1、建筑消防系統葉 海1第1講 2016年3月01日 建筑設備概述第2講 2016年3月08日 室外給排水工程第3講 2016年3月15日 建筑內部給水系統第4講 2016年3月22日 建筑內部排水系統第5講 2016年3月29日 建筑消防系統火災實例1上海1115火災2010年11月15日14時，上海膠州路一棟高層公寓在建筑節能綜合改造-外墻保溫施工時起火。起火點位于10-12層之間，隨后整棟樓都被大火包圍最終大火導致58人遇難，56人失蹤，另有70余人接受治療，直接損失近5億元。事故原因查明，是由無證電焊工違章操作引起。聚氨酯（PU）保溫材料燃燒速度快、產生有毒氣體，是人員死亡的主要原因。23

2、45火災實例2央視元宵大火2009年2月9日晚21時許，在建的央視新臺址園區文化中心發生特大火災事故，大火持續六小時，火災由燃放煙花引起，引燃聚苯板保溫材料。在救援過程中1名消防隊員犧牲，6名消防隊員和2名施工人員受傷。建筑物過火、過煙面積21333平方米，其中過火面積8490平方米，造成直接經濟損失1億6383萬元。678火災實例3紐約世貿中心紐約世界貿易中心在曼哈頓島西南端，為美國紐約的地標之一，2001年9月11日發生的911事件中倒塌，導致2550人死亡。由兩座并立的塔式摩天樓、4幢7層辦公樓和1幢22層的旅館組成，建于19621976年。設計師是美籍日裔建筑師M雅馬薩基（Minoru

3、 Yamasaki，山崎實，1912-1986）。2006年開始由波蘭裔美國建筑師Daniel Libeskind主導重建，已陸續完成9101112鋼結構的高溫折減系數131415162011年，荷蘭建筑設計公司MVRDV在韓國首爾設計的奢華住宅“云閣”,引起了美國人的抗議本講主要內容消防概述消火栓給水系統及布置自動噴水滅火系統及布置消防系統元件建筑設計中的消防問題消防性能化設計17一、消防概述181.1，消防概述19木土水火金曰水火，木金土此五行，本乎數三字經【宋】王應麟fireearthmetalwaterwood生克1.2，火災中可致人死亡的四種原因 火災中致人死亡的原因，除少數特殊的情

4、況外，主要有以下四種： （）有毒氣體。火災中，一般認為最有毒的氣體是一氧化碳。 （）缺氧。由于燃燒氧氣被消耗，因而火災中的煙有時呈低氧狀態。由于吸入這種煙而造成缺氧，有時可致人死亡。 （）燒傷。由于火焰或熱氣流損傷大面積皮膚，引起各種并發癥而致人死亡。 （）吸入熱氣。如果在火災中受到火焰的直接烘烤，就會吸入高溫的熱氣，從而導致氣管炎癥和肺水腫等而窒息死亡。 201.3，滅火劑的滅火機理冷卻作用；消火栓、噴淋隔離作用；泡沫窒息作用；蒸汽、二氧化碳化學抑制：干粉、鹵代烷2122水滅火機理冷卻作用；稀釋氧氣；沖散燃燒物1.4，建筑消防系統分類23消火栓給水系統自動噴水滅火系統2425建筑設計防火規范

5、 GB50016-201426二、消火栓給水系統及布置27消火栓給水系統28消火栓給水系統29消火栓給水系統302.1，設置室內消火栓給水系統的原則室內消火栓能夠保證消防人員或受過訓練的管理人員能夠方便使用，并能將火災控制在一個防火控制區域內。系統設計應保證同層相鄰兩個消火栓水槍的充實水柱同時達到室內需射水保護的部位，其設置位置應明顯且便于管理和使用，能保證消防供水的可靠性。室內消火栓用水量應滿足設計火災延續時間內的用水量和水壓的要求。消火栓上應有區別于環境的明顯標志。室內消火栓系統的水泵供電可靠性應與建筑的火災風險相適應。31消火栓的設置8.2.1 室內消火栓 （GB50016-2014，強

