建筑消防及湿式自动喷水灭火系统.docx

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建筑消防及湿式自动喷水灭火系统

摘要

为满足社会经济发展的要求，高层建筑不断的涌现，其高度和数量都飞速的增长着。

高层建筑高度越高，其火灾危害性就越大，容易造成重大损失和人员伤亡事故，所以高层建筑消防安全设计是十分必要的，应该充分认识到消防设计在整个高层建筑中的重要作用。

论文介绍了高层建筑的消防监控系统和自动喷水灭火系统，对所设计的高层建筑进行了分类和火灾危险等级的划分；在水力计算的基础上，主要完成了建筑的自动喷水灭火系统的设计，其采用的是临时高压供水。

关键词：

火灾自动报警系统，消防联动控制系统，自动喷水灭火系统

目录

摘要…………………………………………………………………………………………………………Ⅰ

第一章前言………………………………………………………………………………………………1

1.1消防发展历史………………………………………………………………………………………1

1.2消防设施在建筑中的重要性…………………………………………………………………………3

1.3消防系统的分类……………………………………………………………………………………3

第二章火灾自动报警系统及消防联动控制系统………………………………………4

2.1火灾自动报警系统…………………………………………………………………………………4

2.1.1火灾自动报警系统的组成……………………………………………………………………6

2.1.2火灾自动报警系统的工作原理………………………………………………………………6

2.2消防联动控制系统……………………………………………………………………………………6

2.2.1防火门、防火卷帘的控制………………………………………………………………………7

2.2.2排烟、正压送风系统……………………………………………………………………………7

2.2.3疏散紧急广播、警铃控制………………………………………………………………………7

2.2.4疏散诱导照明、火灾紧急通话系统……………………………………………………………7

2.2.5消防电梯的控制…………………………………………………………………………………7

第三章湿式自动喷水灭火系统………………………………………………………………8

3.1系统介绍……………………………………………………………………………………………8

3.1.1系统发展概述…………………………………………………………………………………8

3.1.2系统设置场所火灾危险等级………………………………………………………………8

3.1.3系统设计原则………………………………………………………………………………9

3.2系统组成……………………………………………………………………………………………10

3.2.1湿式自动喷水灭火系统………………………………………………………………………10

3.2.2湿式自动喷水灭火系统组成…………………………………………………………………10

3.3湿式自动喷水灭火系统布置………………………………………………………………………12

3.3.1喷头的布置……………………………………………………………………………………13

3.3.2报警阀组的布置………………………………………………………………………………14

3.3.3水流指示器的布置……………………………………………………………………………14

3.3.4管道布置………………………………………………………………………………………14

3.4系统供水……………………………………………………………………………………………15

3.5系统水力计算………………………………………………………………………………………16

3.5.1设计技术参数………………………………………………………………………………16

3.5.2管径的选择……………………………………………………………………………………17

3.5.3水力计算………………………………………………………………………………………17

第4章结束语…………………………………………………………………………………………19

建筑消防及湿式自动喷水灭火系统

第1章前言

1.1消防发展历史

生命延续总要有承接，自然之理有生有克。

有火灾之生，必出消火灾之法。

历史的诚告，让社会在良好的秩序中稳步前行，治火是不可缺少的。

自古至今，不重视防火灭火，就会受到火的惩罚。

我国历史上很多政治家、思想家、军事家以及科学家、文学家都对火灾和同火灾作斗争给予十分关注。

六千年前西安半坡村遗址有一座半地穴式的方形小房屋因火灾焚毁后留下的木炭还清楚可见，那些在防火保护层的保护下残留下来尚未烧完的木柱上，保存了一层坚固的防火涂料，证明我们的祖先很早就在探索防火的技术了。

我国古人同火灾作斗争一向重视以法治火。

最早见诸于文的治火法规，是在殷商时起：

“春二月毋伐林木山林及雍（壅）堤水。

不夏月，毋敢草为灰……”就是说，春季二月，不准到山林中砍伐林木，不准堵塞水道；不到夏季，不准烧草作为肥料。

在商朝时就已经有法律条文规定：

“弃灰于道者断其手。

”读过中国法史的人都知道，关于依法治火，这是我国最早的一条法规之一。

观史明智。

从浩瀚的历史书卷里，不难看出承袭下来的成文法中那些有关火政法条记载。

唐朝永徽二年（公元651年）颁布的唐律，在其《杂律》篇中对于山陵兆城官府廨院、仓库等失火，“非时烧田野”、“故意放火”以及“诸见火起，应去不去，应救不救”等，而到宋、元、明、清代，见诸于法律中的消防条文就更为突出。

