《建筑消防技術》課程設計某建筑自動噴水滅火系統(tǒng)

1、建筑消防建筑消防課程設計課程設計 前前 言言 建筑消防技術在建筑施工管理是非常重要的，也是施工人員和管理人員最 容易忽略的環(huán)節(jié)，一旦發(fā)生火災，輕則造成財產(chǎn)損失，重則造成重大傷亡事故。在 設計消防方案時要通過科學的分析與計算，從而可以從源頭上避免一些事故的發(fā)生， 這也是符合本質(zhì)安全的原理，保證生產(chǎn)順利進行。 本次課程設計任務比較艱巨，為了搞好這次設計，我們收集了大量的資料，小 組明確分工，專題分析，及時蹉商，分頭準備，由我們組的人全身心地投入，完成 了本次課程設計。特此感謝所有支持和幫助我們這次設計的所有人員。 由于本人水平有限，設計中難免有錯誤之處，懇請大家批評指正。 建筑消防技術課程設計任務

2、書建筑消防技術課程設計任務書 一、一、 建筑消防技術課程設計的目的建筑消防技術課程設計的目的 使學生更好地熟悉和掌握專業(yè)主干課建筑消防技術的基本理論和幾種滅火 系統(tǒng)的設計及計算過程，包括相關法律法規(guī)的要求，重點在于： 1、熟悉建筑防火分區(qū)平面布置、安全疏散； 2、掌握消火栓及自動噴水滅火系統(tǒng)的設計、布置、水力計算等； 3、熟悉氣體滅火系統(tǒng)的設計及計算； 4、熟悉泡沫滅火系統(tǒng)的設計及計算； 5、熟悉防煙排煙技術、消防電氣、火災自動報警與消防聯(lián)動控制； 6、了解建筑設計防火規(guī)范的規(guī)定，并了解相關消防法律法規(guī)的要求。 二、二、xxxx 建筑物概況建筑物概況 1、總建筑面積 6100 m2；高 18.

3、6 m，共 6 層，屬于 一類高層 民用建筑。 2、耐火等級：一級 3、結構形式、裝修材料等基本情況； 4、建筑物位置、人口密度比較大。 三、課程設計的主要內(nèi)容三、課程設計的主要內(nèi)容 1、參觀建筑物消防系統(tǒng)并繪制基本框架圖形（1 天） ； 2、消防系統(tǒng)類型的選擇及初步設計（1 天） ； 3、消防系統(tǒng)整體設計及計算（3 天） ； 4、繪制消防系統(tǒng)設計圖紙（2 天） ； 5、報告的編制與修改（3 天） 。 四、課程設計要求四、課程設計要求 1、完成時間：2 周； 2、要求每個學生完成課程設計書一份，約 5000 字。要求學生對所設計的內(nèi) 容必須概念準確，參數(shù)選擇合理，符合設計手冊與設計規(guī)范及相關參

4、考書籍的 要求，計算正確，計算書書寫工整、清晰，文筆流暢。設計合理，文字線條優(yōu) 美，圖表清晰，符合規(guī)范； 3、獨立完成。 五、主要參考書五、主要參考書 1、 建筑消防技術 ，科學出版社，2006 年； 2、 建筑設計防火規(guī)范 （gb50016-2006） ； 3、 建筑防火設計手冊 ，北京：中國建筑工業(yè)出版社，1998； 4、 建筑滅火設計手冊 ，北京：中國建筑工業(yè)出版社，1999； 5、 建筑消防系統(tǒng) ，北京：中國建筑工業(yè)出版社，1997； 6、 高層民用建筑設計防火規(guī)范 （gb50045-95） ； 7、 二氧化碳滅火系統(tǒng)設計規(guī)范 （gb50193-93） ； 8、 低倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)設計

5、規(guī)范 （gb50151-92） ； 9、 高倍數(shù)、中倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)設計規(guī)范 （gb50196-93） ； 10、 火災自動報警系統(tǒng)設計規(guī)范 （gb50116-98） 。 目目 錄錄 第一章 概 述.1 1.1 設計依據(jù).1 1.1.1 技術規(guī)范.1 1.1.2 法律規(guī)范.1 1.2 工程概況.1 第二章 設計方案.3 2.1 給水系統(tǒng).3 2.2 消防系統(tǒng) .3 2.3 管道及設備安裝要求 .4 第三章 消火栓系統(tǒng)設計.5 3.1 室外消火栓系統(tǒng)設計.5 3.1.1 室外消火栓的類型.5 3.1.2 室外消火栓的布置.5 3.2 室內(nèi)消火栓系統(tǒng)設計.7 3.2.1 系統(tǒng)組成及主要設施.7 3

6、.3 設計計算.9 第四章 自動噴水滅火系統(tǒng).16 4.1 設計依據(jù).16 4.2 濕式自動噴水滅火系統(tǒng)的組成及工作原理.16 4.3 系統(tǒng)供水.18 4.4 系統(tǒng)水力計算.19 4.4.1 設計技術參數(shù).19 4.4.2 噴頭的布置.20 4.4.3 管徑的選擇.20 4.5 自動噴水滅火系統(tǒng)管網(wǎng)水力設計計算過程.21 4.5.1 確定設計作用面積.21 4 .6 管段水力計算.24 4.6.1 管徑的估算.24 4.6.2 對管道水流速度的校核.25 4.6.3 管道水頭損失計算.25 4.6.4 系統(tǒng)入口處所需壓力.27 4.6.5 濕式自動噴水滅火系統(tǒng)計算.27 4.6.6 沿程計算原

