消防物联网实战解析-消防物联网理论与实战

消防给水设施包括消防水源(市政管网、消防水池、天然水源)、消防水泵、消防供水管网、增(稳)压设备(消防气压罐)、消防水泵接合器和消防水箱等。消防给水系统简图如图13.1所示。

图13.1　消防给水系统简图

(1)消防水源

消防水源是向水灭火设施、车载或手抬等移动消防水泵、固定消防水泵等提供消防用水的水源,包括市政给水、消防水池、高位消防水池和天然水源等。

1)水源要求

消防水源应符合下列规定:

①市政给水、消防水池、天然水源等可作为消防水源,并宜采用市政给水。

②雨水清水池、中水清水池、水景和游泳池可作为备用消防水源,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。

③严寒、寒冷等冬季结冰地区的消防水池、水塔和高位消防水池等应采取防冻措施。

2)市政给水

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。当市政给水管网用作两路消防供水时,市政给水厂应不少于两条输水干管向市政给水管网输水,且给水管网应为环状管网,并应至少从两条不同的市政给水干管上引入不少于两条供水管向消防给水系统供水(图13.2)。

图13.2　市政给水管网给消防给水系统供水示意图

3)消防水池

消防水池是人工建造的供固定或移动消防水泵吸水的储水设施。

①设置消防水池的条件:当生产、生活用水量达到最大时,市政给水管网或入户引入管不能满足室内、室外消防给水设计流量;当采用一路消防供水或只有一条入户引入管,且室外消火栓设计流量大于20 L/s或建筑高度大于50 m时;当市政消防给水设计流量小于建筑室内外消防给水设计流量时,均应设置消防水池。

②消防水池有效容积的计算:当市政给水管网能保证室外消防给水设计流量时,消防水池的有效容积应满足在火灾延续时间内室内消防用水量的要求。当市政给水管网不能保证室外消防给水设计流量时,消防水池的有效容积应满足火灾延续时间内室内消防用水量和室外消防用水量不足部分之和的要求。当消防水池采用两路消防供水且在火灾情况下连续补水能满足消防要求时,消防水池的有效容积应根据计算确定,但不应小于100 m3,当仅设有消火栓系统时不应小于50 m3。

式中　Va——消防水池的有效容积,m3;

Qp——消火栓、自动喷水灭火系统的设计流量,m3/h,即消防用水设计流量;

Qb——在火灾延续设计内可连续补充的流量,m3/h;

t——火灾延续时间,h。

Qb延续时间内的连续补水流量应按消防水池最不利进水管供水量计算。

③消防水池给水管:消防水池给水管应根据其有效容积和补水时间确定,补水时间不宜大于48 h,但当消防水池有效总容积大于2 000 m3时,不应大于96 h。消防水池进水管管径应计算确定,且不应小于DN100。

④消防水池补水要求:消防水池应采用两路消防给水;火灾延续时间内的连续补水流量应按消防水池最不利进水管供水量计算,并可按式(13.2)计算:

式中　qf——火灾时消防水池的补水流量,m3/h;

A——消防水池进水管断面面积,m2;

v——管道内水的平均流速,m/s。(www.xing528.com)

消防水池进水管管径和流量应根据市政给水管网或其他给水管网的压力、入户引入管管径、消防水池进水管管径,以及火灾时其他用水量等经水力计算确定,当计算条件不具备时,给水管的平均流速不宜大于1.5 m/s。

⑤消防水池分隔:消防水池的总蓄水有效容积大于500 m3时,宜设两个能独立使用的消防水池;当大于1 000 m3时,应设置能独立使用的两座消防水池。每个(或座)消防水池应设置独立的出水管,并应设置满足最低有效水位的连通管,且其管径应能满足消防给水设计流量的要求。

⑥消防水池取水口:消防水池应设置取水口(井),且吸水高度不应大于6.0 m;取水口(井)与建筑物(水泵房除外)的距离不宜小于15 m;取水口(井)与甲、乙、丙类液体储罐等构筑物的距离不宜小于40 m;取水口(井)与液化石油气储罐的距离不宜小于60 m,当采取防止辐射热保护措施时,可为40 m。

⑦消防水池的出水、排水和水位:消防水池的出水管应保证消防水池的有效容积能被全部利用;消防水池应设置就地水位显示装置,并应在消防控制中心或值班室等地点设置显示消防水池水位的装置,同时应有最高和最低报警水位;消防水池应设置溢流水管和排水设施,并应采用间接排水。

⑧高位消防水池:设置在高处直接向水灭火设施重力供水的储水设施为高位消防水池。高位消防水池的最低有效水位应能满足其所服务的水灭火设施所需的工作压力和流量,且其有效容积应满足火灾延续时间内所需消防用水量。

4)天然水源及其他

井水、江、河、湖、海、水库等天然水源可作为消防水源。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,最大吸水高度不应超过6.0 m。当井水作为消防水源时,还应设置探测水井水位的水位测试装置。天然水源消防车取水口的设置位置和设施,应符合现行国家标准《室外给水设计规范》(GB 50013—2018)中有关地表水取水的规定,且取水头部宜设置格栅,其栅条间距不宜小于50 mm,也可采用过滤管。设有消防车取水口的天然水源,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)消防水泵