元朝刑律不仅包括对失火、放火的刑罚，而且对百姓防火和维持火扬秩序等已有了较具体的规定。

据《元史·刑法志》记载：

“诸城郭人民、邻甲相保、门置水瓮、积水常盈，家设火具，每物须备，大风时作则传呼以徇于路。

有司不时点视，凡救火之具不备者罪之……”明代洪武年间颁行的《大明律》对《唐律》删繁就简，补充了看守人员趁火侵吞财物者以监守自盗论罪，对放火犯必须查获证据等内容。

而到了清代初颁布的《大清律》以《大明律》为蓝本，其中同火灾作斗争的条款内容基本与明律相同。

据《番禹县志》记载，清道光二十五年（公元1845年）四月二十日，广州府“学署辕门众酬神演剧，方卓有人服（吸）烟，忽引其火，盘旋棚际，顷之火焰轰烈，竟燃毙一千四百余人，哀号之声震道路……尸骨皆层累积沓，又以手相挽”。

按1981年2月14日美联社伦敦电讯，国外出版的《世界纪录全书》称：

“广州一间戏院在1845年发生的一次火灾，死人1，670名，是世界上最严重的火灾”。

清宣统三年四月初十（1911年5月18日）吉林市沿江一带发生大火，燃烧二昼夜，灾区约占全城十之七八。

记载述：

“吉林街市繁华之区大半荡尽，穷民被火无家可归，扶老携幼流离道左，满目疮痍，伤心惨目”。

这场大火被称为“吉恒浩劫”，是清代末年的最大火灾之一。

1949年新中国成立前夕，全国发生了最大一起火灾，就是号称重庆的“九·二”大火。

1949年9月2日，重庆市赣江街17号油蜡铺三屋起火，火势蔓延十分迅速，延烧了朝天门至小什字这一长江与嘉陵江汇合处三角地带的大片房屋。

并引燃江面上的囤船和其它船只，浮油在江面上燃烧，延烧到江北部分地区。

大火持续18个小时，余火烧了三昼夜，被毁房屋万余幢，近10万居民无家可归。

被称为重庆市“空前浩劫”。

以史为镜，我们看到了什么？

透过历史，必须清醒地认识到，直到今天火的利用和火灾的发生绝不是一个地域性，一个有限社会性积淀，而已成为整个世界生命群落文化的一种——火的文化。

悄悄逝去的历史，我们应该记取这些教训，我们应该把隐没的祭文作为对当代消防的思考。

1949年，标志着一个新纪元的新中国诞生后，随着人民政权的建立，各地人民公安机关先后接管了国民党政府警察机关的消防，直到1957年9月11日，由周恩来总理签署，公布了《国务院关于消防工作的指示》这是我国消防工作的第一个纲领性文件。

这时已为消防立法做了准备。

两个月后，国务院颁布了经第一届全国人大常委会第86次会议批准的《消防监督条例》，可以说这是新中国第一部消防法规。

10月全国人大常委会还批准颁布了《中华人民共和国治安管理处罚条例》并对违反消防管理的行为作了明确的处罚规定。

1960年5月1中共中央发出了《关于加强防火指示》，同时在总结以往经验的基础上，国务院制定颁布了《关于城市消防管理工作的规定（试行）》、《关于加强农村消防工作建设的若干问题（试行草案）》、《关于进一步加强公安消防队伍建设的若干措施》及一系列的具体的规章制度。

1979年颁布的《中华人民共和国刑法》对失火罪、放火罪以及重大责任事故等与消防有关的刑罚作了规定。

1984年全国人大常委会修改了《消防监督条例》，颁布了《中华人民共和国消防条例》，1996年新《刑法》颁布，除原有对消防的规定外，又增加了“违反消防法规罪”。

1998年4月29日，第九届全国人大第五次会议通过了《中华人民共和国消防法》，并于1998年9月1日起施行，可以说这是消防法制建设的一座里程碑，标志着中国消防法制在世纪之末的迫切的需要，为二十一世纪消防工作的发展奠定了强有力法律基础。