6、制） 下列建筑或場所應設置室內消火栓系統 1 建筑占地面積大于300m2的廠房和倉庫；2 高層公共建筑和建筑高度大于21m的住宅建筑； 建筑高度不大于27m的住宅建筑，設置室內消火栓系統確有困難時，可只設置干式消防豎管和不帶消火栓箱的DN65的室內消火栓。消火栓的設置8.2.1 室內消火栓 3 體積大于5000m3的車站、碼頭、機場的候車（船、機）建筑、展覽建筑、商店建筑、旅館建筑、醫療建筑和圖書館建筑等單、多層建筑；4 特等、甲等劇場，超過800個座位的其他等級的劇場和電影院等以及超過1200個座位的禮堂、體育館等單、多層建筑；5 建筑高度大于15m或體積大于10000m3的辦公建筑、教學建

7、筑和其他單、多層民用建筑。2.2，室內消火栓給水系統的組成與供水方式2.2.1，消火栓給水系統組成消火栓設備（水槍、水帶、消火栓）、消防管道、水泵接合器、增壓水泵消防水池、高位水箱、3536水泵接合器消火栓水 池水 泵增壓穩壓設備2.2.1，消火栓給水系統組成水 箱371.消火栓設備消火栓設備由水槍、水帶和消火栓組成，均安裝于消火栓箱內。水槍水帶消火栓箱2.2.1，消火栓給水系統組成38消火栓箱消火栓箱是由室內消火栓、水帶、水槍、按鈕、指示燈等組合而成，是高層建筑、廠礦、倉庫、車站等場所用于快速滅火，及時撲滅初期火災必不可少的固定滅火設備。392. 水泵接合器 水泵接合器是連接消防車向室內消防

8、給水系統加壓供水的裝置，一端有消防給水管網水平干管引出另一端設于消防車易于接近的地方。2.2.1，消火栓給水系統組成402.2.1，消火栓給水系統組成413.消防管道建筑物內消防管道是否與其他給水系統合或獨立設置，應根據建筑物的性質和使用要求經技術經濟比較后確定。4.消防水池適用條件：用于無室外消防水源情況下，貯存火災持續時間內的室內消防用水量。設置：可設于室外地下或地面上，也可設在室內地下室，或與室內游泳池、水景水池兼用。2.2.1，消火栓給水系統組成42消防水池要求：消防水池應設有水位控制閥的進水管和溢水管、通氣管、泄水管、出水管及水位指示器等附屬裝置。根據各種用水系統的供水水質要求是否一

9、致，可將消防水池與生活或生產貯水池合用，也可單獨設置。2.2.1，消火栓給水系統組成435.消防水箱 消防水箱對撲救初期或起著重要作用。水箱的設置要求：為確保其自動供水的可靠性，應采用重力自流供 水方式；消防水箱宜與生活（或生產）高位水箱合用，以 保持箱內貯水經常流動、防止水質變壞；水箱的安裝高度應滿足室內最不利點消火栓所需 的水壓要求，且應貯存有室內10min的消防水量。442.2.2，消火栓給水系統的給水方式由室外給水管網直接供水的消防給水方式設水箱的消火栓給水方式設水泵、水箱的消火栓給水方式設水池、水泵的消火栓給水方式設水泵、水池、水箱的消火栓給水方式分區給水方式2.2.2，消火栓給水系

10、統的給水方式45水表消火栓1.由室外給水管網直接供水的消防給水方式2.2.2，消火栓給水系統的給水方式1.由室外給水管網直接供水的消防給水方式適用條件：室外給水管網提供的水量和水壓，在任何時候均能滿足室內消火栓給水系統所需的水量、水壓要求時采用。4647水表消火栓水泵接合器水箱2.設水箱的消火栓給水方式2.2.2，消火栓給水系統的給水方式2.設水箱的消火栓給水方式供水特點：由室外給水管網向水箱供水，箱內貯存10min消防用水量。火災初期：由水箱向消火栓給水系統供水；火災延續：可由室外消防車通過水泵接合器向消火栓給水系統加壓供水。適用條件：外網水壓變化較大。用水量小時：水壓升高能向高位水箱供水用

