消防給水設(shè)計(jì)解析

1、重慶市公安消防總隊(duì)總工程師重慶市公安消防總隊(duì)總工程師 吳華吳華 消防給水設(shè)計(jì)消防給水設(shè)計(jì)一、室外消防給水（一）、管網(wǎng)形式1、枝狀管網(wǎng) 平面布置上，干線成樹枝狀，分枝后彼此無聯(lián)系的管網(wǎng)。枝狀管網(wǎng)內(nèi)，水流從水源地向用戶（或消火栓）單一方向流動(dòng)，可靠性差。其優(yōu)點(diǎn)是節(jié)約投資，適應(yīng)性強(qiáng)，一般在管網(wǎng)建設(shè)初期或室外消防用水量少于15L/S時(shí)采用。用水點(diǎn)用水點(diǎn)用水點(diǎn)用水點(diǎn)用水點(diǎn)用水點(diǎn)水廠2、環(huán)狀管網(wǎng) 管網(wǎng)在平面布置上，干線形成若干閉合環(huán)的管網(wǎng)，稱為環(huán)狀管網(wǎng)。由于干線彼此相通，在管網(wǎng)和水壓相同的條件下，流量要比枝狀管網(wǎng)約大1.52.0倍，因此在大中型城市的建成區(qū)，大部分管網(wǎng)已形成環(huán)狀供水，其明顯優(yōu)點(diǎn)就是可靠性大

2、大增加。用水點(diǎn)用水點(diǎn)用水點(diǎn)用水點(diǎn)用水點(diǎn)水廠(二)、管網(wǎng)流量計(jì)算計(jì)算公式VDQ24其中 Q流量 D管徑 V流速 一個(gè)城市的供水，往往會(huì)有一個(gè)經(jīng)技術(shù)論證、經(jīng)濟(jì)比較后確定的經(jīng)濟(jì)流速。如果流速快，可以縮小管網(wǎng)管徑，降低埋設(shè)深度，節(jié)約投資。但同時(shí)能耗會(huì)增加（電能、管網(wǎng)阻力損失等），管網(wǎng)折舊期也會(huì)縮短，運(yùn)行成本會(huì)增加。反之，一次投資會(huì)增大，但運(yùn)行成本會(huì)降低。因此，需通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較找到一個(gè)最佳點(diǎn)，也就是需要確定一個(gè)最經(jīng)濟(jì)、合理的流速，即經(jīng)濟(jì)流速，通常這個(gè)流速的范圍在1.5-2.5m/s1.5-2.5m/s 之間。 所以我們?cè)O(shè)計(jì)管網(wǎng)流速的取值一般取2m/s為宜，有了流速，我們就可以根據(jù)管徑來計(jì)算流量。 以管

3、徑100mm為例：VDQ24如果我們的計(jì)算結(jié)果以升/秒為單位 則：秒升/1520142Q(三)、消防水池容量的計(jì)算 1、補(bǔ)水時(shí)間：按照建規(guī)8.6.2和高規(guī)7.3.3的規(guī)定，補(bǔ)水時(shí)間不能超過48小時(shí)，補(bǔ)水時(shí)間主要取決于進(jìn)水管的管徑，一般來講都能滿足要求。 如果進(jìn)水管徑為100，則48小時(shí)能補(bǔ)充的水量為153.648=2592噸。這對(duì)于任何一個(gè)高層民用建筑來說都足夠了。 2、火災(zāi)延續(xù)時(shí)間的補(bǔ)水：建規(guī)規(guī)定：當(dāng)室外給水管網(wǎng)供水充足且在火災(zāi)情況下能保證連續(xù)補(bǔ)水時(shí)，消防水池的容量可減去火災(zāi)延續(xù)時(shí)間內(nèi)補(bǔ)充的水量。但高規(guī)卻沒有類似的規(guī)定，因此我們?cè)趯徍藭r(shí)一定需注意高層和多層的區(qū)別。 計(jì)算舉例 一多層商場(chǎng)，室內(nèi)

4、消火栓用水量為20l/s,噴淋系統(tǒng)用水量為22l/s ，則所需水池容量為：203.62223.61224立方米。如果水池的進(jìn)水管管徑為100mm,在2小時(shí)火災(zāi)延續(xù)時(shí)間內(nèi)能補(bǔ)充的水量為153.62108立方米。實(shí)際水池所需容量則應(yīng)為224108116立方米。二、室內(nèi)消防給水室內(nèi)消火栓系統(tǒng) 1、管網(wǎng)要形成環(huán)狀2、系統(tǒng)分區(qū)（高層建筑） 分區(qū)的主要目的是為了控制系統(tǒng)承受靜壓（1Mpa）和消防栓出水的壓力（0.5 Mpa ）即使分區(qū)之后，局部消火栓的壓力還可能超過0.5Mpa，還要采用加壓孔板進(jìn)一步減壓，使其控制在規(guī)定范圍內(nèi)。3、不能使用單閥雙口的消火栓4、增壓設(shè)施 增壓設(shè)施有氣壓罐和穩(wěn)壓泵二種。其作用

