第二章室内消防给水

2.1室内消火栓给水系统2.2自动喷水灭火系统2.3火灾自动报警系统第二章建筑消防系统在一般建筑物及厂房内，消防给水通常是与生活、生产给水共同构成一个系统，当建筑物对消防要求很高或者共用系统不经济或技术上不可能时(如高层建筑、生产对水质水压有特殊要求等)设置独立的消防给水系统。室内消防给水系统当前一般分为三类，即消火栓消防系统(普通消防系统)、自动喷水消防系统和其他固定灭火设施。消防给水管道可采用低压管道、高压管道和临时高压管道。1.低压管道管网内平时水压较低，火场上水枪需要的压力，由消防水车或其他移动式消防泵加压形成，保障最不利点消火栓的压力≥0.1MPa。2.1室内消防给水类别2.高压管道管网内经常保持足够的压力，火场上不需使用消防车或其他移动式水泵加压，而直接由消火栓接出水带、水枪灭火。高压管道最不利点处消火栓的压力可按下式计算：H栓＝10H标＋h带＋h枪(2.23)式中：H栓——管网最不利点处消火栓应保持的压力(kPa)；H标——消火栓与站在最不利点水枪手的标高差(不应超过24m)；h带——6条DN65麻质水带的水头损失之和(kPa)；h枪——充实水柱不小于10m，流量不小于5L/s时，口径19mm水枪所需的压力(kPa)。3.临时高压管道在临时高压给水管道内，平时水压不高，在水泵站内设有高压消防水泵，当接到火警时，高压消防水泵开动后，使管网内的压力升到高压给水管道的压力要求。城镇、居住区、企业事业单位的室外消防给水管道，在有可能利用地势设置高位水池，或设置集中高压水泵房，就有采用高压给水管道的可能。在一般情况下，多采用临时高压消防给水系统。4.临时高压给水系统当城镇、居住区或企业事业单位内有高层建筑时，一般情况下，能直接采用室外高压或临时高压消防给水系统的很少见到。因此，常采用区域(即数幢或几幢建筑物)合用泵房加压或独立(即每幢建筑物设水泵房)的临时高压给水系统，以保证数幢建筑的室内消火栓(室内其他消防设备)或一幢建筑物的室内消火栓(室内其他消防设备)的水压要求。区域高压或临时高压的消防给水系统，可以采用室外或室内均为高压或临时高压的消防给水系统，也可以采用室内为高压或临时高压，而室外为低压消防给水系统。室内采用高压或临时高压消防给水系统时，一般情况下，室外采用低压消防给水系统。气压给水装置只能形成临时高压。高层建筑必须设置独立的消防给水系统，按消防给水压力的不同，可分为高压和临时高压消防给水系统；按消防给水系统供水范围的大小，可分为区域集中高压(或临时高压)消防给水系统和独立高压(或临时高压)消防给水系统；按消防给水系统灭火方式的不同，可分为消火栓给水系统和自动喷水灭火系统。1.消火栓给水系统的组成消火栓给水系统一般由水枪、水带、消火栓、消防管道、消防水池、高位水箱、水泵接合器及增压水泵等组成。(1)消火栓设备是由水枪、水带和消火栓组成，均安装在消火栓箱内，如图2.21所示。图2.21消火栓箱2.2消火栓给水系统的组成及设置水枪一般为直流式，用铝或塑料制成。喷嘴口径有13mm、16mm、19mm三种。口径13mm水枪配备直径50mm水带，16mm水枪可配50mm或65mm水带，19mm水枪配备65mm水带。低层建筑的消火栓可选用13mm或16mm口径水枪，高层建筑的消火栓用19mm口径水枪。水带口径有50mm、65mm两种，长度一般为15m、20m、25m、30m四种；水带材质有麻织和化纤两种，有衬胶与不衬胶之分，衬胶水带阻力较小。水带长度应根据水力计算选定。(2)消防卷盘(消防水喉设备)由25mm的小口径消火栓、内径19mm的胶带和口径不小于6mm的消防卷盘喷嘴组成。通常将消火栓水枪和水带按要求配套置于消火栓箱内，需要设置消防卷盘时，可按要求配套单独装入一箱内或将以上四种组件装于一个箱内，如图2.31所示。图2.22室内消火栓、消防卷盘组合型安装图1.消火栓箱；2.消火栓；3.水枪；4.水龙带；5.