消防給水系統(tǒng)設計計算說明書

1、一、工程概況錦怡酒店位于重慶市大楊石組團九龍鎮(zhèn)，楊家坪城市核心商業(yè)區(qū)， 該建筑屬餐飲、辦公、酒店類建筑，分1#樓和 2#樓， 1#樓為酒店，共十七層， 2#樓為辦公樓，共 20 層。地下三層為設備層、車庫，地下二層車庫，地下一層為酒店配套的餐飲等。 1#樓一層為大堂，二層至四層為咖啡、餐飲等，五層以上為客房；2#樓一層以上均為辦公。建筑絕對標高74.55m。二、設計范圍根據(jù)設計任務書要求，主要針對該建筑室內(nèi)消火栓系統(tǒng)進行設計。三、設計依據(jù)1.建設單位提供的地形圖，選址位置；2.建筑專業(yè)圖紙；3.建筑設計防火規(guī)范 GB50016-2006；4.高層民用建筑設計防火規(guī)范GB50045-95 (20

2、05 年版 )；5.汽車庫、修車庫、停車場設計防火規(guī)范GB50067-976.建筑給水排水設計手冊（第 2 冊 建筑給水排水第二版）7.中國消防工程手冊蔣永琨主編8.國家強制執(zhí)行的標準，法規(guī)及有關規(guī)定四、設計內(nèi)容4.1 設計方案本建筑為一類高層建筑，耐火等級為一級，市政給水壓力為0.35MPa，不能滿足高層建筑防火給水所需壓力，所以本系統(tǒng)采用臨時高壓消防給水系統(tǒng)，著火前 10min 滅火是由水箱供水，以后供水是由地下室的消防水泵從消底層貯水池抽水加壓供水。方案一：分區(qū)消防給水給水系統(tǒng)1#樓-38 層為低區(qū)消火栓系統(tǒng)， 917 層為高區(qū)消火栓系統(tǒng)； 2#樓 -310樓為低區(qū)火栓系統(tǒng)， 1120

3、層為高區(qū)消火栓系統(tǒng)。方案二：不分區(qū)消防給水系統(tǒng)不進行分區(qū)，直接由消防水泵供給整個建筑消火栓系統(tǒng)。消防分區(qū)能更好利用市政給水壓力， 減小泵的負荷， 更加節(jié)能。消火栓出口壓力得到較好控制。但本建筑高度 74.55m（不算塔樓），最底層所承受靜壓力不大于 1.00MPa，根據(jù)規(guī)范可不分區(qū)，但底部幾層消火栓出口壓力可能超過 0.5MPa，所以要采取減壓措施。綜上，整個消火栓系統(tǒng)由消防泵、消防管網(wǎng)、減壓設備、消防栓、水泵接合器、底層貯水池和屋頂水箱組成。4.2 消防設備及附件設計4.2.1 消火栓（ 1）消火栓充實水柱長度確定根據(jù)建筑設計防火規(guī)范 GB 500162006（下文簡稱低規(guī)）第 8.4.3

4、條規(guī)定，水槍的充實水柱應經(jīng)計算確定，甲、乙類廠房、層數(shù)超過 6 層的公共建筑和層數(shù)超過 4 層的廠房（倉庫），不應小于 10m；故本建筑的充實水柱長度不應小于 10m，即 Sk 0 10m。本設計取充實水柱長度 12m。（ 2）消火栓保護半徑的確定消火栓保護半徑按下式計算：RLdLs式中 R 消火栓保護半徑， m；Ld 水帶有效長度，考慮水帶的轉彎，取折減系數(shù)為0.8；L s 水槍充實長度在平面上的投影長度，水槍高度1.1m，噴射高度2.1m， LS1222.1211.8m 。代入數(shù)據(jù)得， R LdLs=0.8 25+11.8=31.8m，即保護半徑為31.8m，。（ 3）消火栓間距的確定室內(nèi)

5、按一排消火栓布置，且應保證兩支水槍充實水柱同時到達室內(nèi)任何部位，消火栓間距按下式計算：SR2b2式中S 兩股水柱時的消火栓間距，m；R 消火栓保護半徑， m；b 消火栓最大保護高度，取10.85m。代入數(shù)據(jù)得：S R2 b2 = 31.82 - 10.852 =29.9 m（ 4）水槍造成 12m 充實水柱所需壓力采用同種規(guī)格的消火栓，充實水柱長度Sk0 =12m,水槍噴口直徑df =19mm,水帶長度L d=25m，采用直徑 d=65mm 襯膠水帶。水槍噴嘴處出水壓力按下式計算：10f SkH qf Sk1式中f 實驗系數(shù)，與充實水柱長度有關，f 1.19 80(0.01SK ) 4 ；實驗