11、水量大時：不能滿足建筑消火栓系統的水量、水壓要求。482.2.2，消火栓給水系統的給水方式493.設水泵、水箱的消火栓給水方式水表水泵水泵接合器水箱2.2.2，消火栓給水系統的給水方式50水池消火栓水泵水表止回閥4.設水池、水泵的消火栓給水方式2.2.2，消火栓給水系統的給水方式4.設水池、水泵的消防給水方式設置特點：水泵從貯水池抽水，與室外給水管網間接連接，可避免水泵與室外給水管網直接連接的弊病。當外網壓力足夠大時，也可由外網直接供水。適用條件：設水池、水泵的給水方式適用于室外給水管網的水壓經常不能滿足室內供水所需的建筑。512.2.2，消火栓給水系統的給水方式5.設水泵、水池、水箱的消火栓

12、給水方式設置特點：室外給水管網供水至貯水池，由水泵從水池吸水送至水箱，箱內貯存10min消 防用水量。火災初期：由水箱向消火栓給水系統供水。水泵啟動：水泵從水池吸水，由水泵供水滅火。522.2.2，消火栓給水系統的給水方式設水池、水泵、水箱的消火栓給水方式的適用條件：a. 外網經常不能滿足建筑物消火栓系統的水壓水量要求，也不能確保向高位水箱供水。b. 系統需外援供水時，可借助室外消防車經水泵接合器向建筑消火栓給水系統加壓供水。c. 室外給水管網為枝狀或只有一條進水管時，消防給水系統中均需設置消防貯水池，儲備火災延續時間內的消防用水量。532.2.2，消火栓給水系統的給水方式6.分區供水方式設置

13、特點: 室外給水管網向低區和高位水箱供水，箱內貯存10 min消防水量。高區火災初起時:由水箱向高區消火栓給水系統水;當水泵啟動后:由水泵向高區消火栓給水系統供水滅火。低區滅火:水量、水壓由外網保證。542.2.2，消火栓給水系統的給水方式分區供水方式適用條件：a. 外網僅能滿足低區建筑消火栓給水系統的水量水壓要求，不滿足高區滅火的水量、水壓要求。b. 當地部門不允許消防水泵直接從外網抽水。c. 高層建筑中由于樓高，消防管道上、下部的壓差很大，當消火栓處最大壓力超過0.8MPa時，必須分區供水。552.3，消火栓給水系統的布置1.水槍充實水柱長度 消火栓設備的水槍射流滅火，需求有一定強度的密實

14、水流才能有效地撲滅火災。 水槍充實水柱長度應大于7m，小于15m。水槍射流在26mm38mm直徑圓斷面內、包含全部水量75%90%的密實水柱長度稱為水槍的充實水柱長度。56572.3，消火栓給水系統的布置2.消火栓布置a. 建筑高24m，體積5000m3的庫房，應保證有一支水槍的充實水柱到達同層內任何部位。b. 其他民用建筑應保證有2支水槍的充實水柱達到同層內任何部位。c. 消火栓口距地面安裝高度為1.1m，拴口宜向下或與墻面垂直安裝。為保證及時滅火，每個消火栓處應設置直接啟動消防水泵按鈕或報警信號裝置。582.3，消火栓給水系統的布置d. 消火栓應設在使用方便的走道內，宜靠近疏散方便的通道口

15、處、樓梯間內。e. 在建筑物頂應設一個消火栓，以利于消防人員經常檢查消防給水系統是否能正常運行，同時還能起到保護本建筑物免受鄰近建筑火災的波及。5960水流速度不宜過大，否則消防員難以控制。2.3，消火栓給水系統的布置四種消火栓布置型式61三、自動噴水滅火系統及布置623.1,自動噴水滅火系統分類及組成自動噴水滅火系統定義:是一種在發生火災時，能自動打開噴頭噴水滅火并同時發出火警信號的消防滅火設施。自動噴水滅火系統特征：通過加壓設備將水送入管網至帶有熱敏元件的噴頭處，噴頭在火災的熱環境中自動開啟灑水滅火。通常噴頭下方的覆蓋面積大約為12m2。自動噴水滅火系統撲滅初期火災的效率在97%以上。63

