浅谈室内消防给水系统
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浅谈建筑消防给水系统的计算建筑消防给水系统是建筑的主要灭火设施,消防给水系统设计合理与否,对扑救火灾成败起着决定性作用,消防给水设计中不论是设计人员还是审核人员,掌握水力计算的基本原理和计算方法是至关重要的。
以下就结合规范对消防给水的计算原理和计算方法进行归纳总结。
一、水力计算的基本原理众所周知,自然界一切物质的能量转化均服从能量守恒定律:能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只能从一种形式转化为另一种形式,或者从一个物体转移到另一个物体,在转化或转移的过程中其总量不变。
物质“水”作为一种流体也遵守能量守恒定律,流体的能量包括内能、位能、动能、压力能,若将伴随流体经过截面1输入的能量用下标1标明(如图1),经过截面2输出的能量用下标2注明,则图中所示水系统的总能量衡算式便为:mU1+mgz1+mu12/2+p1v1+mq e+mw e=mU2+mgz2+mu22/2+ p2v2(1)112P1P2图1 压力能或流动能示意图这里,我们按照理想状态下的水进行计算,所谓理想状态,即不可压缩和内能不变(也就是温度不变),那么对(1)式通过恒等式变化即得机械能衡算――柏努利方程:z1+u12/2g+p1/ρg=z2+u22/2g +p2/ρg+△z(2)(2)式中z称为位头(位压头),反映水的位置高低,u2/2g称为速度头(动压头),反映水的流速大小,p/ρg称为压力头(静压头),反映水对容器或管道壁的压力大小,三项之和称为总压头,△z 称为机械能损失(水流动时的阻力损失)。
由上面柏努利方程可知,水在某一位置的压力、速度、流量、位置高低等是息息相关的,其中任意一个值发生变化,其它值也相应变化。
例如:消防给水中的常高压给水系统,规范中对最不利点的给水压力有最低要求,对流量有最低要求,对流速有最高流速要求,最不利点的高度由建筑物的高低确定,管道阻力可以计算得出(下面具体介绍),这样就可以通过柏努利方程推算出给水压力多大才能达到常高压给水要求。
浅谈消防给水系统1、城市消防给水现状问题以及措施1.1 现状与问题第一,消防给水缺乏足够的供水量。
在火災现场往往会发生着火地区没有足够的水源,消防人员以及消防车辆必须去距离火灾现场更远的地区去补水,导致错失最佳救火时机,是消防人员在火灾现场处于被动的局面,增加救援的难度也更加威胁消防人员的生命,因此造成严重的损失。
目前我国城市给水系统多采用统一给水系统,即生活、生产和消防用水都由同一管网输送。
但随着城市建设与经济的发展,越来越多的城市面临着水源缺乏或者水源建设更不上,以及水源遭受污染等等不利于消防给水系统的问题出现,为消防给水系统建设以及火灾事故救援增加了难度。
另一方面我国现行《高层民用建筑设计防火规范》规定高层建筑物消火栓给水系统室内和室外最大消防用水量总和为7OL/s。
按我国对大中城市火灾用水量统计资料,高层建筑最大火灾的平均用水量为89L/S,所以70L/S 的用水量明显偏小,和发达国家的170~368L/S或250~25L/S的数字相差很大。
第二,消防给水设施不够完善。
在众多的消防隐患中,消防栓数量的缺乏时最为严重的情况之一,由已经发生过的火灾事故中,大多数都反映在着火区域消火栓根本无法找到。
