第三章建筑消防给水工程知识快准备.docx

1、第三章建筑消防给水工程知识快准备第三章 建筑消防给水工程知识快准备 3.1 建筑消防给水工程常用的材料与设备3.1.1 建筑消防给水工程常用的管材1.球墨给水铸铁管（1）使用场所主要用于自动喷水灭火系统报警阀前的埋地管道，消火栓系统的埋地管道。2）球墨铸铁管分类1）按口径分：DN40-DN2600共30种规格，消防工程常用管材DN40-250mm。2）按对接形式分：滑入式（T型）、机械式（K型、N型、S型）和法兰式。3）法兰式的对接方式根据标准壁厚级别、DN和PN可分为：离心铸造焊接法兰管、离心铸造螺纹法兰管和整体铸造法兰管。4）其管材承压分别为PN10、PN16、PN25和PN40等级别。（

2、3） 承插直管与连接方式允许压力1）承插直管允许压力见下表所示。 承插直管允许压力 管材允许压力承插直管消防常用管材DN40DN250mm允许工作压力（PFA）2.56.4 MPa5.46.4 MPa最大允许工作压力(PMA)3.07.7 MPa6.57.7 MPa允许试验压力（PEA）3.59.6 MPa7.09.6 MPa 【特别提示】承插直管在最大允许工作压力与允许试验压力值下，工作会受管线其它部分低承受力的限制。2）承插直管及连接方式允许的工作压力应符合相关要求。其它要求详水及燃气管道用球墨铸铁管、管件和附件（GB/T 13295-2003）。2.低压流体输送焊接钢管（1）分类 普通焊

3、接钢管、热浸镀锌焊接钢管。（2） 普通焊接钢管适用范围 1）消火栓给水系统的埋地、架空管道。 2）自动喷水灭火系统和水喷雾灭火系统报警阀前的埋地、架空管道。在报警阀前要求加设过滤器。3）焊接钢管埋地应按有关要求做防腐处理，否则易产生锈蚀，影响使用寿命。（3）热浸镀锌焊接钢管适用范围1）消火栓给水系统、自动喷淋灭火系统和水喷雾灭火系统的埋地、架空管道。2）埋地也应考虑防腐措施。（4） 焊接钢管、规格及最大工作压力1）普通焊接钢管与热浸镀锌焊接钢管按其壁厚分为普通钢管和加厚钢管。2）热浸镀锌焊接钢管规格为DN6DN150。3）公称直径大于DN150的焊接钢管规格详低压流体输送用焊接钢管（GB/T3

4、091-2001）。4）当大于DN150的焊接钢管需要防腐时，应进行镀锌加工。5）镀锌钢管及焊接钢管的最大工作压力见下表所示。 镀锌钢管及焊接钢管的最大工作压力规 格最大工作压力(MPa)水压试验压力(MPa)普通钢管1.02.0加厚钢管1.63.0 * 温度2003.无缝钢管（1） 分类1）按生产工艺分：热轧、冷轧和无缝钢管。2）按其精度分为：普通和精细钢管（不绣钢管）。3）按材料分为：普通碳素钢、优质碳素钢、普通低合金钢和合金结构钢。在消防给水系统中，输送流体用无缝钢管应用最广，有10号、11号、09Mn、V16Mn制造。（2）无缝钢管适用范围由于其有较好的承压能力，故输送流体用的无缝钢管

5、常用于消防给水系统，作为主干管或系统下部工作压力较高部位的管道。（3） 无缝钢管（普通钢管）的规格1）普通钢管标准化系列规格（外径）有DN10-DN610等21种。2）普通钢管非标准化系列规格（外径）有42种，系列以及壁厚分类详无缝钢管尺寸、外形、重量及允许偏差（GB/T17395-1998）。3）管材壁厚为0.25-65mm。 4. 铜管、不锈钢管、合金管及复合型管材（1）这些管材不易锈蚀，水力性能好，适用于消防给水系统；（2）目前国内经济实力有限，这些管材相对造价较高，在工程实践中应用较少。在部分地区项目中，已试验采用不锈钢管及复合型管材；（3）较适合用于自动喷水灭火系统；（4）该部分管材

6、均已有国家产品标准。5. 塑料管材（1）国外允许在部分场所采用CPVC与PB；（2）CPVC、PB管质轻，安装方便，使用寿命长；（3）但塑料管材热塑性较大，没有相关规程标准可执行；（4）塑料管材对安装场所和安装型式有明确要求。3.1.2 建筑消防给水工程常用的管件及连接方式1. 消防给水常用管材的连接方式消防给水常用管材的连接方式常用管材连接方式 球墨给水铸铁管滑入式柔性连接机械柔性连接法兰连接 钢管内外热镀锌焊接钢管卡箍连接螺纹连接法兰连接焊接连接焊接钢管内外热镀锌无缝钢管无缝钢管【特别提示】焊接连接不适合于自动喷水灭火系统报警阀后管段。【知识链接】1.消防给水常用管材连接的相关规定（1）消

