《建筑給水排水工程》教案建筑消防給水.doc

第4章 建筑消防給水4-1消火栓給水系統(tǒng)及布置低層建筑：撲救初期火災高層建筑：滿足自救需要一. 設(shè)置原則執(zhí)行國家建筑設(shè)計防火規(guī)范，高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范。例：第8.4.1條第4款：超過七層的單元式住宅，超過六層的塔式住宅、通廊式住宅、底層設(shè)有商業(yè)網(wǎng)點的單元式住宅。(應設(shè)室內(nèi)消防給水)二. 建筑內(nèi)消火拴給水系統(tǒng)組成、組件及類型(一) 組成及組件水槍、水龍帶、消火拴、消防水喉、消防通道、水箱、消防水泵接合器、增壓設(shè)備和水源。1.水槍DN噴嘴口徑：13，16，19mm與水龍帶接口：用快速螺母連接。2. 水龍帶 DN50mm，DN65mm麻質(zhì)：抗折疊，質(zhì)輕，水流阻力大 qxh3l/s，16,DN50橡膠：易老化，質(zhì)重，水流阻力小 qxh3l/s，16，19，DN653.消火拴內(nèi)扣式快速連接螺母+球形閥，單出口、雙出口 DN65，DN504.消防水喉小口徑拴25mm，噴嘴，68mm，L=20，25，30m工作壓力：106Pa=103kPa=1MPa=10kg/cm2爆破壓力：3106Pa=3MPa=30kg/cm25屋頂檢驗用拴5. 消火拴箱玻璃門內(nèi)置：消火拴、水槍、水龍帶、水喉、消防報警及啟泵裝置設(shè)置：承重墻，明、暗、半暗6.消防水泵接合器作用：一端接室內(nèi)消防管網(wǎng)，另一端可供消防車加壓供水組成：閘門、安全閥、止回閥形式：地面、地下、墻壁式設(shè)置點：便于消防車接管供水地點；周圍有1540m范圍內(nèi)*水池。7.消防給水管網(wǎng)環(huán)狀，立管不變徑。低層可生活+消防，高層 獨立8.消防貯水設(shè)備及加壓設(shè)備、水源初期火災用水(10分鐘)水箱，氣壓給水裝置火災連續(xù)用水 水池 可與生活貯水合用，但存不動用措施消防水泵 水源(二) 類型1. 不設(shè)消防水箱及水泵的消火拴給水系統(tǒng)室外管網(wǎng)的壓力及水量在任何時候均可滿足室內(nèi)消防要求2. 僅設(shè)水箱只保證火災初期10分鐘供水(室外水量及壓力不足)3. 設(shè)消防貯水箱、消火拴泵的消火拴系統(tǒng)火災延續(xù)時間內(nèi)由室內(nèi)保證消防用水量及水壓4. 分區(qū)供水的室內(nèi)消火拴系統(tǒng)(高層)分區(qū)原因：從便于滅火和系統(tǒng)安全考慮分區(qū)依據(jù)：最低處消火拴最大靜水壓力超過80mH2O時分區(qū)方式：串聯(lián)分區(qū)，并聯(lián)分區(qū)三、 設(shè)置要求1. 設(shè)有消火拴的建筑內(nèi)，其各層均應設(shè)置(無可燃物的設(shè)備層除外)；2. 設(shè)在明顯、易于取用的地點(走廊、樓梯間、大廳入口處)；3. 保證有二只水槍的充實水柱同時達到室內(nèi)任何部位(H24，V5000m3，庫房除外，一只水槍)；圖4-1 消火拴布置方式單排一只槍：單排二只槍：4. 保護半徑間距通過計算確定折減系數(shù)，0.8水龍帶長度充實水柱(為保證噴槍射出的水流具有一定強度而需要的密集射流)5. 消火拴拴口靜水壓力80mH2O減壓孔板(便于使用，控制出水量，維持10分鐘)；6. 拴口距地面1.10m；7. 同一建筑采用同一規(guī)格的消火拴、水槍及水龍帶；8. 消防電梯前應設(shè)消火拴；9. 每個消火栓處應設(shè)直接啟動消火拴泵按鈕。四、 室內(nèi)消火給水管道的布置1. 室內(nèi)消火拴個數(shù)大于10個，且室外消防水量大于15l/s，市內(nèi)給水管道應為環(huán)狀，進水管應為二條。一條事故時，另一條供應全部水量；2.閥門設(shè)置便于檢修又不過多影響供水；3.室內(nèi)消火拴管網(wǎng)與噴淋管網(wǎng)宜分開設(shè)，如有困難在報警閥前分開五、 水泵接合器設(shè)置a) 便于消防車接管供水地點，同時考慮周圍有1540m內(nèi)有室外消火拴或消防貯水池：b) 數(shù)量按室內(nèi)消防水量及每個接合器流量經(jīng)計算定，每個接合器1015l/s。六、 消防水池與水箱的布置a) 獨立消防水池設(shè)置條件室外管網(wǎng)的和進水管流量不允許直接抽水室外管網(wǎng)為支狀,25l/sb) 防止消防貯水被動用的措施c) 水箱安裝高度：原則上滿足最不利點滅火設(shè)備所需水量和水壓。