司法鉴定的现场检查本文为中篇,承接上篇关于给水、排水及热水供应系统基础内容的介绍,继续深入探讨热水供应系统的多种供水方式,并全面解析建筑消防系统中的消火栓给水系统与自动喷水灭火系统的组成、分类及工作原理。通过本篇文章,读者可以系统掌握热水及消防水系统的设计要点与运行逻辑。
○热水供水方式:
热水供应系统的设计需要根据建筑类型、使用要求、热源条件以及经济性等因素,选择合理的供水方式。按照不同的分类标准,热水供水方式可以划分出多种类型,每种方式都有其适用的场景和技术特点。
【1】分类:
(1)根据管网压力工况的特点可以分为:开式热水供水方式和闭式热水供水方式。
(2)根据热水加热方式的不同可分为:直接加热和间接加热。
(3)根据热水管网设置循环管网的方式不同:全循环、半循环、无循环。
(4)根据热水配水干管位置不同,可分为:下行上给供水方式和上行下给供水方式。
(5)根据热水循环动力不同,可分为:机械循环和自然循环。司法鉴定所需哪些材料
【2】分类介绍:
(1)开式热水供水方式
开式热水供水方式是指在管网的顶部设有水箱,且整个管网系统与大气相通。由于水箱顶部敞开或设有通气管,系统内部的水压仅取决于水箱的设置高度(即静水压力),不受室外给水管网水压波动的直接影响。这种方式适用于室外给水管网水压波动较大,而用户对用水水压稳定性要求较高的场合。在开式系统的管道中,必须设置高位冷水箱与膨胀水管,或者直接采用开式加热水箱(水箱兼作加热器),以容纳热水膨胀后增加的水量,并保证系统与大气连通。开式系统的优点在于水压稳定,但高位水箱占用空间较大,且水质易受空气中灰尘和微生物污染。
(2)闭式热水供水方式
闭式热水供水方式是指管网系统不与大气相连通,是一个密闭的承压系统。冷水直接进入水加热器,热水在密闭管道中输送至各用水点。由于水被加热后体积会膨胀,系统中必须设置安全阀、隔膜式压力膨胀罐或膨胀管,以吸收膨胀水量并控制压力升高,保证系统安全运行。闭式热水供水方式的优点是管路系统简单,水质和水量不易受到外界污染;但缺点是水压稳定性相对较差,当用水量变化时,系统压力波动较为明显,因此需要设置稳压装置。湖北司法鉴定局
(3)直接加热
直接加热又称为一次换热。这种方式是运用以燃气、燃油或燃煤为燃料的热水锅炉,将冷水直接加热到所需要的温度;或者将蒸汽直接通入冷水中,通过混合的方式制备热水。直接加热的热效率较高,节能效果明显;当采用蒸汽直接加热时,设备非常简单,不需要设置换热器。但是,蒸汽直接加热会产生较大的噪声,且对蒸汽的质量(如含油量、压力稳定性)有较高要求,运行费用也相对较高。直接加热方式适用于对噪声无严格要求的公共浴室、洗浴房、工矿企业用户等场所。
(4)间接加热
间接加热又称为二次换热。这种方式是将热媒(如蒸汽、高温热水)通过水加热器(如容积式换热器、板式换热器)把热量传递给冷水,从而实现对冷水的加热。在整个加热过程中,热媒与被加热的水不直接接触,因此不会污染水质。间接加热方式适用于要求供水稳定、安全,且对噪声要求较高的旅馆、住宅、医院等建筑。其优点是运行费用较低,不产生水质污染,供水安全稳定,系统调节灵活。
(5)全循环热水供应方式
全循环热水供应方式是指热水干管、热水立管以及热水支管均能保持热水循环。也就是说,从加热器出口到每个用水点之前的整个管道系统内,热水始终处于循环流动状态。用户在任何时刻打开配水龙头,都能在极短时间内放出符合温度要求的热水,无需放空大量冷却水。这种方式适用于对使用舒适度有特殊要求的高标准建筑中,如高级宾馆、星级酒店、高档公寓等。司法鉴定工具年检规定