7、火栓给水系统建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范（GB50242-2002）第4.1.3条：“管材100mm的镀锌钢管应采用螺纹连接，套丝扣时破坏的镀锌层及外露螺纹部分应作为防腐处理；管径100mm的镀锌钢管应采用法兰连接或卡套式专用管件连接，镀锌钢管与法兰焊接处应二次镀锌。”（2）自动喷水灭火系统1）自动喷水灭火设计规范（GB50084-2001）第8.0.2条：“配水管道应采用内外壁热镀锌钢管。当报警阀入口前管道采用内壁不防腐钢管时，应在该段管道的末端设立过滤器”；第8.0.3条：“系统管道的连接应采用沟槽式连接件（卡箍），或丝扣、法兰连接。报警阀前采用内壁不防腐钢管时，可焊接连接”；第

8、8.0.4条：“系统直径100mm的管道，应分段采用法兰或沟槽式连接件（卡箍）连接 。水平管道上法兰间的管道长度不宜大于20m；立管上法兰间的距离，不应跨越3个及以上楼层。净空高度8m的场所内，立管上应有法兰”。2）自动喷水灭火施工及验收规范GB50261-96（2003年版）第5.1.1条：“管网安装选用钢管时，其材质应符合GB/T8162及GB/T3091低压流体输送镀锌钢管的要求”；第5.1.3条：“管道安装采用螺纹、沟槽式管接头或法兰连接；连接后均不得减小过水横断面面积”。条文解释“本修订内容要求与原文规定有四点不同：一是取消了以管径大小的条件，采用不同连接方式的规定；二是取消了焊接连

9、接方式；三是法兰连接方式，焊接法兰连接、焊接后必须重新镀锌或采用其它有效防锈蚀的措施，法兰连接推荐采用螺纹法兰；四是增加了沟槽式管接头连接方式。取消焊接，是因为焊接直接破坏了镀锌管的镀锌层，加速管道锈蚀；再者不少工程采用焊接，不能保证安装质量要求，隐患不少，为确保系统施工质量必须取消焊接连接方法”。2.消防给水常用管材的连接技术要点（1） 一般要求1）消火栓给水系统管道当采用内外壁热浸镀锌钢管时，不应采用焊接。系统管道采用内壁不防腐管道时，可焊接连接，但管道焊接应符合相关要求。自动喷水灭火系统（指报警阀后）管道不能采用焊接，应采用螺纹、沟槽式管接头或法兰连接。2）消火栓给水系统管径100mm的

10、镀锌钢管，应采用法兰连接或沟槽连接。自动喷水灭火系统管径100mm未明确不能使用螺纹连接，仅要求在管径100mm的管段上应在一定距离上配设法兰连接或沟槽连接点。3）消火栓给水系统与自动喷水灭火系统管道，当采用法兰连接时推荐采用螺纹法兰，当采用焊接法兰时应进行二次镀锌。4）任何管段需要改变管径时，应使用符合标准的异径管接头和管件。5）有关消防管道连接方式及相关技术要求可参照全国民用建筑工程设计技术措施-给水排水中的有关规定。（2）沟槽式（卡箍）连接1）沟槽式连接件（管接头）和钢管沟槽深度应符合沟槽式管接头（CJJ/T156-2001）的规定。公称直径DN250mm的沟槽式管接头的最大工作压力为2

11、.5MPa，公称直径DN300mm的沟槽式管接头的最大工作压力为1.6MPa。2）有振动的场所和埋地管道应采用柔性接头，其它场所宜采用钢性接头，当采用钢性接头时，每隔45个钢性接头应设置一个柔性接头。（3） 螺纹连接1）系统中管径DN100的内外壁热镀锌钢管或内外壁热镀锌无缝钢管均可采用螺纹连接。当系统采用内外壁热镀锌钢管时，其管件可采用锻铸铁螺纹管件（GB32873289）；当系统采用内外壁热镀锌无缝钢管时，其管件可采用锻钢螺纹管件（GB/T14626）。2）钢管壁厚小于Sch30（DN200mm）或壁厚小于Sch40（DN200mm），均不得使用螺纹连接件连接。3）当管道采用55锥管螺纹(