按照国家的规定,消防栓之间的距离必须保持在120m以内,每个路口的在大约50m处都应该安装一个消防栓。
但是大部分的城市对于这个问题采取的是忽略的态度,没有按照规范要求去建设消防给水系统,有些地区甚至没有设立消防栓。
除了消防栓数量上的匮乏之外,对于消防栓的分布也没有引起足够的重视,存在着消防栓分布不均匀,甚至部分城市大部分没有消防栓的现状。
数量上的不足,分布上的稀疏在进行火灾救援时都是增加抢救的难度的重要原因。
另一方面消防给水系统在平时能够使用的时间很少,但是它长期暴露在公共场合,倘若长时间不使用,便会生锈甚至发生腐蚀,这样并不利于消防给水系统的即时性的保持,很有可能在需要使用的时候而不能使用,阻碍救援的最佳时间。
消防水系统原理
消防水系统是一种用于控制和扑灭火灾的系统,它通过提供大量水源并将水送至起火点,以快速灭火并防止火势蔓延。
消防水系统的原理包括供水、传输、灭火和控制几个关键方面。
供水是消防水系统的首要原理。
系统需要有足够的水源,可以是自来水、水泵或水箱等。
水源通常储存在专门的储水设施中,确保随时可供消防使用。
传输是指将水从水源传送到起火点的过程。
该过程依赖于管道系统,包括供水管道和喷淋或喷射装置。
管道系统中的水流通依靠水泵或压力差进行驱动。
传输过程需要保证水流的连续性和稳定性,以确保有效的灭火效果。
灭火是消防水系统的核心原理。
常见的灭火方法包括喷淋、喷射和洒水等。
喷淋是通过固定的喷头将水雾均匀地喷洒在起火点周围,形成雾状水幕以吸收热量和抑制火势。
喷射则是通过喷射头将高压水喷射到起火点,通过击打、冲击和冷却来扑灭火势。
控制是确保消防水系统正常工作和避免误启动的重要原理。
控制可以通过自动和手动两种方式进行。
自动控制通常由火灾警报系统触发,根据火灾信号自动启动系统。
手动控制则需要人工操作消防水系统,如使用手动启动开关或按钮进行启动和关闭。
综上所述,消防水系统的原理包括供水、传输、灭火和控制等
关键方面。
它们相互配合,共同构成一个完整的系统,以有效地应对火灾并保护人们的生命和财产安全。
消防给水问题探讨消防给水系统的设计是否合理规范直接关系到建筑物消防系统的安全,防火设计必须遵循“预防为主,防消结合”的消防工作方针,消防设计必须做到安全适用、技术先进、经济合理。
本文主要对消防给水设计及消防审查时常见的设计问题进行了分析探讨,以供消防系统设计参考。
标签:消防水池;给水管网;室外消防给水系统;室内消防给水系统;常见设计问题一、消防水池1、消防水池的合理设置在消防设计中,消防水池的设计要做到可靠、合理、低成本。
消防水池必须储存灭火所需要消防用水量的同时要兼顾消防水泵吸水可靠性;降低成本方面,实际设计中,留有的余量普遍偏大。
在经济高速发展的当今社会,各种建筑如雨后春笋般拔地而起,很多都形成了建筑群。
建筑群可以考虑共用消防水池,降低消防系统的投资成本,且可节约用地,消防水池的储水量只要满足消防用水量最大的一幢建筑即可。
以此为例,建议设计者们在以后的消防设计中要统筹考虑,做到经济,合理。
2、消防水池的应急取水设施设置取水口或取水井是消防水池最常用的应急取水措施。
当建筑物发生火灾时,如果消防泵出现故障,消防水池中储存的消防用水将无法输送到消防管网中,消防车可通过取水口或取水井从消防水池取水灭火,确保消防水源。
取水口或取水井的设置按照有关规范及图集进行即可。
3、消防用水量的保证在消防与生产或生活合用的消防水池中,必须采用确保消防储水量不被挪用的措施。
