某玩具厂高层建筑消防给水工程设计.doc

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1、 耀祥玩具厂高层建筑消防给水工程设计 刘 杰 第一章 耀祥玩具厂简介 耀祥玩具厂属于工业厂房，占地面积为3620平方米，建筑高度为36米，共有七层，一层高为5m，其他六层高为3.8米，屋顶上有阁楼二层。我国高层民用建筑设计防火规范规定，高层民用建筑系指：建筑高度超过24米，且层数为二层及二层以上的民用建筑、工业建筑。所以该厂房属于高层建筑。高层建筑灭火主要依靠建筑物内设置的消防给水系统进行扑救，而移动式消防车仅是扑救高层建筑火灾的辅助设施。扑救高层建筑火灾所需水量大、水压高，为保证可靠供水，高层建筑消防给水工程应采用独立的消防给水系统。所以该厂房采用独立的消防给水系统。 耀祥玩具厂属于建筑厂房

2、，其生产过程主要是组装电子元件,并将铁皮加工成形，根据防火手册，该建筑物的生产主要是对非燃烧物质进行加工，所以建筑物的耐火等级是丁级。当生产类别是丁类时，厂房装设自动灭火设备时，其占地面积不限。所以该建筑物不用进行防火分区。 根据建筑物内生产的可燃物性质、数量、堆放形式、火灾时扑救难易程度及建筑物本身的耐火程度等因素自动喷水系统所保护的建筑物、构筑物分为轻、中和严重三种不同的火灾危险等级。根据该建筑物生产的特点，建筑物的火灾危险性较大、火灾初期不会引起迅速蔓延，所以确定该建筑物的危险等级为中危险级。 第二章 高层建筑消防给水工程简介 消防给水工程的组成 建筑消防给水工程由消防给水水源、消防给水

3、设备、管路系统、室内灭火设备及系统附件等组成。 一、 消防给水水源 建筑消防给水工程的消防水源分为人工水源和天然水源。人工水源有市政给水管网和消防水池两种；天然水源有地上水源和地下水源两种。 （一） 市政给水管网 市政给水管网是消防用水的主要来源。当生产、生活用水量达到最大时，市政给水管网不仅满足建筑物室内、外消防用水量，而且允许固定消防水泵直接从管网抽水，则其可作为建筑物的消防水源。 （二） 天然水源 在天然水源很丰富的地区（如长江流域以南许多地区），当建筑物紧靠天然水源地时，可利用江、河、湖、泊、池塘等天然水源作为消防水源。但应确保其在枯水期最低水位时有足够的消防用水量，且应设置可靠的取水

4、设施。另外，利用天然水源作为消防水源时，应在吸水管上加设滤水器等设施，以防止江、河、湖、泊、海洋和水库中杂物堵塞消防给水系统。对寒冷地区的天然水源应采取可靠的防冻措施。 （三） 消防水池 消防水池是一种人工建造的消防水源。它是对市政给水管网和天然水源的补充。 二、 消防给水设备 为确保建筑消防给水工程在任何时候都能满足消防水量和水压要求，一般需设置下列给水设备：自动给水设备（消防水箱）；主要给水设备（消防水泵）；临时给水设备（水泵接合器）；局部增压设备（气压消防给水设备）。 三、 管路系统 管路系统是指建筑物内的各给水管系。它一般包括：进水管、水平干管、立管、配水管、配水支管。 四、 室内灭火

5、设备 室内灭火设备包括：室内消火栓、自动喷水、水幕和水喷雾灭火设备等。其设置是根据建筑物的性质和消防有关规范的规定。 五、 系统附件 （一） 给水控制附件 包括各种阀门：闸阀、止回阀、安全阀、浮球阀等。 （二） 计量仪表 计量建筑物用水量的仪表一般用水表。 （三） 消防压力调节设备 包括减压孔板、节流管和减压阀。 （四） 启动消防水泵的装置 包括消防按钮、水流指示器、压力开关、稳压泵等。 （五） 报警控制装置 报警控制装置由报警控制器、监测器和报警器所组成。该装置在建筑消防给水工程中起探测火灾、发出声光报警信号、启动系统和检测系统工作状态等作用。 建筑消防给水工程的类型 一、 按建筑物高度分类

