1、1,第三章 建筑消防系统,2,31 概述是否设消防系统，设哪一种消防系统，与建筑物类别有关 一.建筑物的有关定义 1.建筑高度 建筑物室外设计地面到其檐口或屋面面层的高度。屋顶上的水箱间、楼梯出口小间等不计入建筑高度内。,3,4,2.重要的公共建筑 性质重要、人员密集、发生火灾后损失大、影响大、伤亡大的公共建筑物。 3.半地下室 室内平均地面低于室外地坪面的高度超过该房间平均净高1/3，且不超过1/2者。,4.地下室 室内平均地面低于室外地坪面的高度超过该房间平均净高1/2者。,5,5.多层民用建筑 9层及9层以下的居住建筑（包括底层设置商业服务网点的住宅） 建筑高度不大于24m的其他民用建筑
2、 建筑高度超过24m的单层公共建筑。 6.高层民用建筑 10层及10层以上的居住建筑（包括首层设置商业服务网点的住宅） 建筑高度超过24m的2层及以上的公共建筑 7.多层工业建筑 建筑高度不大于24m的库房和厂房； 建筑高度超过24m的单层库房和厂房。 8.高层工业建筑 建筑高度超过24m的2层及2层以上库房和厂房。,6,9.高架仓库 货架高度超过7m的机械化操作或自动化货架库房。二.燃烧、火灾与灭火 1.燃烧：可燃物与氧化剂作用发生的放热反应，通常伴有火焰、发光和(或)发烟现象，称为燃烧。燃烧类型 无焰燃烧 无火焰的燃烧称无焰燃烧。条件:可燃物 氧化剂 火源 有焰燃烧 有火焰的燃烧称有焰燃烧
3、。条件:可燃物 氧化剂 温度 未受抑制的链式反应。2.火灾：,在时间上或空间上失去控制，造成灾害的燃烧。,7,3.火灾分类： A类火灾：固体物质火灾 B类火灾：液体火灾和可熔化固体物质火灾 C类火灾：气体火灾 D类火灾：金属火灾 带电设备发生的火灾,4.灭火的基本方法冷却灭火 水大量的吸收热量，使燃烧物的温度迅速降低，致使火焰熄灭、火势控制、火灾终止。窒息灭火 降低氧的浓度，使之低于燃烧必须的浓度，燃烧不能进行，火灾即被扑灭。隔离灭火 将可燃物与其他因素(氧气、火焰)隔离，就可以中止燃烧、扑灭火灾。化学抑制灭火 抑制自由基的产生，或降低火焰中的自由基浓度，可使燃烧中止。,8,三、火灾危险性分类
4、1.划分原则 火灾危险性大小 用电用火情况 可燃物的多少 单位时间放出的热量火灾蔓延的速度扑救难易程度 2.分类方法 高层民用建筑分为两类一类（重要的建筑：高级住宅、超过18层的住宅、医院、高级宾馆、50米以上的公共建筑、每层面积大的、级别高的等 ),9,二类（低、面积小、省级以下、藏书少等）自动喷水灭火系统设置场所危险等级轻危险级：建筑高度为24m以下的旅馆、办公楼。 中危险级：级、（高层民用建筑、公共建筑（含单、多高层）：医院、疗养院；图书馆）级、（工业建筑）严重危险级：级、级，（工业建筑）仓库危险级：级、级、级生产的火灾危险性分类；甲、乙、丙、丁、戊储存物品的火灾危险性分类：甲、乙、丙、
5、丁、戊民用建筑灭火器配置场所的危险等级：轻危险级、中危险级、严重危险级,10,四.消防系统分类1、按装置分 固定灭火系统（有固定管道） 移动灭火装置 手提灭火器2、按灭火剂 水 气体 固体 泡沫 五.灭火系统设置1、消火栓系统 工业与普通民用建筑物 高层民用建筑物 人防工程 停车场、修车库,11,2.自动喷水系统 性质重要或火灾危险性大的建筑物 人员集中、不易疏散的场所 外部增援灭火与救生困难的建筑物和场所 3.气体灭火系统 卤代烷 二氧化碳：不能用水灭火的场所 计算机房、通讯广播机房、实验室、控制室 发电机房、藏书库、珍贵文物、电气设备、 变压器室 可燃气体、可燃液体、可燃固体表面火灾、 电