5、主要是將管網(wǎng)平時(shí)壓力維持在滅火所需工作壓力之上。用于室內(nèi)消火栓系統(tǒng)的增壓泵流量應(yīng)不大與5L/s,用于噴淋系統(tǒng)的應(yīng)不大于1L/s。 增壓泵的運(yùn)行通常采用壓力傳感器控制，有高、中、低三個(gè)控制點(diǎn)。高點(diǎn)增壓泵停泵，中點(diǎn)增壓泵器啟泵，低點(diǎn)聯(lián)動(dòng)主泵。三、自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)系統(tǒng)特點(diǎn) 1. 安全可靠，滅火效率高 2. 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用、維護(hù)方便，成本低且使用周期長。 3. 可實(shí)現(xiàn)電子計(jì)算機(jī)的監(jiān)控與處理，自動(dòng)化程度高，便于集中管理。 4. 適用范圍廣，尤其適用于高層民用建筑、公共建筑、工廠、倉庫及地下工程等場(chǎng)所(一)、系統(tǒng)的流量計(jì)算1、系統(tǒng)的流量按下式計(jì)算流量=噴水強(qiáng)度作用面積以中危險(xiǎn)I級(jí)為例，流量單位取l/m

6、in即 流量=6 160/60=16L/s2、噴頭的流量計(jì)法pKQ 其中 Q噴頭流量 l/min K噴頭流量系數(shù) p噴頭工作壓力（kg/cm2）當(dāng)采用接口直徑為15的噴頭時(shí) K=80當(dāng)壓力為1kg/cm2時(shí) Q=80L/min 即1.33L/s3、噴頭布置間距的確定 按正方形布置的中危險(xiǎn)I級(jí)為例，當(dāng)工作壓力為1kg/cm2時(shí)，每個(gè)K=80的噴頭流量為80L/min已知噴水強(qiáng)度為6L/minm2 ，則正方形的面積為80/6=13.3m2米米，取噴頭的間距為6 . 365. 33 .13注意：如果噴頭工作壓力為0.5kg/cm2時(shí)，則噴頭間距要縮短,約為3米系統(tǒng)組成 水源為高位水箱、消防水池與噴淋

7、泵。 供水設(shè)備 報(bào)警閥（檢查信號(hào)閥） （1）濕式報(bào)警閥（壓力開關(guān)+水力警鈴） （2）水流指示器：與壓力開關(guān)配合，實(shí)現(xiàn)對(duì)噴淋泵的自動(dòng)控制，也可作為被 保護(hù)區(qū)域噴水滅火的回饋信號(hào)。 管網(wǎng)：輸入管、干管、支管、配水管 噴淋頭（ 花灑、玻璃球式閉式噴頭） 報(bào)警器（水力警鈴） 一般與濕式報(bào)警閥一起安裝于泵房或消控中心內(nèi)。 7控制箱系統(tǒng)的分類 通常根據(jù)系統(tǒng)中所使用的噴頭形式的不同，分為閉式自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)和開式自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)兩大類。 閉式自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)包括濕式自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)、干式自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)、干濕交替式自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)、預(yù)作用自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)、重復(fù)啟閉預(yù)作用自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)。 開式自動(dòng)噴水滅火系

8、統(tǒng)包括雨淋滅火系統(tǒng)、水幕滅火系統(tǒng)、水噴霧滅火系統(tǒng)。系統(tǒng)的適用范圍 濕式自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)在環(huán)境溫度不低于4且不高于70的建筑物和場(chǎng)所(不能用水撲救的建筑物和場(chǎng)所除外)都可采用。 環(huán)境溫度低于4，或高于70的場(chǎng)所應(yīng)采用干式系統(tǒng)。 具有下列要求之一的場(chǎng)所應(yīng)采用預(yù)作用系統(tǒng)： 1 系統(tǒng)處于準(zhǔn)工作狀態(tài)時(shí)，嚴(yán)禁管道漏水； 2 嚴(yán)禁系統(tǒng)誤噴； 3 替代干式系統(tǒng)噴頭的選型與設(shè)置 （一）閉式噴頭 1按感溫元件不同分 （1）易熔元件式（2）雙金屬片式 （3）玻璃球式：廣泛用于高層民用建筑、賓館、飯店、影劇院等場(chǎng)所。由噴口、玻璃 球支撐及濺水盤組成。 動(dòng)作溫度：橙色-57 紅色-68 黃色-79 綠色-93 藍(lán)色-1