水龙带接扣；6.挂架；7.消防卷盘；8.闸阀；9.钢管；10.消防按钮；11.消防卷盘喷嘴图2.23室内消火栓、消防卷盘组合型图消火栓均为内扣式接口的球形阀式龙头，有单出口和双出口之分。双出口消火栓直径为65mm，如图2.30所示；单出口消火栓直径有50mm和65mm两种。当每支水枪最小流量小于5L/s时选用直径50mm消火栓；最小流量大于5L/s时选用65mm消火栓。图2.24双出口消火栓1.双出口消火栓；2.水枪；3.水带接口；4.水带；5.按钮(3)水泵接合器在建筑消防给水系统中均应设置水泵接合器。水泵接合器是连接消防车向室内消防给水系统加压供水的装置，一端由消防给水管网水平干管引出，另一端设在消防车易于接近的地方。如图2.32所示。图2.25地上消防水泵接合器安装图1.消防接口本体；2.止回阀；3.安全阀；4.闸阀(4)消防管道建筑物内消防管道是否与其他给水系统合并或独立设置，应根据建筑物的性质和进行技术经济比较后确定。单独消防系统的给水管一般采用非镀锌钢管(水煤气钢管)或给水铸铁管。与生活、生产给水系统合用时，采用镀锌钢管或给水铸铁管。(5)消防水池消防水池用于无室外消防水源情况下，贮存火灾持续时间内的室内消防用水量。消防水池可设于室外地下或地面上，也可设在室内地下室，或与室内游泳池、水景水池兼用。消防水池应设有水位控制阀的进水管和溢水管、通气管、泄水管、出水管及水位指示器等附属装置。根据各种用水系统的供水水质要求是否一致，可将消防水池与生活或生产贮水池合用，也可单独设置。(6)消防水箱消防水箱对扑救初期火灾起着重要作用，为确保其自动供水的可靠性，应采用重力自流供水方式；消防水箱宜与生活(或生产)高位水箱合用，以保持箱内贮水经常流动、防止水质变坏；水箱的安装高度应满足室内最不利点消火栓所需的水压要求，且应贮存有室内10min的消防用水量。2.消火栓给水系统的设置(1)消火栓的设置室内消火栓应符合下列要求：1)设有消防给水的建筑物，其各层(无可燃物的设备层除外)均应设置消火栓。2)室内消火栓的布置，应保证有两支水枪的充实水柱同时到达室内任何部位(建筑高度≤24m，且体积≤5000m3的库房可采用一支)，均用单出口消火栓布置，这是因为考虑到消火栓是室内主要灭火设备，在任何情况下，均可使用室内消火栓进行灭火。因此，当相邻一个消火栓受到火灾威胁而不能使用时，该消火栓和不能使用的消火栓相邻的一个消火栓协同仍能保护任何部位。3)消防电梯前室应设室内消火栓。4)室内消火栓应设在明显易于取用地点。栓口离地面高度为1.1m，其出水方向宜向下或与设置消火栓的墙面成90°角。5)冷库的室内消火栓应设在常温穿堂内或楼梯间内。6)设有室内消火栓的建筑，如为平屋顶时宜在平屋顶上设置试验和检查用的消火栓。在寒冷地区，屋顶消火栓可设在顶层出口处、水箱间或采取防冻技术措施。7)同一建筑物内应采用统一规格的消火栓、水枪和水带，以方便使用。8)高层工业建筑和水箱设置高度不能满足最不利点消火栓水压要求的其他建筑，应在每个室内消火栓处设置直接启动消防水泵的按钮或报警信号装置，并应有保护设施。9)设置常高压给水系统的建筑物，如能保证最不利点消火栓和自动喷火灭火设备等的水量和水压时，可不设消防水箱。临时高压给水系统应在建筑筹措最高部位设置重力自流的消防水箱。(2)水枪充实水柱长度火场中，只有具有一定强度的密实的水柱部分才有灭火能力。充实水柱是指靠近水枪口的一段密集不分散的射流段，充实水柱长度是直流水枪灭火时的有效射程，是水枪射流中在260～380mm直径圆断面内、包含全部水量75%～90%的密实水柱长度，如图2.23所示。图2.23直流水枪的密集射流充实水柱长度一般为7~15m，小于7m难以接近火源，大于15m反冲力过大。设计时，各类建筑要求的水枪充实水柱长度先通过技算初步确定，再与书上表2-1比较取值。