1、建筑给排水建筑给水排水工程:介绍建筑内部生活给水、消防给水、生活排水、屋面雨水排水、热水供应、饮水供应、以及建筑中水系统、游泳池给水系统等建筑给水排水工程的基本理论、设计原则、设计计算方法等方面的知识。 第 1 章 建筑内部给水系统1.1 给水系统的分类和组成1.2 给水方式1.3 给水管道的布置和敷设根据用户对水质、水压、水量、水温的要求,并结合外部给水系统情况进行划分,有 3 种基本给水系统:供人们在日常生活中饮用、烹饪、盥洗、沐浴、洗涤衣物、冲厕、清洗地面和其它生活用途的用水。其中又可按直接进入人体及与人体接触,或用于洗涤衣物、冲厕等分为两类,前者水质应满足生活饮用水卫生标准、后者水质要
2、求满足杂用水质标准。生活给水系统我国已制定相关的生活饮用水水质标准和生活杂用水水质标准近年随着人们对饮用水品质要求的不断提高,在某些城市、地区或高档住宅小区、综合楼等实施分质供水,管道直饮水给水系统已进入住宅。供生产过程中产品工艺用水、清洗用水、冷饮用水、生产空调用水、稀释用水、除尘用水、锅炉用水等用途的用水。由于工艺过程和生产设备的不同,这类用水的水质要求有较大的差异,有的低于生活用水标准,有的远远高于生活饮用水标准。. 生产给水系统消防给水系统消防灭火设施用水,主要包括消防水用于灭火和控火,即扑灭火灾和控制火势蔓延。消防用水对水质要求不高,但必须按照建筑设计防火规范要求保证供给足够的水量和
3、水压。灭火器消防卷盘及喷枪自动喷水灭火系统喷头上述 3 种基本给水系统可根据具体情况予以合并共用。如:. 组合给水系统给水系统的选择,应根据生活、生产、消防等各项用水对水质、水量、水压、水温的要求,结合室外给水系统的实际情况,经技术经济比较或采用综合评判法确定。结合工程所涉及的各项因素,如技术、经济、社会、环境等因素,统筹兼顾,综合考虑的评判方法,对所列的各项因素,根据其优缺点进行定性分析,其评判结果易受人为因素影响和带主观随意性。从室外给水管网的接管点引至建筑物内的管段,一般又称“进户管” 。引入管段上一般设有水表、阀门等附件。 给水引入管上应装设水表计量建筑物的总用水量。为了水表修理和拆装
4、、读数的方便,需要设水表井。水表以及相应的配件都设在水表井内。水表节点是安装在引入管上的水表及其前后设置的阀门和泄水装置的总称。图 1-2 水表节点水表的安置在建筑内部的给水系统中,除了在引入管段上安装水表外,在需计量的某些部位和设备的配水管上也应安装水表。温暖地区的水表井一般设在室外,寒冷地区为避免水表冻裂,可将水表设在采暖房间内。为节约用水,住宅建筑每户的进户管上均应安装分户水表。分户水表或分户水表的数字显示宜设在户门外的管道井中、走道的壁龛内或集中于水箱间,以便于查表水表节点有旁通管的水表节点(当建筑物只有一条引入管时 ,宜设旁通管)给水管道包括干管、立管、支管和分支管,用于输送和分配用
5、水。(1)干管:又称总干管,是将水从引入管输送至建筑物各区域的管段。(2)立管:又称竖管,是将水从干管沿垂直方向输送至各楼层、各不同标高处的管段。(3)支管:又称分配管,是将水从立管输送至各房间内的管段。(4)分支管:又称配水支管,是将水从支管输送至各用水设备处的管段。给水管道的管材钢管:耐压、抗震性好,较轻;铸铁管:耐腐蚀、重、脆;塑料管:耐腐蚀、水阻小,轻;复合管:兼有钢管与塑料管的优点;钢管连接方法有螺纹连接、焊接和法兰连接,为避免焊接时锌层破坏,镀锌钢管必须用螺纹连接或沟槽式卡箍连接,其连接配件应用见图。 给水附件是指管道系统中调节水量、水压、控制水流方向、改善水质,以及关断水流,便于
6、管道、仪表和设备检修的各类阀门和设备。给水附件包括各种阀门、水锤消除器、过滤器、减压孔板等管路附件。阀门的种类很多,且有多种分类方法一、按用途和作用分类1、截断阀类: 主要用于截断或接通介质流。包括闸阀、截止阀、隔膜阀、旋塞阀、球阀、蝶阀等。2、调节阀类: 主要用于调节介质的流量、压力等。包括调节阀、节流阀、减压阀等3、止回阀类: 用于阻止介质倒流。包括各种结构的止回阀。4、分流阀类: 用于分配、分离或混合介质,包括各种结构的分配阀和疏水阀等。5、安全阀类: 用于超压安全保护。包括各种类型的安全阀。二、按主要参数分类1、按压力分类(1) 真空阀 工作压力低于标准大气压的阀门。(2) 低压阀 公