12、Rc或R)时，螺纹接口可采用聚四氟带密封；当管道采用60锥管螺纹（NPT）时，宜采用密封胶作为螺纹接口的密封；密封带应在阳螺纹上施加。4）管径DN50的管道不得使用螺纹活接头，在管道变径处应采用单体异径接头。（4）焊接或法兰接头1）法兰类型根据连接形式可分为：平焊法兰、对焊法兰和螺纹法兰等。法兰选择必须符合钢制管法兰（GB91129131）、钢制对焊无缝管件（GB/T12459）、管法兰用聚四氟乙烯包覆垫片（GB/T13404）标准。2）热浸镀锌钢管若采用法兰连接，应选用螺纹法兰。系统管道采用内壁不防腐管道时，可焊接连接。管道焊接应符合现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范（GB5036）。

13、3.1.3 建筑消防给水工程常用的消防器材消火栓设备是由水枪、水带和消火栓组成，均安装在消火栓箱内，如图3-3所示。水枪一般为直流式，用铝或塑料制成。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，高层建筑和消火栓用19mm口径水枪。水带口径有50、65mm两种，长度一般为15、20、25、30m四种；水带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。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

14、火栓直径有50和65mm两种。当每支水枪最小流量小于5L/s时选用直径50mm消火栓；最小流量大于5L/s时选用65mm消火栓。【知识链接】类型1.不设消防水箱及水泵的消火拴给水系统室外管网的压力及水量在任何时候均可满足室内消防要求2.仅设水箱只保证火灾初期10分钟供水(室外水量及压力不足)3.设消防贮水箱、消火拴泵的消火拴系统火灾延续时间内由室内保证消防用水量及水压4.分区供水的室内消火拴系统(高层)分区原因：从便于灭火和系统安全考虑分区依据：最低处消火拴最大静水压力超过80mH2O时分区方式：串联分区，并联分区3.1.4 建筑消防给水工程常用的设备水泵接合器水泵接合器是连接消防车向室内消防

15、给水系统加压供水的装置，一端由消防给水管网水平干管引出，另一端设于消防车易于接近的地方。下图所示为其中的一种地上式，还有地下式、墙壁式。3.2 建筑消防给水系统的分类与组成3.2.1 消火栓系统及其组成组成及组件水枪、水龙带、消火拴、消防水喉、消防通道、水箱、消防水泵接合器、增压设备和水源。1.水枪喷嘴口径：13，16，19mm与水龙带接口：用快速螺母连接。2. 水龙带 DN50mm，DN65mm麻质：抗折叠，质轻，水流阻力大 qxh3l/s，16,DN50橡胶：易老化，质重，水流阻力小 qxh3l/s，16，19，DN653.消火拴内扣式快速连接螺母+球形阀，单出口、双出口 DN65，DN5

16、04.消防水喉小口径拴25mm，喷嘴，68mm，L=20，25，30m工作压力：106Pa=103kPa=1MPa=10kg/cm2爆破压力：3106Pa=3MPa=30kg/cm25.屋顶检验用拴6. 消火拴箱玻璃门内置：消火拴、水枪、水龙带、水喉、消防报警及启泵装置设置：承重墙，明、暗、半暗7.消防水泵接合器作用：一端接室内消防管网，另一端可供消防车加压供水组成：闸门、安全阀、止回阀形式：地面、地下、墙壁式设置点：便于消防车接管供水地点；周围有1540m范围内*水池。8.消防给水管网环状，立管不变径。低层可生活+消防，高层 独立9.消防贮水设备及加压设备、水源初期火灾用水(10分钟)水箱，

17、气压给水装置火灾连续用水 水池 可与生活贮水合用，但存不动用措施消防水泵 水源3.2.2 自动喷水灭火系统及其组成 一、自动喷水灭火系统（一）湿式喷水灭火系统其工作原理为：火灾发生的初期，建筑物的温度随之不断上升，当温度上升到以闭式喷头温感元件爆破或熔化脱落时，喷头即自动喷水灭火。此时，管网中的水由静止变为流动，水流指示器被感应送出电信号，在报警控制器上指示某一区域已在喷水。持续喷水造成报警阀的上部水压低于下部水压，其压力差值达到一定值时，原来处于闭装的报警阀就会自动开启。此时，消防水通过湿式报警阀，流向干管和配水管供水灭火。同时一部分水流沿着报警阀的环行槽进入延迟器、压力开关及水力警铃等设施