消防水泵是指专用消防水泵或达到国家标准《消防泵性能要求和试验方法》(GB 6245—1998)的普通清水泵。大多数消防水源提供的消防用水,都需要消防水泵进行加压,以满足灭火时对水压和水量的要求。

1)消防水泵的型式

消防水泵宜根据可靠性、安装场所、消防水源、消防给水设计流量和扬程等综合因素确定水泵的型式。常见的消防泵低压消防泵(额定压力不大于1.6 MPa)、中压消防泵(额定压力在1.8～3.0 MPa)、高压消防泵(额定压力不小于4.0 MPa)。

2)消防水泵机组

消防水泵机组应由水泵、驱动器和专用控制柜等组成;一组消防水泵可由同一消防给水系统的工作泵和备用泵组成。同一泵组的消防水泵型号宜一致,且工作泵不宜超过3台。

3)备用泵

除建筑高度小于54 m的住宅和室外消防给水设计流量小于等于25 L/s的建筑以及室内消防给水设计流量小于等于10 L/s的建筑外,消防水泵应设置备用泵,其性能应与工作泵性能一致。

4)流量和压力测试装置

一组消防水泵应在消防水泵房内设置流量和压力测试装置,单台消防给水泵的流量不大于20 L/s、设计工作压力不大于0.50 MPa时,泵组应预留测量用流量计和压力计接口,其他泵组宜设置泵组流量和压力测试装置。消防水泵流量检测装置的计量精度应为0.4级,最大量程的75%应大于最大一台消防水泵设计流量值的175%。消防水泵压力检测装置的计量精度应为0.5级,最大量程的75%应大于最大一台消防水泵设计压力值的165%。每台消防水泵出水管上应设置DN65的试水管,并应采取排水措施。

5)消防水泵吸水

消防水泵应采取自灌式吸水。消防水泵从市政管网直接抽水时,应在消防水泵出水管上设置有空气隔断的倒流防止器。当吸水口处无吸水井时,吸水口处应设置旋流防止器。

6)消防水泵吸水管、出水管和阀门

一组消防水泵,吸水管不应少于两条,当其中一条损坏或检修时,其余吸水管应仍能通过全部消防给水设计流量;消防水泵吸水管布置应避免形成气囊;一组消防水泵应设不少于两条的输水干管与消防给水环状管网连接,当其中一条输水管检修时,其余输水管应仍能供应全部消防给水设计流量;消防水泵吸水口的淹没深度应满足消防水泵在最低水位运行安全的要求,吸水管喇叭口在消防水池最低有效水位下的淹没深度应根据吸水管喇叭口的水流速度和水力条件确定,但不应小于600 mm,当采用旋流防止器时,淹没深度不应小于200 mm;消防水泵的吸水管上应设置明杆闸阀或带自锁装置的蝶阀,但当设置暗杆阀门时应设有开启刻度和标志;当管径超过DN300时,宜设置电动阀门;消防水泵的出水管上应设止回阀、明杆闸阀;当采用蝶阀时,应带有自锁装置;当管径大于DN300时,宜设置电动阀门;消防水泵吸水管的直径小于DN250时,其流速宜为1.0～1.2 m/s;直径大于DN250时,宜为1.2～1.6 m/s;消防水泵出水管的直径小于DN250时,其流速宜为1.5～2.0 m/s;直径大于DN250时,宜为2.0～2.5 m/s;

(3)稳压泵

稳压泵是消防泵的一种,用于自动喷水灭火系统和消火栓给水系统的压力稳定,使系统水压始终处于要求压力状态,一旦喷头或消火栓出水,即能流出满足消防用水所需的水量和水压。

消防稳压泵工作原理:当消防管网(喷淋、消火栓)的压力高于设定(设计值)时,消防稳压泵自动停止运行。当消防管网(喷淋、消火栓)压力低于设定(设计值)时消防稳压泵自动启动。

稳压泵的设计流量不应小于消防给水系统管网的正常泄漏量和系统自动启动流量;稳压泵的设计压力应保持系统自动启泵压力设置点处的压力在准工作状态时大于系统设置自动启泵压力值,且增加值宜为0.07～0.10 MPa;稳压泵的设计压力应保持系统最不利点处水灭火设施在准工作状态时的静水压力应大于0.15 MPa。

设置稳压泵的临时高压消防给水系统应设置防止稳压泵频繁启停的技术措施,当采用气压水罐时,其调节容积应根据稳压泵启泵次数不大于15次/h计算确定,但有效储水容积不宜小于150 L。稳压泵应设置备用泵。

(4)高位消防水箱

高位消防水箱是设置在高处直接向水灭火设施重力供应初期火灾消防用水量的储水设施。

临时高压消防给水系统的高位消防水箱的有效容积应符合《消防给水及消火栓技术规范》(GB 50974—2014)第5.2.1条规定。高位消防水箱的设置位置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。一类高层公共建筑,不应低于0.10 MPa,但当建筑高度超过100 m时,不应低于0.15 MPa;高层住宅、二类高层公共建筑、多层公共建筑,不应低于0.07 MPa,多层住宅不宜低于0.07 MPa;工业建筑不应低于0.10 MPa,当建筑体积小于20 000 m3时,不宜低于0.07 MPa;自动喷水灭火系统等自动水灭火系统应根据喷头灭火需求压力确定,但最小不应小于0.10 MPa。