6、气火灾 固体深位火灾（棉、麻 、纸） 精密仪器、珍贵文物,12,4.烟雾灭火系统 化工车间、油泵房 仓库 地下工程 油罐六.适用的设计规范 1. 建筑设计防火规范（GB50016-2006) 2. 高层民用建筑设计防火规范（GB50045-95 2006年版) 3. 自动喷水灭火系统设计规范（GB50084-2001 2005年版) 4. 建筑灭火器配置设计规范（GB50140-2005),13,32消火栓给水系统及布置 一、消火栓给水系统的特点1 系统简单，投资少，维护管理方便2 控制和扑灭火灾能力差3 需人操作，易造成人员伤亡4 灭火时间长 二、室内消火栓给水系统的任务1 高层建筑： 整个
7、灭火工作，立足自救2 非高层建筑：控制或扑灭前10分钟火灾，10分钟后，由消防车灭火,14,三、室内消火栓给水系统的组成1 室内消火栓设备消火栓箱,15,直流水枪单层与多层建筑：13、16mm高层建筑：19、22mm。,16,水带材料：苎麻、衬胶、涂塑（涤纶聚氨脂衬里）口径：单层与多层建筑：50mm高层建筑： 65mm、80mm长度：15m、20m、25m,17,消火栓（球形阀式水龙头） 类型单口多用；双口很少用（面积小于650平方米的塔式建筑可用；消防部门允许）。口径：单层与多层建筑：50mm 流量5l/s；高层建筑： 65 mm、80 mm 流量5l/s。 消防泵启动按钮,18,2 消防水
8、喉设备（小口径自救式消火栓） 作用：由非消防人员扑灭初期火灾（火焰易从通风、管道蔓延） 规格：消火栓口径：25mm水枪口径： 6 mm橡胶软管直径 19 mm，长度20、25m有效射程： 617米，流量： 0.21.26 l/s。,19,3 消防管道引入管、水平干管、立管，一般无支管4 消防水箱贮存10分钟消防水量使消防系统管道充满水5 消防水源 ( 储备一定时间段消防用水量）城市给水管网 天然水源 消防水池,20,6 消防泵作用：加压（比生活水压大得多）类型：主泵：10分钟后的整个灭火时期增压泵；当消防水箱的设置高度不能满足灾初期（前10分钟）建筑物顶部几层的消火栓的灭火要求时（静水压力0.
9、07Mpa或0.15MPa）设置稳压泵：平时保持系统压力，始终处临战状态，满足消防对水压、水量的要求，一般用于自动喷水灭火系统,21,7 水泵接合器作用：连接消防车与室内消防管网，由消防车供水灭火。8 控制附件控制系统内消防水量的流向、流量和压力。各种阀门、减压装置。,22,四、室内消火栓给水系统的类型 1.按与其他系统的关系 独立消防给水系统适用于：高层建筑、多层民用建筑 生产消防共用系统适用于：单层、多层工业建筑,2.按消防给水系统的供水范围 单体消防给水系统适用于：独立建筑 区域集中消防给水系统（发展趋势）适用于：建筑小区,23,3.按室外管网的水量保证和压力大小直接供水单设水箱水泵水箱
10、联合,消火栓给水系统,24,4.按建筑高度不分区消火栓给水系统原则：系统的静水压力应小于1.0MPa,25,分区消火栓给水系统 并联分区 每个分区分别设置消防水泵集中设置在消防泵房内（地下室）,26,串联分区 .方法 A 水泵直接串联 B 水泵间接串联，设中间转输水箱 .适用 超高层建筑, 减压阀减压分区 当一级减压阀减压不能满足要求时，可采用减压阀串联减压，但不宜超过2级串联,27,5 按系统压力高压消防给水系统：灭火时不用固定或移动水泵临时高压消防给水系统：平时压力不足，火灾时主泵启动稳高压消防给水系统：平时稳压泵，火灾时主泵启动低压消防给水系统：火灾时用消防车或移动水泵灭火,6 按水源多