建筑类别充实水柱长度/m低层建筑一般建筑≥7甲、乙类厂房，高于6层的民用建筑，4层厂、库房≥10高架库房≥13高层建筑民用建筑高度≥100m≥13民用建筑高度≤100m≥10高层工业建筑≥13人防工程内≥10停车库、修车库内≥10图2.34倾斜射流的Sksinα2H1HSK式中：Sk——所需水枪的喷射充实水柱长度(m)；α——水枪倾角(一般为45°～60°)；H1——室内最高着火点离地面高度(m)；H2——水枪喷嘴离地面高度，一般取1m。(3)消火栓的保护半径消火栓的保护半径系指某种规格的消火栓、水枪和一定长度的水带配套后，并考虑当消防人员使用该设备时有一定安全保障的条件下，以消火栓为圆心，消火栓能充分发挥其作用的半径。消火栓的保护半径可按公式(2.25)计算：R＝Ld＋Ls(2.25)式中：R——消火栓保护半径(m)；Ld——水带敷设长度(m)，每根水带长度不应超过25m。应乘以水带的转弯曲折系数0.8；Ls——水枪充实水柱在平面上的投影长度；Ls＝Skcosα。(4)消火栓的间距室内消火栓间距应由计算确定，并且高层工业建筑、高架库房，甲、乙类厂房，室内消火栓的间距不应超过30m；其他单层和多层建筑室内消火栓的间距不应超过50m。1)当室内宽度较小，只有一排消火栓，并且要求有一股水柱达到室内任何部位时，消火栓的间距按下式计算：)(bR2S221式中：S1——1股水柱时消火栓间距；R——消火栓的保护半径；b——消火栓的最长保护宽度，外廊式建筑为建筑物宽度，内廊式建筑为走道两侧中较大一边的宽度。图2.35消火栓布置间距(a)单排1股水柱到达室内任何部位；(b)单排2股水柱到达室内任何部位；(c)多排1股水柱到达室内任何部位；(d)多排2股水柱到达室内任何部位2)当室内只有一排消火栓，且要求有两股水柱同时达到室内任何部位时[见图2.35(b)]消火栓的间距按下式计算：S2＝(R2－b2)1/2(2.27)式中：S2——2股水柱时的消火栓间距。3)当房间较宽，需要布置多排消火栓，且要求有一股水柱达到室内任何部位时[见图2.35(c)]，其消火栓间距可按下式计算：Sn＝R(2.28)4)当室内需要布置多排消火栓，且要求有两股水柱达到室内任何部位时，可按图2.35(d)布置，即将按式(2.28)确定的间距缩短一半。(5)消防给水管道的设置当室内消防用水量大于15L/s，消火栓个数多于10个时，室内消防给水管道应布置成环状，进水管应布置两条。对于7～9层单元式住宅，允许采用一条进水管。对于塔式和通廊式住宅，体积大于10000m3的其他民用建筑，厂房和多于4层的库房，当室内消防立管≥2条时，至少每两条竖管相连组成环状管网。7～9层单元式住宅的消防立管允许布置成枝状。每条竖管的直径应按最不利点消火栓出水并根据表2.9规定的流量确定。当每根竖管最小流量分别不小于下列值时：1)5L/s时，按最上层消火栓出水进行计算竖管管径。2)10L/s时，按最上二层消火栓出水进行计算竖管管径。3)15L/s时，按最上三层消火栓出水进行计算竖管管径。消火栓给水管网应与自动喷水灭火管网分开设置。若布置有困难时，可共用给水干管。在自动喷水灭火系统报警阀后不允许设消火栓。室内消防给水管道应该用阀门分成若干独立段，如某段损坏时，检修关闭停止使用的消火栓在一层中不应超过5个。闸门的设置应便于管网维修和使用安全，并应有明显的启闭标志。多层、高层厂房、库房和多层民用建筑室内消防给水管网上阀门的布置，应保证其中一条竖管检修时，其余竖管仍能供应消防水量。超过三条竖管时，可关闭两条，其余竖管仍能供应消防水。超过六层的住宅和超过五层的其他民用建筑、超过四层的厂房和库房，高层工业建筑，其室内消防给水管网应设消防水泵接合器，水泵接合器应设在消防车易于到达的地点，同时还应考虑在其附近15～40m范围内有供消防车取水的室外消火栓或贮水池。每个水泵接合器进水流量可达到10～15L/s，水泵接合器的数量应按室内消防用水量计算确定，一般不少于两个。消防用