6、 分为低层建筑消防给水系统和高层建筑消防给水系统。9层及9层以下的住宅（包括底层设置商业服务网点的住宅），建筑高度不超过24m的其他民用建筑、厂房和库房，以及建筑高度超过24m的单层公共建筑、工业建筑，属于低层建筑。担负低层建筑物内消防给水任务的工程设施，称为低层建筑消防给水系统。10层及10层以上的居住建筑（包括首层设置商业服务网点的住宅），建筑高度超过24m、2层及2层以上的其他民用建筑、工业建筑，属于高层建筑。担负高层建筑物内消防给水任务的工程设施，称为高层建筑消防给水系统。 二、按用途分类 分为：生活、生产、消防合用给水系统，生活、消防合用给水系统，生产、消防合用给水系统，独立的消防给

7、水系统。由于该建筑物属于高层建筑，发生火灾应立足于自救，为保证消防水压和水量不受其他用水的影响，消防给水系统设计为独立的消防给水系统。 三、 消防水压分类 分为室内高压消防给水系统，室内临时高压消防给水系统。本次设计采用室内临时高压消防给水系统。这种给水系统平时仅能保证消防水压而不能保证消防水量（例如采用高位消防水箱、稳压泵、气压水罐保证消防压力）。发生火灾是，通过启动消防水泵，临时加压使管网内的压力达到高压消防给水系统的压力要求。 四、 按系统给水范围分类 分为独立的高压（或临时高压）消防给水系统和区域集中的高压（或临时高压）消防给水系统。 五、 按管网布置形式分类 分为环状管网消防给水系统

8、和枝状管网消防给水系统。 六、 按灭火作用分类 分为室内消火栓给水系统，自动喷水灭火系统和水喷雾灭火系统。 高层建筑给水系统的给水方式 （一） 高层建筑给水系统的竖向分区 高层建筑给水的一大特点是给水系统须竖向分区。高层建筑层数多、高度大，如果只采用一个区供水，低层用水设备处的给水压力则过大，因而产生以下不良后果：（1）给使用带来不便；（2）给水系统低层用水设备处流量比设计流量大得多，破坏系统正常运行。如水箱的储水量在很短时间内被用完；（3）由于压力过大，容易产生水击及水流噪音；（4）使管材和器材等磨损加速，寿命缩短，因而检修频繁；（5）必须采用耐高压管材、零件及配水器材；（6）维修管理费用和

9、水泵运转电费增高。为了消除或减少上述弊病，高层建筑的高度达到一定高度时，其给水系统要进行竖向分区。 高层建筑室内消火栓给水系统竖向分区最低消火栓处的最大静水压力不应大于800kPa。自动喷水灭火系统给水管网内的工作压力不应大于1200kPa，高层建筑自动喷水灭火系统竖向分区最低喷头处的最大静水压力不就大于1000kPa，且宜控制在800kPa以内。高层建筑室内消火栓给水系统，最不利点消火栓栓口处的水压不应小于200kPa，自动喷水灭火系统，最不利点喷头处的工作压力不应小于50-100kPa，水喷雾灭火系统，最不利点水雾喷头处的工作压力，用于灭火时不应小于350kPa，用于防护冷却不应小于200

10、kPa。 （二） 高层建筑给水系统的给水方式 高层建筑给水方式可分为三种基本类型： 1. 高位水箱给水 高位水箱给水方式，按加压方式的不同可分为以下几种类型：不分区给水方式、分区水箱减压给水方式、分区减压阀给水方式、分区并联给水方式分区给水方式、分区水箱减压给水方式、分区减压阀给水方式、分区并联给水方式分区给水方式、分区水箱减压给水方式、分区减压阀给水方式、分区并联给水方式、分区并联单管给水方式和分区串联给水方式。 2. 气压给水设备给水 这种给水方式是利用密闭压力罐内压缩空气膨胀将罐内的水送往用水设备，可以代替高位水箱供水。因此，对设置高位水箱有困难的建筑，可采用这种给水方式。 3. 变频调

11、速恒压水泵给水 这种给水方式特点是借助于带变频调速的电气控制装置，根据给水系统用水情况通过改变频率、改变电压，自动控制水泵（多台变频泵或一台变频泵或多台工频泵）调速与启停，从而实现水泵流量和扬程的变化，达到恒压变量供水。该设备由多台水泵机组、带变频调速的电气控制装置、压力传感器和恒压控制器等四部分组成，其主要特点是省去了高位水箱，但设备造价高。 变频调速恒压水泵给水广泛用于高层建筑生活给水系统。但高层建筑消防给水系统不应采用。因为高层建筑消防给水系统属独立的消防给水系统，系统平时是不使用的，而是当发生火灾后，迅速及时启动消防固定泵供应灭火用水。 建筑消防给水工程的给水设备 一、 高位消防水箱