11、少分 单水源消防给水系统 双水源消防给水系统,28,五、室外消防系统的布置（ppt28-32，可自学）1.消防管道的布置管网形式环状 一般为环状枝状 非高层民用建筑,且室外消防水量15 L/S,输水干管输水管 不少于2条且从两条市政管网引入一根故障,其余能通过全部水量. 管网分段 每个独立段上的消火栓不宜超过5个 管径 不宜小于100mm 排气 最高点处应设置自动排气阀,29,2.消火栓的布置 数量（n）的确定, 位置与间距（自查资料补充） 民用建筑 沿路边布置，距路边2m 距外墙540m之间的市政消火栓可计入 距房屋外墙5m, 非高层民用建筑a 间距120m,保护半径150mb 宜靠近十字路
12、口c 当道路宽超过60m时宜路两边布置 d 当消防用水量15L/S,且建筑物在市政消火栓150m的保护半径内时,可不设 高层民用建筑 a 沿高层建筑均匀布置b 距外墙的距离 应在540m之间,30,油气罐区 消火栓设在防火堤外； 每个罐可使用的消火栓应距该罐15m以上。 工艺装置区应设置在工艺装置的周围，间距不宜大于60m； 当工艺装置区宽度大于120m时，宜在该装置区内的路边设置消火栓。,形式与口径 地上式 有一大(100或150)和两小(65) 地下式 有一大(100)和一小(65mm) 高层建筑宜用地上式,31,3 水泵结合器 设置条件 非高民 超过4层的厂房 库房 高层工业建筑 超过5
13、层的公共建筑 高民 按竖向分区分别设置(高区在消防车供水范围内) 室内消火栓与自喷系统应分别设置, 设置数量 每个流量1015L/S,与消防车相同,32, 设置位置: 距水源的距离 在室外消火栓和消防水池的1540m范围内 具体位置 不影响交通 易于寻找 便于消防车停车 取用, 形式 地上式 宜采用地上式 地下式 应有明显标志墙壁式 连接 与室内环网连接 远离固定泵与室内管网的连接点 附件止回阀,安全阀 ,泄水阀,33,六.室内消火栓系统的布置1.消防管道系统 与生活给水系统分开 与自喷系统分开 高层建筑与其他给水系统分开引入管（进水管） 室内消火栓超过10个，且室内消防用水量大于15L/s，
14、至少2根； 管径 一根故障，其余能供应全部消防水量。,34,管网形式 高民 环状 一般为环状 枝状 特殊情况可以18及18层以下，单元式住宅，或每层不超过户，面积不超过6502的塔式建筑，可设一根立管。但必须采用双阀双出口消火栓非高民 室内消火栓超过10个，且室内消防用水量大于15L/s时，应成环状； 高层工业建筑系统独立 且立管成环。,35,管网分段（设阀门 事故停水范围小） 非高民和高民的裙房 一层中同时停止使用的消火栓不超过个； 高工 立管不超过根时,只可关闭一根,超过根时，可同时关闭2根； 高民 立管不超过根时只可关闭一根,超过根时，可同时关闭2根。 自动排气 立管最高点处应设置自动排
15、气阀,36,2.消火栓 消火栓设置地点 每层都设（含裙房,无可燃物的设备层除外） 消防电梯前室 屋顶设试验检验消火栓高民屋顶或顶层出口处或水箱间 平屋顶的非高民 避难层 停机坪, 消火栓设置位置 具体位置 走道、楼梯等明显易于取用的地点； 栓口离地 1.1； 栓口方向 向下或与墙成90度。,37, 消火栓间距 S 消火栓间距 S 任意两个消火栓之间的最大距离，即消防立管间的距离 影响消火栓布置间距的因素 水枪射程（充实水柱） 建筑物宽度（B） 水带长度（Ld） 需同时出水灭火的水枪支数（n） 建筑物的平面布置（楼梯、走廊、消防通道、房间布置）, 要求 经计算确定 保证支水枪的充实水柱同时到达室