6、系數(shù)，與水槍噴嘴口徑有關；Sk 水槍充實水柱長度， m；H q 水槍噴嘴處造成一定長度的充實水柱所需的壓力，kPa；查表得f =1.30， =0.0097，代入（ 2）式中得：10f SK=-10 1.2 12 =167.38kPa =16.74 mH2OH q =- 11f SK0.0097 1.212（5）水槍噴嘴射流量出水量按下式計算：qxhBH q式中qxh 水槍射流量， L/s；B 水槍水流特性系數(shù)，與水槍噴嘴口徑有關，df =19mm 時，取 1.577；將 H q =16.74 mH2O，B=1.577 代入（ 3）式得：qxh =BH q =1.577 16.74 = 5.14

7、L / s規(guī)范規(guī)定每支水槍最小流量為qx =5L/s，所以當 Sk0 =12m 時，水槍出水量滿足規(guī)范要求。（6）水龍帶沿程損失本設計選用 65mm 襯膠水帶，水帶長度25m，查表得水帶阻力系數(shù) Ad =0.00172，計算水帶水頭損失；hd = Ad Ld q2xh式中hd 水帶水頭損失， kPa；Ad 水帶阻力系數(shù)；Ld 水帶長度， m；qxh 同（ 3）式。將 Ad =0.00172， Ld =20m， qxh =5.28L/s 代入（ 7）得：hd = Ad Ld q2xh = 0.00172 25 5.14 2 =1.14 mH2O（ 7）消火栓出口壓力根據(jù)下式計算最不利消火栓口壓力

8、：H xhH q hd H k式中H xh 消火栓口水壓， kPa；H q 水槍噴嘴處的壓力， kPa；hd 水帶的水頭損失， kPa；H k 消火栓栓口水頭損失， kPa，消火栓局部水頭損失為H k =2 mH2O。H xhH q hdH k =16.74+1.14+2=19.88 mH O。2消火栓栓口離地面高度宜為1.10m，栓口出水方向宜向下或與設置消火栓的墻面垂直。消火栓布置在明顯的經(jīng)常有人出入而且使用方便的地方。每層任何一處著火， 必須保證兩股水流同時到達。L1 、L7 消防電梯前室各單獨設一消防立管設置一消火栓，在屋頂設置試驗消火栓一個。消火栓出口壓力過大的樓層，應該采用減壓型消

9、火栓。4.2.2 消防管道消防立管盡量設置在靠墻位置，沿井道或柱子通向上層， 橫干管在建筑吊頂中敷設4.2.3 消防管材消火栓給水管采用鍍鋅鋼管，采用焊接方式。4.2.4 水泵接合器：室內(nèi)消火栓系統(tǒng)設 3 套水泵接合器，每個水泵接合器按流量 15L/S 確定，以保證消防車接駁水泵結合器向室內(nèi)消火栓管網(wǎng)供水， 水泵接合器安裝在便于消防車使用的位置。4.2.5 消防泵房消防泵房內(nèi)設置室內(nèi)消防水泵、 室外消防水泵、 噴淋水泵，具體布置見消防泵房大樣圖。4.2.6 消防水泵：地下室設消火栓系統(tǒng)給水泵兩臺（一用一備） ，保證系統(tǒng)最不利點消火栓的壓力和用水量，屋面設穩(wěn)壓泵用以保持系統(tǒng)最不利點最低水壓要求。

10、穩(wěn)壓泵平時向管網(wǎng)提供足夠的水壓， 穩(wěn)壓泵的啟停由電接點壓力表控制， 每個消火栓箱內(nèi)設直接啟泵按鈕， 用于啟動消防水泵， 同時向消防控制室報警。五.消火栓給水系統(tǒng)水力計算5.1 消火栓管道流量計算消防立管考慮 3 股水柱作用，消防立管流量 Q=5.143=15.42L/s，采用 DN100 的立管， v=2.02m/s。整個系統(tǒng)考慮 8 股水柱， Q=5.148=41.12L/s，采用 DN150 的環(huán)管， v=2.39m/s。5.2 最不利點水力計算1）最不利點（ 0 點）消火栓壓力和出水量前面已計算出最不利點消火栓壓力和水槍實際出流量分別為：H xh 0 =19.88mH 2O ， qxh設

11、 =5.14L / s2）01 管段計算該管段供給一個消火栓，管徑取消火栓的出口管徑DN100。管中流速根據(jù)下式計算：v = 4Q2 D式中： v 管道流速， m/s；Q 管段流量， L/s；D 管道的計算內(nèi)徑， m。消火栓給水管道流速一般1.4 1.8 m/s,不宜大于 2.5m/s。代入數(shù)據(jù)得：4Q4v0- 1 =0.00514=0.65 m/s D2 23.14 0.1根據(jù)下式計算單位水頭損失：0.00107v2i =D 1.3式中： i 每米管道的水頭損失， mH20/m；v 管道流速， m/s；D 管道的計算內(nèi)徑， m。代入數(shù)據(jù)得：i0- 1= 0.00107v02- 1= 0.00

