消火栓系统通常由消防供水水源、供水设备、供水管网以及消火栓4部分组成。
1)供水水源
消防供水水源主要是市政给水、消防水池和天然水源,应符合下列规定:
①市政给水、消防水池、天然水源等均可作为消防水源时,宜优先采用市政给水管网供水;
②雨水清水池、中水清水池、水景和游泳池宜作为备用消防水源,应有保证在任何情况下均能满足消防给水系统所需的水量和水质的技术措施。
(1)市政给水
①当市政给水管网连续供水时,消防给水系统可采用市政给水管网直接供水。
②市政两路消防供水应符合下列条件,当不符合时应视为一路消防供水:
a.市政给水厂应至少有两条输水干管向市政给水管网输水;
b.市政给水管网应为环状管网;
c.不同市政给水干管上应有不少于两条引入管向消防给水系统供水。
(2)消防水池
符合下列规定之一的,应设置消防水池:
①当生产、生活用水量达到最大时,市政给水管道、进水管网或引入管不能满足消防用水量时;
②当采用一路消防供水或只有一条引入管,且室外消火栓设计流量大于20L/s或建筑高度大于50m时;
③市政消防给水设计流量小于建筑的消防给水设计流量时。
消防水池的其他设计应满足《消防给水及消火栓系统技术规范》(GB50974—2014)中的相关规定。
(3)天然水源
井水等地下水源可作为消防水源,江河湖海水库等天然水源可作为城乡市政消防和建筑室外消防永久性天然消防水源。两种天然水源作为室外消防水源时,均应采取防止冰凌、漂浮物、悬浮物等堵塞消防水泵的技术措施,并应采取确保安全取水的措施。
①当井水作为消防水源时,应设置探测水井水位的水位测试装置,水井不应少于两眼,且每眼井的深井泵均采用一级供电负荷时,可作为两路消防供水,其他情况可视为一路消防供水。
②当地表水作为室外消防水源时,应采取确保消防车、固定和移动消防水泵在枯水位取水的技术措施;当消防车取水时,最大吸水高度应不超过6.0m,并应设置消防车到达取水口的消防车道和消防车回车场或回车道。
2)供水管网
消防管网是消防栓系统的重要组成部分,主要有进水管、水平干管、立管、支管等,一般布置成环状,并设置阀门。民用建筑的消防管网应与生活给水系统分开设置。
3)供水设备
消防供水设备是建筑消防给水系统的重要组成部分,其主要任务是为建筑消防系统储存并提供足够的消防水量和水压,确保建筑消防给水系统供水安全、可靠。消防供水设施通常包括高位消防水箱、消防增压稳压设备、消防水泵接合器等。
(1)消防水箱
消防水箱是指设置在地面标高以上的储存或传输消防水量的水箱,包括高位消防水箱和中间消防水箱。设置消防水箱,提供消防系统初期的用水量和水压,一是可以使消防给水管道充满水,节省消防水泵开启后水充满管道的时间,为扑灭火灾赢得时间;二是屋顶设置的增压、稳压系统和水箱能保证消防水枪的充实水柱,对于扑灭初期火灾具有决定性作用。
消防水箱储存水量应满足室内10min消防用水量,与其他用水共用时应有确保消防用水量不作他用的技术措施。水箱的安装高度应高于其所服务的水灭火设施,且最低有效水位应满足水灭火设施最不利点处的静水压力。
(2)消防增压稳压设备
消防增压稳压设备主要是消防水泵。消防水泵是担负消防供水任务的设备,应符合以下要求:
①消防水泵的性能应满足消防给水系统所需流量和压力的要求,应设置备用泵,且应采用自灌式吸水;
②一组消防水泵的吸水管不应少于两条,当其中一条损坏或检修时,其余吸水管应能通过全部消防给水设计流量;
③一组消防水泵应设置不少于两条的输水管与消防给水环状管网连接,当其中一条输水管检修时,其余输水管应能供应全部消防给水设计流量;
④消防水泵应保证火警后5min内开始工作,并在火场断电时能正常工作。(www.daowen.com)
对于采用临时高压消防给水系统的高层或多层建筑物,当所设置消防水箱的设置高度满足不了系统最不利点灭火设备所需的水压要求时,应在建筑消防给水系统中设置消防增压稳压设备。消防增压稳压设备一般由稳压泵、气压罐、控制柜及附件组成,根据其在系统中的设置位置,消防增压稳压设备可分为上置式和下置式。上置式消防增压稳压设备的优点是配用的稳压泵扬程低,气压水罐底充气压力小,承压低;下置式消防增压稳压设备的优点是可以保证灭火设备所需水压,而且罐体的安装高度不受限制,可设置在建筑物的任何部位。
(3)消防水泵接合器
消防水泵接合器是连接消防车从室外消防水源抽水向室内消防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,是一种临时供水设施。消防水泵接合器由本体、弯管、闸阀、止回阀、泄水阀及安全阀等组成,分地上式(SQ)、地下式(SQX)、墙壁式(SQB)3种,如图3.1所示。地上式水泵接合器本身与接口高出地面,目标显著,使用方便;地下式水泵接合器安装在建筑物附近的专用井中,不占地方且不易遭到破坏,特别适用于寒冷地区;墙壁式水泵接合器安装在建筑物的外墙上,墙壁上只露出两个接口和装饰标牌,目标清晰、美观、使用方便。