7、理介紹.28 4.7 自動噴水滅火系統(tǒng)及其有關計算 .29 4.7.1 設計基本數(shù)據(jù).29 4.7.2 噴頭的布置.30 4.7.3 消防水泵和消防水池的計算和選擇.31 后 記.33 第一章第一章 概概 述述 完成建筑消防給水系統(tǒng)設計，主要參照以下法律法規(guī)，設計時本著基于 規(guī)范高于規(guī)范的原則，根據(jù)建筑物的特殊情況選擇合理、經(jīng)濟的設計方案的。 1.11.1 設計依據(jù)設計依據(jù) 1.1.1 技術規(guī)范技術規(guī)范 （1）gb50045-95（2005 年版） ， 高層民用建筑設計防火規(guī)范 （2）gb50038-94（2003 年版） ， 人民防空地下室設計規(guī)范 （3）gbj-87（2001 年版） ，

8、建筑設計防火規(guī)范 （4）gb50084-2001， 自動噴水滅火系統(tǒng)設計規(guī)范 （2005 年版） 1.1.2 法律規(guī)范法律規(guī)范 中華人民共和國消防法 ，1998 年 9 月 1 日起施行。 1.2 工程概況工程概況 xx 工程為某校教學樓，平面圖形狀為條形，長為 60.4 m，寬為 16.8 m， 共十一個教室，每層的建筑面積大于 1000 mm2。建筑高度為 18.6 m，層數(shù)為 6，層高為 3.1m，該建筑線條明凇，造型大方，符合當代建筑要求。該工程為 獨立及條形基礎，結構為磚混結構，設計使用年限為 70 年，耐火等級為二級。 表1-2 建筑分類 名稱一類二類 居住建筑高級住宅十九層及十九

9、層以上地普通住宅十層至十八層地普通住宅 公共 建筑 1.醫(yī)院 2.高級旅館 3.建筑高度超過 50m 或每層建筑面積超過 1000m2的商業(yè)樓、展覽樓、綜合樓、電信樓、 財貿(mào)金融樓 4.建筑高度超過 50m 或每層建筑面積超過 1500m2的商住樓 5.中央級和省級（含計劃單列市）廣播電視樓 6.網(wǎng)局級和省級（含計劃單列市）電力調(diào)度樓 7.省級（含計劃單列市）郵政樓、防災指揮調(diào) 度樓 8.藏書超過 100 萬冊的圖書館、書庫 9.重要的辦公樓、科研樓、檔案樓 10.建筑高度超過 50m 的教學樓和普通的旅館、 辦公樓、科研樓、檔案樓等 1.一類建筑以外商業(yè)樓、 展覽樓、電信樓、財貿(mào) 金融樓、商

10、住樓、圖書 館、書庫 2.省級以下的郵政樓、防 災指揮調(diào)度樓、廣播電 視樓、電力調(diào)度樓 3.建筑高度不超過 50m 的 教學樓和普通的旅館、 辦公樓、科研樓、檔案 樓等 高規(guī)3.0.4 規(guī)定，一類高層建筑的耐火等級應為一級，二類高層建筑的 耐火等級不應低于二級。群房的耐火等級不應低于二級。高層建筑地下室的耐 火等級應為一級。 參照表 1-2 的相關規(guī)定，本設計建筑屬于公共建筑中的一類建筑，其耐火 等級應達到一級耐火等級標準2。 第二章第二章 設計方案設計方案 2.12.1 給水系統(tǒng)給水系統(tǒng) 室內(nèi)給水系統(tǒng)由市政管網(wǎng)供水，采用市政直接供水和水泵兩種供水方式相 結合。為了避免直接從供水管網(wǎng)抽水。由生

11、活給水泵從調(diào)節(jié)水池抽水至屋頂水 箱，屋頂設置 10 噸不銹鋼板水箱，供水采用上行下給的給水方式。 (1) 水源 本工程由市政管網(wǎng)供水，接入管為 dn150，市政供水壓力 0.2mpa。 (2) 供水方式 采用調(diào)節(jié)水池生活水泵屋頂水箱供水方式。建筑內(nèi)部采用上行下給的 給水方式。 。為避免從管網(wǎng)直接抽水，在一層設置調(diào)節(jié)水池，選用 40t 不銹鋼水 箱。屋頂水箱選用 10t 不銹鋼水箱。水箱進水管設置兩個浮球閥門，一備一用， 根據(jù)水箱內(nèi)水位變化控制水泵的啟閉。同時水箱需設置溢流管，高度為高于最 高水位 20 到 30mm，排至屋面。 (3) 生活泵 選取 65ms7-11 型離心泵兩臺，一用一備。從

12、調(diào)節(jié)水池抽水送至屋頂生 活水箱及屋頂消防水箱。 2.2.2 2 消防系統(tǒng)消防系統(tǒng) 分別設計室內(nèi)消火栓系統(tǒng)和自動噴水滅火系統(tǒng)。 (1) 消防水源 某市政管網(wǎng)滿足任何時刻都能供足夠的水，管網(wǎng)為網(wǎng)狀，可不設消防水池。 消防泵直接從市政管網(wǎng)抽水。消防水分兩路進水，進水管管徑為 dn150。在屋 頂設置 18t 的不銹鋼消防水箱，提供十分鐘的消防水量。 (2) 消防水量 室內(nèi)消火栓流量為 40l/s，室外消火栓流量為 30l/s，自動噴水滅火系統(tǒng)流 量為 30l/s。 (3) 室內(nèi)消火栓消防系統(tǒng) 采用臨時高壓消防給水系統(tǒng)，火災時啟動消防水泵，使?jié)M足消防水壓。 室內(nèi)消火栓系統(tǒng)采用并聯(lián)給水，消火栓口距地面高

13、度為 1.1m。 室內(nèi)消火栓選用 sn65 型、水槍為 qz19、膠水帶 dn65 長 25m。 (4) 自動噴水滅火系統(tǒng) 本建筑屬于輕危險級，整個教學樓設置自動噴水滅火系統(tǒng)。重要設備用房 等不宜用水消防的部位設置二氧化碳或干粉滅火器。樓梯部位配置適量滅火器。 2.32.3 管道及設備安裝要求管道及設備安裝要求 (1) 給水管道及設備安裝要求 室內(nèi)給水管道平面布置詳見相應水施圖； 給水管材采用食品級 upvc 管； 各層給水管道采用暗裝敷設，橫向管道在室內(nèi)裝修前敷設在吊頂中，支 管以 2%的坡度坡向泄水裝置； 管道穿越墻壁時，需預留孔洞，管道穿越樓板時應預埋金屬套管； 水泵基礎應高出地面 0.