改革开放20年来，国务院还颁布了跨世纪的《消防改革与发展纲要》；人们法律意识在新的世纪到来之前已直线上升。

人们在重视物质文明和精神文明建设的同时，已将消防法制更加完善的轨道铺设作为又一个目标。

特别是经过那些火灾的痛苦教训，逐渐剔除对“火法”的无知和盲目枉为的行为。

由此使我们对消防工作充满了信心。

而消防人对国家、社会、民族那种跨世纪责任的思考，明显地聚集、托负于《消防法》的贯彻落实上，这是一个令人欣慰的思潮。

无论是承接还是镜鉴历史“火法”的功德，我们都无任何理由不去为消防法规的更加完善、健全而努力。

“依法治国”已如黄钟大吕般轰鸣，开始步入法制社会的人们也该对火灾的频频发生而警醒，进而树立依法治火的强烈意识，营造美好的未来。

1.2消防设施在建筑中的重要性

建筑消防设施是保证建筑物消防安全和人员疏散安全的重要设施，是现代建筑的重要组成部分。

建筑消防设施主要分为两大类，一类为灭火系统，另一类为安全疏散系统。

由建筑内的消防控制室来操作控制、维修保养，使建筑消防设施始终处于完好有效的状态，保证建筑物的消防安全。

建筑消防设施指建（构）筑物内设置的火灾自动报警系统、自动喷水灭火系统、消火栓系统等用于防范和扑救建（构）筑物火灾的设备设施的总称。

常用的有火灾自动报警系统、自动喷水灭火系统、消火栓系统、气体灭火系统、泡沫灭火系统、干粉灭火系统、防烟排烟系统、安全疏散系统等。

我国建筑消防设施立法起步较晚，但发展很快，在1987年后颁布的《建筑设计防火规范》等一系列消防技术法规中，规定了在一些高层建筑、地下建筑和大体量的建筑中，强制设置自动消防设施和消防控制室。

二十年来，在扑救建筑火灾中发挥了巨大的作用，有效的保护了公民的生命安全和国家财产的安全。

经济发达国家建筑消防设施建设比较成熟，例如美国在1904年就立法，强制现代建筑设置消防安全设施，据美国消防学会统计，最近69年中，安装自动消防设施的建筑中发生火灾，消防设施的有效率高达96.1%。

确实起到了保证建筑物消防安全的作用。

但我们不能不看到，我国的城市建筑中，建筑消防设施在产品质量和安装质量以及维修管理上，存在着严重的缺欠和隐患。

近期我省一些城市的调查结果让人触目惊心，建筑消防设施完好率不足百分之二十五，尤其是自动报警系统，问题尤为突出。

要知道，建筑消防设施不能有效的工作，等于建筑不设防，本身就是重大火灾隐患。

我们必须对此要有深刻认识，不容忽视。

1.3消防系统的分类

消防系统的分类：

简单的讲分两大类：

1、消防设备，2、消防电气3、消防排烟

一、消防设备：

水消防系统，气体消防系统，泡沫灭火系统这主要的三大类。

1、水消防系统：

水是最常用的灭火剂，主要是水价格便宜、灭火效果好。

它的灭火

机理主要是：

水能冷却，并穿透燃烧物而灭火。

A、消火栓给水系统（室内消火栓系统、室外消火栓系统）；

B、自动喷水灭火系统；

a、闭式自动喷水灭火系统：

特点是采用闭式喷头，当发生火灾时，由于温度升高

时，使喷头的玻璃球破裂或易熔金属脱落，从而自动喷水灭火。

它主要适用于

于室内温度不低于4℃，且不高于70℃的建筑物、构筑物内。

b、预作用喷水灭火系统：

该系统的管道充以有压或无压气体，平时管道是无水的，

发生火灾时，是通过火灾探测系统来控制预作用阀开启，向管道内供水，然后

闭式喷头开启喷水灭火。

它主要适用于室内温度低于4℃，且高于70℃的建筑

物、构筑物内。

c、雨淋自动喷水灭火系统：

该系统主要的特点是采用开式喷头，当发生火灾时，

所有喷头均同时喷水灭火。

它主要适用于严重危险级的建筑物。

二、消防电气

消防电气主要是指火灾自动报警系统;

