：水幕系统、雨淋喷水灭火系统 喷雾：水喷雾灭火系统、水喷雾冷却系统,水滴,二、自动喷水灭火系统类型 1. 湿式自动喷水灭火系统 组成： 闭式喷头、报警装置（水力警铃、压力开关、水流
2、指示器） 湿式报警阀、管网及供水设施等。（见附图） 工作原理：（演示1 、演示2） 特点： 管道始终充满有压水，灭火速度快、控火效率高。 适用：温度4C，且70C的场所,2. 干式喷水灭火系统 组成： 闭式喷头、干式报警阀、管道系统、充气设备、供水设施 特点： 报警阀前管道充有压力水 报警阀后管道充以压力气体（空气或氮气） 气密性要求高、反应迟滞性 适用： 环境温度70C的场所 管网容积1500L，有排气装置3000L。,3. 干湿式自动喷水灭火系统 组成： 闭式喷头、干湿式报警阀、管道系统、充气设备、供水 设施 特点： 冬季作为干式系统、夏季作为湿式系统 适用： 冬季冰冻的但不采暖的建筑物；
3、 管网容积3000L。,4. 预作用喷水灭火系统 组成： 闭式喷头、预作用阀（雨淋阀或干式报警阀）、快开式止回阀、感温探测器、供水设施、控制系统组成。 特点： 管道中平时无水充以低压空气，呈干式。火灾发生时，火灾探测器报警后，自动控制阀门排气、充水，当着火点温度达到喷头开启温度时喷水灭火。 喷水及时，克服了干式系统的喷水延迟的缺点 适用： 建筑装饰要求高，灭火要求及时的建筑物。,5雨淋喷水灭火系统 组成： 开式喷头、火灾探测系统、雨淋阀、管网、报警系统、供水设施等。 特点： 雨淋阀后的管道平时为空管，火灾发生时管道给水通过火灾探测系统控制雨淋阀供给，雨淋阀开启后被保护区内所有喷头一起喷水，出水
4、量大，灭火及时。 适用： 火灾蔓延速度快、危险性大的建筑或部位。,6. 水幕系统 组成： 水幕喷头、雨淋阀、供水设施、管网、探测和报警系统 特点： 水幕将防火隔断物冷却提高其耐火性能（防护冷却水幕）； 阻止火焰穿过建筑物门、洞开口防止火势蔓延（防火分隔水幕）。 适用：防火隔断、防火分区及局部降温。 7. 水喷雾灭火系统 特点： 水雾喷头把水粉碎成细小水雾均匀喷射到被保护物表面，雾滴在火场汽化冷却，水蒸气隔绝空气，同时乳化、稀释实现灭火。 适用：扑灭可燃液体火灾、电器火灾。,三、系统主要组件 1. 喷头 闭式喷头（图3.3.6） 热敏元件：玻璃球和易熔合金喷头 溅水盘：直立型、下垂型、边墙型、吊
5、顶型、普通型 开式喷头（图3.3.7）：开启式喷头、水幕喷头、喷雾喷头 喷头口径：10、15、20mm 喷头动作温度：tt环30,水幕喷头,水雾喷头,三、系统主要组件 2. 报警阀 作用：开启或关闭管网的水流，传递控制信号至控制系统并启动水力警铃直接报警；防止管网中的水倒流至水源。 类型：湿式、干湿、干湿式和雨淋式（图3.3.8） 规格：DN50 DN200,湿式报警阀,雨淋阀,3. 水流报警装置 水力警铃：湿式系统，报警阀附近（其连接管不宜6m） 水流指示器： 位置：湿式系统 各楼层或防火分区的配水干管或支管上 （图3.3.9） 作用：报告火灾发生的层数或区域。 压力开关：垂直安装于延迟器和
6、水力警铃之间的管道上 4. 延迟器 位置：报警阀和水力警铃之间，30s的延迟； 作用：防止由于水压波动引起报警阀开启导致误报。,5. 末端试水装置 组成：试水阀、压力表、试水接头、排水漏斗等 作用：试水接头出水口的流量系数应等同于同楼层或防火分区内的最小流量系数的喷头，打开试水阀可观察到水流指示器和报警阀是否正常工作。压力表可测量系统水压是否符合规定要求。 位置：安装在系统管网末端，管径为DN25mm。 6. 火灾探测器 类型：感烟、感温探测器 位置：火灾探测器布置在房间或走道的天花板下面。 数量根据保护面积和探测区面积计算而定。,四、喷头及管网布置 1喷头布置 形式： 正方形布置时（见附图）