14、25m，水泵采用自動啟動。 (2) 消防管道及設備安裝要求 消火栓的安裝 管道均采用熱浸鍍鋅鋼管，連接采用光溝槽式機械接頭； 消火栓立管采用 dn100mm,消火栓口徑采用 dn65mm,水槍噴嘴口徑為 19mm，采用襯膠水龍帶，直徑 65mm，長度 25m； 自動噴水滅火系統(tǒng)的安裝 管道均采用熱浸鍍鋅鋼管； 設置的吊架和支架的位置以不妨礙噴頭噴水為原則，吊架距離噴頭的距 離應大于 0.3m； 裝置噴頭的場所，應注意防止腐蝕氣體的侵蝕，不得受外力碰擊，定 期清除灰塵。 臨時高壓消防給水系統(tǒng)，為確保消防初期滅火用水，均需設高位水箱，水 箱的高度應該滿足最不利噴頭處工作壓力不低于 0.05mpa

15、和建筑高度不超過 100m、最不利點消火栓靜水壓不低于 0.07mpa 或建筑高度超過 100m、最不利 消火栓靜水壓不低于 0.15mpa。 第三章第三章 消火栓系統(tǒng)設計消火栓系統(tǒng)設計 3.13.1 室外消火栓系統(tǒng)設計室外消火栓系統(tǒng)設計 在低壓消防給水系統(tǒng)中，室外消火栓是供消防車取水進行滅火的供水設備； 在高壓和臨時高壓消防給水系統(tǒng)中，室外消火栓是直接接出水帶、水槍進 行滅火的設備。 3.1.1 室外消火栓的類型室外消火栓的類型 1按設置條件，室外消火栓分為地上式和地下式消火栓 （1）地上式消火栓 地上式消火栓大部分露出地面，具有目標明顯、易于尋找、出水操作方便 等特點，適用于氣溫較高地區(qū)。

16、但地上消火栓容易凍結、易損壞，在有些場合 妨礙交通，容易影響市容。在我國南方地區(qū)宜采用地上消火栓。地上消火栓是 由本體、進水彎管、閥塞、出水口和排水口組成。目前地上消火栓有兩種型號， 一種是 ss100，另一種是 ss150。 3.1.2 室外消火栓的布置室外消火栓的布置 設置室外消火栓的主要目的就是為了在火災時接消防車取水進行滅火，所 以室外消火栓將采用低壓消火栓系統(tǒng)。 1室外消火栓的數(shù)量 根據(jù)高規(guī)第 7.2.2 條，高層建筑室內(nèi)、外消火栓的用水量不應小于表 3- 1 的規(guī)定。 3-1 消火栓給水系統(tǒng)的用水量 消火栓 用水量 （l/s）高 層 建 筑 類 別 建筑 高度 （m）室 外 室 內(nèi)

17、 每根豎 管最小 流量 （l/s） 每支槍 最小流 量 （l/s） 50 1510105 普通住宅 501520105 50 3030155 1.高級住宅 2.建筑高度超過 50m 或每層建筑面 積超過 1000m2 的商業(yè)樓、展覽 樓、綜合樓、財貿(mào)金融樓、電信 樓 3.建筑高度超過 50m 或每層建筑面 積超過 1500m2 的商住樓 4.中央和省級廣播電視樓 5.網(wǎng)局級和省級電力調(diào)度樓 6.省級郵政樓、防災指揮調(diào)度樓 7.藏書超過 100 萬冊的圖書館、書 庫 8.重要的辦公樓、科研樓、檔案樓 9.建筑高度超過 50m 的教學樓和普 通的旅館、辦公樓、科研樓、檔 案樓等 503040155

18、 該設計建筑每層建筑面積超過 1000m2辦公樓，所以本建筑的室外消火栓的 用水量為 30l/s。根據(jù)高規(guī)第 7.3.6 條的規(guī)定：室外消火栓的數(shù)量應按本規(guī) 范第 7.2.2 條規(guī)定的室外消火栓用水量經(jīng)計算確定，每個消火栓的用水量應為 1015l/s，根據(jù)下面的公式可計算出室外消火栓的數(shù)量。 （1015） 式中：建筑室外消火栓數(shù)量，個；n 建筑室外消火栓用水量，見表 3-2 規(guī)定的用水量，l/s；q 每個室外消火栓的計算流量，l/s。10 15 重要建筑室外消火栓用水量l/s，故30q （1015）（1015）個 根據(jù)計算結果將設置 3 個室外低壓地上式消火栓。 3.23.2 室內(nèi)消火栓系統(tǒng)設