一類高層(住宅除外)，可設(shè)增壓設(shè)備，氣壓罐、穩(wěn)壓泵。二類公共建筑、一類住宅，水箱高度：最高處消火拴靜水壓力7mH2O七、 消防泵及泵房a) 消防泵吸水管應有獨立的吸水管b) 消防泵自灌吸水c) 消防泵壓水管二條與環(huán)管接d) 備用泵：不小于一臺主泵的能力e) 泵房有直通室外出口，在樓層內(nèi)應靠近安全出口4-2 建筑內(nèi)消火栓系統(tǒng)的水力計算目的：確定管徑、系統(tǒng)所需壓力、選定設(shè)備一. 消防用水量根據(jù)：火場用水量統(tǒng)計資料，消防設(shè)備供水能力，建筑物的重要性和保證建筑物的基本安全及國民經(jīng)濟發(fā)展水平等因素綜合確定。建筑設(shè)計防火規(guī)范高層建筑設(shè)計防火規(guī)范。二. 充實水柱充實水柱從水槍噴口射出的水流，為保證一定的強度而需要的密集射流長度。過長，壓力大，作用力大，使用不便，過短，不能射及火焰充實水柱，低層 7m1、 乙廠房，大于六層民宅10m高層 13m計算： 建筑層高三. 水力計算1.拴口所需壓力圖5-2 垂直射流組成槍口造成某長度的充實水柱所需水壓水龍帶水頭損失 求不計空氣阻力，理想狀態(tài)下的射流長度，所以 其中：水流離開噴嘴的流速 重力加速度實際上，水槍噴嘴及空氣都對射流產(chǎn)生阻力， 垂直射流高度按水力學管道的沿程損失公式：式中：水流與管壁的阻力系數(shù)，因是水流在空氣中流動故用代替 水流流動距離，用代替柱口噴嘴直徑 令：整理： 或 建立了與的關(guān)系與噴嘴直徑有關(guān)的系數(shù)，由試驗得：(表5-8，p79)與之間的關(guān)系由試驗垂直射流高度試驗系數(shù)， (表5-9)則： 給出了與之間的關(guān)系(，查表得到)。故確定了值后，便可求出產(chǎn)生的槍口壓力值實驗證明：充實水柱長度與傾角無關(guān) 水龍帶損失式中：水帶水頭損失，mH2O水帶長度，m水帶阻力系數(shù)消防射流量，l/s 消防射流量與水槍槍口壓力有關(guān)，規(guī)范規(guī)定5l/s，2.5l/s是不同性質(zhì)建筑消防水槍射流的界限值，實際射流量應根據(jù)槍口壓力計算并滿足規(guī)范規(guī)定。 其中： 噴口流量系數(shù) 圓形斷面，=1.0令：則：，給出與之間的關(guān)系例：DN=50mm，=20m，=16mm，=8m，求？m，l/s2.5l/s， (p80，5-12表) mH2O查表p80，表5-11根據(jù)最不利點消火拴壓力確定。2.消防貯備水量計算其中：室內(nèi)消防用水量 初期火災時間，10分鐘 室內(nèi)外消防用水量，l/s 水池連續(xù)補水量 火災延續(xù)時間3.管路水力計算目的：確定DN和環(huán)狀網(wǎng)：假設(shè)不通水管段，選不利管段進行計算，方法同給水1)水箱供水：從水箱出水口到最不利點算，已確定水箱安裝高度，選補壓設(shè)備。2)水泵供水：從水池液面到最不利點求，選泵的揚程。注意：建筑內(nèi)同時發(fā)生火災的次數(shù)為1次，著火點1處消防管，低層50，高層100，且立管不變徑(流向水箱供水、水泵供水，雙向)各立管流量確定應符合規(guī)范要求，p82，表5-13各管段流量應符合實際情況AhB4.余壓消耗多層建筑，最不利點A；使得，故B點著火消防射流量增大，使水箱貯水迅速放空。(數(shù)據(jù)10層建筑，低層出水量=2.5，10分鐘水在5分鐘用完)，為保證柱出水均勻，需將余壓消耗掉。采用減壓孔板 ，求出即為孔口口徑。各層不同，求出孔徑不同，由小到大，由下到上。4.增壓設(shè)備選型水泵，H、Q氣罐局部增壓 =30s，室內(nèi)消防用水量代替水箱 =60s，室內(nèi)消防用水量應滿足最不利點消火拴口需要的水壓。4-3 自動噴水滅火系統(tǒng)及布置一. 組成及動作過程自噴系統(tǒng)是一種固定式的自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)置，在國外有百年的歷史，國內(nèi)有五十余年的歷史，是控制火災的有效手段之一。與消火拴系統(tǒng)相比有如下優(yōu)點：1.自動報警，自動灑水。2.隨時處于準備工作狀態(tài)。3.從火場中心噴水，并不受煙霧的影響，造成水漬的損失小。4.