建筑设备概论（上）

建筑设备概论（上） 武汉理工大学出版社

第2章消防给水系统 2.1 概述室内消防给水对于扑灭建筑物中一般物质的初期火灾，是最经济有效的方法。高层建筑的灭火必须立足于自救。 2.2 室外消火栓给水系统 2.1.2 室外消火栓给水系统的组成与分类 (1) 室外消火栓的组成：室外消火栓、管道及控制阀门。室外消火栓是设置在建筑物外面消防给水管网上的供水设施，主要供消防车从市政给水管网或室外消防给水管网取水实施灭火，也可以直接连接水带、水枪出水近距离灭火。室外消防给水管道可采用高压、临时高压和低压管道。

第2章消防给水系统 (2) 室外消火栓的分类；按水压分为：高压给水管网、临时高压给水管网、低压给水管网。按管网平面布置分为：环状消防给水管网和枝状消防给水管网。 2.2.2 室外消防给水管道布置 (1) 引入管室外消防给水管网应布置成环状，当室外消防用水量小于等于15L/s时，可布置成枝状； (2) 向环状管网输水的进水管不应少于2条，当其中1条发生故障时，其余的进水管应能满足消防用水总量的供给要求；

第2章消防给水系统 (3) 还状管道应采用阀门分成若干独立段，每段内室外消火栓的数量不宜超过5个； (4) 室外消防给水管道的直径不应小于DN100； (5) 室外消防给水管道设置的其它要求应符合现行国家标准《室外给水设计规范》GBJ13的有关规定。 2.2.3 室外消火栓的布置 (1) 设置的基本要求：明显、方便出水； (2) 市政或居住区室外消火设置； (3) 室外消火栓数量； (4) 工业企业单位内室外消火栓的设置要求。

第2章消防给水系统 2.2.4 室外消火栓保护半径与最大布置间距 (1) 室外消火栓的保护半径：室外低压消火栓保护半径为150.0m；室外高压消火栓保护半径为100.0m。 (2) 室外消火栓的最大布置间距：室外低压消火栓最大布置间距不应大于120.0m，高压消火栓最大布置间距不应大于60.0m。 2.2.5 室外消火栓的流量与压力 (1) 室外消火栓的流量：每个低压消火栓的流量按10～15L/s计；每个高压消火栓的流量不小于5L/s。 (2) 室外消火栓的压力：最不利点处消火栓的出口压力应是形成充实水柱长度所需喷嘴处水压、水带水头损失、水枪出口与消火栓出口之间的高程差三者之和。

第2章消防给水系统 2.3 室内消火栓给水系统 2.3.1 设置室内消火栓的场所 2.3.2 室内消火栓的组成室内消火栓通常设置在具有玻璃门的消防水带箱内，其箱内由水枪、水带和消火栓三部分组成。 (1) 消防水枪。常用的水枪喷嘴口径有13mm、16mm、19mm三种。高层建筑室内消火栓设备，应配备喷嘴口径不小于19mm的水枪。 (2) 消防水带。也称水龙带。与室内消火栓配套使用的消防水龙带直径为5Omm和65mm，长度有15m、20m、25m等规格，同一建筑物内应采用统一规格的水带，水带长度不应超过25m。

第2章消防给水系统 (3) 消火栓。消火栓是具有内扣式接口的球形阀式龙头。它的一端与消防竖管相连，另一端与水带相连。消火栓的检口直径不应小于所配备的水带的直径。消火栓有单出口和双出口两种。单出口消火栓直径常为50、65mm两种，双出口消火栓直径不应小于65mm。高层建筑室内消火栓的栓口直径应为65mm。 (4) 消防卷盘。也称水喉。在启用室内消火栓之前，供建筑物内一般人员自救扑灭初期火灾。栓口直径为25mm，配备的软管内径不小于19mm，软管长度有20m、25m、30m三种，喷嘴口径不小于6mm

第2章消防给水系统 (5) 消火栓箱。安装在建筑物内的消防给水管路上，具有给水、灭火、控制、报警等功能。根据安装方式可分为明装、暗装、半明装。

第2章消防给水系统 (6) 水泵接合器。水泵接合器是从外部水源给室内消防管网供水的连接设备，是一个只能单向供水的设备。其主要用途是当室内消防泵发生故障或遇大火室内消防用水不足时，供消防车从室外消火栓取水，通过水泵接合器将水送到室内消防给水管网用于灭火。　　消防水泵接合器主要由弯管、本体、法兰接管、消防接口、闸阀、止回阀、安全阀、放水阀等部件组成。水泵接合器根据安装型式可以分为地下式、地上式、墙壁式、多用式等类型。