16、内任何部位(高度24，体积5000立方米的库房除外) 多层民建及高民裙房 S50 高民 高工 高库甲乙类厂房 S30,38, 充实水柱（Hm）m由水枪喷嘴起到射流90%水柱水量穿过直径38cm圆圈处，具有较好的灭火能力的一段射流长度,39,室外消火栓充实水柱（自学）A 高压或临时高压给水系统 室外消火栓的充实水柱不应小10m 直径65mm长度 120m的水龙带，直径19mm的水枪射出的水流能到达在建筑物的最高处）B 低压给水系统 室外消火栓的充实水柱不考虑 仅考虑管网的供水压力从地面算起不应小于0.10 MPa。, 室内消火栓充实水柱： （P77页，表3-3）A Hm10m 超过6层的公共建筑
17、、高层民用建筑 超过4层的厂房库房，甲、乙类厂房B Hm13m 高层工业建筑、高架库房 超过100m的超高层民用建筑 体积超过25000m3的车站码头机场建筑、商店、体育馆、影剧院、会堂、展览建筑C Hm7m 其他建筑,40,保护半径(R)m：由消火栓口到水枪的充实水柱可以达到的最远点之间的距离叫消火栓的保护半径计算公式 ：R=CLd+Hmcos,41,消火栓布置方法 须一支水枪达到着火点 H24m,体积 5000m3的库房A.单排布置(建筑物宽度小 bB/2）,42,B.多排布置(建筑物宽度大，宜正方形布置),43,须两支水枪同时达到着火点A.单排布置(建筑物宽度小),44,B.多排布置(建
18、筑物宽度大),45,S220.8R 靠外墙处 S02+S222R2将S22=0.8R代入 S00.6R,46,注:设计中,根据建筑物平面布局设消火栓，然后进行校核，利用水带进行调整建筑物平面布局包括房间布置走廊的位置与形状电梯的位置,栓口压力静水压力1.0MPa，否则分区出口压力0.5MPa，否则减压 规格规格统一 同一个建筑物内的消火栓、水带、水枪的规格应相同高民 栓65mm，水枪口径不小于19 mm水带 水带长度不应超过25m,47,消防软管卷盘设置条件非高民A 设有室内消火栓的人员密集公共建筑B 不设室内消火栓的其他公共建筑C 建筑面积大于200m2 商业服务网点高民A h100m的高级
19、旅馆、重要的办公楼、一类建筑的商业楼、展览楼、综合楼B h100米 超高层建筑C 避难层, 设置位置：走廊楼梯明显易于取用的地点有管理人员值班的服务台,48,49,33消火栓给水系统水力计算 一、消防用水量1 室内最小消防用水量QxminQxmin=qxminn式中：Qxmin 系统最小消防用水量，l/sqxmin 1支水枪最小出水量，l/s，一般为5 l/s，个别为 2.5 l/s，包括：高度24m、体积10000 m3的厂房500110000 m3的商店、病房楼、教学楼等79层的住宅 。n同时使用水枪支数，（18支）注：P70 (P80)，表3.2.1(表3-4)和P111(P123)，表
20、3.7.2 (表3-20)内各项含义,50,51,52,2 室内实际消防用水量Qxh Qxh=qxh qxh n式中：Qxh系统实际消防用水量，l/s；qxh 1支水枪实际出水量，l/s；n同时使用水枪支数，（18支）说明：因不同高度消火栓口的压力不同，出水量也不同 3 室外消防用水量Q21）普通建筑：1万人时，Q210 l/s 12.5万人时，Q215 l/s2）高层建筑：1530 l/s。 见P111(P123)，表3.7.2 (表3-20),53,二 消火栓口所需HxhHxh= Hk+ Hd+ Hq式中：Hk消火栓阀水头损失（20KPa）Hd水带水头损失，(KPa)Hq产生充实水柱水枪口