三、消防排烟

消防排烟主要是指防排烟系统，主要应用与公共建筑的消防要求;

第二章火灾自动报警系统及消防联动控制系统

2.1火灾自动报警系统

2.1.1火灾自动报警系统的组成

火灾自动报警系统一般由触发器件、报警装置、火灾警报装置、消防控制设备和电源五部分组成。

a.触发器件

触发器件：

指在火灾自动报警系统中，自动或手动产生火灾报警信号的器件称为触发器件，主要包括火灾探测器和手动报警按钮。

火灾探测器是能对火灾参数（如烟、温、光、火焰辐射、气体浓度等）响应，并自动产生火灾报警信号的器件。

按响应火灾物理参数的不同，火灾探测器分成感温火灾探测器、感烟火灾探测器、感光火灾探测器、可燃气体探测器和复合火灾探测器五种基本类型。

不同类型的火灾探测器适用于不同类型的火灾和不同的场所。

手动火灾报警按钮是手动方式产生火灾报警信号、启动火灾自动报警系统的器件，也是火灾自动报警系统中不可缺少的组成部分之一。

b.火灾报警装置

火灾报警装置：

是指在火灾自动报警系统中，用以接收、显示和传递火灾报警信号，并能发出控制信号和具有其它辅助功能的控制指示设备称为火灾报警装置。

火灾报警控制器就是其中最基本的一种。

火灾报警控制器担负着为火灾探测器提供稳定的工作电源；监视探测器及系统自身的工作状态；接受、转换、处理火灾探测器输出的报警信号；进行声光报警；指示报警的具体部位及时间；同时执行相应辅助控制等任务；是火灾报警系统中的核心组成部分。

在火灾报警装置中，还有一些如中断器、区域显示器、火灾显示盘等功能不完整的报警装置，它们可视为火灾报警控制器的演变或补充。

在特定条件下应用，与火灾报警控制器同属火灾报警装置。

火灾报警控制器的基本功能主要有：

主电、备电自动转换，备用电源充电功能，电源故障监测功能，电源工作状态指标功能，为探测器回路供电功能，控测器或系统故障声光报警，火灾声、光报警、火灾报警记忆功能，时钟单元功能，火灾报警优先报故障功能，声报警音响消音及再次声响报警功能。

c.火灾警报装置

在火灾自动报警系统中，用以发出区别于环境声、光的火灾警报信号的装置称为火灾警报装置。

它以声、光音响方式向报警区域发出火灾警报信号，以警示人们采取安全疏散、灭火救灾措施。

d.消防控制设备

在火灾自动报警系统中，当接受到火灾报警后，能自动或手动启动相关消防设备并显示其状态的设备，成为消防控制设备。

主要包括火灾报警器、自动灭火系统的控制装置、室内消火栓系统的控制装置、防烟排烟系统及空调通风系统的控制装置、常开防火门、防火卷帘的控制装置、电梯回降控制装置,以及火灾应急广播、火灾警报装置、消防通信设备、火灾应急照明与疏散指示标志的控制装置等控制装置中的部分或全部。

消防控制设备一般设置在消防控制中心，以便于实行集中统一控制。

e.电源

火灾自动报警系统属于消防用电设备，其主要电源应当采用消防电源，备用电采用蓄电池。

系统电源除为火灾报警控制器供电外，还为与系统相关的消防控制设备等供电。

2.1.2火灾自动报警系统的工作原理

防止因误报警而造成消防联动设施误动作，例如本来没有发生火灾，系统误报警后，就将警报装置鸣响，甚至把照明电源切断，电梯迫降到底层，其结果往往造成人们许多不必要的恐慌，有时可能造成大的损失和严重后果，尤其在人员密集的公众聚集场所这种潜在危险更大。

这种分级的控制形式通常需要人工的确认和转换，这一点在普通的火灾自动报警系统中尤为重要，而采用智能火灾报警控制器和探测器则能极大地提高整个火灾报警系统工作的准确性和可靠性。