7、称压力 PN450的阀门。(2) 中温阀 120t55kW 的水泵机组,通道宽不小于 1.2m; N5m 时,则每层须安装 2 个,管卡安装高度,距地面应为 1.51.8m。 )注:1 横管的任何两个接头之间应有支承。2 不得支承在接头上。3 沟槽式连接管道,无须考虑管道因热胀冷缩的补偿。当给水管道与排水管道或其他管道同沟敷设、共架敷设时,给水管宜敷设在:排水管、冷冻管的上面,热水管、蒸汽管的下面给水管道与其他管道平行或交叉敷设时,管道外壁之间的距离应符合规范的有关要求。室内冷水管应在热水管下方。给水管道与各种管道之间的净距,应满足安装要求,且不宜小于 0.3m室内冷、热水管垂直敷设时,冷水管
8、应在热水管的右侧。横干管与墙、地沟的净距100mm;与梁、柱净距50mm。明装和暗装的金属管道都要采取防腐措施,以延长管道的使用寿命。通常的防腐做法是管道除锈后,在外壁刷涂防腐涂料。铸铁管及大口径钢管管内可采用水泥砂浆衬里防腐。埋地铸铁管宜在管外壁刷冷底子油一道、石油沥青两道;埋地钢管(包括热镀锌钢管)宜在外壁刷冷底子油一道、石油沥青两道外加保护层(当土壤腐蚀性能较强时可采用加强级或特加强防腐) ;冷底子油是用热沥青加入汽油或松香水等溶剂,将沥青稀释而成。钢塑复合管就是钢管加强内壁防腐性能的一种形式,钢塑复合管埋地敷设时,其外壁防腐同普通钢管;薄壁不锈钢管埋地敷设,宜采用管沟或外壁应有防腐措施
9、(管外加防腐套管或外缚防腐胶带) ;薄壁铜管埋地敷设时应在管外加防护套管。防水套管明装的热镀锌钢管应刷银粉两道(卫生间)或调和漆两道;明装铜管应刷防护漆。当管道敷设在有腐蚀性的环境中,管外壁应刷防腐漆或缠绕防腐材料。 敷设在有可能结冻的房间、地下室及管井、管沟等地方的生活给水管道,为保证冬季安全使用应有防冻保温措施。金属管保温层厚度根据计算确定但不能小于 25mm,保温层的做法后续章节介绍。 在湿热的气候条件下,或在空气湿度较高的房间内敷设给水管道,由于管道内的水温较低,空气中的水分会凝结成水附着在管道表面,严重时还会产生滴水,这种管道结露现象,不但会加速管道的腐蚀,还会影响建筑的使用,如使墙
10、面受潮、粉刷层脱落,影响墙体质量和建筑美观。防结露措施与保温方法相同。 由于管道布置不当,或管材质量和施工质量低劣,均能导致管道漏水,不仅浪费水量,影响给水系统正常供水,还会损坏建筑,特别是湿陷性黄土地区,埋地管漏水将会造成土壤湿陷,严重影响建筑基础的稳固性。3. 防漏的主要措施是避免将管道布置在易受外力损坏的位置,或采取必要的保护措施,避免其直接承受外力。并要健全管理制度,加强管材质量和施工质量的检查监督。在湿陷性黄土地区,可将埋地管道敷设在防水性能良好的检漏管沟内,一旦漏水,水可沿沟排至检漏井内,便于及时发现和检修。管径较小的管道,也可敷设在检漏管内。4. 防振当管道中水流速度过大时,启闭
11、水嘴、阀门,易出现水击现象,引起管道、附件的振动,不但会损坏管道附件造成漏水,还会产生噪声。为防止管道的损坏和噪声的影响,设计给水系统时应控制管道的水流速度,在系统中尽量减少使用电磁阀或速闭型水栓。3-螺杆 4-普通法兰 5-管道接头住宅建筑进户管的阀门后(沿水流方向) ,宜装设家用可曲挠橡胶接头进行隔振,如图所示。1-可曲挠橡胶接头 2-特制法兰并可在管支架、吊架内衬垫减振材料,以缩小噪声的扩散,如图所示。 第 1 章 建筑内部给水系统1.4 给水水质防护 1.4 给水水质防护 1.4.1 水质污染的现象及原因从城市给水管网引入建筑的自来水其水质一般均符合生活饮用水卫生标准 ,但若建筑内部的
12、给水系统设计、施工或维护不当,都可能出现水质污染现象,致使疾病传播,直接危害人民的健康和生命。因此,必须加强水质防护,确保供水安全。供水管网在输水过程中由于管道老化腐蚀、渗漏等因素造成的水质污染。(1)管网污染 无防倒流污染措施时,非饮用水或其他液体倒流入生活给水系统,污染水质。(2) 回流污染形成回流污染的主要原因是:埋地管道或阀门等附件连接不严密,平时渗漏,当饮用水断流,管道中出现负压时,被污染的地下水或阀门井中的积水即会通过渗漏处,进入给水系统;放水附件安装不当,出水口设在卫生器具或用水设备溢流位下,或溢流管堵塞,而器具或设备中留有污水,室外给水管网又因事故供水压力下降,当开启放水附件时