(6)半循环热水供应方式
半循环热水供应方式根据循环范围的不同,又可分为立管循环和干管循环两种形式。
立管循环热水供水方式:是指热水干管和热水立管内部都保持有热水的循环,但热水支管(从立管接出至用水点的短管)内不设循环。用户打开配水龙头时,只需放掉热水支管中少量存水(通常为几秒钟的流量),就可以获得规定水温的热水。这种方式适用于全日供应热水的建筑,以及设有定时供应热水的高层建筑中。
干管循环热水供应方式:是指仅保持热水干管(水平主干管)内的热水循环,立管和支管内不设循环。当用户打开水龙头时,需要放掉立管和支管中的较长一段冷水,因此出热水的等待时间较长。这种方式多用于采用定时供应热水的建筑,例如定时开放的公共浴室或工厂浴室。
(7)无循环热水供应方式
无循环热水供应方式是指在热水管网中不设任何循环管道。热水从加热器出来后,单向流向各个用水点,管网内的水在不使用时会自然冷却。下次使用时,需要先将管道内的冷水全部放空才能得到热水。这种方式适用于热水供应系统规模较小、使用要求不高的定时供应系统,例如小型公共浴室、洗衣房等。云南司法鉴定系统网站
(8)自然循环方式
自然循环方式是利用配水管与回水管中水温的差异所形成的水的密度差,从而产生循环作用压力(即自然循环水头)。在这种压力驱动下,管网内维持一定量的循环流量,以补偿配水管道的热损失,确保用户对水温的要求。自然循环不需要额外消耗电力,运行成本低,但循环动力较小,适用于管路不长、阻力较小的中小型热水系统。
(9)机械循环方式
机械循环方式是在回水干管上设置循环水泵,利用水泵作为循环动力,强制一定量的热水在管网系统中不停地循环流动。这种方式能够有效补偿配水管道的热损失,确保管网中各处的热水温度满足设计要求。机械循环适用于大型、高层或管路较长的热水供应系统,循环效果稳定可靠,但需要消耗一定的电能。
(10)热水管网的布置方式可分为上行下给式与下行上给式两种形式。上行下给式是指热水干管敷设在顶层天花板下方或屋顶,热水自上而下流向各立管和用水点;下行上给式则是指热水干管敷设在地下室或一层地面下,热水自下而上输送至各立管和用水点。选择哪种布置方式需根据建筑结构、热源位置及使用习惯综合确定。
▲建筑消防系统:
建筑消防系统是保障人民生命财产安全的重要设施。其中,消防给水系统是最常见、最基础的灭火系统。根据使用灭火剂的种类与灭火方式,建筑消防给水系统通常可分为以下三种类型:
〔1〕消火栓给水系统。杭州法院司法鉴定所
〔2〕自动喷水灭火系统。
〔3〕其他使用非水灭火剂的固定灭火系统,如干粉灭火系统、卤代烷灭火系统(因对大气臭氧层有破坏作用,目前已逐步淘汰或限制使用)以及气体灭火系统(如七氟丙烷、二氧化碳、IG541等)。
○室内消火栓给水系统
室内消火栓给水系统是建筑内最基本的灭火设施,依靠人工操作水枪喷水灭火。
【1】消火栓给水系统的组成:
室内消火栓给水系统主要由水枪、水带、消火栓箱、消防管道、消防水池、高位消防水箱、水泵接合器以及增压水泵等组成。
消防水池:当建筑周围无可靠的室外消火栓水源,或者市政供水不能满足消防流量和压力要求时,需要设置消防水池。消防水池用于贮存火灾持续时间内的全部消防用水量(通常按火灾延续时间两小时或三小时计算)。当消防水池与生产或生活水池合用时,必须采取可靠的技术措施(如设置虹吸破坏孔、专用消防出水口等)确保消防用水量不被生活或生产用水所动用。
