室外消防给水系统方案.docx

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室外消防给水系统方案

室外消防给水系统

室外消防给水系统是指负担一个城市、一个区域或业等单位的室外消防给水任务的一系列工程设施。

一、概述

（一）设置原则

   <建筑设计防火规范>规定，在进行城镇、居住区、企事业单位规划和建筑设计时，必须同时设计消防给水系统。

但对于耐火等级为一、二级且体积不超过3000m3的戊类厂房工或居住区人数不超过500人且建筑物不超过二层的居住小区，消防用水量不大，一般消防队第一出动力量就能控制和扑灭火灾，当设置消防给水系统有困难时，为了节约投资，可不设消防给水，其火场的消防用水问题由当地消防队解决。

（二）组成

   消防给水系统是室外给水系统的一个重要组成部分。

在有给水系统的城镇，大多数都是消防与生活、生产用水系统合并，只有在合并不经济或技术上不可能时，才采用独立的消防给水系统。

合并的室外消防给水系统，其组成包括取水、净水、贮水和输配水四部分工程设施。

一般情况下，以地面水作为水源的给水系统比以地下水作为水源的给水系统复杂。

   独立的室外消防给水系统，可直接从水源取水，供给消防用水。

   （三）类型

   室外消防给水系统，按消防水压要求分为高压消防给水系统、临时高压消防给水系统和低压消防给水系统；按用途分为生活、消防合用给水系统，生产、消防合用给水系统，生活、生产和消防合用给水系统，独立的消防给水系统；按管网布置形式分为环状管网给水系统和枝状管网给水系统。

   1、高压消防给水系统

   高压消防给水系统管网内经常维持足够高的压力，火场上不需使用消防车或其他移动式消防水泵加压，从消火栓直接接出水带、水枪就能灭火。

   采用这种给水系统时，其管网内的压力，应保证生产、生活和消防用水量达到最大且水枪布置在保护范围内任何建筑物的最高处时，水枪的充实水柱不应小于10m。

   2、临时高压消防给水系统

   临时高压消防给水系统管网内平时压力不高，在泵站（房）内设置高压消防水泵，一旦发生火灾，立刻启动消防水泵，临时加压使管网内的压力达到高压消防给水系统的压力要求。

   城镇、居住区、企事业单位的室外消防给水系统，在有可能利用地势设置高位水池时，或设置集中高压水压房，可采用高压消防给水系统，在一般情况下，多采用临时高压消防给水系统。

   3、低压消防给水系统

   低压消防给水系统管网内压力较低，火场上灭火时水枪所需要的压力，由消防车或其他移动式消防水泵加压形成。

   采用这种给水系统时，其管网内的压力保证灭火时最不利点消火栓处的水压不小于9．8X104Pa（从地面算起）。

   4、生活、消防合用给水系统 

   城镇、居住区和企事业单位广泛采用生活、消防合用给水系统。

这样管网内的水经常保持流动状态，水质不易变坏，而且投资上较经济，同时便于日常检查和保养，消防给水较安全可靠。

   采用这种给水系统，当生活用水达到最大小时用水量时，仍应保证供给全部消防用水量。

   5、生产、消防合用给水系统

   在某些工业企业内，采用生产、消防合用给水系统。

采用这种给水系统，当生产用水量达到最大小时用水量时，仍应保证全部消防用水量，而且要求当使用消防用水时不致因水压降低而引起生产事故，生产设备检修时也不致造成消防用水中断。

   6、生活、生产和消防合用给水系统

   大中城镇的给水系统基本上都是生活、生产和消防合用给水系统。

采用这种给水系统有时可以节约大量投资，符合我国国民经济的发展方针。

从维护使用方面看，这种系统也比较安全可靠。

当生活和生产用水量很大，而消防用水量不大时宜采用这种给水系统。

   生活、生产和消防合用的给水系统，要求当生活、生产用水达到最大小时用水量时（淋浴用水量可按50％计算，浇洒及洗刷用水量可不计算在内），仍应保证室内和室外消防用水量，消防用水量按最大秒流量计算。

   7、独立的消防给水系统

   当工业企业内生活、生产用水量较小而消防水量较大合并在一起不经济时，或者三种用水合并在一起技术上不可能时，或者是生产用水可能被易燃、可燃液体污染时，常采用独立的消防给水系统。