13、,污水即会在负压作用下,吸入给水管道,如图所示回流污染现象 饮用水与非饮用水直接连接贮水池(箱)的制作材料或防腐涂料选择不当,若含有有毒物质,逐渐溶于水中导致水质污染。(3)贮水过 程污染水在贮水池(箱)中停留时间过长,余氯耗尽,微生物繁殖使水腐败变质。(4)微生物污染由于设计不合理、施工安装或管理等使用不当而造成的污染。(5)其他1)位置或连接不当埋地式生活饮用水贮水池与化粪池、污水处理构筑物、渗水井、垃圾堆放点等污染源之间没有足够的卫生防护距离;水箱与厕所、浴室、盥洗室、厨房、污水处理间等相邻;饮用水系统与中水、回用水等非生活饮用水管道直接连接;给水管道穿过大、小便槽;给水与排水管道间距不
14、够或相对位置不当等都是造成水质污染的隐患。2)设计缺陷贮水池或水箱的进出水管位置不合适,在水池、水箱内形成死水区;贮水池、水箱总容积过大,水流停留时间过长且无二次消毒设备;直接向锅炉、热水机组、水加热器、气压水罐等有压容器或密闭容器注水,而注水管上没有采用能可靠防止倒流污染的措施等设计缺陷也会造成水质污染。3)材料选用冷镀锌钢管在使用过程中易产生铁锈,出现“赤水” ;UPVC 管道在生产过程中加入的重金属添加剂,以及 PVC 本身残存的单体氯乙烯和一些小分子,在使用的时候会转移到水中;塑料管如果采用溶剂连接,所用的胶粘剂很难保证无毒;混凝土贮水池或水箱墙体中石灰类物质渗出,导致水中的 pH 值
15、、Ca、碱度增加;混凝土中可能析出钡、铬、镍、镉等金属污染物;金属贮水设备防锈漆脱落等都属于材料选择不当引起的水质污染。4)施工问题当地下水位较高时,贮水池底板防渗处理不好;贮水池与水箱的溢流管、泄水管间接排水不符合要求;配水件出水口高出承接用水容器溢流边缘的空气间隙太小;布置在环境卫生条件恶劣地段的管道接口密闭不严均可能导致水质污染。 5)管理不善贮水池、水箱等贮水设备未定期进行水质检验,未按规范要求进行清洗、消毒;通气管、溢流管出口网罩破损后未能及时修补;人孔盖板密封不严密;配水龙头上任意连接软管,也是水质污染的重要因素。1)出水口不得被任何液体或杂质所淹没;(1) 城市给水管道严禁与自备
16、水源的供水管道直接连接,生活饮用水不得因管道产生虹吸和背压回流而受污染,防止回流污染,卫生器具和用水设备生活饮用水管道的配水件出水口应符合下列规定:2)出水口高出承接用水容器溢流边缘的最小空气间隙,不得小于出水口公称直径的 2.5 倍;3) 特殊器具不能设置最小空气间隙时,应设置管道倒流防止器或采取其他有效的隔断措施。倒流防止器是近几年在我国应用的一种防止回流污染的装置,它由两个止回阀和一个排水泄压器(阀)组成,其中排水泄压器的阀上腔与第级止回阀进口端相连。管道倒流防止器1) 单独接出消防用水管道时,在消防用水管道的起端2) 从城市给水管道上直接吸水的水泵吸水管起端;(2) 从给水管道上直接接
17、出下列用水管道时,应在这些用水管道上设置管道倒流防止器或其他有效防止倒流污染的装置:3) 当游泳池、游乐休闲池、按摩池、水景观赏池、循环冷却水集水池等的充水或补水管道出口与溢流水位之间的垂直空气间隔小于出口管径 2.5 倍时,在充(补)水管道上4) 由城市给水管直接向锅炉、热水机组、水加热器、气压水罐等有压容器或密闭容器注水的注水管上; 5) 垃圾处理站、动物养殖场(含动物园的饲养展览区)的冲洗管及动物饮水管道的起端;6) 绿地等自动喷灌系统,当喷头为地下式或自动升降式时,其管道起端;7) 从城市给水管网的不同管段,接出引入管向居住小区供水,且小区供水管与城市给水管形成环状管网时,其引入管上(
18、一般在总水表后) 。(3) 城市给水管道严禁与自备水源的供水管道直接连接。生活饮用水管道应避开毒物污染区,当条件限制不能避开时,应采取防护措施。严禁生活饮用水管道与大便器(槽)直接连接。(4) 生活给水管道应避开毒物污染区,当条件限制不能避开时,应采取防护措施。给水管道不得穿过大、小便槽,且立管离大、小便槽端部不得小于 0.5m,当立管距离大、小便槽端部0.5m 时,在大、小便槽端部应有建筑隔断措施。建筑物内埋地敷设的生活给水管与排水管之间的最小净距,平行埋设时不应小于 0.5m;交叉埋设时不应小于 0.15m,且给水管应布置在排水管的上面。 (5)生活饮用水池(箱)应与其他用水的水池(箱)
19、分开设置(6)埋地式生活饮用水贮水池周围 10m 以内,不得有化粪池、污水处理构筑物、渗水井、垃圾堆放点等污染源;周围 2m 以内不得有污水管和污染物。当达不到此要求时,应采取防污染的措施。 建筑物内的生活饮用水水池(箱) 体,应采用独立结构形式,不得利用建筑物的本体结构作为水池(箱)的壁板、底板及顶盖。生活饮用水水池(箱)与其他用水水池(箱)并列设置时,应有各自独立的分隔墙,不得共用一幅分隔墙,隔墙与隔墙之间应有排水措施。建筑物内的生活饮用水水池(箱) 宜设在专用房间内,其上方的房间不应有厕所、浴室、盥洗室、厨房、污水处理间等。(7)生活饮用水水池(箱)的构造和配管,应符合下列规定:1)人孔