9、41 2按安裝形式和噴灑水特點(diǎn)分 （1）直立型（2）下垂型（3）普通型（4）邊墻型（5）吊頂型 （二）開式噴頭 普通開式水幕式噴霧式 （三）特殊用途噴頭 大水滴噴頭 自動(dòng)啟閉噴頭 快速反應(yīng)噴頭 擴(kuò)大覆蓋面噴頭 5. 旋轉(zhuǎn)型噴頭 （四）噴頭設(shè)置 噴頭類型 噴頭的公稱動(dòng)作溫度要盡量接近預(yù)計(jì)的最高使用環(huán)境溫度。 噴頭的公稱口徑應(yīng)與建筑物火災(zāi)等級(jí)相符。 噴頭的安裝間距應(yīng)符合要求。噴淋泵的電氣控制 一噴淋泵的控制流程 噴水水流指示器動(dòng)作報(bào)警器接收?qǐng)?bào)警發(fā)出聲光信號(hào)管網(wǎng)水壓下降壓力開關(guān)動(dòng)作報(bào)警器接收?qǐng)?bào)警啟動(dòng)噴淋泵 二消防控制室對(duì)噴灑水滅火系統(tǒng)應(yīng)具有下列控制、監(jiān)測(cè)功能 1、控制滅火系統(tǒng)的啟、停； 2、監(jiān)視噴淋

10、泵電源供應(yīng)和工作情況； 3、監(jiān)視滅火系統(tǒng)控制閥（閘閥）的工作狀態(tài)； 4、監(jiān)測(cè)水池、水箱的水位； 5、監(jiān)視報(bào)警閥和水流指示器的動(dòng)作狀態(tài)。消防給水設(shè)計(jì)常見缺陷一、消火栓系統(tǒng)一、消火栓系統(tǒng)1、消防水池 （1）消防水池的有效容量偏小 對(duì)建筑物火災(zāi)延續(xù)時(shí)間、室內(nèi)消火栓用水量選用錯(cuò)誤。老工程改造后，增設(shè)噴淋系統(tǒng)，水池容量沒有增加。 （2）合用水池?zé)o消防專用的技術(shù)措施 有些工程的消防用水與生產(chǎn)、生活合用水池，以防止水質(zhì)變壞；但未設(shè)計(jì)消防專用措施。合用水池的專用措施常用的有下面圖示三種：合用水池的技術(shù)措施 （3）較大容量水池?zé)o分格措施 消防水池如超過500m3的消防水池，所對(duì)應(yīng)的建筑危險(xiǎn)性或重要性比較大，消防

11、水池有了分格措施后，消防水池清洗期間仍有一半消防水源，確保建筑物的安全。 2、消防水泵 （1）消防水泵流量偏小 消防泵流量偏小不能滿足室內(nèi)消防用水量的要求。 （2）消防水泵揚(yáng)程偏大 消防泵的揚(yáng)程偏大對(duì)管網(wǎng)工作不利。 （3）一組消防水泵只有一根吸水管 有的工程一組消防水泵只有一根吸水管，當(dāng)吸水管檢修時(shí)，整個(gè)系統(tǒng)癱瘓 （4）一組消防水泵只有一根出水管 和消防水泵的吸水管一樣，如果一組消防水泵只有一根出水管，就會(huì)降低消防系統(tǒng)的可靠性。 （5）水泵出水管上無壓力表、無試驗(yàn)放水閥、無泄壓閥 消防水泵出水管裝有壓力表，試驗(yàn)放水閥，在檢查站消防泵時(shí)，可使消防泵的出水不進(jìn)入管網(wǎng)，使管網(wǎng)免受超壓和水錘的影響。由

12、于發(fā)生初期火災(zāi)時(shí)啟動(dòng)消防泵后管網(wǎng)會(huì)超壓，且會(huì)產(chǎn)生水錘效應(yīng)，停泵時(shí)也會(huì)產(chǎn)生水錘效應(yīng)。出水管上設(shè)置泄壓閥后能泄壓且能減小水錘效應(yīng)。 （6）水泵的吸水管的管徑偏小 有些設(shè)計(jì)選用管徑偏小,水泵的流量達(dá)不到設(shè)計(jì)值。 3、增壓設(shè)施 （1）增壓泵的流量偏大 4、水泵接合器 （1）水泵接合器與室外消火栓或消防水池的取水口距離大于40m （2）水泵接合器的數(shù)量偏少 （3）水泵接合器未分區(qū)設(shè)置 5、減壓裝置的設(shè)置 （1）栓口動(dòng)壓大于0.5Mpa的未設(shè)減壓裝置 （2）減壓孔板孔徑偏小 有些設(shè)計(jì)如某辦公樓，B2-1F選用減壓板為D/d=65/14,啟動(dòng)消防泵后，實(shí)測(cè)動(dòng)水壓力為0.12Mpa，充實(shí)水柱10m，不利于滅火