16、3.1, 自動噴水滅火系統分類及組成自動噴水滅火系統分類濕式自動噴水滅火系統干式自動噴水滅火系統預作用噴水滅火系統雨淋噴水滅火系統水幕系統水噴霧滅火系統6465消防車救援高度有一定的限制，高層建筑應立足自救。66673.1, 自動噴水滅火系統分類及組成68自動噴水滅火系統閉式自動噴水滅火系統開式自動噴水滅火系統3.1, 自動噴水滅火系統分類及組成69濕式自動噴水滅火系統干式自動噴水滅火系統干濕式自動噴水滅火系統預作用自動噴水滅火系統重復啟閉預作用滅火系統自動噴水泡沫連用滅火系統閉式自動噴水滅火系統3.1, 自動噴水滅火系統分類及組成70雨淋系統水幕系統水噴霧滅火系統開式自動噴水滅火系統3.1,

17、 自動噴水滅火系統分類及組成 自動噴水滅火系統由水源、加壓貯水設備、噴頭、管網、報警裝置等組成。 1.濕式自動噴水滅火系統特點：為噴頭常閉的滅火系統，管網中充滿有壓水，當建筑物發生火災，火點溫度達到開啟閉式噴頭時，噴頭出水滅火。713.1, 自動噴水滅火系統分類及組成1.濕式自動噴水滅火系統優點：滅火及時撲救效率高。缺點：由于管網中充有有壓水，當滲漏時會損毀建筑裝飾和影響建筑的使用。該系統只適用于環境溫度4C t 70 C的建筑物。72737475濕式自動噴水滅火系統工作原理火災發生噴頭開啟水力警鈴動 作水流指示器動作報警閥動作末端試驗閥開啟高位水箱供 水水泵接合器供水壓力開關動 作消防中心控

18、制室水泵開啟供 水噴頭正常噴水滅火報告發出指 令噴頭開啟火災發生末端試驗閥開啟水力警鈴動 作水泵開啟供 水報告發出指 令壓力開關動 作消防中心控制室水流指示器動作噴頭正常噴水滅火報警閥動作高位水箱供 水水泵接合器供水3.1, 自動噴水滅火系統分類及組成2.干式自動噴水滅火系統特點：為噴頭常閉的滅火系統，管網中平時不充水，充有有壓空氣（或氮氣）。當建筑物發生火災火點溫度達到開啟閉時噴頭時，噴頭開啟排氣、充水滅火。優點：管網中平時不充水，對建筑物裝飾無影響，對環境溫度也無要求，適用于采暖期長而建筑內無采暖的場所。缺點：該系統滅火時需先排氣，故噴頭出水滅火不如濕式系統及時。76777879干式自動噴

19、水滅火系統工作原理火災發生水力警鈴動 作水流指示器動 作高位水箱氣壓罐供水水流進入噴水管網消防中心控制室水泵開啟供 水噴頭正常噴水滅火火災發生水力警鈴動 作水泵開啟供 水消防中心控制室水流指示器動 作噴頭正常噴水滅火高位水箱氣壓罐供水水流進入噴水管網噴頭或排氣閥開啟放氣干式報警閥開啟干式報警閥開啟壓力開關動 作壓力開關動 作噴頭或排氣閥開啟放氣3.1, 自動噴水滅火系統分類及組成3.預作用自動噴水滅火系統特點：為噴頭常閉的滅火系統，管網中平時不充 水。發生火災時，火災探測器報警后，自動控制系統控制閥門排氣、充水，由干式變為濕式系統。只有當著火點溫度達到開啟閉式噴頭時，才開始噴水滅火。803.1

20、, 自動噴水滅火系統分類及組成預作用自動噴水滅火系統的優點：同時具備干式噴水滅火系統和濕式噴水滅火系統的特點；克服了干式噴水滅火系統控火滅火率低，濕式系統產生水漬的缺陷，可以代替干式系統提高滅火速度。也可代替濕式系統，用于管道和噴頭易于被損壞而產生噴水和漏水，造成嚴重水漬的場所；還可用于對自動噴水滅火系統安全要求較高的建筑物中。8182833.1, 自動噴水滅火系統分類及組成4.雨淋噴水滅火系統 特點：為噴頭常開的滅火系統，當建筑物發生火災時，由自動控制裝置打開集中控制閘門，使整個保護區域所有噴頭噴水滅火，形似下雨降水。優點：出水量大，滅火及時。843.1, 自動噴水滅火系統分類及組成雨淋噴水