20、、通气管、溢流管应有防止生物进入水池(箱)的措施。2)进水管应在水池(箱)的溢流水位以上接入,当溢流水位确定有困难时,进水管口的最低点高出溢流边缘的高度等于进水管管径,但最小不应小于 25mm,最大不应大于150mm。3)进出水管布置不得产生水流短路,必要时应设导流装置。4)不得接纳消防管道试压水、泄压水等回流水或溢流水。5)泄空管和溢流管的出口,不得直接与排水构筑物或排水管道相连接,应采取间接排水的方式, 管口应露空;当水池(箱)中的水不能以重力自流径泄空时,应设置移动或固定的提升装置。6)水池(箱) 材质、衬砌材料和内壁涂料,不得影响水质。 (8)当生活饮用水水池(箱)内的贮水,48h 内
21、不能得到更新时,应设置水消毒处理装置。(9)在非饮用水管道上接出水嘴或取水短管时,应采取防止误饮误用的措施。1.4 给水水质防护1.4.2 水质防护措施(10) 采用中水为生活杂用水时,生活杂用水系统的水质应符合现行国家标准城市污水再利用城市杂用水水质GB/T 18920-2002 的要求。中水、回用雨水等非生活饮用水管道严禁与生活饮用水管道连接。例 2: 本市某六层住宅,共 48 户,每户平均 4 人,每人每天用水定额为 300L/人d,已知小时变化系数 Kh=2.3。求最大小时用水量 qh 和平均小时用水量 qp。解: 最高日用水量qd =q0m=300484/1000=57.6m3/d平
22、时小时用水量 qp =qd/T=57.6/24=2.4m3/h最大小时用水量 qh =qdKh/T=qp.Kh=2.42.3=5.52m3/h集体宿舍、旅馆、宾馆、医院、疗养院、幼儿园、养老院、办公楼、商场、客运站、会展中心、中小学教学楼、公共厕所等建筑的生活给水设计秒流量计算公式: 计算管段中的设计秒流量(L/s ) ; 计算管段上的卫生器具当量总数; 根据建筑物用途而定的系数,按表选用。例 1 :学校门卫室内设一个单阀水嘴洗脸盆,计算其给水管设计秒流量.解:=1.80.2(0.75)0.5=0.31(L/s) q0而 q0=0.15(L/s )故 qg=0.15例 2:有一综合楼共 18
23、层:14 层为商场,总当量数为 28058 层为办公室,总当量数为 160918 层为宾馆,总当量数为 280求:计算该楼生活给水管设计秒流量时的 值。解:=(1.5280+1.5160+380 2.5)(280+160+380)=1.96建筑内部给水管网的水力计算的内容:(1)计算给水管网系统中各管段的管经 d (2)计算各管段通过设计秒流量时所造成的水头损失 h,根据每段的水头损失 h,求整个管网系统所需水压 H.(3)复核市政给水管网的水压能否满足系统最不利配水点所需要的水压,根据计算压力选择水泵、水箱或气压水罐等加压设备并确定所需扬程安装位置和安装高度等。(4)管道的计算是在完成管道布
24、置,绘出管道系统轴侧图以后,根据用水配件的布置,轴侧图中的管道位置,管轴线标高等进行计算 。3. 水表水头损失计算 水表水头损失数值与水表的型号、口径等有关,因此设计时,首先根据工作环境选择水表的类型,根据通过水表的设计流量确定水表的口径,然后才能计算水表的水头损失 。(1)水表的选择 水表的类型应根据安装水表的管段上,通过水流的水质、水量、水压、水的温度以及水量的变化等情况选定。一般分户水表多选用旋翼式湿式水表,建筑物总引入管上的水表多选用螺翼式湿式水表。 水表的口径根据通过水表的设计流量来选择,一般原则是:用水量比较均匀时,应保证安装水表的管段上设计秒流量(不包括消防流量) 不大于水表的公
25、称流量,因为公称流量是水表允许在相当长的时间内,通过的流量; 用水量不均匀的给水系统,可以按设计秒流量不大于水表的最大流量确定水表的口径;生活或生产用水不均匀,而且连续高峰用水负荷昼夜不超过 3h 时,可以按给水设计最大小时流量(不包括消防流量)不超过水表最大流量,而超过水表额定流量来确定水表口径,并按表 4-10 的规定复核水表的水头损失;住宅大便器如采用自闭式冲洗阀时,分户水表的口径一般不小于 20mm;平均小时流量的 68%(不包括消防流量)应大于水表的最小流量。 3. 水表的水头损失 计算管段的设计秒流量,(m3/h); 水表的水头损失, (kPa) ; 水表的特性系数,一般由生产厂提