火灾自动报警系统主要是由触发器件（火灾探测器）、火灾报警装置以及具有其他辅助功能的装置组成，它能在火灾初期将燃烧产生的烟雾、热量和光辐射等物理量，通过火灾探测器变成电信号，传输到火灾报警控制器，并发出声、光警报信号，启动消防联动设备。

2.2消防联动控制系统

2.2.1防火门、防火卷帘的控制　　

常闭式防火门采用机械方法使用闭门器控制。

采用常开式防火门，平时处于开启状态，火灾时可通过自动或手动将其关闭。

门处于开启状态一般是通过永久磁铁的吸着力或电磁锁的固定销来实现，火灾时由探测器或消防控制装置发出指令性信号，使电磁线圈通电产生的吸力克服永久磁铁的吸着力或使电磁锁动作，防火门靠弹簧力将门关闭。

按照规范要求，当火灾发生时，根据探测器的动作或消防控制装置的指令信号启动防火卷帘上方的控制装置，使卷帘下降到距地1.8m处，延时一段时间后自动下降到底，以达到控制火灾蔓延的目的。

防火卷帘的自动控制通过加装控制模块，使下降到底的防火卷帘通过手动控制方式，可重复上升到1.8m处，延时相同时间后下降到底，避免有人员意外被困的情况发生。

2.2.2排烟、正压送风系统　

排烟阀门一般设在排烟口处，平时处于关闭状态，当火灾发生后感烟信号联动，使排烟阀门及送风阀门开启，进行排烟。

任何一处排烟阀门及送风阀门的开启，会联锁启动排烟风机和送风机，同时关闭相应的空调风机，以防止火灾的蔓延。

当排烟温度超过283℃时，装设在阀口的熔断器动作，排烟防火阀自动关闭，同时也联锁关闭风机。

根据建筑物的不同，设置的风口阀数量也不同，在较大的建筑物内，同层风口阀多达十几个，这就出现了是“同时”还是“顺序”打开风口阀的问题。

一般来说，“顺序”打开对系统要求较低，发生联动故障的机率较小。

2.2.3疏散紧急广播、警铃控制　

疏散紧急广播系统可单独设置，也可与建筑物内的其他广播系统合并设置，平时按正常程序广播节目，当确认发生火灾时，将正常广播系统强制切换至紧急广播系统，并能用话筒播音，但合并设置时的线路应按照火灾紧急广播系统分层分区控制；

警铃一般设置在走道、楼梯及公共场所，其报警控制方式与紧急广播系统相同。

2.2.4疏散诱导照明、火灾紧急通话系统

关于疏散诱导灯的供电电源问题，一般应接在照明回路上，火灾时照明交流电被切断，则自动点亮。

如果采用统一供电，统一控制的方式，就必须接到消防电源上，以保证在切断照明供电时控制疏散诱导灯的使用。

疏散诱导灯一般自身带有镍镉电池，当外界供电中断时能维持疏散照明0.5—2.0h。

　　火灾紧急通话点一般设置在消火栓及区域显示屏的地方，在建筑物的主要场所及机房等处还应设置紧急通话插孔，紧急通话多采用集中式对讲电话，主机设在消防中心。

2.2.5消防电梯的控制

消防电梯的控制是通过设置在消防控制室内的电梯控制显示盘进行控制，或通过设置在建筑物消防控制室或电梯轿厢处的专用开关来控制。

火灾时消防控制室发生信号强制电梯降至底层，让乘客先行离去，然后电梯停止运行。

应急消防电梯只供消防人员使用。

第三章湿式自动喷水灭火系统

3.1系统介绍

3.1.1系统发展概述

自动喷水灭火系统，简单地说就是在火灾情况下，以保障人身和财产安全的一种控火、灭火系统。

作为一种安全可靠、经济实用的灭火技术，发展至今已有100多年的历史。

在我国，自动喷水灭火系统的应用也已有70多年。

自动喷水灭火系统技术的优越性，决定了它在水灭火系统中的地位。

消火栓给水系统虽然在造价上相对较低，但它需要消防专业人员使用，且在扑灭火灾的速度和灭火的效果上不如自动喷水灭火系统好。

其技术应配合以性能为基础的消防设计的研究，探讨自动喷水灭火系统与人员安全疏散（控火）和财产保护（灭火）的关系，加强计算机对火灾模型、自动喷水灭火过程的模拟和计算，以作为火灾安全学的技术依据，进行有效的性能设计。