在消防设计中,為了节约占地并保证水质,往往将消防用水和生活或生产用水储存在同一水池中,此时,必须采用可靠的确保消防用水量的技术措施,最简单有效的办法是生产或生活泵的吸水管采用虹吸破坏管或者设置消防隔墙,保证消防用水量。
4、消防水池的容量按照规范要求,当建筑的室外消防用水量能够得到保证时,消防水池所需储存的水量只需满足火灾时建筑室内灭火所需水量即可。
当建筑的室外消防用水量不能够得到保证时,消防水池所需储存的水量既要能满足火灾时建筑室内灭火所需水量,还必须满足建筑室外所缺少的消防用水量。
消防工程中的消防水系统消防水系统在消防工程中起着至关重要的作用。
它是指为了预防和控制火灾而安装在建筑物内部的一套供水装置。
消防水系统主要包括消防给水系统、消防水泵、消防水箱、消防水管网和喷水灭火设备等。
本文将介绍消防水系统的基本原理、构成要素以及在消防工程中的重要性。
一、消防水系统的基本原理消防水系统的基本原理是通过消防给水系统提供水源,由消防水泵将水送入消防水箱,并通过消防水管网将水供应到各个消防设施和喷水装置。
在发生火灾时,喷水装置会自动启动,将水喷洒在着火区域,以达到控制和扑灭火灾的目的。
二、消防水系统的构成要素1. 消防给水系统:消防给水系统是消防水系统的重要组成部分,它负责供应水源。
通常使用城市自来水作为给水源,通过给水管道引入建筑物内。
为了确保消防系统的可靠性,消防给水系统还需要备有应急供水设备,如消防水泵。
2. 消防水泵:消防水泵是将消防给水系统供应的水推送到消防水箱中的设备。
消防水泵根据建筑物的特点和需求,选择合适的类型和规格。
在火灾发生时,消防水泵会自动启动,将水供应至消防水系统,保证灭火的供水压力和流量。
3. 消防水箱:消防水箱是储存消防用水的设备,通常位于建筑物地下。
它的作用是通过提供储备水源,保证在火灾发生时供水系统持续运行。
消防水箱的容量和数量根据建筑物的规模和消防需求确定。
4. 消防水管网:消防水管网是将水从消防水箱输送至各个消防设施和喷水装置的管道系统。
它由主干管道、支线管道和喷水管道等组成。
消防水管网要求布局合理,并有足够的供水能力和压力,以满足灭火时的需求。
5. 喷水装置:喷水装置是消防水系统中最直接实施灭火的设备。
常见的喷水装置包括喷淋头、喷洒器和喷射器等。
它们根据火灾的类型和场所的需要,通过自动或手动控制喷洒水源,形成喷水雾化或直射水流,以扑灭火灾或进行控制。
三、消防水系统在消防工程中的重要性消防水系统在消防工程中起着不可替代的重要作用。
它能够快速、高效地为火灾提供充足的灭火水源,控制和扑灭火灾,保护人员生命财产安全。
防火设计中的消防水系统消防水系统在防火设计中起着至关重要的作用。
在火灾发生时,消防水系统能够提供足够的水源供应,有效地控制火势,降低人员伤亡和财产损失。
本文将从以下几个方面详细介绍防火设计中的消防水系统。
一、消防水系统的分类和构成消防水系统可以分为室内消防水系统和室外消防水系统。
室内消防水系统包括消火栓系统、喷淋系统和自动喷水灭火系统等;而室外消防水系统则包括室外泵站、消防水池、消防水泵和消防水管道等。
1. 消火栓系统:消火栓系统是建筑物内部常见的消防设施之一,通常由消防栓和水源管网组成。
消火栓通过与室内供水管道的连接,能够提供足够的水压和流量供应给消防队员进行灭火。
2. 喷淋系统:喷淋系统能够全面覆盖建筑物的各个区域,通过喷淋头释放水雾形成消防喷淋。
这种系统广泛应用于商业中心、仓库和工业厂房等大型建筑。