26、供,也可按式计算。旋翼式水表和螺翼式水表 :q max. 为各类水表的最大流量,m3/h;q max.s 螺翼式水表的最大流量,m3/h ;q max.L 旋翼式水表的最大流量,m3/h。水表水头损失的复核:水表水头损失的规定值。对于生活消防共用系统,加上消防流量时,也不应超过规定水表水头损失值。即应满足下表中的规定。 给水系统所需压力应为:最不利供水点所需的静高差加最不利管道系统的所有的水头损失,按(2-2-1)式进行计算:根据室内给水系统的设计程序,首先确定给水方式,根据所选择的给水方式,进行管网系统的布置,并绘制设计草图,包括给水排水平面图和系统图等。然后以设计草图作为水力计算的依据。水
27、力计算的基本步骤: 选择最不利配水点,确定计算管路;根据卫生器具的当量数计算各个管段的设计秒流量;根据设计秒流量和各管段的控制流速,查水力计算表;确定各管段的管径和单位管长的水头损失,计算最不利管路的总水头损失;第 2 章 建筑消防给水系统2.1 消火栓给水系统及布置2.2 自动喷水灭火系统及布置2.3 其他固定灭火设施简介2.1. 消火栓给水系统设置原则第 2 章 建筑消防给水系统第 2 章 建筑消防给水系统1.厂房、库房、高度不超过 24m 的科研楼(存有与水接触能引起燃烧爆炸的物品除外);2.超过 800 个座位的剧院、电影院、俱乐部和超过 1200 个座位的礼堂、体育馆;3.体积超过
28、5000m3 的车站、码头、机场建筑物以及展览馆、商店、病房楼、门诊楼、图书馆、书库等;4.超过七层的单元式住宅,超过六层的塔式住宅、通廊式住宅、底层设有商业网点的单元式住宅;5.超过五层或体积超过 10000m3 的教学楼等其他民用建筑。6.国家级文物保护单位的重点砖木或木结构的古建筑;下列建筑物可不设室内消火栓给水系统:第 2 章 建筑消防给水系统1.耐火等级为一、二级且可燃物较少的丁、戊类厂房和库房(高层工业建筑除外) ;耐火等级为三、四级且建筑体积不超过 3000m3 的丁类厂房和建筑体积不超过 5000m3 的戊类厂房;2.室内没有生产、生活给水管道,室外消防用水取自储水池且建筑体积
29、不超过 5000m3 的建筑物。第 2 章 建筑消防给水系统防火间距:建筑物着火后,防止着火建筑的辐射热在一定时间内引燃相邻建筑物,且便于消防扑救的间隔距离。民建 612m 耐火极限:在标准耐火试验条件下,建筑构件、配件或结构从受到火的作用时起,到失去稳定性、完整性或隔热性时止的这段时间,用小时表示。 (1-3h)第 2 章 建筑消防给水系统(1)具体判定条件如下:失去支持能力完整性被破坏丧失隔火作用(2)构件的燃烧性能构件的燃烧性能分为三类 :不燃烧体:即用不燃烧材料做成的建筑构件,如石材燃烧体:即用可燃或易燃烧的材料做成的建筑构件,如木材等。难燃烧体:即用难燃烧的材料做成的建筑构件,或用燃
30、烧材料做成而用不燃烧材料做保护层的建筑构件,如沥青混凝土构件。根据我国国情,并参照其他国家的标准, 高层民用建筑设计防火规范把高层民用建筑耐火等级分为一、二级;建筑设计防火规范分为一、二、三、四级,一级最高,四级最低。确定建筑物的耐火等级主要考虑以下几个方面的因素: 1建筑物的重要性。 2建筑物的火灾危险性。 3建筑物的高度。 4建筑物的火灾荷载。 建筑钢材的高温性能:钢材随着温度的升高,强度降低,变形增大。钢材在高温下强度降低快,塑性增大和导热系数大,是钢结构在火灾条件下极易在短时间内破坏的主要原因。钢结构往往在 15min 左右发生倒塌。1)构件耐火极限值的选定建筑构件在建筑结构中的地位:
31、承重墙、柱、梁楼板隔墙、吊顶1、 建筑物耐火等级的划分3)建筑物耐火等级判定一、二级耐火等级:钢筋混凝土结构、钢筋混凝土砖石结构三级耐火等级:砖木结构四级耐火等级:木柱、木屋架承重以及砖石等非燃烧体或难燃烧体材料为墙的建筑。2)构件燃烧性能特点一级耐火等级建筑:主要建筑构件全部为非燃烧体二级耐火等级建筑:主要建筑构件除吊顶为难燃烧体,其它为非燃烧体。三级耐火等级建筑:屋顶承重构件为燃烧体。四级耐火等级建筑:防火墙为不燃烧体,其余为难燃烧体和燃烧体。(3)高层民用建筑耐火等级的分级标准分为两级:一级:所有构件采用不燃烧体二级:吊顶采用难燃烧体,其它采用不燃烧体。高层建筑构件的燃烧性能和耐火等级火