消防水箱:用于扑救初期火灾。通常采用消防水箱与生活水箱合用的方式,这样既能保证箱内贮存的水保持流动、避免水质变坏,又能节省投资。消防水箱的安装高度应满足建筑物内最不利点(最高最远处的消火栓)所需的水压要求,其贮存的用水量应满足室内十分钟的消防用水量(即初期灭火用水量)。内蒙司法鉴定机构查询
水泵接合器:是连接消防车向室内消防给水系统加压供水的专用接口装置。其一端由室内消防给水管网的水平干管引出,另一端设置在消防车易于接近的地方(如建筑外墙外侧、路边等)。水泵接合器按设置形式可分为三种:
地上式水泵接合器:栓身和接口高出地面,目标明显,使用方便,但易受碰撞或冻结。
地下式水泵接合器:安装在路面下的井内,不占地面空间,不易遭到破坏,尤其适用于寒冷地区,但寻找和操作相对不便。
墙壁式水泵接合器:安装在建筑物外墙根处,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,适用于建筑立面紧凑的场所。
【2】室内消火栓的设置要求
(1)凡是设置有消防给水系统的建筑物,其各层(无可燃物的设备层除外)均应设置室内消火栓。楼梯间、走道、电梯前室等关键部位应重点布置。
(2)室内消火栓的布置,要确保在同一防火分区内的任何部位,有两支消防水枪的充实水柱同时到达。这意味着消火栓的间距和位置需经过计算,保证灭火时有两股水流能够覆盖同一着火点,形成交叉灭火。
(3)室内消火栓栓口的静水压力不应超过八十米水柱(即0.8兆帕)。如果超过此值,必须采用分区给水系统(例如低区由市政直供,高区由加压设备供水)。当消火栓栓口处的出水压力超过五十米水柱(0.5兆帕)时,应当设置减压孔板或减压稳压消火栓等减压设施,以防止水枪反作用力过大,导致消防人员难以操作。广州司法鉴定所电话
(4)消防电梯前室必须设置室内消火栓,以便消防员在进入火场前能够取水灭火。
【3】消火栓系统的给水方式
根据室外给水管网的水量、水压条件以及建筑高度等因素,消火栓系统可采取多种给水方式:
(1)室外给水管网直接供水的方式
当室外给水管网提供的水量和水压在任何时候都能满足室内消火栓给水系统所需的水量和水压要求时,可采用直接供水方式。这种方式往往有两种形式:一种是消防管道与生活(或生产)管网共用同一套系统(适用于低层简单建筑);另一种是独立设置消防管道系统(可靠性更高)。
(2)设水箱的消火栓给水方式
由室外给水管网向高位消防水箱供水,水箱内贮存十分钟的消防用水量。火灾初期,由水箱重力自流向消火栓给水系统供水;火灾延续期间,由室外消防车通过水泵接合器向室内管网加压供水。该方式适用条件是:室外管网水压变化较大。当用水量小时,管网水压升高,可以向高位水箱补水;当用水量大时,水压下降,无法满足建筑消火栓系统的水量和水压要求,此时依靠水箱储水和水泵接合器补水。司法鉴定机构场所划分
(3)设置水泵、高位水箱的消火栓给水方式
当室外给水管网的水压无法满足室内消火栓给水系统的水压要求时,采用此方式。生活水泵向高位水箱补水,水箱贮存十分钟的消防用水量,供火灾初期灭火;火灾后期,由专用的消防水泵从消防水池或市政管网吸水,加压后向消火栓系统供水灭火。
(4)设水池、水泵的消火栓给水方式(无高位水箱)
这种方式适用于室外管网水压、水量长期不足,且建筑高度不大、不依赖水箱重力供水的场合。消防水池贮存全部消防用水量,消防水泵直接从水池吸水,加压后供至各消火栓。该系统不设高位水箱,但需保证水泵在火灾初期能迅速启动。