7、： A2Rcos45 长方形布置时 ： 菱形布置时： 注：喷头与边墙的距离不应超过B/2。 同一根配水支管上喷头的间距及相邻配水支管的间距，见附录3.3。,2管网布置（见附图4） 枝状：侧边末端进水、侧边中央进水轻危险级 环状：中央末端进水、中央中心进水中/严重危险级 格栅状：严重危险级 规范： 配水管道的工作压力1.2MPa； 配水管道的布置应使喷水管入口的压力均衡。轻、中危险级场所中各配水管入口的压力均不宜大于0.4MPa。 配水管两侧每根配水支管控制的标准喷头数，轻、中危险级8个，严重危险级6个。,应设在距地面高度宜为1.2m，没有冰冻危险，易于排水，管理维修方便及明显的地点; 每个报警
8、阀组供水的最高与最低喷头，其高程差不宜大于50m。 当配水支管同时安装保护吊顶下、上方的喷头时，应只将数量较多一侧的喷头计入报警阀组控制的喷头总数。 一个报警阀控制的最多喷头数，见附录3.5。,3报警阀的布置,4末端试水装置,每个报警阀组控制的最不利点喷头处，应设末端试水装置。 其他防火分区、楼层的最不利点喷头处，均应设置直径为25的试水阀，以便必要时连接末端试水装置。,5水泵设置,系统应设独立的供水泵，并应按1用1备或2用1备设置； 水泵应采用自灌式吸水方式，每组供水泵的吸水管不应少于2根； 报警阀入口前设置环状管道的系统，每组供水泵的出水管不应少于2根； 供水泵的吸水管应设控制阀；出水管应
9、设控制阀、止回阀、压力表和直径不小于65mm的试水阀。,6水箱的设置,临时高压自动喷水灭火系统，应设高位消防水箱。 建筑高度不超过24m，并按轻或中危险级设置湿式、干式或预作用系统时，如设高位水箱确有困难，应采用5L/s流量的气压给水设备供给l0min初期用水量。 消防水箱的出水管，应设止回阀，并应与报警阀入口前管道连接；轻危险级、中危险级场所的系统，管径不应小于80 mm，严重危险级和仓库危险级不应小于100mm。,7水泵接合器的设置,每个水泵接合器的流量宜按1015L/s计算。,一、设计计算要求 1设计基本参数 民用建筑和工业厂房设计基本数据 注：系统最不利点喷头处喷头的工作压力不应低于0
10、.05MPa； 净空高度8m。 危险等级举例见喷规（2005版）附录A，或教材附录3.6。,二、计算方法,1. 作用面积法 1）系统作用面积的确定（见附图5） 最不利作面积宜采用正方形或长方形，当采用长方形布置时，其长边应平行于配水支管，边长不宜小于作用面积平方根的1.2倍，即： 式中： F最不利作面积，m2； L最不利作用面积长边边长，m； B最不利作用面积短边边长，m。 最不利作用面积的通常在水力条件最不利处。,2）喷头的流量 3）系统的设计流量,设计流量的计算应注意以下几点： 保证任意作用面积内的平均喷水强度不低于规定值。 最不利点处作用面积内的任意4只喷头围合范围内的平均喷水强度，轻危
11、险级、中危险级不应低于的规定值的85%；严重危险级和仓库危险级不应低于规定值。 设计流量的校核： 式中 QS 系统设计流量（L/s）； QL 理论秒流量，QL =qpF/60（ L/s）。 当建筑物内设有多种类型的系统，或有不同危险等级的场所，系统的设计流量应按各类型系统及不同危险等级场所设计流量的最大值确定。,4）管道水头损失 （1）流速 管道的设计流速v5m/s，个别情况下配水支管设计流速v10m/s。 系统管径DN25mm。 （2）沿程水头损失 式中： h沿程水头损失，MPa； i每米管道水头损失（水力坡降），MPa/m，查表或计算； di管道的计算内径，m； V管道内的平均流速，m/s