18、发出火警信号。此外，根据水流指示器和压力开关的信号或消防水箱的水信信号，控制箱内控制器能自动启动消防泵向管网加压供水，达到持续自动供水的目的。该系统由闭式喷头、湿式报警阀、报警装置、管网及供水设施等组成，如下图所示。系统具有结构简单，使用方便、可靠，便于施工、管理，灭火速度快、控火效率高，比较经济、适用范围广的优点，但由于管网中充有有压水，当渗漏时会损坏建筑装饰和影响建筑的使用。适用安装在常年室温不低于4且不高于70能用水灭火的建筑物、构筑物内。 （二）干式喷水灭火系统 该系统是由闭式喷头、管道系统、干式报警阀、干式报警控制装置、充气设备、排气设备和供水设施等组成。如下图所示。该系统与湿式喷水

19、灭火系统类似，只是控制信号阀的结构和作用原理不同，配水管网与供水管间设置干式控制信号阀将它们隔开，而在配水管网中平时充满有压气体。火灾时，喷头首先喷出气体，致使管网中压力降低，供水管道中的压力水打开控制信号阀而进入配水管网，接着从喷头喷出灭火。其特点是：报警阀后的管道无水，不怕冻、不怕环境温度高，也可用在对水渍不会造成严重损失场所。干式和湿式系统相比较，多增设一套充气设备，一次性投资高、平时管理较复杂、灭火速度较慢。适用于温度低于或温度高于以上场所。（三）预作用喷水灭火系统该系统由预作用阀门、闭式喷头、管网、报警装置、供水设施以及探测和控制系统组成，如下图所示。在雨淋阀（属干式报警阀）之后的管

20、道系统，平时充以有压或无压气体（空气或氮气），当火灾发生时，与喷头一起安装在现场的火灾探测器，首先探测出火灾的存在，发出声响报警信号，控制器在将报警信号作声光显示的同时，开启雨淋阀，使消防水进入管网，并在很短时间内完成充水（不宜大于3min），即原为干式系统迅速转变为湿式系统，完成预作用程序，该过程喷头温感尚未形成动作，迟后闭式喷头才会喷水灭火。该种系统综合运用了火灾自动探测控制技术和自动喷水灭火技术，兼容了湿式和干式系统的特点。系统平时为干式，火灾发生时立刻变成湿式，同时进行火灾初期报警。系统由干式转为湿式的过程符含有灭火预备功能，故称为预作用喷水灭火系统。这种系统由于有独到的功能和特点，因

21、此，有取代干式灭火系统的趋势。预作用喷水灭火系统适用于冬季结冰和不能采暖的建筑物内，以及凡不允许有误喷而造成水渍损失的建筑物（如高级旅馆、医院、重要办公楼、大型商场等）和构筑物等。（四）雨淋喷水灭火系统该系统由开式喷头、管道系统、雨淋阀、火灾探测器、报警控制装置、控制组件和供水设备等组成，如下图所示。平时，雨淋阀后的管网充满水或压缩空气，其中的压力与进水管中水压相同，此时，雨淋阀由于传动系统中的水压作用而紧紧关闭着。当建筑物发生火灾时，火灾探测器感受到火灾因素，便立即向控制器送出火灾信号，控制器将此信号作声光显示并相应输出控制信号，由自动控制装置打开集中控制阀门，自动地释放掉传动管网中有压力的

22、水，使传动系统中的水压骤然降低，使整个保护区域所有喷头喷水灭火，该系统具有出水量大，灭火及时的优点。适用于火灾蔓延快、危险性大的建筑或部位。（五）水幕系统该系统由水幕喷头、控制阀（雨淋阀或干式报警阀等）、探测系统、报警系统和管道等组成。如下图所示。水幕系统中用开式水幕喷头，将水喷洒成水帘幕状，不能直接用来扑灭火灾，与防火卷帘、防火幕配合使用，对它们进行冷却和提高它们的耐火性能，阻止火势扩大和蔓延。也可单独使用，用来保护建筑物的门窗，洞口或在大空间造成防火水帘起防火分隔作用。该系统具有出水量大，灭火及时的优点。适用于火灾蔓延快、危险性大的建筑或部位。一、自动喷水灭火系统的组件（一）喷头闭式喷头是

23、一种直接喷水灭火的组件，是带热敏感元件及其密封组件的自动喷头。该热敏感元件可在预定温度范围下动作，使热敏感元件及其密封组件脱离喷头主体，并按规定的形状和水量在规定的保护面积内喷水灭火。它的性能好坏直接关系着系统的启动和灭火、控火效果。此种喷头按热敏感元件划分，可分为玻璃球喷头和易熔元件喷头两种类型；按安装形式、布水形状又分为直立型、下垂型、边墙型、吊顶型和干式下垂型等，如下图。开式喷头根据用途分为开启式、水幕、喷雾三种类型，构造如下图所示。（二）控制装置包括控制阀和报警阀。报警阀又分为湿式报警阀、干式报警阀和雨淋阀。 控制阀一般选用闸阀，平时应全开，应用环形软锁将手轮锁死在开启位置，并应有开关