第2章消防给水系统 2.3.3 室内消火栓给水系统室内消火栓灭火系统有以下几种给水方式： (1) 室外管网直接给水的室内消火栓给水系统：当室外管网的压力和流量能满足室内最不利点消火栓的设计水压和流量时，宜采用。 1-室内消火栓；2-消防立管；3-干管；4-进户管；5-水表；6-止回阀；7-旁通管及阀门

第2章消防给水系统 (2) 单设水箱的室内消火栓给水系统：在水压变化较大的城市或居住区，宜采用。 1-室内消火栓；2-消防立管；3-干管；4-进户管；5-水表； 6-止回阀；7-旁通管及阀门；8-水箱；9-水泵接合器；10-安全阀；

第2章消防给水系统 (3) 设加压水泵和水箱的室内消火栓给水系统：当室外管网的压力和流量经常不能满足室内消防给水系统所需的水量水压时，宜设置。 1-室内消火栓；2-消防立管；3-干管；4-进户管；5-水表； 6-旁通管及阀门； 7-止回阀； 8-水箱；9-水泵；10-水泵接合器；11-安全阀；

第2章消防给水系统 (4) 不分区的消火栓给水系统：建筑物高度大于24m但不超过50m，室内消火栓栓口处静水压力不超过1.OMPa的工业和民用建筑室内消火栓给水系统，宜设置，可由消防车通过水泵接合器向室内管网供水。 1-生活、生产水泵；2-消防水泵；3-启动按钮；4-阀门；5-止回阀；6-水泵接合器；7-安全阀；8-屋顶消火栓；9-高位水箱；10-至生活、生产管网； 11-贮水池；12-来自城市管网；13-浮球阀

第2章消防给水系统 (5) 分区的消火栓给水系统：当室内消火栓接口处的静水压力大于1.OMPa时，应采用分区的室内消火栓给水系统。分区消火栓给水系统可分为并联给水方式、串联给水方式和分区减压给水方式（如右图）。

第2章消防给水系统 2.3.4 室内消火栓系统设置要求 (1) 消防用水量。根据现行的有关规范规定的水枪充实水柱长度和同时使用水枪数量经计算确定，且应不小于规范规定的最小值。 (2) 充实水柱。水枪的充实水柱是指从喷嘴出口起，到90%的射流总量穿过直径38mm圆圈处的密集不分散的射流长度，如下图所示。

第2章消防给水系统 (3) 消火栓口所需水压； Hxh=Hq+ALq2xh+Hk 式中 Hxh——消火栓口压力(mH2O)； Hq——水枪喷嘴造成某充实水柱所需之压力(mH2O)； L——水龙带长度，(m)； A——水龙带阻力系数，按表2-5采用； qxh——水枪出水流量（L/s）； Hk——消火栓口的阻力损失，取2mH2O。

第2章消防给水系统 (4) 消防给水管道布置；室内消防给水管道的布置应符合下列规定： • 室内消火栓超过10个且室外消防用水量大于15L/s时，其消防给水管道应连成环状，且至少应有两条进水管与室外管网或消防水泵连接。 • 高层厂房（仓库）应设置独立的消防给水系统。室内消防竖管应连成环状。 • 室内消防竖管直径不应小于DN100。 • 室内消火栓给水管网宜与自动喷水灭火系统的管网分开设置；当合用消防泵时，供水管路应在报警阀前分开设置。 • 室内消防给水管道应采用阀门分成若干独立段。 …………

第2章消防给水系统 (5) 消火栓的间距；室内消火栓布置间距应由计算确定。对于高层工业与民用建筑、高架库房、甲、乙类厂房、设有空气调节系统的旅馆，消火栓应设在走道、楼梯附近等明显易于取用的地点，消火栓的间距应保证同层任何部位有两个消火栓的水枪充实水柱同时到达，间距不应大于30m。其他单层和多层建筑室内消火栓间距不应大于50m。

第2章消防给水系统 2.4 自动喷水灭火系统自动喷水灭火系统是一种能自动启动喷水灭火，并能同时发出火警信号的灭火系统，具有工作性能稳定、适应范围广、安全可靠、控火灭火成功率高、维护简便等优点，可用于各种建筑物中允许用水灭火的保护对象和场所。根据被保护建筑物的性质和火灾发生、发展特性的不同，可以有多种不同系统。通常根据系统中喷头开闭形式的不同，分为闭式和开式自动喷水灭火系统两大类。闭式自动喷水灭火系统包括湿式系统、干式系统、干、湿式系统、预作用系统等；开式自动喷水灭火系统包括雨淋系统、水幕系统、水喷雾系统等。