12、107 0.652=0.01 mH2O/mD01.-310.11.3根據(jù)下式計算沿程水頭損失：hi l式中：h 沿程水頭損失， mH2OL 管段長度， m；i 每米管道的水頭損失， m H2O/m代入數(shù)據(jù)得：h0- 1i0- 1 l 0- 10.01 3.3 =0.03mH2O1 點消火栓壓力為：H xh1 = H xh 0 + H 0- 1 +h0-1 =19.88 +3.3 + 0.01= 23.19mH2O3）管段 12 的計算：節(jié)點 1 壓力下消火栓 1 點的出流量計算：H xh (n 1)H kqxh( n 1)1/ BLd式中qxh (n 1) 次不利點（ n-1）處的流量， L/

13、s；H xh( n 1) 次不利點（ n-1）處的壓力， mH2O；H k 消火栓局部水頭損失，取2mH2O。Ld 水帶長度， m； 水帶阻力系數(shù)，取值0.00172；B 水槍水流特性系數(shù)，與水槍噴嘴口徑有關，df=19mm 時，取1.577。代入數(shù)據(jù)得：qxh1=H xh1- H k=23.19- 2Ld+1/ B=5.59 L/s0.0017225+1/1.577管段 12 的流量為消火栓 0和 1 的流量之和：即 q1 2 =5.14+5.59=10.73 L/s4Q4 0.01073v1- 2 =2 =2=1.37m / si1- 2 = 0.00107v12- 2 = 0.00107

14、1.372 = 0.04 mH2O/mD11-.320.11.3h1- 2 =i1- 2 ?l1- 2= 0.043.3 =0.13 mH2OH xh 2 = H xh1 +H 1- 2+h1- 2 = 23.19 +3.3 +0.13=26.622mH O4）管段 2-3 的計算：H xh 2 - H k26.62- 2qxh 2 =6.03L/sLd +1/ B0.0017225+1/1.577管段 23 的流量為消火栓0、 1 和 2 的流量之和：即 q2 3 =10.73+6.03=16.76 L/s4Q4v2 - 3 =0.0168= 2.14m / s D223.14 0.10.0

15、0107v222i2- 3=2- 30.00107 2.14D21-.33=0.11.3= 0.98 mH O/mh2- 3= i2- 3?l 2- 3 = 0.10 64.65 =6.47 mH2OH xh 3 = H xh2 + H 2- 3 +h2- 3 = 26.62 +67.65+6.77 =101.04 mH2O5） 管段 34 的計算：管道 34 只有動壓損失，靜壓、流量均無變化，故而節(jié)點4 的壓力為：H xh 4 = H xh 3 +h3- 4 =101.04 +0.012 23=101.316 mH2O；4點與3點壓力差為：HH2xh 4xh3 =101.316-101.04

16、=0.28 mH OH xh4 - H xh3 = 0.28 =0.27%H xh 3100%100%101.04因此可以忽略 3管段之間的水損，認為 3 點和 4 點的壓力近似相等。所以次不利管（ XL-2 ）計算結果與最不利立管相同，同理也可知第三根立管（XL-1 ）計算結果也與最不利管相同。計算結果詳見表 1。表 1最不利消防立管水力計算表節(jié)點起點管道流量管長管徑流速i 水力坡水頭損終點壓壓力降失力編號L/smmmm/smH2OmH2O/mmH2OmH2O0120.855.143.301000.650.010.0323.191223.1910.733.301001.370.040.142

17、6.622326.6216.7667.651002.190.106.77101.0434101.0416.76231500.970.010.23101.3245101.3233.525.21501.940.050.26101.5856101.5843.801141502.570.089.12110.75.3 消防水泵及水泵接合器的選擇5.3.1 消防流量Qb =43.80L/s5.3.2 消防揚程消防水泵揚程 H b 為：H bH1H 2H 3H 4式中H b 水泵揚程， kPa；H 1 水池最低水位至最不利消火栓位置高度所要求的靜水壓，kPa；H 2 水泵吸水管和出水管至最不利配水點計算管路

18、的總水頭損kPa；H 3 水流通過水表時的水頭損失，為0 kPa；H 4 最不利消火栓的栓口壓力，kPa。設消防水池最低水位相對標高-14.150，最不利消火栓相對標高57.800，H1 =71.95 m=719.5 kPa由表 1 計算知，沿程總水頭損失為即節(jié)點 0 至節(jié)點 6 的水頭損失之和為 16.55 mH2O，取局部水頭損失為沿程水頭損失的 20%，即局部水頭損失為 3.31mH2O。假設 6水泵吸水管之間的水頭損失為 2m。H 2 =16.25+3.31+2=21.56 mH2O=215.6 kPaH bH1H 2H 3H 4 =719.5+215.6+0+208.5=1142.6 kPa=114.26 mH2O水泵揚程取 114.26mH2O。5.3.3 消防水泵選型根據(jù)水泵流量和揚程選擇上海熊貓集團FLGR125-315A 型水泵兩臺（一用一備），水泵具體參數(shù)如下：型號流量（L/s）揚程（ m）功率（ kW ）重量（ kg）長（ mm ）寬（ mm ）高（ mm）FLGR125-315A41.750117110757108008001