19、計室內(nèi)消火栓系統(tǒng)設計 3.2.1 系統(tǒng)組成及主要設施系統(tǒng)組成及主要設施 室內(nèi)消火栓給水系統(tǒng)由水槍、水帶、消火栓、消防水喉、消防管道、消防 水池、水箱、增壓設備、和水源等組成。當室外給水管網(wǎng)的水壓不能滿足室內(nèi) 消防要求時，應當設置消防水泵和水箱。 室內(nèi)消火栓給水系統(tǒng)的主要設施： （1）室內(nèi)消火栓設備 消火栓設備是由消火栓、水帶、水槍和有玻璃門的消火栓箱組成。設置消 防水泵的系統(tǒng)，其消火栓箱應設啟動水泵的按鈕。 水槍一般采用直流式，噴嘴口徑有 13、16、19mm。噴嘴口徑 13mm 水槍 配 50mm 水帶，16mm 水槍可配 50mm 或 65mm 水帶，9mm 水槍配 65mm 水帶。 水帶

20、有麻織、化纖之分，口徑一般為直徑 50mm 和 65mm。水帶長度有 15、20、25 或 30m 四種。長度確定根據(jù)水利計算后選定。重要建筑水帶長度不 應大于 25m。 室內(nèi)消火栓有單出口和雙出口之分，均為內(nèi)扣式接口的球形閥式龍頭。單 出口消火栓直徑有 50mm 和 65mm 兩種，雙出口消火栓直徑為 65mm。每支水 槍最小流量2.5l/s 時可選用直徑 50mm 消火栓，最小流量5l/s 時，宜選用 65mm 消火栓。該建筑室內(nèi)消火栓口徑應選 65mm。 （）水泵接合器 水泵接合器一端由室內(nèi)消火栓給水管網(wǎng)底層引至室外，另一端進口可供消 防車或移動水泵加壓向室內(nèi)管網(wǎng)供水。當室內(nèi)消防泵發(fā)生故

21、障或室內(nèi)消防用水 量不足時，消防車從室外消火栓、消防水池或天然水池取水，通過水泵接合器 將水送至室內(nèi)管網(wǎng)，供室內(nèi)火場滅火。這種設備適用于消火栓系統(tǒng)和自動噴水 滅火系統(tǒng)。水泵接合器有地上式、地下式和墻壁式 3 種。其接口為雙接口，每 個接口直徑為 65mm 及 80mm 兩種，它與室內(nèi)管網(wǎng)的連接管直徑不應小于 100mm，并應設有閥門、止回閥和安全閥。 （4）消防管道 建筑物內(nèi)消防管道是否與其他給水系統(tǒng)合并或獨立設置，該根據(jù)建筑物的 性質(zhì)和使用要求經(jīng)技術、經(jīng)濟比較后確定。 （5）消防水池 消防水池用于無室外消防水源情況下，貯存火災持續(xù)時間內(nèi)的室內(nèi)消防用 水量。消防水池可設于室外地下或地面上，也可

22、設在室內(nèi)地下室，或與室內(nèi)游 泳池、水景水池兼用。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(jù)各種用水系統(tǒng)的供水水質(zhì)要求 是否一致。可將消防水池與生活或生產(chǎn)貯水池合用，也可單獨設置。 （6）消防水箱 消防水箱對撲救初期火災起著很重要的作用，水箱應設置在建筑物一定的 高度位置，采用重力流向管網(wǎng)供水，經(jīng)常保持消防給水管網(wǎng)中有一定的壓力。 重要建筑和高度超過 50m 的高層建筑，宜設置兩個水箱（并聯(lián)） ，以備檢修或 清時仍能保證火災初期消防用水。 當室內(nèi)消防用水量超過 25l/s，經(jīng)計算水箱的消防貯水量超過 18m3時，仍 可采用 18m3。高層建筑的

23、消防水箱的消防貯水量，一類建筑（除住宅）不應小 于 18m3，二類建筑（除住宅）和一類建筑的住宅不應小于 12m3，二類建筑的 住宅不應小于 6m3。 消防水箱設置在低層合多層建筑的最高部位；建筑高度不超過 100nn 的高 層建筑，水箱高度保證建筑物最不利消火栓靜水壓力不小于 0.07mpa。 （7）消防水泵 在臨時高壓給水系統(tǒng)中，滅火時消防水泵保證建筑消防給水系統(tǒng)內(nèi)所需水 壓和水量。消防水泵宜與其他用途的水泵一起布置在同一個水泵房內(nèi)，水泵房 一般設置在建筑物的底層。水泵房應有直通安全出口或直通室外的通道，與消 防控制室應有直接的通訊設備。設有兩臺或多臺消防泵的泵站，應有兩條以上 的消防泵出

24、水管與室內(nèi)管網(wǎng)連接。 3.33.3 設計計算設計計算 1消火栓的布置間距 （1）消火栓保護半徑： =250.9+3 = 25.5m d rclh 式中 水帶展開時的彎曲折減系數(shù)，一般取 0.80.9；c 水帶長度； d l 水槍充實水柱傾斜 45時的水平投影長度，對一般建筑（層高h 33.5m）由于凈高的限制，一般按=3m 計算；對于層高大于 3.5m 的建筑，h ；（：水槍充實水柱長度，m） 。sin45 m hh m h （2）消火栓布置間距： =2（25.52-232）1/2=22 m 22 2srb 式中 消火栓間距，m；s 消火栓最大保護半徑，m；r 消火栓最大保護寬度，mb 因為建

25、筑總長為 60.4 m，所以每層需要 3 個消防栓 2消火栓口所需水壓由下式計算： xh h =+=16.9+2.91=19.81 mh2o xh h q h d h 式中 消火栓口壓力，mh2o； xh h 水槍噴嘴造成某充實水柱所需要的水壓，mh2o； q h 水流通過水龍帶的損失，mh2o。 d h （1）消火栓水槍噴口所需水壓 =121.21/（1-121.210.0097）=16.9 mh2o 1 fm q fm h h h 式中 與水槍噴口直徑有關的系數(shù)，按實驗得：，其 f d 3 0.25 (0.1) ff dd 值列入表 3-2； 充實水柱高度，mh2o； m h 實驗系數(shù)，其