明确自动喷水灭火系统在消防中的作用，将从纯粹的被动消防转化为被动消防与主动消防的结合。

特别是在无人值班的场所，设置自动喷水灭火系统比设置火灾自动报警系统更有效。

现行修改的规范正在扩大自动喷水灭火系统的设置，正是说明了这一点。

自动喷水灭火系统之所以能成为目前世界上使用最广泛的固定式灭火系统，特别是应用在高层建筑火灾危险性较大的建筑物中，该系统具有安全可靠、经济实用、灭火、控火效率高等特点。

鉴于我国的经济发展状况，自动喷水灭火系统仅在人员密集、不易疏散、外部增援灭火与救生较困难的火灾危险性较大的场所中设置。

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，分为闭式和开式喷水灭火系统两大类。

闭式喷水灭火系统可分为湿式自动喷水灭火系统、干式自动喷水灭火系统、干湿式自动喷水灭火系统、预作用自动喷水灭火系统、重复启闭预作用灭火系统、闭式自动喷水-泡沫联用系统等；开式自动喷水灭火系统可分为雨淋灭火系统、水幕系统、水喷雾灭火系统、雨淋自动喷水-泡沫联用系统等。

3.1.2系统设置场所火灾危险等级

将设置自动喷水灭火系统的场所，将建筑物，构筑物火灾危险等级划分为四个危险等级，即轻度危险、中度危险、严重危险等级及仓库危险级，其中中危险级和严重危险级又分为Ⅰ、Ⅱ级；仓库危险级也分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级。

（1）轻危险级：

火灾危险性小，可燃物量少，发热量较小的建筑物，构筑物，如建筑高度小于24m的旅馆，办公楼等

（2）中危险级：

火灾危险性较大，可燃物较多，发热量中等，火灾初期不会引起迅速燃烧的建筑物和构筑物，如棉纺厂，毛纺厂，麻纺厂，针织厂，造纸厂和木材厂加工厂等；高层民用建筑的观众厅，办公室走道，电梯厅，无服务台的客房等；百货大楼，展览厅，办公楼、多层车库和地下车库等。

（3）严重危险级：

火灾危险性大，可燃物多，发热量大，燃烧猛烈和蔓延迅速的建筑物，构筑物，如硝化棉厂，摄影鹏，火柴厂等有关车间及重要的大剧院舞台的葡萄架位等。

（4）仓库火灾危险级：

按仓库货品的性质和仓储条件，将仓库火灾危险等级分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级。

根据相关设计规范划分该建筑的耐火等级为中度险级Ⅰ级。

3.1.3系统设计原则

设置闭式喷水灭火系统的建构筑物：

（1）大于或等于50000纱锭的棉纺厂的开包，清话车间；大于或等于50000纱锭的棉纺厂的分级；服装，针织高层厂房；面积超过1500m2的木器厂房；火柴厂的烤梗，筛选部位；泡沫塑料厂的预发，成型，切片，压花部位；

（2）每座占地面积超过的棉，毛，丝，麻，化纤，毛皮及其制品库房；每座占地面积超过600m2的香烟，火柴库房；建筑面积超过500m2的可燃物品的地下库房；可燃，难燃物品的高架库房和高层库房；省级以上或藏书量超过100万册图书馆的书库；

（3）超过1500个座位的剧院，观众厅，舞台上部，化妆室，道具室，储藏室，贵宾室；超过2000个座位的会堂或礼堂的观众厅，舞台上部，储藏室，贵宾室；超过3000个座位的体育馆，观众厅的吊顶上部，贵宾室，器材室，运动员休息室；

（4）省级邮政楼的信函和包裹分检间，邮袋库；

（5）每层面积超过3000m2或建筑面积超过9000m2的百货楼，展览厅；

（6）设有空气调节系统的旅馆，综合办公楼内的走道，