12、；,（3）局部水头损失 当量长度法或取沿程水头损失的20%； 5）水泵扬程或系统入口的供水压力 式中：H水泵扬程或系统入口的供水压力，MPa； h管道沿程与局部水头损失的累计值（MPa），湿式报警阀取值0.04MPa，水流指示器取值0.02MPa，雨淋阀取值0.07MPa； P0最不利点处喷头的工作压力，MPa； Z最不利点处喷头与消防水池的最低水位或系统入口管水平中心线之间的高差， MPa。,6）减压计算 轻、中危险级系统中各配水管入口的压力，应经水力计 算确定，并均不宜大于0.40MPa 。 （1）减压孔板 应设在DN50水平直管段，前后管段长度均该管段直径5倍； 孔口直径设置管段直径的3
13、0，且20mm； 应采用不锈钢板材制作。 水头损失计算见3.4.8式 （2）节流管 直径宜按上游管段直径的1/2确定； 长度1m； 节流管内水的平均流速20m/s。 水头损失计算见3.4.9式,减压孔板,7）作用面积法管道水力计算步骤 （1）按照建筑危险等级，选定设计参数（确定喷水强度和作用面积）； （2）选定系统最不利作用面积位置，计算实际作用面积F； （3）确定最不利喷头压力P0，计算该喷头流量： （L/s） （4）计算系统设计流量： （假定各喷头流量相等） （5）计算理论设计流量： 校核是否满足： （6）计算作用面积内平均喷水强度，并进行强度校核：,（7）计算最不利点处作用面积内任意4个
14、喷头围合范围内的平均喷水强度，并校核是否满足规定； （8）根据规范初定管径，流速校核(不宜大于5m/s)，确定管径； （9）计算管路压力损失： （10）喷淋泵的选择（ , ） 例题： 某综合楼地上7层，最高层喷头安装标高23.7m，喷头流量特性系数80，喷头出压力为0.1MPa，设计喷水强度为6L/(min.m2)，作用面积为160m2，形状为长方形，作用面积内喷头数共15个，布置形式见附图所示，按作用面积法进行管道水力计算。, 选择最不利位置，划出作用面积（见附图）。 最不利点处作用面积选择矩形，其长边应平行配水支管，其长度不宜小于作用面积平方根1.2倍， 即： 实际作用面积为172.8m，
15、共布15个喷头。 每个喷头流量： 作用面积内的设计秒流量： 理论流量： 校核QS与Qi ： 故符合要求。, 作用面积内平均喷洒水强度 校核最不利点处作用面积内任意4个喷头围合范围内的 平均喷水强度不小于规定值的85%。 F4（1.6+3.2+1.6）（1.8+3.6+1.8）46.08m2 q4q/（F4/4）=80/（46.08/4）6.94L/（minm2） q4 规定6.0 L/（minm2） 从系统最不利点开始进行编号（节点包括作用面积内及以后管段喷头处，管道分支连接处及变径处），直至水泵处。 从节点1开始，直至水泵吸水池为止，进行水力计算。 h=1.2(25+22+49+40+16+
16、8+5+7+4+2+8)+20=240.8kPa 计算管路压力损失计算，水泵选择。 H240.8100（23.7+2）10597.8kPa,2. 特性系数法 从系统最不利点喷头开始，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，直到达到设计流量为止。在此之后的管段，流量不再增加，仅计算沿程和局部水头损失。 喷头的特性系数确定后，便可由喷头处的水压求得喷头的出流量。 支管尽端喷头1，为整个系统的最不利点， 在规定的工作水头H1作用下，其出流量为：,喷头2的出流量为： 喷头3、4的出流量，同理为： 45管段流量为： Q4-5= q1 + q2 +q3+ q4 节点5处水压为：H5 H4 + h4-5 节点5无出流量，故：Q5-6