设置有高压带架水枪、水喷雾消防设施等的消防给水系统基本上也都是独立的消防给水系统。

   8、环状管网消防给水系统

   管网在平面布置上，干线形成若干闭合环的管网给水系统，称为环状管网给水系统。

由于环状管网的干线彼此相通，水流四通八达，供水安全可靠，并且其供水能力比枝状管网供水能力大1．5％—2．0倍（在管径和水压相同的条件下）。

因此，在一般情况下，凡担负有消防给水任务的给水系统管网，均应布置成环状管网，以确保消防用水。

   9、枝状管网消防给水系统

   管网在平面布置上，干线成树枝状，分枝后干线彼此无联系的管网给水系统，称为枝状管网给水系统，。

由于枝状管网内，水流从水源地向用水对象单一方向流动，当某段管网检修或损坏时，其后方就无水，将会造成火场供水中断。

因此，消防给水系统不应采用枝状管网消防给水系统。

在城镇建设的初期，输水干管要一次形成环状管网有时有困难，可允许采用枝状管网，但在重点保护部位应设置消防水池，并应考虑今后有形成环状管网的可能。

二、消防水源

   火场上所需的消防用水，应由消防供水水源供给。

<建筑设计防火规范）及（高层民用建筑设计防火规范）规定，给水管网、天然水源或消防水池可作为消防供水水源。

（一）给水管网

   一般情况下，设有给水系统的城镇，消防用水应由给水管网供给，并符合下列要求：

   1、供应消防用水的室外消防给水管网应布置成环状管网，以保证消防用水的安全。

但在建设初期，可采用枝状管网，但应考虑将来有形成环状管网的可能。

一般居住区或企事业单位内，当消防用水量不超过15Us时，为节约投资可布置成枝状.。

   2、为确保环状给水管网的水源，要求向环状管网输水的输水管不应少于两条，当其中一条发生故障时，其余的输水管仍应能通过消防用水总量。

在工业企业内，当停止（或减少）生产用水会引起二次灾害（如引起火灾或爆炸事故）时，当输水管中一条发生故障时，要求其余的输水管仍应能保证100％的生产、生活、消防用水量，不得降低供水保证率。

   环状管网的输水干管不应少于两条，并应从用水量较大的街区通过，且其中一条发生故障时，其余的干管应仍能通过消防用水总量。

   3、为了保证火场消防用水，避免因个别管段损坏导致管网供水中断，环状管网上应设置消防分隔阀门将其分成若干独立段。

为使消防队第一出动力量到达火场后，能就近利用消火栓一次串联供水，及时扑灭初期火灾，两阀门之间的管段上消火栓的数量不宜超过5个。

   4、设置室外消火栓的消防给水管道的最小直径不应小于100mm。

根据火场供水实践和水力试验直径为l00mm的管道只能供应一辆消防车用水，因此在条件许可时，宜采用较大的管径，上海的室外消防给水管道的最小直径采用150mm。

（二）消防水池

   凡储存消防用水的水池均称为消防水池。

有生活、生产和消防合用的消防水池；有生活、消防合用的消防水池；有生产、消防合用的消防水池；有独立的消防水池。

以消防水池作为消防水源时，应满足以下要求：

   1、消防水池内的消防用水一经取用之后，要尽快补水，以供在短时间内可能发生第二次火灾使用（如在火灾危险性较大的高层工业建筑和重要的工厂企业单位，有可能在较短时间内发生第二次火灾），或检修后补充。

一般情况下，补水时间不宜超过48小时。

   2、根据消防车的功率，当消防水池供移动式消防车取水时，消防水池的保护半径不应大于150m；凡在消防水池保护半径内的一切建筑物、构筑物的消防用水都可贮存在该水池之内。

   3、供消防车取水的消防水池应设取水口或取水井，为保证消防水池不受建筑物火灾的威胁，要求其取水口或取水井与被保护建筑物的外墙（或罐壁）距离：

低层建筑不宜小于15m；高层建筑不宜小于5m，甲、乙、丙类液体储罐不宜小于40m；液化石油气储罐不宜小于60m，若有防止辐射热的保护设施时，可减为40m，并不宜大于100m；供消防车取水的消防水池应保证消防车的消防水泵的吸水高度不超过6m。