图3.1 消防水泵接合器
下列场所的室内消火栓给水系统应设置消防水泵接合器:
①高层民用建筑;
②设有消防给水的住宅、超过5层的其他多层民用建筑;
③地下建筑和平战结合的人防工程;
④超过4层的厂房和库房,以及最高层楼板超过20m的厂房或库房。
另外,自动喷水灭火系统、水喷雾灭火系统、泡沫灭火系统和固定消防炮灭火系统等水灭火系统,均应设置消防水泵接合器。
除墙壁式外,消防水泵接合器应设置在距建筑物外墙5m外。消防水泵接合器四周15~40m范围内,应有供消防车取水的室外消火栓或消防水池。
4)消火栓
消火栓是一种固定消防工具,主要作用是控制可燃物、隔绝助燃物、消除着火源。按安装位置不同,消火栓分为室外消火栓、室内消火栓两种。
(1)室外消火栓
室外消火栓是扑救火灾的重要消防设施之一,设置在建筑物外面,用于向消防车供水或直接连接水带,水枪出水灭火,是室外必备的消防设施。室外消火栓由本体、弯管、泄水阀等组成,分地上式(SS)、地下式(SX)、直埋式(ZS)3种,如图3.2所示。
图3.2 室外消火栓
(2)室内消火栓
室内消火栓是通过带有阀门的接口向火场供水的室内固定消防设施,通常安装在消火栓箱内。室内消火栓由消火栓、消防水带和水枪等组成,如图3.3所示。
图3.3 带消防软管卷盘的室内消火栓箱
1—消火栓箱;2—消防软管卷盘;3—消火栓;4—水枪;5—水带接口;6—水带;7—挂架;8—消防水泵按钮及火灾报警按钮;9—SNA25消火栓;10—小口径开关水枪
①消火栓:一种带内扣接口的球形阀门,一端与消防立管相连,一端与水龙带相连。消火栓分为单出口和双出口两种。单出口消火栓有SN65、SN50两种规格,SN65有减压型、旋转型等;双出口只有SN65一种规格,有减压型、单阀双出口、双阀双出口等。
②消防水带:也称为水龙带,两端带有消防接口,可与消火栓、消防泵(车)配套,用于输送水或其他液体灭火剂。一般用麻丝或化纤材料制成,可以衬橡胶。与室内消火栓配套使用的消防水带口径有DN50、DN65两种,长度有15m、20m、25m、30m4种。
③水枪:水枪为锥形的喷嘴,一般用铜、铝合金或塑料制成。常用的喷嘴口径有13mm、16mm、19mm3种。13mm口径水枪只能配DN50水龙带,19mm口径水枪只能配DN65水龙带,16mm口径水枪可以配DN50和DN65水龙带。低层建筑一般采用13mm、16mm口径水枪,但必须经消防流量和充实水柱长度计算后确定;高层建筑一般采用19mm口径水枪。
④其他组成:室内消防栓除了消火栓、消防水带、水枪外,一般还有消防按钮、挂架、消防卷盘等。消防按钮主要用来发出报警信号及启动消防水泵,挂架主要用来悬挂消防水带。消防卷盘是由阀门、软管、卷盘、喷枪等组成的,能够在展开卷盘的过程中喷水灭火的设施,可以单独设置,通常与消火栓一起设置。
(3)水枪的充实水柱
充实水柱是靠近水枪的一段密集不分散的射流。充实水柱长度是直流水枪灭火时的有效射程,是水枪射流中在26~38mm直径圆断面内、包含全部水量75%~90%的密实水柱长度。根据防火要求,从水枪射出的水流应具有射到着火点和足够冲击扑灭火焰的能力。火灾发生时,火场能见度低,要使水柱能喷到着火点,防止火焰的热辐射和着火物下落烧伤消防人员,消防员必须距着火点有一定的距离,因此要求水枪的充实水柱应有一定长度。
根据实验数据统计,当水枪充实水柱长度小于7m时,火场的辐射热使消防人员无法接近着火点,达到有效灭火的目的;当水枪的充实水柱长度大于15m时,因射流的反作用力使消防人员无法把握水枪灭火,水枪的充实水柱应经计算确定。
(4)消火栓的保护半径
消火栓的保护半径是指某种规格的消火栓、水枪和一定长度的消防水带配套后,考虑消防人员使用该设备并有一定安全保护条件下,以消火栓为圆心,消火栓能充分发挥其作用的半径。消火栓的保护半径经计算确定,且高层工业建筑、高架库房甲乙类厂房的室内消火栓的间距不应超过30m;其他单层和多层建筑室内消火栓的间距不应超过50m。
图3.4 室内消火栓保护半径
当室内宽度较小,只有一排消火栓,且要求有一股水柱到达室内任何部位时,可按图3.4(a)布置;当室内只有一排消火栓,且要求有两股水柱同时到达室内任何部位时,可按图3.4(b)布置;当房间较宽,需要布置多排消火栓,且要求有一股水柱到达室内任何部位时,可按图3.4(c)布置;当室内需要布置多排消火栓,且要求有两股水柱到达室内任何部位时,可按图3.4(d)布置。
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