26、值列入表 3-3。 f 4 1.1980(0.01) fm h 表3-2 系數(shù)值 f d 131619 0.01650.01240.0097 表3-3 系數(shù)值 f /mh2o m h 68101216 f 1.191.191.201.211.24 （2）消火栓水龍帶水頭損失 根據(jù)建筑消火栓給水系統(tǒng)要求（見表 3-3）：該建筑的室內(nèi)消火栓的消防 水量不得小于 30l/s，需 3 股射流，每股射流流量不小于 10l/s，水槍射出的充 實水柱長度 sk（）10m，采用直徑 d=65mm、l=25m 麻織水帶。為滿足 m h 設計要求由表 3-7 可得應選噴口直徑為 19mm 水槍，充實水柱的長度為

27、12m， 水槍噴口直徑=16.9m，噴口射流量=5.2l/s 采用直徑 65mm 的麻織水帶， q h xh q 查表 3-8 得0.00430，取5.2l/s z a xh q 水帶水頭損失按下式計算： =0.00430255.22mh2o=2.91mh2o 2 dzdxh ha l q 式中 水帶沿程水頭損失，mh2o； d h 水帶長度，m； d l 水帶阻力系數(shù)，見表 3-4。 z a 表3-4 水帶阻力系數(shù)值 z a 水帶材質(zhì)水 帶 直 徑/mm 506580 麻織 襯膠 0.01501 0.00677 0.00430 0.00172 0.00150 0.00075 （3）水槍噴口射

28、流量 水槍噴口射出的流量與噴口壓力之間的關系，可用下式計算： =(1.55716.9)1/25.2 l/s xhq qbh 式中 水槍噴口的射流量，l/s； xh q 水槍噴口造成某充實水柱所需要的壓力，mh2o； q h 水槍噴口直徑，mm； f d 流量系數(shù)，采用；1.0 水流特性系數(shù)，與水槍噴口直徑有關，見表 3-5。b 表3-5 特性系數(shù)b 水槍噴口直徑 /mm 13161922 b0.3460.7931.5572.836 為簡化計算，可查得mm 時，不同充實水柱長度、水槍噴口處1316 19 f d 、 的壓力及實際流量，從而方便計算。 表3-6 技術數(shù)據(jù) m h q h xh q

29、水 槍 噴 口 直 徑 131619 充實 水柱 長度 /m / q h mh2o /（l xh q s-1） / q h mh2o /（l xh q s-1） / q h mh2o /（l xh q s-1） 6 8 10 12 14 16 8.1 11.2 14.9 19.1 23.9 29.5 1.7 2.0 2.3 2.6 2.9 3.2 7.8 10.7 14.1 17.7 21.8 26.5 2.5 2.9 3.3 3.8 4.2 4.6 7.7 10.4 13.6 16.9 20.6 24.7 3.5 4.1 4.5 5.2 5.7 6.2 3給水管網(wǎng)管徑和水頭損失計算 （1）管

30、徑的確定 根據(jù)給水管道中設計流量，按下列公式計算可確定管徑： 4q d v 式中 管道設計流量，m3/s；q 管道的管徑，m；d 管道中的流速，m/s。v 通過計算管段的流量，再確定流速可求得管徑。消火栓給水管道中的流速 宜采用 1.41.8m/s，不宜大于 2.5m/s。 取 =1.8l/s，由公式確定消防立管的管徑，v =105mm，根據(jù)消防豎管管徑規(guī)格要求選擇直徑為 3 4 15.6 10 1.8 d 100mm 的豎管，則實際流速為 1.27m/s。 （2）沿程水頭損失 表3-7 局部阻力系數(shù) 部件 名稱 閥 門 突闊管段突縮管段 r/d=1 的 90 彎管 r/d=0.5 的 90

31、彎管 三 通 阻力 系數(shù) 3.5 （a2/a1-1） 2 （1-a2/a1） 0.5 0.2461.00.9 消火栓給水系統(tǒng)水力計算草圖如圖 3-1 所示，按枝狀管路計算。 4 3 2 9 8 76 4 3 2 -0.500 11 10 5 1 47.600 44.300 圖 3-1 水泵供水消火栓水力計算草圖 2 1.3 0.00107 j v i d 式中 管段的沿程水頭損失，mh2o； y h 計算管段長度，m；l 管道單位長度水頭損失，mh2o/m，對給水鋼管按下列公式計算：i 當 1.2 時：v 2 0.03 1.3 0.867 0.000912(1) j v i dv 當 1.2

32、時：v 2 1.3 0.00107 j v i d 管道內(nèi)的平均流速，m/s；v 管道計算內(nèi)徑，m。 j d 管段 1-2：l=1m，=5.2l/s，n=70mm，m/s，qd 2 4 1.35 q v d mh2o 2 1.3 1.35 0.0010710.062 0.07 y hil （3）局部水頭損失 mh2o 22 1.35 0.1(1 00.246 1)0.10.011 220 j v h g . 式中 管段局部水頭損失總和，mh2o； j h 管段局部阻力系數(shù)之和，按各種管件及附件構造情況有不同的 數(shù)值；b 沿水流方向局部零件下游的流速，m/s；v 重力加速度，m/s2。 g 2水

33、箱設置高度 如果由高位水箱重力流保證建筑物最不利消火栓滅火所需要的充實水柱長 度，則高位水箱高度按下式計算： =16.9+2.91+0.1=19.91 mh2o qd hhhh 式中 水箱與最不利點消火栓之間的幾何高差，mh2o；h 水箱至最不利點消火栓之間管網(wǎng)的水頭損失，mh2o；h 水槍噴嘴造成設計所需要的充實水柱長度時所需水壓，mh2o， q h 查表 3-7； 消防水龍帶的水頭損失，mh2o。 d h 水箱的體積 v=30l/s600s=18000l=18m3高規(guī)規(guī)定當室內(nèi)消防用水量 超過 25l/s，經(jīng)計算水箱的消防貯水量超過 18m3時，仍可采用 18m3。 3消防水泵的揚程的計算