24、方向标记，其安装位置在报警阀前。2报警阀报警阀的作用是开启和关闭管网的水流，传递控制信号至控制系统并启动水力警铃直接报警。有湿式、干式、干湿式和雨淋式四种类型，如下图所示。湿式报警阀主要用于湿式自动喷水灭火系统上，在其立管上安装；干式报警阀用于干式自动喷水灭火系统，在其立管上安装；干湿式报警阀用于干、湿交替式喷水灭火系统。既适合湿式喷水灭火系统，又适合干式喷水灭火系统的双重作用阀门，是由湿式、干式报警阀依次连接而成，在温暖季节用湿式装置，在寒冷季节则用干式装置；雨淋阀用于雨淋、预作用、水幕、水喷雾自动喷水灭火系统。报警阀有DN50mm、65mm、80mm、125mm、150mm、200mm等八

25、种规格。 3检验装置在系统的末端接出一个DN15mm的管线并加上个截止阀，阀前安一压力表可组成检验装置，检验时打开截止阀就可以了解报警阀的启动情况。同时它还起防止管网堵塞的作用。4报警装置报警装置主要有水力警铃、水流指示器、压力开关和延迟器。5监测装置监测装置主要有：电动的感烟、感温、感光火灾探测器系统，由电气和自控专业人设计，给排水专业人员配合。3.2.3 其他灭火系统及其组成因建筑物使用功能不同，其内的可燃物质性质各异，因此，仅是用水作为消防手段是不能达到扑救火灾的目的，甚至还会带来更大的损失。应根据可燃物的物理、化学性质，采用不同的灭火方法和手段，才能达到预期的目的。现将以下几种固定灭火

26、系统作简单介绍。1.干粉灭火系统以干粉作为灭火剂的灭火系统称为干粉灭火系统。干粉灭火剂是一种干燥的、易于流动的细微粉末，平时贮存于干粉灭火器或干粉灭火设备中，灭火时靠加压气体（二氧化碳或氮气）的压力将干粉从喷嘴射出，形成一股携夹着加压气体的雾状粉流射向燃烧物。干粉灭火具有灭火历时短、效率高、绝缘好、灭火后损失小、不怕冻、不用水、可长期贮存等优点。干粉灭火系统的组成如右图所示。2.泡沫灭火系统泡沫灭火系统是应用泡沫灭火剂，使其与水混合后产生一种可漂浮、粘附在可燃、易燃液体、固体表面，或者充满某一着火物质的空间，达到隔绝、冷却，使燃烧物质熄灭。泡沫灭火剂有按其成份有化学泡沫灭火剂、蛋白质泡沫灭火剂

27、和合成型泡沫灭火剂三种。泡沫灭火系统广泛应用于油田、炼油厂、油库、发电厂、汽车库、飞机库、矿井坑道等场所。泡沫灭火系统组成如下图所示。3.卤代烷灭火系统卤代烷灭火系统是把具有灭火功能的卤代烷碳氢化合物作为灭火剂的消防系统。目前卤代烷灭火剂主要有一氯一溴甲烷（简称1011）、二氟二溴甲烷（简称1202）、二氟一氯一溴甲烷（简称1211）、三氟一溴甲烷简称1301）、四氟二溴乙烷（简称2402）。下图为卤代烷灭火系统组成的图示。4.二氧化碳(CO2)灭火系统二氧化碳灭火系统是一种纯物理的气体灭火系统。二氧化碳灭火剂是液化气体型，以液相贮存于高压容器内。当二氧化碳以气体喷向某些燃烧物时能产生对燃烧物窒息和冷却的作用。其组成如下图所示。该灭火系统具有不污损保护物、灭火快、空间淹没效果好等优点。可用于扑灭某些气体、固体表面、液体和电器火灾，但这种系统造价高，灭火时对人体有害。5.水喷雾灭火系统该系统由水源、供水设备、管道、雨淋阀组、过滤器和水雾喷头等组成。其灭火机理是当水以细小的雾状水滴喷射到正在燃烧的物质表面时，产生表面冷却、窒息、乳化和稀释的综合效应，实现灭火。水喷雾灭火系统具有适用范围广的优点，不仅可以提高扑灭固体火灾的灭火效率，同时由于水雾具有不会造成液体火飞溅、电气绝缘性好的特点，在扑灭可燃液体火灾、电气火灾中均得到广泛的应用。