消防给水工程

第1章 消防给水工程基本知识

1.1 消防灭火措施

1.2 消防给水灭火系统的构成及类型

1.3 灭火机理

第2章 消防给水设施

2.1 消防水源

2.2 消防水泵

2.3 消防水泵接合器

2.4 消防水箱

2.5 增压稳压设施

2.6 消防给水管道及连接方式

第3章 消火栓给水系统

3.1 系统类型

3.2 室外消火栓系统

3.3 室内消火栓系统

第4章 自动喷水灭火系统

4.1 系统分类及组成

4.2 火灾危险等级划分

4.3 系统组件及设置要求

4.4 系统的设计计算

第5章 雨淋灭火及水幕系统

5.1 雨淋系统的工作原理与设置

5.2 雨淋灭火系统的主要组件及设置要求

5.3 雨淋系统设计实例

5.4 水幕系统的工作原理与设置

5.5 水幕系统的主要组件及设置要求

5.6 水幕系统的设计计算

5.7 水幕系统设计实例

第6章 水喷雾灭火系统

6.1 水喷雾灭火系统的灭火原理及应用范围

6.2 水喷雾灭火系统的组成及控制方式

6.3 水喷雾灭火系统的设计与计算

第7章 细水雾灭火系统

7.1 细水雾的定义及分类

7.2 细水雾系统类型及组件

7.3 细水雾系统的设计与计算

第8章 自动跟踪定位射流灭火系统

8.1 系统分类

8.2 系统组成

8.3 系统工作原理

8.4 设置场所及系统选择

8.5 系统组件

8.6 控制方式

8.7 水力计算

参考文献

附录

第1章消防给水工程基本知识

1.1消防灭火措施

1.1.1火灾

火既能造福于人类又可能给人类造成伤害，人们的生产和生活离不开火，火本来是一种燃烧现象，但失去控制的燃烧，会形成火灾危害人类。

现代燃烧理论认为，燃烧大多是可燃物质与空气(氧)或其他氧化剂进行剧烈反应而发生的发热发光的现象，燃烧过程中的化学反应十分复杂，有化合反应、分解反应，而有些复杂物质的燃烧先是物质受热分解，再发生化合反应。

燃烧过程中通常伴有火焰、发光和发烟现象，燃烧区的温度较高，使其中白炽的固体粒子和某些不稳定(或易受激发)的中间物质分子内的电子发生能级跃迁，从而发出各种波长的光，发光的气相燃烧区就是火焰，它的存在是燃烧过程中最明显的标志;而由于燃烧不完全等原因，燃烧产物中会含有一些微小颗粒，这些微小颗粒与燃烧生成的一氧化碳、氰化氢、二氧化碳、氯化氢、二氧化硫、水蒸气等气体混合而形成了烟。

1.1.2消防灭火措施

在建筑火灾中，室内消火栓是最有效，也通常是最终扑灭火灾的灭火设施，绝大多数建筑火灾最终都是靠室内消火栓扑灭的。消防水枪由人操作，机动性强，直指火源实施水力冲击，具有较高的灭火效率。但是，消防水枪必须由训练有素的专业人员操作，而消防人员从消防站赶到火场是需要时间的。通常，消防站布局是按照接到出动指令后5 min内到达其责任区边缘为原则考虑的。大量火灾案例表明，从明火点燃到消防员到达火场并出水灭火，时间大约是15 min。如果建筑完全依赖室内消火栓保护，对于火灾发展较快的火场，当消防队员到达并出水灭火时，火场面积已经很大，可能超出了消防队的灭火能力，使灭火失败。通常民用建筑火灾发生轰燃的时间仅为3~8 min，显然，轰燃往往在消防队到达火场之前发生，对于一般民用建筑来说，寄希望于消火栓来制止轰燃的发生，尽管有效，却不现实。

防止轰燃和提高消火栓灭火成功率还要依靠自动喷水灭火系统。自动喷水灭火系统的优势在于:自动探测火灾、自动启动系统、对火源洒水控火，整个过程是在火灾发展初期自动进行的。资料记载，闭式系统的喷头动作时间大体在明火点燃后的94~221s,平均为151s，而且在多数火灾中，开放的喷头数不超过5个，就能将火灾控制，甚至扑灭，喷头开放时火源热释放速率大多为572~1640 kW，因此，自动喷水灭火系统能有效控制轰燃的发生，控制火源面积的扩展，确保消防队灭火成功。

自动喷水灭火系统是建筑中最有效、投人最小的主要防火设施，自动喷水灭火系统的设置对建筑功能的干扰最小。由于自动喷水灭火系统能将建筑火灾控制在初期阶段，所以在美国消防协会(NFPA)制定的相关标准中，凡设有符合规范要求的自动喷水灭火系统的建筑，在建筑防火的其他指标方面可以有条件地适当放宽，这足以说明自动喷水灭火系统在建筑消防中占有重要地位。

由于消防站的布置密度和力量配备是受限的，我国的消防站布局是按“接警后5 min内到达消防站责任区边缘”考虑的，所以消防人员从接警到赶赴火场，并能有效出水灭火的时间一般在15 min以内。这时，固体火灾的面积已达90 m’。由此可知，在消防站责任区内的建筑物火灾，对消防队来说并不具有100%的扑灭成功率。只有建筑物具有控制初期火灾的自救能力，并能把火源面积控制在消防队能成功扑灭的范围内，才能为消防队成功扑灭火灾奠定基础。因此，对于火灾危险性大、人员密集、性质重要、火灾蔓延快的场所，设置自动喷水灭火系统，增强控制初期火灾的自救能力，为消防队成功扑灭火灾创造条件非常必要资料显示，美国纽约661次火灾中，有654次成功扑灭了初期火灾,其中624次火灾开启喷头数都不多于4个。可见自动喷水灭火系统在火灾中的效用是极高的。火灾安全科学与工程专家范维澄对商用建筑、居住建筑、公共建筑中喷淋设备运行的统计资料显示，喷淋设备的可靠性为81.3%~99.5%。凡是安装自动喷水灭火系统，而且系统得到正常维护的建筑，发生火灾时，喷淋系统能够在消防人员到达之前将火灾控制住，防止轰燃的发生，为人员逃生赢得时间。

上述效用是安装自动喷水灭火系统后与火灾相关的直接效用，实际上安装自动喷水灭火系统还会有以下间接效用，

鉴于自动喷水灭火系统能够有效地把火灾控制在一定范围内。因此，当建筑设有自动喷水灭火系统时，各国相关规范都规定可以对防火分区面积、疏散距离、建筑构件的燃烧性能和耐火极限、内部装修材料的燃烧性能等级、火灾报警系统设置等适度放宽。这样，既可以节约大量资金，也方便使用。

例如，《建筑设计防火规范》(GB 50016--2014)、《建筑防火通用规范》(GB 55037-2022)等标准都规定，当建筑内设有自动喷水灭火系统时，防火分区面积可按照规定增加1倍。

本教材以国家最新颁布的消防技术标准和规范为依据，融合了国内外消防给水学科领域先进的科技成果，系统全面地介绍了给水工程基础知识、消防给水系统基本组成、使用范围与设计原则及灭火原理，系统介绍了室内外消火栓系统、自动喷水灭火系统、水喷雾及细水雾系统、泡沫及智能灭火系统等基本组成、分类、工作原理、设计计算及安装维护等有关内容，每章的编写均以灭火设计规范为基础，内容涉及一般要求，场所火灾危险等级，系统选型，水力计算，供水设施设计等方面，并辅以设计计算实例使读者在学习时更加得心应手，做到学以致用。