第2章消防给水系统 2.4.1 闭式自动喷水灭火系统闭式自动喷水灭火系统是利用火场达到一定温度时，能自动地将喷头打开，扑灭和控制火势并发出火警信号的室内给水系统。 (1) 湿式自动喷水灭火系统。系统由闭式喷头、管道系统、湿式报警阀、水流指示器、报警装置和供水设施等组成。湿式自动喷水灭火系统报警阀前后的管道内平时充满有压力的水。工作原理…… (2) 干式自动喷水灭火系统。系统由闭式喷头、管道系统、干式报警阀、水流指示器、报警装置、充气设备、排气设备和供水设备等组成。干式自动喷水灭火系统管网中平时充满压缩空气，只在报警阀前的管道中充满有压力的水。

第2章消防给水系统 (3) 干湿式自动喷水灭火系统。干湿式自动喷水灭火系统是干式自动喷水灭火系统与湿式自动喷水灭火系统交替使用的系统。 (4) 预作用自动喷水灭火系统。系统将火灾自动探测报警技术和自动喷水灭火系统结合在一起。预作用阀后的管道平时呈干式，充满低压气体或氮气。预作用自动喷水灭火系统有早期报警装置，能在喷头动作之前及时报警并转换成湿式系统，克服了干式喷水灭火系统必须待喷头动作，完成排气后才能喷水灭火，从而延迟喷水时间的缺点。但是，预作用系统比湿式系统或干式系统多一套自动探测报警和自动控制系统，构造比较复杂，建设投资多。 (5) 自动循环启闭喷水灭火系统。

第2章消防给水系统 2.4.2 闭式自动喷水灭火系统主要设备 (1) 闭式喷头。由喷水口、控制器和溅水盘三部分成。 (2) 报警阀。报警阀的作用是开启和关闭自动喷水灭火系统中供水管道中的水流，同时将阀门动作（开启）信号传递给控制系统，以尽快做出相应反应，同时驱动水力警铃直接报警。根据其构造和功能可分为：湿式报警阀、干式报警阀、干湿两用报警阀、雨淋报警阀和预作用报警阀等。 (3) 水流报警装置。水流报警装置包括水力警铃、压力开关和水流指示器。 • 水力警铃安装在报警阀的报警管路上，是一种水力驱动的机械装置。水力警铃不得由电动报警器取代，应设在有人值班的地点附近。

第2章消防给水系统 • 压力开关是自动喷水灭火系统的自动报警和自动控制，当系统启动时，报警支管中的水压力达到压力开关的动作压力时，触点就会自动闭合或断开，将水流信号转化为电信号，传递给消防控制中心或直接控制和启动消防水泵、电子报警系统或其他电气设备。压力开关应垂直安装在水力警铃前，如果报警管路上安装了延迟器，则压力开关应安装在延迟器之后。 • 水流指示器是在自动喷水灭火系统中将水流流动信号转换成电信号的一种信号发生装置，通常安装在各楼层或不同防火分区的配水干管或支管的起始端上，其功能是在发生火灾时，控制中心或楼层（区域）报警器能够显示发生火灾的具体楼层或区域，以便消防队员找到起火地点及时扑救。有叶片式、阀板式等类型。

第2章消防给水系统 (4) 延迟器。延迟器是一个罐式容器，属于湿式报警阀的辅件，用来防止水源压力波动、报警阀渗漏而引起的误报警。 (5) 末端试水装置。末端试水装置由试水阀、压力表以及试水接头等组成，用于测试系统的最不利点喷头能否在开放1只时可靠报警并正常启动。在每个报警阀组控制的最不利点喷头处应设未端试水装置，其他防火分区、楼层的最不利点喷头处，均应设直径为25mm的试水阀。

第2章消防给水系统 2.4.3 管网的布置和敷设供水管网应布成环状，进水管不少于两根且应从建筑物不同侧的市政管网上接入。室内供水干管应布置成环状管网，环状管网的供水干管应设分隔阀门。每个自动喷水灭火系统的配水管道应均匀、对称布置，以减少系统的水力损失。 2.4.4 开式自动喷水灭火系统开式自动喷水灭火系统由开式喷头、管道系统、雨淋阀、火灾探测装置、报警控制组件和供水设施等组成，根据喷头形式和使用目的的不同，可分为雨淋系统、水幕系统、水喷雾系统。

第2章消防给水系统 (1) 雨淋喷水灭火系统；雨淋系统采用开式洒水喷头，由雨淋阀控制喷水范围，利用配套的火灾自动报警系统或传动管系统监测火情并自动启动系统灭火。雨淋阀后的管道平时为空管。适用于下列场所： • 火灾的水平蔓延速度快、闭式喷头的开放不能及时使喷水有效覆盖着火区域； • 室内净空高度超过闭式系统限定的最大净空高度，且必须迅速扑救初期火灾。