21、所需水压(KPa)。1、水枪口所需水压Hq (KPa),54,其中：Hm充实水柱(m)f与充实水柱Hm(m)长度有关(成正比)的实验系数 f1.19+80(0.01Hm)4 与水枪口径df(mm)有关(成反比)的系数，可按经验公式或按下表计算,55,结论： 水枪口所需压力Hq与水枪口径df 和所需充实水柱Hm有关； 因为1/df，所以, 水枪口所需压力Hq随水枪口径df 的增大而减小； 因fHm，水枪口所需压力Hq随充实水柱Hm的增大而增大。,56,2、水带水头损失Hd式中：Hd水带水头损失(KPa)Ld水带长 （m）qxh 通过水带的流量，（ l/s ）AZ水带阻力系数，见下表，注意单位,5
22、7,3、1支水枪实际出水量qxh由孔口流量公式其中：1 令 则： （l/s）式中：B与水枪口径有关的系数,58,在消火栓系统设计计算中，受到3个因素的限制： 水枪的最小流量的限制： 绝大部分建筑 qxmin5.0 l/s。 极个别建筑 qxmin2.5 l/s； 所需充实水柱的限制一般建筑，不应小于7m甲、乙类厂房、超过六层的民用建筑、超过四层的厂房和库房内，不应小于10m高层工业建筑、高架库房内，不应小于13m 水枪口径的限制水枪口径只有13、16、19、22mm几种规格因此，实用的简化计算表（HmHqqxh）如下,59,注：当上下相邻的2或3层水枪同时出水时，已知上层水枪出水量，需求出下层
23、水枪的出水量,60,HXh1=Hd1+Hq1+HK=Hd1+Hq1+20 （ KPa ） HXh2=HXh1+ h +hHXh1+h Hxh2=HK+Hd2+Hq=20+AzLd2qxh22+ qxh22/B整理得：,计算过程中，要注意单位,61,三、消防管网水力计算 1.立管流量分配（最不利情况）当建筑物内同时使用水枪支数多于1支时，发生火灾后首先考虑同一立管上下相邻的消火栓；（最不利）当建筑物内同时使用水枪支数多于2支时，才考虑相邻立管上的消火栓；水枪支数多于6支时，才考虑第3根立管上的消火栓；每根立管的最小流量有限制；由于火灾的随机性，每一根立管都可能成为最不利管，因此每根立管都按最不利
24、管设计。,62,63,64,2 水平干管流量分配 （注意：Q干Qxh） 干管负担一根立管流量时：（当QX 10 l/s时） Q干Q （Qqxh）,65,干管负担两根立管流量时（当10QX40 l/s时） Q干Q+ Q （ Q+ Q qxh ）,66,干管负担三根立管流量时（当QX40l/s时） Q干Q+ Q+ Q （ Q+ Q + Q qxh ）,67,3 关于计算管路最不利点到消防泵或水泵结合器为计算管路，若是环 状管网，则选最不利处为不通水管段，（事故管段）4 管道设计计算列表进行，立管、干管约束条件流速2.5 m/s，一般1.52 m/s管径：单层、多层建筑，DN50 mm高层建筑：DN
25、100 mm局部水头损失：20对于环状管网，为安全可靠，干管一般不变管径。室内消火栓给水系统横干管的流量应为消火栓用水量,68,四. 消防设备的设计计算1.消防水池 设置条件 市政管网进水管不能满足室内外消防用水量时 能满足但市政管网为支状或只有一根进水管 火灾延续时间（查规范,附录3-1,P427） 非高民 2h：居住区、工厂、丁 、戊类仓库3h: 甲乙丙类仓库、可燃气体罐、煤焦炭露天堆场6h: 易燃、可燃材料露天、半露天堆场1h: 自喷,69, 高民 3h:商、展、综，一类建筑的财贸金融、图、书库，重要的档、科、高级旅馆 2h:其他高层 1h:自喷 消防水池容积 满足火灾延续时间内室内、外