(5)设水泵、水池、水箱的消火栓给水方式
这是一种较为完整的给水方式,结合了水池、水泵、水箱三者的优点。消防水池贮存全部消防用水量,消防水泵用于火灾持续供水,高位水箱保证初期十分钟用水。适用于高层建筑或大型公共建筑。
(6)分区的消火栓给水方式
当建筑高度较大(通常超过一百米)时,消防管道上部和下部的静水压差很大。如果消火栓栓口处最大压力超过0.8兆帕,必须进行分区供水,以防止低层消火栓压力过高而爆裂或难以操作。分区给水的设置特点是:室外给水管网向低区和高位水箱供水。高区火灾初期由高位水箱向高区消火栓系统供水;消防水泵启动后,由高区消防水泵向高区管网供水;低区灭火的水量和水压由室外管网直接保证(或者由低区消防水泵独立供水)。这种分区方式适用于室外管网只能满足建筑物低区消防水量和水压要求、不能满足高区要求的情况,同时也适用于当地消防部门不允许消防水泵直接从室外管网抽水的情况,以及高层建筑必须分区供水的所有场合。漏水司法鉴定项目分类
○自动喷水灭火系统
自动喷水灭火系统是一种能够在火灾发生时自动打开喷头喷水灭火,并可以同时发出火警信号的消防灭火设施。该系统具有灭火效率高、响应速度快、可靠性强的优点,特别适用于扑救初期火灾。
自动喷水灭火系统的核心特征:借助加压设备将水送入管网,管网末端安装带有热敏元件(如玻璃球或易熔合金)的喷头。当火灾发生,环境温度达到喷头的动作温度时,热敏元件破裂或熔化,喷头自动开启,向保护区洒水灭火。据统计,自动喷水灭火系统扑灭初期火灾的成功率在百分之九十七以上。在国外一些国家,公共建筑普遍要求安装自动喷水灭火系统,以达到对火灾早期扑救、控制火势以及发出火警信号的多重作用。
【1】自动喷水灭火系统的组成:
自动喷水灭火系统的种类较多,但不论是哪一种类型,其基本组成通常包括:水源(市政给水管网或消防水池)、加压贮水设备(消防水泵、稳压装置)、喷头(玻璃球闭式喷头或开式喷头)、管网系统(供水干管、配水管、支管)以及报警装置(水流指示器、压力开关、水力警铃、火灾报警控制器等)。
【2】自动喷水灭火系统的种类:
按照喷头的开闭形式(闭式或开式)以及管网内是否充水,自动喷水灭火系统主要分为以下几种:
(1)湿式自动喷水灭火系统
组成:湿式系统由闭式喷头、湿式报警阀、水力警铃、压力开关、水流指示器及供水管路等组成,属于喷头常闭的灭火系统。
系统特点:管网中始终充满有压水。当建筑物发生火灾,火点温度达到闭式喷头的额定动作温度时,喷头的热敏元件炸开(或熔化),喷头立即出水灭火。在正常情况下,系统内充满压力水,因此称为湿式系统。司法鉴定行政案件
工作原理:当被保护区域出现火情,温度超过闭式喷头的额定温度时,喷头开启,立即喷水灭火。同时,该区域的水流指示器被水流触动,将电信号传送到消防控制室,在报警控制器上显示具体火警区域。此外,湿式报警阀因水流流动而开启,推动水力警铃发出报警铃声;系统压力下降触动压力开关,自动启动消防水泵,保证喷头有足够的流量和水压,有效扑灭火灾。这一系列动作通常在喷头开始喷水后三十秒内即可完成。
湿式系统适用于环境温度不低于四摄氏度且不高于七十摄氏度的场所(防止管道结冰或过热)。具有结构简单、灭火及时、可靠性高的优点,是目前应用最广泛的自动喷水灭火系统。
(2)干式自动喷水灭火系统
系统组成:干式系统由闭式喷头、干式报警阀、水力警铃、排气加速器、自动充气装置(空压机)及供水管路等组成。