21、滅火系統適用場所：火災的水平蔓延速度快、閉式噴頭的開放不能及時使噴水有效覆蓋著火區域的場所或部位。內部容納物品的頂部與頂板或吊頂的凈距大，發生火災時，能驅動火災自動報警系統，而不易迅速驅動噴頭開放的場所或部位；嚴重級場所。858687雨淋閥，deluge valve，一齊開放閥3.1, 自動噴水滅火系統分類及組成5.水幕系統特點：該系統噴頭沿線狀布置，發生火災時主要起 阻火、冷卻、隔離作用。適用場所：需防火隔離的開口部位，如舞臺與觀眾 之間的隔離水簾、消防防火卷簾的冷卻等。88893.1, 自動噴水滅火系統分類及組成6.水噴霧滅火系統特點：是固定式自動滅火系統的一種類型，是在自 動噴水滅火系統

22、的基礎上發展起來的。滅火原理：該系統采用噴霧噴頭把水粉碎成細小的水霧滴之后噴射到正在燃燒的物質表面，通過冷卻、窒息以及乳化、稀釋的同時作用實現滅火。水霧的自身具有電絕緣性能，可安全地用于電氣火災的撲救。90水霧噴頭的應用 變壓器滅火3.2, 自動噴水滅火系統的布置噴頭的布置噴頭的布置間距，應使保護區內任何位置都能得到一定強度的水量。正方形、長方形、菱形布置水幕噴頭應呈線性布置管網布置有側邊式和中央式兩種。一般每根支管上設置的噴頭不宜多于8個。92噴頭正方形布置X=B=2Rcos45oXXXX/2B/2BRAAAA/2B/2B噴頭長方形布置A2+B24R2B=2Rcos30ocos30o噴頭菱形

23、布置A=4Rcos30osin30oAAAA/2B/3BB廣告時間馬上回來課堂作業大連的某地下車庫適宜采用何種噴淋系統？為什么？該廣告中采用的是哪種噴淋系統？指出該廣告中的專業錯誤。如何保證消防用水的水質滿足洗澡需要？四、消防系統元件98消防系統元件噴頭報警閥水流報警裝置延遲器火災探測器其他4.1，噴頭a. 閉式噴頭：噴口用由熱敏元件組成的釋放機構封閉，當達到一定溫度時能自動開啟，如玻璃球爆炸、易熔合金脫離。其構造按濺水盤的形式和安裝位置有直立型、下垂型、邊墻型、普通型、吊頂型和干式下垂型灑水噴頭之分。b. 開式噴頭：根據用途分為開啟式、水幕式、噴霧式。閉式噴頭K=80 ,15系列標準響應玻璃

24、球灑水噴頭, K15系列快速響應玻璃球灑水噴頭K=115,20系列標準響應玻璃球灑水噴頭, K20系列快速響應玻璃球灑水噴頭下垂型灑水噴頭 直立型灑水噴頭 邊墻型灑水噴頭 快速響應灑水噴頭易熔柱式易熔元件噴頭 焊接式易熔元件噴頭 隱蔽型噴頭該噴頭安裝于講究美觀裝飾的場所，如賓館的接待室、會議室、宴會廳及商場、公共活動場所等。噴頭安裝時可完全隱藏在頂棚或吊頂里，火災發生時，噴頭蓋板以低于公稱動作溫度1016脫落，使噴頭暴露，溫度升至噴頭額定溫度時，噴頭自動開啟噴水滅火。 水霧噴頭水霧噴頭是水噴霧系統的一個重要組成元件，它具有在一定水壓力作用下，將水流迅速分解為細小的水霧液滴噴出，具有較好的冷卻、