26、消防用水总量 非高层民用建筑 能保证连续补水时，可减去火灾延续时间内补充的水量 高民 若外网保证室外消防用水量，只储存火灾延续时间内室内消防用水量 高层建筑群 共用水池的池容按消防用水量最大的一栋高层计算,70, 补水时间： 48小时，特殊的非高民可96小时 分格：超过500m3分成两个独立使用的消防水池 取水口 位置非高民 与建筑物距离不宜小于15m，与储罐距离不宜大于4060m高民 距离建筑物宜在5100m内 吸水高度 6m 其他措施 与其他用水(生产用水)共用时应有消防水不被动用的措施 寒冷地区有防冻措施,71,2.消防水泵 出水量：按室内消防用水量确定 扬程：Hb=H1+H2+HXh
27、备用泵 备用泵规格不小于最大一台工作泵 3.消防水箱 设置 常高压系统可不设 临时高压系统设10分钟的消防水量 容积 按10分钟消防水量计算确定,且 非高民 （限制其大） Q25L/s，V12m3 Q25L/s，V18m3,72, 高民（限制其小） 一类公共建筑 V 18 m3 二类公共建筑和一类住宅 V 12 m3 二类住宅 V 6 m3 并联的分区消防水箱容积与高位水箱相同 安装高度 非高民 建筑物最高部位，重力自流 高民 建筑高度h100 m，最不利消火栓静水压力应 0.07 MPa 建筑高度h100 m，最不利消火栓静水压力应 0.15 MPa 否则设增压设施,73,增压设施（消防气压
28、供水设备） 设置 消防水箱的设置高度不能满足系统最不利点静水压力要求时 设置位置：可以设置在屋顶消防水箱间，也可设置在消防水泵房内,74, 容积,75,图中：V0空罐时气体容积，即气压水罐的总容积，m3 P0空罐时管内压力，(绝对压力)MPaV1最低工作压力时罐内气体容积，m3P1最低工作压力时罐内压力,MPaV2消防主泵启动时罐内气体容积，m3P2消防主泵启动时罐内压力, MPaPS1稳压泵启泵时罐内压力,MPaVS2稳压泵停泵时罐内气体容积，m3PS2稳压泵停泵时罐内压力,MPaVS 稳压水泵运行调节容积，m3Vx气压水罐有效储水容积,m3,76,、稳压气压水罐有效储水容积VX (m3)a
29、 消火栓系统：两支水枪出水，每支水枪出水量5 L/s，维持30秒钟，需贮存水的容积VX=5230300L=0.3 m3b 自喷系统：5个喷头开启喷水，每个喷头出水量1 L/s，维持30秒钟，需贮存水的容积VX=1530150L=0.15 m3c 同时设置消火栓和自喷系统按两支水枪和5个喷头出水计算，需贮存水的容积Vx=300+150=450L=0.45 m3,77, 稳压水泵运行调节容积VS按公式计算，一般不小于50 L式中：VS稳压气压水罐的稳压泵运行调节容积，m3 Qb稳压泵设计额定流量 m3/h；应不小于系统的泄漏量，其中：消火栓系统：稳压泵设计额定流量18m3/h 自喷系统：稳压泵设计
30、额定流量 3.6m3/hn稳压泵1h内最大启动次数，1020次/h,78, 总容积 由图可得：V0P0= V1P1 V0P0= VS2PS2整理可得：两式相减得有效储水容积VX与调节容积VS之和为：Vx+VS= V1VS2,79,则整理得 设 ， 则式中：b工作压力比，宜取0.50.9容积系数，隔膜式气压罐取1.05,80,压力: 最低工作压力：P1 满足最不利点消火栓或喷头所需水压要求 最高工作压力：P2 消防主泵启动压力V1P1= V2P2（V1Vx ）P2则： 因V1= V0所以,81, 稳压泵启动压力：PS1稳压水容积下限水位对应的罐内绝对压力，一般取PS1P2 +0.02 稳压泵停泵