34、 消防水泵的揚程可按下式計算： =37.31+16.6=53.91 mh2o bqdz hhhhh 消防水泵揚程：=6264.69mh2o(115 1 2) b hh. 根據(jù)5.24=20.8l/s，=6264.69mh2o 選擇消火栓泵 2 臺（1 用 1 備） ，型號：65ms7-11 型離心泵兩臺，其參 數(shù)為：流量 q=30l/s，揚程=70m。電機功率為 90kw。h泵 式中 消防水泵的揚程，mh2o； b h 水槍噴嘴造成設計所需充實水柱長度所需水壓，mh2o； q h 消防水龍帶的水頭損失，mh2o； d h 管網(wǎng)的水頭損失，mh2o；h 消防水池最低水面與最不利消火栓之間的幾何高

35、差，m。 z h （）水泵接合器的設置 水泵結合器數(shù)量：（1015）20.8（1015）2 個 由計算可知，應為室內(nèi)消火栓系統(tǒng)設置2 個水泵接合器，每個水泵接合器用 dn175mm 的鍍鋅鋼管接至室內(nèi)消火栓管網(wǎng)上。 第四章第四章 自動噴水滅火系統(tǒng)自動噴水滅火系統(tǒng) 4.14.1 設計依據(jù)設計依據(jù) 在進行自動噴水滅火系統(tǒng)設計時，除了參照第一章設計依據(jù)外，在選擇系 統(tǒng)設備和水利計算是還參考了下列規(guī)范： （1）gb5135-85， 自動噴水滅火系統(tǒng)灑水噴頭的性能要求和試驗方法 ； （2）gb5136-86， 自動噴水滅火系統(tǒng)產(chǎn)品系列型譜和型號編制方法 ； （3）gb50261-96， 自動噴水滅火系統(tǒng)

36、施工及驗收規(guī)范 ； （4）ga32-92， 自動噴水滅火系統(tǒng)水流指示器的性能要求和試驗方法 ； （5）ga33-92， 自動噴水滅火系統(tǒng)水霧噴頭的性能要求和實驗方法 。 4.24.2 濕式自動噴水滅火系統(tǒng)的組成及工作原理濕式自動噴水滅火系統(tǒng)的組成及工作原理 濕式自動噴水滅火系統(tǒng)，其基本組成包括水源、加壓設施、穩(wěn)壓設施、報 警閥組、管網(wǎng)及閉式噴頭等部分，該系統(tǒng)在報警閥的上下管道中始終充滿著壓 力水，故稱為濕式噴水滅火系統(tǒng)或濕管系統(tǒng)。其工作原理為：火災發(fā)生時，火 焰或高溫氣流使閉式噴頭的熱敏感元件動作，噴頭開啟，噴水滅火。此時，管 網(wǎng)中的水由靜止變?yōu)榱鲃?，水流使水流指示器動作送出電信號，在報警控?/p>

37、器 上指示某一區(qū)域已在噴水。由于噴水開啟泄壓，在壓力差的作用下，原來處于 關閉狀態(tài)的濕式報警閥就自動開啟。壓力水通過濕式報警閥，流向滅火管網(wǎng)， 同時打開通向水力警鈴的通道，水流沖擊水力警鈴發(fā)出聲響報警信號。消防控 制中心根據(jù)水流指示器或壓力開關的報警信號，自動啟動消防水泵向系統(tǒng)加壓 供水，達到持續(xù)自動噴水滅火的目的。 樓層區(qū)域報警盤 消防控制中心 信息傳達線 末端試驗閥 試驗閥 消防水泵啟動 向系統(tǒng)供水，噴頭出水滅火 壓力開關動作 濕式報警閥開啟 水流指示器動作 水力警鈴報警 傳達指令 動作線 試驗動作 發(fā)生火災 噴頭動作噴水 4.34.3 管道布置管道布置 1管網(wǎng)的布置 管道布置應根據(jù)噴頭的

38、布置情況和數(shù)量可布置成如圖 4-1 所示的幾種形式。 每側(cè)（根）配水支管最多允許安裝的噴頭個數(shù)，對輕危險和中危險級系統(tǒng)，不 超過 8 個，同時在吊頂上下安裝噴頭的配水支管，上下側(cè)均不應超過 8 只；對 嚴重危險級和倉庫危險級不超過 6 個，以防止配水支管管徑過大，噴頭出水量 不均衡和系統(tǒng)中壓力過高。由于管道因銹蝕等因素引起過水面縮小，要求配水 支管最小管徑不小于。25mm 圖 4-1 管網(wǎng)布置形式 1立管；2配水干關；3配水支管 圖 4-2 濕式自動噴水系統(tǒng)原理圖 自動噴水滅火系統(tǒng)管網(wǎng)內(nèi)的工作壓力不應大于 1.2mpa。水源的要求與消火 栓給水系統(tǒng)的相同。來自消防水箱的初期滅火用水必需經(jīng)過輸水

39、管接至報警閥 前。 自動噴水滅火系統(tǒng)應設消防水泵結合器，一般不宜少于兩個，每個按 1015l/s 計算。 2管道的直徑 管道的直徑應經(jīng)水力計算確定，但為了保證系統(tǒng)的可靠性和盡量均衡系統(tǒng) 的水力性能，輕危險級、中危險級場所中各種直徑配水支管、配水管控制的標 準噴頭數(shù)，不應超過表 4-2 的規(guī)定。 為了控制小管徑管道的水頭損失和防止雜物堵塞管道，短立管及末端試水 裝置的連接管最小直徑不小于 25mm。 表4-2 輕、中危險級場所中配水支管、配水管控制的標準噴頭數(shù) 控制的標準噴頭數(shù)/ 只 控制的標準噴頭數(shù)/只公稱管 dn/mm 輕危險級中危險級 公稱管徑 dn/mm 輕危險級中危險級 2511651