32、灾危险性强到弱分为甲、乙、丙、丁、戊类。 甲类:常温下产生燃烧爆炸的物品 乙类:不属于甲类的易燃易爆危险品丙类:可燃固体丁类:难燃固体戊类:不燃固体防火分区:在建筑物内部采用防火墙、耐火楼板及其它防火分隔措施设施分隔而成,能在一定时间内防止火灾向同一建筑的其余部分蔓延的局部空间。 (民建 500-2500m2 )防火分区的最大允许建筑面积:一、二级 2500m2;三级最多允许 5 层,1200m2 ;四级最多允许 2 层,600m2;地下、半地下建筑(室) ,500m2 。在城市、居住区、工厂、仓库等的规划和建筑设计时,必须同时设计消防给水系统。城市、居住区应设市政消火栓。及民用建筑、厂房(仓
33、库) 、储罐(区) 、堆场应设室外消火栓。民用建筑、厂房(仓库)按规定应设室内消火栓。 2.1 消火栓给水系统及布置消防系统的分类消防系统根据使用灭火剂的种类可分为:其他使用非水灭火剂的固定灭火系统,如二氧化碳灭火系统、干粉灭火系统、卤代烷灭火系统等。 室内消火栓给水系统由消防水源、室内消防给水管网、供水设施、室内消火栓组件组成。 (1)消防水源1)给水管网:环状,进水管不少于 2 条,且宜从两个不同方向的给水管引入。2)天然水源:(包括地表水和地下水 ):保证消防车能靠近水体,且在天然水体最低水位时,能吸上水及水质的保证。 3)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
34、泳池、水景水池兼用。应设消防水池条件:1)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;2)市政给水管道为枝状或只有 1 条进水管,且消防用水量之和25L/S 。消防水池要求:1)有效容积应满足在火灾延续时间内室内、外消防用水总量的要求。消防水池的容量应按消防用水量最大的一幢高层建筑计算。 2)当火灾发生时能连续补水,则容量可减去火灾延续时间内补充的水量3)容量如超过 1000m3 时,应分设成两个;4)补水时间不宜超过 48h,但缺水地区或独立的石油库区可延长到 96h;消防水池要求:5) 消防水池取水口与被保护建筑物之间的距离应大于 5m,小于 15
35、0m,以便扑灭火灾,并使消防水池不受火灾威胁;6)消防、生产、生活合用水池,应有确保消防用水不作他用的技术设施。 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。消防水池的容积包括有效容积和无效容积两部分。独立水池的有效容积应提供火灾延续时间内的室内、室外消防用水总量。无效容积定义:水池上部:在溢流管管内底标高或溢流喇叭口顶标高以上,被空气所占有的保护容积或为浮球阀正常工作所需要的容积,一般为 200300mm。水池中部:被立柱、隔墙、梁等承重构件和导流装置所占用的容积。水池下部:无法被消防水泵所取用的那部分水容积,无吸水井(坑) 时,该部分无效容积占
36、有相当比重。2、室内消防给水管网1)引入管引入管自消防水源引水进入室内消防给水管网。室内管网的和区域临时高压给水系统引入管的数量2 条,并宜从两个不同方向的市政给水管引入。管网宜布置成环。与市政成环或独立成环。管径 DN100mm,城市消防给水管 DN150mm。(2)室内消防给水管网1)室内消火栓10 个且室内消防用水量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。79 层单元住宅和不超过 8 户的通廊式住宅可为枝状,进水管一条。2)消防立管的布置,应保证同层相邻两个消火栓的水枪的充实水柱同时达到被保护范围内的任何部位。室内消防立管应连成环状;每根消
37、防竖管的直径应按通过的流量经计算确定,但不应小于 100mm。3)高层工业建筑室内消防竖管应成环状,且管道的直径不应小于 100mm。4)室内消防给水管道应用阀门分成若干独立段,当某段损坏时,停止使用的消火栓在一层中不应超过 5 个。高层工业建筑室内消防给水管道上阀门的布置,应保证检修管道时关闭的竖管不超过一条,超过 3 条竖管时,可关闭 2 条。5)室内消火栓给水管网与自动喷水灭火设备的管网,宜分开设置;如有困难,应在报警阀前分开设置。6)18 层及 18 层以下,每层超过 8 户,建筑面积不超过 650的塔式住宅,当设两条消防竖管有困难时,可设一条竖管,但必须采用双阀双口消火栓。经当地消防