第2章消防给水系统 (2) 水幕灭火系统；水幕灭火系统是由水幕喷头、管道和控制阀等组成的阻火、冷却、隔火喷水系统。水幕系统的工作原理与雨淋喷水系统基本相同。所不同的是水幕系统喷出的水为水帘状，而雨淋系统喷出的水为开花射流。根据阻火作用的不同，水幕系统可分为防火分隔水幕和防护冷却水幕。

第2章消防给水系统 (3) 水喷雾灭火系统；通过表面冷却、窒息、乳化、稀释的共同作用实现灭火和防护。水喷雾系统利用喷雾喷头在一定压力下将水流分解成粒径在100～700μm之间的细小雾滴，遇火后迅速汽化，带走大量的热量，使燃烧体达到冷却目的；当雾状水喷射到燃烧区遇热汽化后，形成比原体积大1700倍的水蒸汽，包围和覆盖在火焰周围，使燃烧因缺氧而熄灭；对于不溶于水的可燃液体，雾状水冲击到液体表面并与其混合，形成不燃性的乳状液体层，从而使燃烧中断；对于水溶性液体火灾，由于雾状水能与水溶性液体很好溶合，使可燃烧性浓度降低，降低燃烧速度而熄灭。水喷雾系统的灭火效率比喷水系统的灭火效率高，耗水量小，水喷雾灭火系统的组成和工作原理与雨淋系统基本一致。

第2章消防给水系统 2.4.5 开式自动喷水灭火系统主要设备 (1) 开式喷头；开式喷头的分类、型式及用途见表2-6。 (2) 雨淋阀；雨淋阀组主要由水源控制阀（蝶阀）、雨淋阀、手动应急装置、自动滴水阀、排水球阀、供水侧压力表、控制腔压力表等组成，是组成雨淋系统、预作用系统、水幕系统和水喷雾系统的重要组件。

第2章消防给水系统 2.5 消防水泵、水箱和水池 2.5.1 消防水泵及泵房凡担负消防供水任务的水泵房均称为消防水泵房。消防水泵房，按作用分为取水泵房、送水泵房和加压泵房；按使用目的分为生活、生产、消防合用泵房，生产、消防合用泵房，生活、消防合用泵房、独立的消防水泵房。 (1) 水泵吸水管。 • 一组消防水泵的吸水管不应少于两条。 • 高压或临时高压消防给水系统，其每台消防泵应有独立的吸水管。 • 消防水泵宜采用自灌式引水。 • 吸水管应有向水泵渐升的坡度，一般采用大于5‰的坡度。 • 吸水管直径一般应大于水泵进口直径。

第2章消防给水系统 (2) 水泵出水管；为保证环状管网有可靠的水源，当消防水泵出水管与环状管网连接时，其出水管不应少于两条。 (3) 备用消防泵；备用消防泵是指工作泵发生故障或检修时投入运转的泵。它与工作泵互相轮流运转，互为备用。 (4) 动力供应；消防水泵应保证在火警后5分钟内开始工作，并在火场断电时仍能正常运转。

第2章消防给水系统 2.5.2 消防水箱多层建筑中，规范中仅要求在建筑物的最高部位设置重力自流消防水箱，对消防水箱的设置高度并未做出规定。实际应用时，宜尽可能地将水箱设置到高一点的位置。当建筑高度不超过100m时，最不利点消火栓静水压力不应低于0.07MPa ；当建筑高度超过100m时，最不利点消火栓静水压力不应低于0.15MPa 。消防用水与其它用水合用的水池、水箱，应有保证消防用水不作它用的技术措施。发生火灾后，由消防水泵供应的水不得进入消防水箱。消防水箱应贮存10min的室内消防用水量。

第2章消防给水系统 2.5.3 消防水箱水泵接合器水泵接合器是消防车或机动泵往室内消防管网供水的连接口，其接口直径有65mm和80mm两种。水泵接合器与室内管网连接处，应有阀门、止回阀、安全阀等。 2.5.4 消防水池当生产、生活用水量达到最大时，市政给水管道、进水管或天然水源不能满足室内外消防用水量或市政给水管道为枝状或只有1条进水管，且室内外消防用水量之和大于25L/s时，应设置应设消防水池。 2.5.5 减压设施室内消火栓栓口处的静水压力不应超过0.8MPa，如超过时宜采用分区给水系统或在消防管网上设置减压阀。

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