   4、在消防水池的周围应设消防车道，以便消防车从水池内取水灭火，消防车道应能通向被保护的建筑。

   （三）天然水源

   天然水源是指江、河、湖、泊、海洋、池塘和水库等。

当天然水源很丰富时，可利用天然水源作为消防供水水源。

三、室外消火栓

   室外消火栓是供消防车用水或直接接出水带、水枪进行灭火的供水设备。

（一）类型

   室外消火栓，按设置条件分为地上消火栓和地下消火栓；按压力分为低压消火栓和高压消火栓。

   1、地上消火栓

   地上消火栓大部分露出地面，具有目标明显、易于寻找、出水操作方便等特点，适应于气温较高地区。

但地上消火栓容易冻结、易损坏，有些场合妨碍交通，影响市容。

   地上消火栓由本体、井水弯管、阀塞、出水口和排水口组成，有二种型号，一种是SSl00，另一种是SSl50。

   2、地下消火栓

   地下消火栓设置在消火栓井内，具有不易冻结、不易损坏，便利交通等优点，适应于北方寒冷地区使用。

但地下消火栓操作不便，目标不明显，特别是在下雨天、下雪天和夜间，因此，要求在地下消火栓旁设置明显标志。

   地下式消火栓由弯头、排水口、阀塞、丝杆、丝杆螺母、出水口等组成，有三种型号，分别为SX65、SXl00和SX65—10。

   3、低压消火栓

   室外低压消防给水系统的管网上设置的消火栓，称为低压消火栓。

低压消火栓是供应火场消防车用水的供水设备。

   4、高压消火栓

   室外高压或临时高压消防给水系统的管网上设置的消火栓，称为高压消火栓。

高压消火栓直接出水带、水枪就可进行灭火，不需消防车或其他移动式消防水泵加压。

（二）流量

   1、低压消火栓的流量

   每个低压消火栓通常只供一辆消防车用水，常出两支水枪，火场要求充实水柱长度为10—15m，水枪喷嘴按19mm考虑，则每支水枪的流量为5—6．5L／s，两支水枪流量为10—13L／s，加上接口及水带的漏损，所以每个室外消火栓的流量按10-15L／s计。

   2、高压消火栓的流量

   每个高压消火栓一般按出一支水枪考虑，充实水柱长度为10-15m，水枪喷嘴为19mm，则每个高压消火栓的流量为5—6．5L／s。

   （三）保护半径

   1、低压消火栓的保护半径

   由于每个低压消火栓只供一辆消防车使用，一般消防车从消火栓取水，铺设两支65mm水带干线，将水送往火场，利用喷嘴口径为19mm水枪灭火，当枪保持充实水柱长度不小于15m时，消防车最大供水距离为180m。

在灭火战斗中水枪手需留有l0m机动水带，若水带在地面的铺设系数按0．9计，则消防车往火场供水的最大距离为153m。

因此，低压消火栓的保护半径采用150m。

   2、高压消火栓的保护半径

   高压消火栓采用一支6条65nan水带干线，则同理可靠，高压消火栓的保护半径为l00m。

   （四）布置间距

   室外消火栓的布置间距，必须保证城市街坊的任何部位着火都在两个消火栓的保护半径之内。

   1、低压消火栓的布置间距

   考虑到消火栓的保护半径和城市街坊的布置情况，低压消火栓的布置间距不应超过120m。

   2、高压消火栓的布置间距

   高压消火栓的布置间距不应超过60m。

   （五）使用

   地上消火栓在使用时，用专用扳手，打开出水口闷盖，接上水带或吸水管，再用专用扳手打开阀塞，即可供水。

使用后，应关闭阀塞，上好出水口闷盖；使用地下消火栓时，先打开井盖，拧下闷盖，再接上消火栓与吸水管的连接器（也可直接将吸水管接到出水口上），或接上水带，用专用扳手打开阀塞，即可出水。

使用完毕应恢复原状。

四、消防水泵

   消防水泵常用离心泵，因为离心泵具有体积小、重量轻、发动快、供水连续，能自动调节流量等优点。

   1、离心泵的构造及工作原理

   离心泵是由叶轮、叶片、泵轴、泵壳、吸水管和压水管等主要部件构成的。

   泵轴一端接驱动旋转的原动机。

原动机有电动机和内燃机（消防车上水泵的原动机就是汽车上的内燃机）。

   离心泵的工作过程是靠离心力进行的。

在原动机启动以前必须将离心泵和吸水管内灌满水。

当原动机通过泵轴带动叶轮旋转时，叶片迫使水随着叶轮旋转。

在离心力的作用下，水由中心甩向外圈，并以高速从叶轮流出，而后抛人压水管中。

由于叶轮内部构成稀薄空间，使吸水管内造成负压。

作用在水面上的大气压力迫使水沿吸水管上升，充满稀薄空间。

这样连续工作就使水不断地由水源压至用水点。

   2、消防水泵的并联和串联

（1）消防水泵的并联

   两台或两台以上的水泵通过公共输水管向灭火设备输水，称为水泵的并联。

   消防水泵并联的目的是为了增加出水量。

并联水泵的出口压力应基本相同，最好是同型号，使水泵工作保持稳定。

出口压力相差很大的水泵并联，将引起出口压力较小的水泵产生不正常工作，甚至发生故障或损坏。

   水泵并联的特点是同一扬程下流量的叠加，但不是单个水泵独立工作时的流量的简单加倍，并联工作时总的流量增加，但每台泵的流量比单独工作时的流量小，水泵并联台数越多，每台泵在其中发挥的作用就越小，因此，并联的台数不能太多。

（2）消防水泵的串联 

   第一台水泵出水管连接在第二台水泵吸水管上，两台水泵同时运转，称为水泵的串联。

   水泵串联的目的是为了增加扬程。

如当消防水源地距被保护对象较远，供水管线较长时，如果采用高扬程的泵来供水，不方便，为此常采用设中途加压泵来满足压力要求。

串联水泵不断将水加压，输出的流量则是前一台水泵输入的流量。

   水泵串联工作时，两台水泵的出水量相同，否则容量小的一台将产生过负荷。

串联在后面的水泵应坚固，否则会遭到破坏。

   水泵串联工作在工程中较少采用，一般如需要高扬程的话，可以选择多级泵，这样较为安全。