系统发展背景:为了满足寒冷(低于四摄氏度)和高温(高于七十摄氏度)场所安装自动喷水灭火系统的需要,在湿式系统的基础上发展出了干式系统。
系统特点:喷头为常闭式,管网中平时不充水,只充有有压空气或氮气,因此称为干式系统。当建筑物发生火灾,火点温度达到喷头动作温度时,喷头开启,先排出管内压缩空气,然后充水灭火。涡阳司法鉴定在哪
工作原理:火灾发生时,喷头开启,压缩空气排出,干式报警阀被水压打开,水流进入管网并从喷头喷出灭火。干式系统灭火时必须先排气,所以喷水灭火的速度稍慢于湿式系统。
优点:管网中平时不充水,不会因管道冻结或高温汽化而影响使用,对建筑物装饰无影响,对环境温度没有严格限制。适用于采暖期较长且建筑内没有采暖的场所,如寒冷地区的非采暖车库、仓库等。
缺点:灭火时需先排气,因此喷头喷水不如湿式系统及时,可能存在短暂的延误。
(3)预作用喷水灭火系统
系统组成:预作用系统由闭式喷头、雨淋阀(预作用阀)、火灾自动探测报警装置、自动充气装置(可选)及供水管路组成。
系统特点:喷头为常闭式,管网中平时不充水(可充以低压空气或氮气用于监视管网严密性)。发生火灾时,火灾探测器首先报警,控制系统自动打开雨淋阀,向管网内充水,使系统转变为湿式系统。只有当着火点温度进一步升高达到喷头开启温度时,喷头才开始喷水灭火。该系统综合了湿式和干式系统的优点:平时管网不充水,避免了因管道意外破损或误喷造成的水渍损失;火灾初期通过探测器预充水,又能够保证喷头开启时及时出水。
适用场所:预作用系统特别适用于冬季结冻和不能采暖的建筑物内,以及不允许因误喷而造成水渍损失的建筑,例如高级旅馆、医院、重要办公楼、大型商场、图书馆、档案馆等。由于采用了双保险(探测器和喷头同时动作),误报率较低。江西求实司法鉴定
(4)雨淋喷水灭火系统
系统组成:雨淋系统由开式喷头(无热敏元件,始终敞开)、雨淋阀、火灾自动探测报警装置、水力警铃和供水管路组成。
系统特点:雨淋系统安装的是开式喷头,所有喷头均处于常开状态。喷水与否由雨淋阀控制。当火灾探测系统发出报警信号后,雨淋阀打开,所有喷头同时喷水,水流覆盖整个保护区,如同倾盆大雨,因此称为雨淋系统或洪水系统。
该系统出水量大,灭火及时,特别适用于火灾蔓延速度快、危险性高的场所,如易燃易爆物品生产区、舞台葡萄架下、大型油库、飞机库等。需要注意的是,由于所有喷头同时开启,系统对供水流量和水压的要求很高。
(5)水幕系统与水喷雾系统
水幕系统和水喷雾系统与雨淋系统一样,都属于开式系统。从系统组成、控制方式到工作原理,都与雨淋系统基本相同。区别仅在于水幕系统和水喷雾系统分别采用的是水幕喷头和喷雾喷头,而不是雨淋系统中的普通开式喷头。
水幕系统:该系统在布置上采用线状或带状布置,喷头喷出的水形成一道水帘(水幕)。它主要起到阻火、冷却和隔离火源的作用,防止火势蔓延和热辐射,并不是直接用于扑灭火灾。适用于需要防火隔离的部位,例如大型公共舞台与观众席之间的水幕隔离、防火卷帘的冷却保护等。
水喷雾系统:该系统采用特殊的喷雾喷头,将水流粉碎成细小的水雾滴(平均粒径通常小于一毫米)。水雾喷射到正在燃烧的物质表面后,通过表面冷却(吸收大量热量)、窒息(水雾汽化后体积急剧膨胀,降低氧气浓度)、乳化(适用于不溶于水的液体火灾)以及稀释(适用于水溶性液体火灾)的综合作用,实现快速灭火或控制火势。水喷雾系统适用于扑救固体火灾、液体火灾(如变压器油、燃油)以及电气火灾(水雾不导电,需满足绝缘要求)。杭州司法鉴定机构萧山