40、812 3233804832 4054100 64 50108 4.34.3 系統(tǒng)供水系統(tǒng)供水 1消防水箱 采用臨時高壓給水系統(tǒng)的自動噴水系統(tǒng)，應設置高位消防水箱。高位消防 水箱的消防儲水量應按 10min 室內(nèi)消防用水量計算，但不可超過 18m3（嚴重危 險級除外） 。并聯(lián)給水方式的分區(qū)消防水箱容量應與高位消防水箱相同。 高位消防水箱的設置高度應保證最不利點噴頭靜水壓力。最不利點噴頭靜 水壓力不應低于 0.1mpa。當高位消防水箱不能滿足靜壓要求，應設增壓穩(wěn)壓設 施。 2水泵 閉式系統(tǒng)應設獨立的供水泵，并應按一運一備或二運一備的比例設置備用 消防水泵。系統(tǒng)供水泵應采用自灌式吸水方式，每組消防

41、水泵的吸水管不應少 于兩條，當其中一條損壞或檢修時，其余吸水管仍能通過全部水量。 3水泵接合器 自動噴水滅火系統(tǒng)應設置水泵接合器，其數(shù)量應按室內(nèi)消防用水量經(jīng)計算 確定，每個水泵接合器的流量應按 1015l/s 計算。 當水泵接合器的供水能力不能滿足最不利點處作用面積的流量和壓力要求 時，應在當?shù)叵儡嚬┧芰咏鼧O限的部位，設置接力供水設施。接力供水 設施由接力水箱和固定的電力泵或柴油機泵、手抬泵接力泵，以及水泵接合器 或其他形式的接口組成。水泵接合器應設在便于同消防車連接的地方，其周圍 1540m 內(nèi)應設消火栓或消防水池。 4.44.4 系統(tǒng)水力計算系統(tǒng)水力計算 自動噴水滅火系統(tǒng)的水力計算是

42、自動噴水滅火系統(tǒng)的靈魂，不但涉及系統(tǒng) 的經(jīng)濟性，而且還涉及系統(tǒng)的可靠性。閉式自動噴水滅火系統(tǒng)水利計算的目的 在于確定管網(wǎng)管段管徑、計算管網(wǎng)所需的供水壓力、確定高位水箱的設置高度 和選擇消防水泵。 自動噴水滅火系統(tǒng)的水力計算目前有兩種方法，一是估算法，按規(guī)范給定 流量和壓力，基本無需計算；二是水力計算法，通過逐點計算的流量和管道水 頭損失，來確定系統(tǒng)設計流量和壓力。 目前水力計算的方法有兩種，一種是最不利作用面積內(nèi)第一個噴頭的計算 壓力取大家認同值 0.10mpa，另一種是最不利作用面積內(nèi)第一個噴頭的壓力應 經(jīng)過計算確定。第二種方法計算的壓力和流量比較準確，而第一種方法計算有 一定的誤差。但第一

43、種方法計算比較簡單，因此，在實際工程中常被采用。在 下面的水利計算中將采用第一種方法。 4.4.1 設計技術參數(shù)設計技術參數(shù) 根據(jù)該高層辦公樓的建筑危險等級（中度危險級級）以及設計規(guī)范要求， 其設計參數(shù)可參照表 4-3。根據(jù)新規(guī)范的條文，建筑內(nèi)設有不同類型的系統(tǒng)或有 不同危險等級的場所時，系統(tǒng)的設計流量，應按其設計流量的最大值確定。 表 4-3 民用建筑和工業(yè)廠房的系統(tǒng)設計基本參數(shù) 火災危險等級 噴水強度 （l/min.m2） 作用面積 （m2） 噴頭工作壓力 （mpa） 輕危險等級4 i 級6中危險等 級ii 級8 160 i 級12嚴重危險 級ii 級16 260 0.10 注：系統(tǒng)最不利

44、點處噴頭的工作壓力，不應低于 0.05mpa 4.4.2 噴頭的布置噴頭的布置 根據(jù)規(guī)范和實際的結合，該建筑的噴頭布置見自動噴水滅火系統(tǒng)平面圖所 示。噴頭按矩形布置，矩形的長邊長小于 4m，噴頭與邊墻的距離不應超過設計 范中要求的 1.8m，但也不應小于 0.5m。噴頭的水平間距在滿足規(guī)范的要求情況 下根據(jù)建筑物內(nèi)部布局情況一般為 3.0m，不大于 3.6m。 4.4.3 管徑的選擇管徑的選擇 自動噴水滅火系統(tǒng)中管道的管徑應按設計流量及流速設計計算確定。管道 中的最大流速不宜超過 5m/s，而對于某些配水支管，可以采用縮小管徑、增大 沿程水頭損失以達到減壓的目的時，管中流速允許超過 5m/s，

45、但也不能超過 10m/s。 自動噴水滅火系統(tǒng)中管道的管徑也可根據(jù)作用面積內(nèi)噴頭開放的個數(shù)來初 步確定，如表 4-4。在不同的噴水強度要求下，可調(diào)整噴頭的間距來滿足噴水強 度的不同要求。 表4-4 中危險級場所中配水支管、配水管控制的標準噴頭數(shù) 管徑（mm） 25 3240506580100 安裝噴頭個數(shù)（個） 1348123264 4.54.5 自動噴水滅火系統(tǒng)管網(wǎng)水力設計計算過程自動噴水滅火系統(tǒng)管網(wǎng)水力設計計算過程 本次課程設計中的教學樓采用的是濕式自動噴水滅火系統(tǒng)。其自動噴水滅 火系統(tǒng)的管道布置平面圖及立面圖如下： 圖 4-3 教學樓 2 層自動噴水系統(tǒng)管道布置平面圖 注：由于教學樓 4