滅火及時，25min使火災不易擴散，滅火成功率高：美國紐約6978年十年間，254起裝有自動噴淋滅火系統(tǒng)的建筑發(fā)生的火災中有僅開放3個噴頭而撲滅的火災239起，成功率94.1%。美國國家防火協(xié)會19221967(45年)發(fā)生火災81425起，自動噴淋設(shè)備火災控制率96.2%。澳大利亞和新西蘭18861967(81年)撲救了5734次，成功率99.8%。成功的滅火，保證建筑的安全，國外應用于各類建筑及住宅(保險金下降，10年內(nèi)回收)投資：占建筑總投資的13%我國自動噴淋設(shè)置要求見規(guī)范。二、分類1. 閉式：濕式系統(tǒng)充水 4室溫70建筑 干式系統(tǒng)充氣 70室溫4 預作用式探測系統(tǒng)+噴水系統(tǒng)?？焖倥艢獬渌兏墒綖闈袷?，減少誤報、水漬。2. 開式：水幕冷卻、阻火、防火隔斷 雨淋嚴重危險級別 噴霧噴射出水霧狀，起冷卻、窒息、稀釋、乳化作用。1. 濕式 適用4t702. 干式 適用無采暖場所管路容積V 2000L3. 預作用 適用建筑裝飾要求高，滅火要求及時4. 水幕5. 雨淋噴水系統(tǒng)AB6. 水噴霧滅火系統(tǒng)三、布置7. 噴頭布置：噴頭布置在吊頂下正方形 長方形 噴頭的最大保護半徑(見P270表4-3)表中給出的噴頭的最大保護面積=12.5m2，=2.5m，=5m正方形 。規(guī)范正方形最大間距為3.6m。長方形 選=4.0m =3.1m2.管網(wǎng)布置1) 中央布置2) 側(cè)邊布置支管噴頭個數(shù) 8個報警閥個數(shù)500個4-4 自動噴淋滅火系統(tǒng)的水力計算目的：選定管徑，計算管路的總水頭損失，確定實際消防用水量和所需總壓力，選擇加壓設(shè)備。1. 基礎(chǔ)設(shè)備建筑物危險等級消防用水量(l/s)設(shè)計噴水強度(L/m2min)作用面積(m2)噴頭作用壓力(Pa)嚴重危險生產(chǎn)建筑5010.03009.8104儲存建筑7515.03009.8104中危險級206.02009.8104輕危險級93.01809.8104注：1)困難時，最不利點工作壓力可為51042)設(shè)計流量=1.3理論流量3)消防用水量=設(shè)計噴水強度/60F2. 計算方法1)步驟選擇系統(tǒng)內(nèi)最不利計算管路，從末端起編號。逐一計算各噴頭節(jié)點的出流量和各管段的流量，使計算管段的流量為規(guī)定流量的1.3倍。按求出各管段的流量(v5m/s)初選管徑，求出水頭損失。流量達到設(shè)計流量后的管段，其流量按設(shè)計流量求水頭損失。確定水泵揚程舉例1.特性系數(shù)法管段 噴頭1.2.3.4管段 噴頭a.b.c.d每個噴頭的出水量 式中：l/s =0.184(=12.7) 噴頭工作壓力，mH20(kPa時，=0.0184)噴頭特性系數(shù)，噴頭一定，該值為常數(shù)，故噴頭出水量與作用于每個噴頭上的工作水頭有關(guān)。噴頭管段特性系數(shù)某點壓力( mH20)流量(l/s)10.184=5.0=0.961-2=0.960.92250.43673.6=1.4520.184=6.45=1.092-3=2.054.20320.0943.6=1.4230.184=7.87 =1.203-4 =3.2510.56320.0943.6=3.5740.184=11.44 =1.454-5=3.25+1.45=4.7022.10400.0451.8=1.795-6 =11.44+1.79=13.23=4.7022.10400.0453.6=3.586=16.816-7節(jié)點管段噴頭特性系數(shù)節(jié)點壓力( mH20)流量(l/s)管徑(mm)比阻(S2/A2)管長沿程損失10.184=5.0=0.961-2=0.960.92250.43673.6=1.4520.184=5+1.45=6.45=1.092-3=2.054.20320.0943.6=1.4230.184=6.45+1.42=7.87=1.203-4 =3.2510.56320.0943.6=3.5740.184=11.44=1.454-5=3.25+1.45=4.7022.09400.0451.8=1.795-6 =13.23=4.7022.09400.0453.6=3.586 =13.23+3.58=16.816-7=?，采用與管段相同計算法，得 mH20，為保證最不利點，節(jié)點6壓力值只能是16.81 mH20，。由于管段與管段的水力條件相同(管徑、管材、噴頭口徑)管路特性系數(shù)相同 令=令=l/sl/s式中