13、。 6、消火栓按鈕 （1）消火栓按鈕功能不齊 常見錯(cuò)誤有4 種類型。 a、消火栓按鈕不能直接啟泵，只能通過聯(lián)動(dòng)控制器啟動(dòng)消防水泵。 b、消火栓按鈕啟動(dòng)后無確認(rèn)信號(hào)。 c、消火栓按鈕不能報(bào)警，顯示所在部位。 d、消火栓按鈕通過220V 強(qiáng)電啟泵。 （2）臨時(shí)高壓給水系統(tǒng)部分消火栓箱內(nèi)未設(shè)置直接啟泵按鈕 7、消防水箱 （1）屋頂合用水箱無直通消防管網(wǎng)水管 （2）合用水箱無消防水專用措施 （3）消防水箱出水管上未設(shè)單向閥。 8、屋頂未設(shè)檢查用的試驗(yàn)消火栓 二、自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)二、自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng) 1、穩(wěn)壓泵的選型與位置 許多工程中穩(wěn)壓泵的流量偏大。 設(shè)計(jì)人員在高位水箱處設(shè)置穩(wěn)壓泵，就近接入自動(dòng)噴水滅

14、火系統(tǒng)的立管頂部，此種方式存在的問題是：當(dāng)噴頭受熱爆炸后，閥后壓力降低，穩(wěn)壓泵啟動(dòng)后，僅能使?jié)袷綀?bào)警閥后的管網(wǎng)壓力升高，故不能開啟閥瓣，因此壓力開關(guān)沒有訊號(hào)啟動(dòng)噴淋泵。 2、水泵接合器 （1） 水泵接合器的設(shè)置（2） 水泵接合器的設(shè)計(jì)數(shù)量偏少的也較多。 3、減壓裝置的設(shè)置 有些設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)高層建筑物自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)未予考慮。 4、濕式報(bào)警閥 （1） 濕式報(bào)警閥的設(shè)置 許多工程在設(shè)計(jì)報(bào)警閥的地點(diǎn)時(shí)，考慮不周全。 （2） 供水控制閥 有些工程在設(shè)計(jì)時(shí)未設(shè)置供水控制閥。 5、水流指示器 水流指示器前應(yīng)安裝信號(hào)閥，與水流指示器間的距離不宜小于300mm，大部分工程中均未設(shè)計(jì)信號(hào)閥。 6、末端試驗(yàn)裝置

15、 末端試驗(yàn)裝置包括試驗(yàn)閥、壓力表、排水管，試驗(yàn)管徑不小于25mm。許多工程中末端試驗(yàn)裝置管徑P2F2時(shí)濕式報(bào)警閥即打開，引起誤報(bào)。 (2)采用穩(wěn)壓泵穩(wěn)壓。 如果穩(wěn)壓泵補(bǔ)水平緩，始終使閥瓣小角度開啟向管網(wǎng)補(bǔ)水，即不會(huì)發(fā)生誤報(bào)。如果補(bǔ)水速率過大，一開始補(bǔ)水，閥瓣就沖至大角度開啟，即發(fā)生誤報(bào)。 (3)設(shè)置增壓泵系統(tǒng) 增壓泵增壓引起誤報(bào)的原因與穩(wěn)壓系統(tǒng)相同。自動(dòng)噴水滅火局部應(yīng)用系統(tǒng) 與自動(dòng)噴水滅火濕式系統(tǒng)的區(qū)別： 1、簡(jiǎn)易系統(tǒng)選用的是快速響應(yīng)噴頭，其強(qiáng)度按照中危險(xiǎn)級(jí)級(jí)場(chǎng)所的規(guī)定，不低于6L/min，而其持續(xù)噴水時(shí)間則為不低于0.5h。一般系統(tǒng)持續(xù)時(shí)間通常在1-2h之間。 2、可借用室內(nèi)消火栓的水源，如果達(dá)不到用水量要求，也可從城市供水管網(wǎng)或天然水源中予以補(bǔ)充，與室內(nèi)消火栓合用穩(wěn)壓設(shè)施、水泵以及管道。 3、小規(guī)模系統(tǒng)可直接省略報(bào)警閥組，如采用K=80噴頭且其總數(shù)不超過20只或采用K=115且其總數(shù)不超過12只的系統(tǒng)，僅使用壓力開關(guān)控制消防水泵即可，并可用電動(dòng)警鈴