46、層布置一樣，所以只給出 2 層的自動噴水系統(tǒng)管道布置平面 圖。 圖 4-4 教學樓自動噴水系統(tǒng)管道布置立面圖 4.5.1 確定設計作用面積確定設計作用面積 1 設計作用面積的大小 設計作用面積是指一次火災中按噴水強度保護的最大面積。 設計時作用面積的選取應按建筑物的火災危險等級來選取，各危險等級的 數(shù)據(jù)如表 1 所示： 表 1 自動噴水滅火系統(tǒng)設計的基本數(shù)據(jù)和計算用水量 建筑物的危險等級設計噴水度 /minm2 作用面積 /m2 噴頭工作壓力 /mpa 計算用水量 /(l/s) 級 122600.152 嚴重 危險度級 162600.169 級 61600.116 中危 險度級 81600.1

47、21 輕度危險 41600.111 本次設計所選取的教學樓屬于輕度危險的建筑物，由表 1 可得，該教學樓 的設計噴水強度為 4l/（） ，噴頭的作用面積為 160，噴頭的工作壓 2 mmin 2 m 力為 0.1mpa，計算用水量為 11l/s。 2 設計作用面積的形狀 在火災發(fā)生時，火勢由火源點呈輻射狀向四周蔓延，只有處于著火區(qū)域上 方的噴頭才能有效地阻止火勢蔓延，撲滅火災。因此在設計面積形狀選擇上， 我們通常采用正方形布置、長方形以及菱形等幾種情況。 正方形布置：支管的間距和噴頭的間距均相等。 l = a 式中：l正方形布置時設計作用面積的邊長，m a設計作用面積，m2 長方形布置：支管的

48、間距和噴頭的間距不相等。 l = 1.2 a 式中：l正方形布置時設計作用面積的邊長，m a設計作用面積，m2 根據(jù)教學樓的的構造和面積幾何形狀，我們可以得出，本教學樓的支管間 距和噴頭間距不相等，所以設計面積形狀采用的是長方形布置。按照長方形布 置時設計作用面積由上表得 a=160，所以邊長 l=1.2=15.18m。 2 m160 3 每個噴頭的噴水量計算 q = k p10 式中：q每個噴頭的噴水量 ，l/min p噴頭處的工作壓力 ，mpa k流量特性系數(shù)（見表 4-5） 表 4-5 流量特性系數(shù) 噴頭公稱直徑（mm） k 1057 1580 20115 對于此教學樓，我們采用的噴頭公

49、稱直徑為 15mm，所以其流量特性系數(shù)為 80，噴頭處的噴水壓力為 0.1mpa，所以每個噴頭的噴水 q=80l/min。1 . 01080 4 每個噴頭的保護面積的計算 ； u01 4/4qqa 式中：每個噴頭的保護面積，m2 1 a 最不利點噴頭噴水量，l/min 0 q 設計噴水強度，l/(min m2) u q 該教學樓最不利點噴頭的噴水壓力為 0.1mpa 時的噴水量，為 80l/min，噴 頭的設計噴水強度為 4l/(min m2)，所以每個噴頭的保護面積為=20 44 804 1 a m2。 6 根據(jù)噴頭布置方式確定噴頭布置間距 正方形布置： s= 1a 式中：s噴頭呈正方形布置

50、時的邊長，m 長方形布置： s1.2=1.2=5.3m 1a 20 式中：s噴頭呈長方形布置時長邊的邊長，m 因為噴頭布置間距 s5.3，噴頭布置間距為取 3.6 m。 7 自動噴水滅火系統(tǒng)的噴頭控制數(shù)量 一個系統(tǒng)的報警閥門后控制的噴頭數(shù)應有所限制，如表 4-6 表 4-6 系統(tǒng)噴頭限制數(shù)量表 限制噴頭數(shù)/個 干式系統(tǒng) 濕式系統(tǒng)預作用系統(tǒng) 有排氣裝置無排氣裝置 800800500250 對于教學樓所采用的濕式自動噴水系統(tǒng)，該系統(tǒng)的限制噴頭數(shù)應采用表上 的 800 個。 4 4 .6.6 管段水力計算管段水力計算 4.6.1 管徑的估算管徑的估算 由于工程實際中所采用的管材質(zhì)量以及施工單位存在差

51、異，在工程設計中 通常要求管道內(nèi)的水流速度不超過 5m/s、配水管的入口壓力不應大于 0.40mpa。根據(jù)這個標準再結合工程實踐，通常在設計中為簡化計算，在對系統(tǒng) 進行計算前，根據(jù)經(jīng)驗按照不同管徑配水管上最多允許安裝的噴頭數(shù)（見表 4- 7） ，對管徑進行估算： 表 4-7 一般場所噴灑管網(wǎng)管徑的初步確定 管徑 /mm 253240507080100 最多噴頭數(shù) /個 134 5891213323364 根據(jù)表 4-7，從圖 3 教學樓的管道布置平面圖，我們可以看到該教學樓的 最大管徑為 100mm，所以噴頭應采用 33-64 個。 4.6.2 對管道水流速度的校核對管道水流速度的校核 流速表達公式： psp qkv 式中，為流速，m/s；為流速系數(shù)，m/l； 為流量，l/s。 p v s k p q 表 4-8 流速系數(shù)表（單位：m/l） kc 管徑/mm管材 1520253240507080100125150200250 鋼管 鑄鐵 管流 5.853.0 15 1.8 83 1.0