38、部门同意后,条形建筑尽端可采用双阀双出口型消火栓。采用双阀双口消火栓的地方可采用双立管,各消火栓分别接自不同立管。7)消防竖管不应通过危险区域,应设在防止机械破坏和火灾破坏的地方,如封闭楼梯间和消防电梯前室内。(3)供水设施1)临时供水设施:当火灾发生初期消防水泵没有启动时,向系统提供灭火所需的水量和水压。常见的临时供水设施有高位水箱,稳压泵,气压给水设备,变频恒压泵组等。1. 消防水箱消防水箱对扑救初期火起着重要作用。水箱的设置要求: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
39、消火栓所需的水压要求,且应贮存有室内 10min 的消防水量。发生火灾后由消防水泵供给的消防用水,不应进入消防水箱。消防水箱的消防贮水量室内消防水箱的作用:平时满足各种消防设施的工作压力要求。在发生火灾时,满足消防主泵启动前扑救初期火灾之用的消防用水量与水压的要求。消防水箱应贮存10min 的室内消防用水总量,以供扑救初期火灾之用。消防水箱的最小消防贮水量为避免水箱容积过大,消防水箱的最小消防贮水量也可按下列规定确定: 确定室内消防水箱的设置高度:小于 24m 的多层民用建筑和工业建筑保证最不利消火栓重力出流;高层建筑高度不超过 100m 时,最不利点消火栓静水压力不应低于 0.07MPa;当
40、高层建筑高度超过 100m 时,最不利点消火栓静水压力不应低于 0.15 MPa。2、气压罐及增压泵1)增压泵:弥补消防水泵供水时扬程不足。流量:消火栓系统专用 Q5L/s;自动喷水灭火系统专用 Q1L/s。扬程:宜为保证最不利消火栓处水枪的充实水柱和最不利自动喷水灭火系统喷头处水压计算值 1.1 倍。2)气压罐气压水罐应贮有消防贮水容积、稳压水容积、缓冲水容积,补气式气压水罐还应有不动水容积。 气压水罐贮水容积:消火栓给水系统300。自动喷水灭火系统150。消火栓给水系统与自动喷水灭火系统合用450。 2)主要供水设施主要供水设施是保证高层建筑室内消防给水设备扑救火灾时,有可靠的水量和水压的
41、设施。主要有固定消防水泵、消防水池等。消防水泵(1)消防水泵房应有不少于两条的出水管直接与环状管网连接。当其中一条出水管检修时,其余的出水管应仍能供应全部用水量。(2) 固定消防水泵应设有备用泵,其工作能力不应小于一台主要泵。当室外消防用水量不超过 25 L/s 的工厂、仓库或七层至九层的单元式住宅可不设备用泵。(3) 消防水泵应保证在火警后 30s 内启动,在 5min 内开始工作,并在火场断电时仍能正常运转。(4)消防水泵的吸水管不应少于两条。当其中一条损坏时,其余的吸水管应仍能通过全部用水量。(5)高压和临时高压消防给水系统,其每台工作消防水泵应有独立的吸水管。(6)消防水泵的流量应根据
42、所使用的系统确定。(7)消防水泵应采用自灌式引水。4)室内消火栓组件消火栓设备消火栓设备由水枪、水带和消火栓组成,均安装于消火栓箱内。2. 消火栓设备1)水枪水枪一般为直流式,铝制。喷嘴口径有 13、16、19mm 三种。口径 13mm 水枪配备直径 50mm 水带,16mm 水枪可配 50 或 65mm 水带,19mm 水枪配备 65mm 水带。低层建筑的消火栓可选用 13 或 16mm 口径水枪。 高层建筑的消火栓选用 19mm 口径水枪。2)水带口径有 50、65mm 两种;长度一般为 15、20、25、30m 4 种;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。 室内消
43、火栓水带常为麻织、衬胶。3)消火栓室内消火栓:含普通室内消火栓和消防水喉。作用是连接水带和水枪来扑灭火灾消防水喉:又叫消防卷盘,也称自救卷盘。栓口直径 25mm 的小口径消火栓,在高级宾馆,重要办公楼中供初期灭火时用)。消防水喉管径:25mm 喷嘴:6-8mmL=20,25,30m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;单出口消火栓直径有 50 和 65mm2 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5L/s 时选用65mm 消火栓。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,一端有消防给水管网水平