12、在建筑物发生火灾而消防水泵未启动时，可以依靠在建筑物的最高部位设置的重力自流式消防水箱，把一定量的消防用水输送到火源附近的灭火设备处进行，灭火。高位消防水箱是一种很适宜于扑灭初期火灾的自动给水设备，其供水可靠性高，经济性好。消防水箱有独立的消防用水水箱、生活和消防用水合用的水箱、生产和消防用水合用的水箱，以及生产、生活和消防用水合用的水箱。消防水箱有效容积，通常包括消防储备水容积、生活和生产用水调节水容积以及事故用水容积三部分。由于本次设计消防水箱采用独立的消防用水水箱，所以只计算消防储水容积。高位消防水箱应储存扑救建筑物初期火灾10分钟的室内消防用水总量。水箱容积太大，在建筑设计方面较难处理

13、；水箱容积太小，又势必影响初期火灾的扑救。因此高层民用建筑设计防火规范规定，高位消防水箱的消防储水量，一类公共建筑不应小于18m3；二类公共建筑和一类居住建筑不应小于12m3；二类居住建筑不应小于6m3。建筑设计防火规范规定，当室内消防用水量不超过25Ls，经计算水箱消防储水量超过12m3时，仍可采用12m3；当室内消防用水量超过25L/s,经计算水箱消防储水量超过18m3时,仍可采用18m3。自动喷水灭火系统设计规范规定，水箱消防储水量可不大于18m3。高位消防水箱的设置高度应保证最不利点灭火设备的水压要求。 二、 气压给水设备 气压给水设备的作用相当于高位水箱或水塔，可以调节和储存水量，并

14、保持灭火设备所需的压力。其供水压力是借罐内压缩空气维持，罐体的安装高度可不受限制，隐蔽性好，抗震性强，是目前建筑消防给水工程广泛合用的一种增压设施。气压给水设备由下面几个基本部分组成：气压罐、水泵、空气压缩机、控制器材。其工作原理为：罐内空气的起始压力高于管网所需的设计压力，水在压缩空气的作用下被送到管网。但随着水量的减少，水位下降，罐内的空气膨胀，压力即逐渐减小，当压力下降到罐内设计最小工作压力时，水泵便在压力继电器作用下启动，将一部分水送入管网，剩余的水压入罐内。当罐内水位上升，压力达到设计最大压力值时，水泵又在压力继电器作用下停止工作，如此反复。气压水罐有两个作用：（1）满足系统最不利点

15、或附近几层的灭火设备所需的水压；（2）启动稳压泵和消防水泵。 三、 消防水泵接合器 消防水泵接合器是消防车往建筑物室内管网输送消防用水的接口。其作用是：在室内消防水泵因检修、停电或、出现其他故障停止运转期间，建筑发生火灾时，将消防车从室外消防水源抽的水，输送到室内消防给水管网；或在建筑发生火灾，而室内消防用水量不足时，将消防车从室外消防水源抽的水，补充到室内消防管网。高层工业与民用建筑、超过四层的厂房和库房、设有消防给水管网的住宅和超过五层的其他民用建筑、以及设有自动喷水灭火系统的建筑物和构筑物，其室内消防给水管网均应设消防水泵接合器。水泵接合器的设置数量应根据室内消防用水量由计算确定。若室内

16、同时设有消火栓、自动喷水等灭火设备时，其设置数量应按室内消防总用水量计算。每个水泵接合器的设计流量，可按一辆解放牌消防车在火场长期正常运转且能发挥消防车圈套效能时的供水量进行确定。一般按1015L/s计。为充分发挥水泵接合器向室内管网输水的能力，水泵接合器与室内管网的连结点，应尽是远离固定消防水泵出水管与室内管网的连结点。 第三章 湿式喷水灭火系统简介 一、 自动喷水灭火系统介绍 喷水灭火系统是按适当的间距和高度装置一定数量喷头的供水灭火系统，主要由喷头、报警阀、报警控制装置、给水管网、给水设备组成。 二、 分类 自动喷水灭火系统由喷头、报警阀、报警控制装置、给水管网、给水设备等组成。它是安装在建、构筑物中的一种固定式自动灭火系统。系统平时处于准工作状态，当使用场所发生火灾时，喷头或报警控制装置探测火灾信号后立即自动启动喷水灭火。 自动喷水灭火系统具有安全可靠、工作性能稳定、灭火成功率高、维护简便、投资少、不污染环境等优点，是扑救建筑物初期火灾的主要灭火设施。它按喷头开闭形式分为： 1.闭式自动喷水灭火系统，其按工作原理和适用范围可分为湿式喷水灭火系统、干式喷