3. 自动喷水灭火系统:自动喷水灭火系统一般用于机房、电力设备间等重要场所,它能够通过火灾探测器自动启动,迅速喷水灭火以控制火势发展。
二、消防水系统的设计原则1. 水源供应充足:消防水系统的设计应确保有充足的水源供应,以满足火灾应急需求。
同时,水源的供水管道应设计合理,保证足够的水压和流量。
2. 系统布局合理:消防水系统的布局应经过合理的规划和设计,以覆盖到达每个火灾现场的区域。
同时,消防设备应与建筑物的结构特点相吻合,确保能够快速到达火灾现场。
3. 安全可靠性:消防水系统在设计时要考虑其安全可靠性,确保设备的正常运行与维护。
例如,消防水泵和消防水管道应经过专业工程师的设计,以确保其承受压力和防止泄露。
4. 系统自动化程度高:消防水系统在设计时,应尽可能提高其自动化程度,减少人工操作的依赖。
通过自动化控制,可以更快地响应火灾事件并进行灭火控制。
三、消防水系统的维护与管理消防水系统的维护与管理是确保其正常运行和有效性的重要环节。
以下是几个常见的维护与管理要点:1. 定期巡检与测试:定期对消防水泵、消火栓、喷淋系统等设备进行巡检和测试,确保其正常运行,并及时发现和处理任何故障。
目前,在工业和民用建筑中,根据所用灭火介质的不同,常用的消防系统有消防给水灭火系统、泡沫灭火系统、气体灭火系统和干粉灭火系统等几种。
消防给水灭火系统主要有消火栓灭火系统和自动喷水灭火系统两类。
一、消防水箱水源是整个消防给水灭火系统的重要核心部位和关键环节。
显而易见,如果没有可靠稳定的消防水源,即使中间消防管网系统及相关测控装置、终端灭火设施再完善,一旦发生火警,整个消防系统就成为无米之炊,无法运作,起不到任何控火灭火作用。
因此,充足的消防水量、良好的消防水质、性能优良、运行可靠的加压供水设备对消防灭火系统及时发挥高效的控火灭火作用而言是至关重要的。
消防水箱的主要作用是供给控制和扑灭建筑初期火灾时的消防用水水量,并保证相应的水压要求。
在火灾初期,消防水箱的供水对抑制火灾的迅速蔓延扩大,最大程度地减少人员及财产损失起着相当大的作用。
假若水箱容量太少,水量不足,势必影响初期火灾及时有效的扑救;水箱供水压力的高低对于扑救建筑物顶层和附近几层的火灾关系也很大,压力低可能出不了水或达不到消火栓要求的充实水柱和喷头要求的喷水强度,影响控火灭火效率。
因此,高位消防水箱的设置高度应保证最不利点消火栓静水压力和最不利点喷头的最低工作压力和喷水强度。
当高位消防水箱不能满足压力要求时,应设置增压设施。
当消火栓灭火系统和自动喷水灭火系统分设水箱时,水箱容积应按系统分别保证。
消防用水水质也有一定的要求。
自动喷水灭火系统用水应无污染、无腐蚀、无悬浮物。
应避免水中的纤维物和悬浮物等杂质堵塞管道和喷头出水口,妨碍灭火。
被油污染或含有其它易燃可燃液体的天然水源也不能作消防用水使用。
另外,为保障人体健康,维护公众利益,防止生活用水受到污染,与生活用水合用的消防水箱和消防水池,其储水的水质,应符合饮用水标准。
二、消火栓和喷头消防给水系统的终端灭火设施主要有消火栓和喷头,它们要在发生火灾后的第一时间迅速直接地出水控火灭火。
在获取充足的消防流量和压力,具备了足够的充实水柱和喷水强度的同时,它们设置方式就成了决定它们能否充分有效地发挥灭火威力,取得快速灭火效果的重要因素。
设有消防给水的建筑物,除无可燃物的设备层外,其各层均应设置消火栓。