25、窒息與電絕緣作用，廣泛用在易燃、可燃氣體、液體加工、儲存等場所的防護。 水幕噴頭水幕噴頭是水幕系統的主要元件，作為防火隔斷或防火分區及局部防護冷卻的用途，多與防火幕、防火卷簾及玻璃幕墻等配合使用，適用于大型的廠房、車間、廳堂、影劇院、舞廳及建筑物的門、窗、洞口等部位或相鄰建筑物之間的火災保護。作用：開啟和關閉管網的水流，傳遞控制信號至控制系統并啟動水力警鈴直接報警。有濕式、干式、干濕式和雨淋式4種類型。a.濕式報警閥：用于濕式自動噴水滅火系統；4.2，報警閥濕式報警閥b.干式報警閥：用于干式自動噴水滅火系統，由濕式、干式報警閥依次連接而成，在溫暖季節用濕式裝置，在寒冷季節則用干式裝置；c.雨淋

26、閥：用于雨淋、預作用、水幕、水噴霧自動噴水滅火系統。報警閥干式報警閥干式報警閥是干式自動噴水滅火系統的關鍵部件，平時管網內充滿壓縮空氣或氮氣，適用于環境溫度低于4或高于70的場所。 4.3，水流報警裝置水流報警裝置主要有： 水力警鈴、水流指示器和壓力開關。水力警鈴水流指示器壓力開關(1)水力警鈴 主要用于濕式噴水滅火系統，宜裝在報警閥附近(連接管不宜超過6m)。 作用原理: 當報警閥打開消防水源后，具有一定壓力的水流沖動葉輪打鈴報警。水力警鈴不得由電動報警裝置取代。(2) 水流指示器作用步驟: 用于區域報警。某個噴頭開啟噴水或管網發生水量泄漏時，管道中的水產生流動；引起水流指示器中槳片隨水流而

27、動作；接通延時電路后，繼電器觸電吸合發出區域水流電信號，送至消防控制室。水流指示器(3)壓力開關作用原理： 在水力警鈴報警的同時，依靠警鈴管內水壓的升高自動接通電觸點，完成電動警鈴報警，向消防控制室傳送電信號或啟動消防水泵。壓力開關4.4， 延遲器定義：是一個罐式容器，安裝于報警閥與水力警鈴(或壓力開關)之間。用途：防止由于水壓波動原因引起報警閥開啟而導致的誤報。報警閥開啟后，水流需經30s左右充滿延遲器后方可沖打水力警鈴。 4.5，火災探測器是自動噴水滅火系統的重要組成部分。目前常用的有感煙、感溫探測器。a.感煙探測器: 利用火災發生地點的煙霧濃度進行探測；b.感溫探測器： 通過火災引起的溫

28、升進行探測。 火災探測器布置在房間或走道的天花板下面，其數量應根據探測器的保護面積和探測區面積計算而定。4.6，其他末端試驗裝置末端試驗裝置主要用于濕式自動噴水滅火系統側每一防護區的管網末端，用以調試整個系統的動作性能。 4.6，其他 火警通訊電話4.6，其他手動按鈕Addressable Pull-Station4.6，其他 誘導燈五、建筑設計中的消防問題131建筑防災消防救援場地7.2 救援場地和入口7.2.1 高層建筑應至少沿一個長邊或周邊長度的l/4且不小于一個長邊長度的底邊，連續布置消防車登高操作場地，該范圍內的裙房進深不應大于4m。5，建筑設計中的消防問題同濟大學圖書館深圳證券交易

29、所新大樓（營運中心）設計方：雷姆庫哈斯荷蘭大都會建筑事務所（OMA）方案名稱：“漂浮平臺”設計方案占地面積3.92萬平方米，建筑總高度245.8米，建設規模約26萬平方米，約投資25億元人民幣地下3層、地上46層，是一座集現代辦公、證券交易運行、金融研究等為一體的多功能綜合辦公大樓。底座被抬升至36米高，形成一個巨大的“漂浮平臺”，平臺高度24米，東西向懸挑36米，南北向懸挑22米“漂浮平臺” 面積達到1.58萬平方米，是世界上最大的懸挑結構，成為世界上最大空中花園。六、消防性能化設計1486.1，問題提出超規范以及現行規范沒有涵蓋的一些特殊建筑物建筑藝術和建筑形式多樣化建筑體量，空間越來越大，通透性高建筑使用功能的