31、压力：PS2稳压水容积上限水位对应的罐内绝对压力，一般取PS2Ps1 +0.05,82,稳压气压供水设备计算步骤 . 根据消防主泵的扬程、消防水池的水位、水箱的安装高度计算确定满足最不利点消火栓或喷头所需水压要求的最低工作压力P1 . 根据室内消防系统的设置，确定有效储水容积Vx(m3) . 根据室内消防系统的设置，确定稳压泵设计额定流量 . 计算并校核运行调节容积VS,. 计算气压罐总容积V，(m3) . 计算消防主泵启动的最高工作压力P2 . 确定增压泵启动压力PS1 . 确定增压泵停泵压力PS2 其他 与其他用水合用的水箱应有消防水不被动用的措施 除串联消防给水系统外,消防泵启动时，消防
32、水不得进入消防水箱,83,【例题】某建筑物地下屋消防水池最低水位的标高为2.5m ,屋顶消防水箱最低水位标高34m，设计消防水泵扬程0.70MPa，水箱安装高度不能满足自动喷水灭火系统的要求，系统要设置稳压气压水罐，请选择稳压泵和气压水罐？解答：1.最低工作压力P1=0.70-(0.34+0.025)=0.335MPa2.自动喷水灭火系统压力不满足要求，有效储水容积Vx0.15 m33.稳压泵的设计额定流量为Qw=1L/s=3.6m3/h,4.运行调节容积VS大于50L，满足要求,84,5.计算气压罐总容积Vb取平均值0.7，隔膜式气压罐，取1.056.计算消防主泵启动的最高工作压力P2,7.
33、 稳压泵设计启泵压力PS1=P2+0.020=0.443+0.020=0.463MPa 8. 稳压泵设计停泵压力PS2= PS1+0.050=0.463+0.050=0.513MPa。,85,五.超压与减压 1 超压地点：系统底部几层消火栓口的支管上 2 超压原因：系统按最高一层消火栓产生充实水柱设计，当底部几层着火时消火栓口压力过大 3 超压危害： 水压大，反作用力大，不便操作，所以，消火栓口压力不大于500KPa； 水压大，出流量大，水箱的消防水量不能维持10分钟。 4 常用减压方法：减压孔板减压稳压消火栓,86,5 减压数值 Hi第i层消火栓到顶层消火栓的高差（m）hi 水流由第i层消火
34、栓流到顶层消火栓的水头损失 Hxh0最高层消火栓口的压力，即消火栓口必须的压力Hxhi减压前第i层消火栓口的压力 500KPa 消火栓口允许的最大压力,87,最小减压数值Himin(否则消火栓口压力大于500 KPa) 第i层消火栓口的压力最小减压数值,(2)最大减压数值Himax (KPa)否则消火栓口压力小于Hxh 第i层消火栓减压后，消火栓口最小压力为Hxh0所以，最大减压数值,88,6 减压孔板设计计算方法 方法一 根据管内通过的流量和设计管径查表确定管内流速Vk 根据需要减的压力值Hk,计算减压孔板应有的局部阻力系数式中：Hj需要减的压力值Hk(KPa)Vj孔板后管内水的平均流速(m
35、/s)与孔径dk和管道内径dj之比有关的阻力系数,确定减压孔板孔径dk与管道内径dj的比值dk/dj 根据管道直径dj和查表所得比值dk/dj，计算确定减压孔板的孔径dk,89, 方法二式中：d减压孔板孔径，mmqxh通过减压孔板的流量，l/sHj水流通过减压孔板产生的水头损失，KPa流量系数，取0.62。,90,注： 消火栓口出水压力超过500 KPa的几层消火栓不必每层计算 可以每隔35层选用同一规格的减压孔板 只要满足每个消火栓口压力在Hxh0500 KPa之间就可以 同一孔径减压孔板两种方法计算的减压值比较,91,六.室内消火栓给水系统设计计算步骤 1.根据建筑物的类型、高度、体积，确
36、定： 同时灭火的水枪支数 每只水枪的最小出水量 最小充实水柱长度 火灾的延续时间 2.确定消火栓口径、水枪口径、水带口径、水带长度和材质； 3.查表或计算确定实际出水量（qxh）和水枪口所需水压（Hq）；,4.平面布置立管，校核消火栓的间距； 5.绘制系统的计算草图；包括：管道、消火栓、水泵结合器、消防水池、消防水泵、消防水箱,92,6.计算最不利点消火栓口所需水压Hxh； 7.分配立管流量，确定干管流量，列表进行水力计算，确定计算管路的管径、流速、单阻和沿程水头损失； 8.求计算管路的累计沿程水头损失、局部水头损失和总水头损失； 9.确定其它管段的管径；,10.升压储水调节设备设计计算： 消