消火栓应设在走道、楼梯附近等明显易于取用的地点,栓口离地面高度为1.10米,其出水方向宜向下或与设置消火栓的墙面成90度角,以便于操作,并减少局部水头损失,创造较好的水力条件。
初期火灾能否被及时有效地控制和扑灭,关系到起火建筑物内人员生命和财产的安危。
火场供水实践证明,扑救初期火灾的水枪数量极为重要,一支水枪扑救初期火灾的控制率仅40%左右,两支水枪扑救初期火灾的控制率为65%左右。
因此,扑救初期火灾使用水枪数量不应少于2支,这点至关重要。
室内消火栓的布置,应保证有2支水枪的充实水柱同时到达室内任何部位。
对于各种不同类型的工业和民用建筑,其功能、层数、体积、耐火等级、火灾危险性类别不同,相应的水枪充实水柱长度不应小于7?13米水柱。
水枪的水压太大,一个人难以握紧使用,同时水枪的流量也远远超过5L/S,水箱内的消防用水可能在较短的时间内被用完,对扑救初期火灾极为不利。
所以,消火栓栓口的静水压力不应大于0.80Mpa,当大于0.80Mpa时,应采用分区给水系统。
当充实水柱长度增大时,水枪的反作用力也随之增大,训练有素的消防队员能承受的水枪最大反作用力不应超过20千克,一般不宜超过15千克。
因此,消火栓栓口的出水压力大于0.50Mpa时,消火栓处应设减压装置,一般采用减压孔板或减压阀,减压后消火栓处压力应仍能满足水枪充实水柱要求。
消防电梯是消防人员进入建筑物内进行扑救的重点设施,消防电梯前室是消防人员扑救火灾的进攻桥
头堡,为便于消防人员尽快使用消火栓扑救火灾并开辟通路,消防电梯间前室应设消火栓。
在高位消防水箱内的消防用水尚未用完以前,消防水泵应进入正常运转,为了及时迅速远距离启泵,临时高压给水系统的每个消火栓处应设直接启动消防水泵的按钮,并应设有保护按钮的设施。
消火栓的间距应由计算确定,同一建筑物内应采用统一规格的消火栓、水枪和水带,以方便管理和使用。
室内消火栓配备的水带长度过长,不便于扑救室内初期火灾,为节约投资同时考虑火场操作的可能性,每根水带的长度不应超过25米。
高层建筑的屋顶应设一个装有压力显示装置的消火栓,用以检查消防水泵运转状况以及消防供水系统的性能。
在某些建筑内,还应设置重要的辅助灭火设备??消防卷盘设备,其间距应保证有一股水流能到达室内地面任何部位。
喷头的形式有多种多样,分别适用于不同的场所和系统。
闭式喷头是自动喷水灭火系统的关键组件,受火灾热气流加热开放后喷水并启动系统。
喷头布置是否合理,将决定喷头能否及时动作和按规定强度喷水。
因此,喷头应布置在顶板或吊顶下易于接触到火灾热气流并有利于均匀布水的位置,以使喷头的热敏元件及时受热开放使并开放喷头的洒水有效覆盖起火范围。
当喷头附近有障碍物时,喷头与障碍物的距离应符合有关规定,或增设补偿喷水强度的喷头,补偿因喷头洒水受阻而不能到位灭火的水量。
直立型、下垂型喷头的布置,包括同一根配水支管上喷头的间距及相邻配水支管的间距,应根据系统的喷水强度、喷头的流量系数和工作压力确定。
净空高度大于800毫米的闷顶和技术夹层内有可燃物时,应设置喷头;设置通透性吊顶的场所,喷头应布置在顶板下;顶板或吊顶为斜面时,喷头应垂直于斜面,并应按斜面距离确定喷头间距。
当局部场所设置自动喷水灭火系统时,与相邻不设自动喷水灭火系统场所连通的专道或连通开口的外侧,应设喷头,以防止火灾从开口处蔓延。
室内消防给水系统是目前保障建筑物消防安全的主要设施,在最大限度地减少人员伤亡和财产损失,维护公共安全和公众利益,提高经济和社会效益方面一直发挥着巨大的作用。