44、干管引出另一端设于消防车易于接近的地方。室外消火栓(水泵结合器)有地上式、地下式、墙壁式。常用地上式。每个室外消火栓的用水量应按 1015 L/s 计算;地上式消火栓应有一个直径为 150mm 或 100mm 或两个直径为 65mm 的栓口;地下式消火栓应有直径为 100mm 和 65mm 的栓口各一个,并有明显的标志。 室外消火栓寒冷地区设置市政消火栓、室外消火栓确有困难的,可设置水鹤等为消防车加水的设施,其保护范围可根据需要确定。 根据消防部门的要求,消防水鹤的技术要求如下: 1消防水鹤消防专用(专用工具操作 ),美观、结构紧凑,操作方便; 2消防水鹤具有良好的防冻性能,根据我国具体情况,
45、一般要求在-50C50C 之间;3消防水鹤的出水口可摆动 0100,也可伸缩 0300mm ; 4消防水鹤的出水口距地面高度 3.15-3.5m; 5消防水鹤的加水速度不低于 0.6 m3/min; 6消防水鹤在公称压力下,连接部位及排放余水装置不得有渗漏现象。室内给水系统的每个分区应设水泵接合器(单管串联只在低区)超过四层的厂房及民用建筑均需设置。应设置在室外便于消防车使用的地点,与室外消火栓或消防水池取水口的距离宜为15.040.0m。流量 1015L/s。消防管网建筑物内消防管道是否与其他给水系统合或独立设置,应根据建筑物的性质和使用要求经技术经济比较后确定。(生活、消防合用给水系统)高
46、层建筑独立室内消火栓给水系统 消防管网建筑物内消防管道是否与其他给水系统合或独立设置,应根据建筑物的性质和使用要求经技术经济比较后确定。1)室外消防管网2)室内消防管网1. 由室外给水管网直接供水的消防给水方式适用条件:室外给水管网提供的水量和水压,在任何时候均能满足室内消火栓给水系统所需的水量、水压要求时采用。2. 设水箱的消火栓给水方式供水特点:由室外给水管网向水箱供水,箱内贮存 10min 消防用水量。火灾初期:由水箱向消火栓给水系统供水;火灾延续:可由室外消防车通过水泵接合器向消火栓给水系统加压供水。适用条件:外网水压变化较大。用水量小时:水压升高能向高位水箱供水用水量大时:不能满足建
47、筑消火栓系统的水量、水压要求。由室外给水管网直接供水的消防给水方式3. 设水泵、水箱的消火栓给水方式由室外给水管网直接供水的消防给水方式4. 设水池、水泵的消防给水方式设置特点:水泵从贮水池抽水,与室外给水管网间接连接,可避免水泵与室外给水管网直接连接的弊病。当外网压力足够大时,也可由外网直接供水。适用条件:设水池、水泵的给水方式适用于室外给水管网的水压经所需的建筑。5. 设水泵、水池、水箱的消火栓给水方式设置特点:室外给水管网供水至贮水池,由水泵从水池吸水送至水箱,箱内贮存 10min 消防用水量。火灾初期:由水箱向消火栓给水系统供水。水泵启动:水泵从水池吸水,由水泵供水灭火。设水池、水泵、
48、水箱的消火栓给水方式的适用条件:a.外网经常不能满足建筑物消火栓系统的水压水量要求,也不能确保向高位水箱供水。b.系统需外援供水时,可借助室外消防车经水泵接合器向建筑消火栓给水系统加压供水。c.室外给水管网为枝状或只有一条进水管时,消防给水系统中均需设置消防贮水池,储备火灾延续时间内的消防用水量。6. 分区供水方式设置特点: 室外给水管网向低区和高位水箱供水箱内贮存 10 min 消防水量。高区火灾初起时:由水箱向高区消火栓给水系统水 ;当水泵启动后:由水泵向高区消火栓给水系统供水灭火。低区灭火:水量、水压由外网保证。分区供水方式适用条件:a. 外网仅能满足低区建筑消火栓给水系统的水量水压要求
49、,不满足高区灭火的水量、水压要求。b. 当地部门不允许消防水泵直接从外网抽水。c. 高层建筑中由于楼高,消防管道上、下部的压差很大,当消火栓处最大压力超过 0.8MPa 时,必须分区供水。自动喷水灭火系统定义:是一种在发生火灾时,能自动打开喷头喷水灭火并同时发出火警信号的消防灭火设施。自动喷水灭火系统特征:通过加压设备将水送入管网至带有热敏元件的喷头处,喷头在火灾的热环境中自动开启洒水灭火。通常喷头下方的覆盖面积大约为 12m2。自动喷水灭火系统扑灭初期火灾的效率在 97%以上。设置场所性质重要、火灾危险性大;人员集中、不易疏散、外部增援较困难的建筑或场所。建筑物火灾危险等级:轻危险级中危险级(级和级)严重危险级(级和级)仓库危险级(级、级、级)自动喷水灭火系统由水源、加压贮水设备、喷头、管网、报警装置等组成。1. 湿式自动喷水灭火系统特点:为喷头常闭的灭火系统,管网中充满有压水,当建筑物发生火灾,火点温度达到开启闭式喷头时,喷头出水灭火。优点:灭火及时扑救效率高。缺点:由于管网中充有有压水,当渗漏时会损毁建筑装饰和影响建筑的