37、防水池：容积、几何尺寸、个数、最低水位标高 消防水箱：容积、几何尺寸、安装高度 消防泵：扬程、出水量，选择消防泵的类型和台数 11.绘制正式的平面图和系统图； 12.局部放大图：水泵间、水箱间； 13.说明和材料表。,93,例题：某13层普通教学楼，底层层高5米，其它层层3.5高米。水平干管的标高为-0.6m，消防水池最低水位标高为-3.5m。有4根立管，立管间距为20m，最远的立管底部到消防水池的管道长度为60m，消火栓系统计算草图见右图，设计该楼的消火栓给水系统。,94,1.基本参数建筑物总高度：5+3.5124750米，属一般高层建筑充实水柱：Hm10米 （高规7.4.6.2或教材P12
38、3，表3-20） 室内最小消防出水量同时使用4支水枪每只水枪最小出水量qmin=5 L/s最小消防出水量Qmin=5420 L/s 立管流量分配：Q10 L/s，Q10 L/s,水枪：d=19 mm，B=0.158 消火栓：DN=65 mm 水带：DN=65 mm，长Ld=20 m25m 2.确定计算管路，a ，b ，c ，d ，e。,95,3.水枪实际出水量qxh与消火栓口压力Hxh计算 第13层消火栓 查表得：水枪实际出水量qxh1qmin=5 l/s此时充实水柱Hm11.45 m10 m水枪口压力Hq155 KPa消火栓口压力Hxh1Hk+Hd+HqHk+AZLdq2xh1+Hq20+1
39、55+0.0432052197KPa19.7 m,第12层消火栓消火栓口压力Hxh2Hxh1+层高197+3.510232KPa（忽略1213层水头损失，小于5 KPa）水枪出水量qxh2,96,4.计算管路流量,5.水力计算 因为是高层建筑，干管、立管管径都选DN100mm 连接消火栓的管径取70 mm 列表进行水力计算,97,6.水泵设计 总水头损失HZ=1.26679 KPa7.9 m 水泵扬程Hb=H1+H2+Hxh=(44.6+3.5)+7.9+19.7=75.7m 7.水泵接合器室内消火栓总用水量为20.86 L/s；DN100 mm水泵接合器出水量为1015 L/s；选用2个DN
40、100 mm水泵接合器,98,8.减压孔板设计计算 每层立管总水头损失h(1+0.2)H0.295层高H5m时，h1.77 KPa层高H3.5m时，h1.24 KPa 顶层消火栓至底层消火栓的几何高差产生的静水压力( KPa ) 顶层消火栓至其他层（第i层）消火栓的几何高差产生的静水压力（ KPa）10Hi10 3.5（13i）,消防水流从底层消火栓流到顶层消火栓产生的水头损失(KPa)hi=1.77+1.24（121）=15.41 消防水流从其他层（第i层）消火栓流到顶层消火栓产生的水头损失（ KPa ）hi=1.24（13i）,99,第i层消火栓最小的减压数值Himin Himin=10Hi+hi+Hxho500 计算结果见下表，可见一至四层消火栓口压力超过500KPa，减压应,100,第i层消火栓最大的减压数值Himax Himax=10Hi+hi计算结果见下表,都选21mm减压孔板，减压258 KPa,减压后消火栓口压力Hxh10Hi+hi+ Hxho Hj减压后消火栓口的压力见下表,101,=+；=500 = +； = ,102,
