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2011届毕业设计(论文)题目某酒店消防水系统设计专业消防工程班级消防1101姓名王节指导老师周平起讫日期
2015.05~
2015.062015年6月七层酒店酒店消防水系统设计摘要随着现代经济发展,宾馆酒店在生活中变得常见普遍宾馆酒店类建筑人员流动性大,室内装修可燃物多,火灾隐患多等特点决定了这类场所对消防系统要求很高本课题针对某酒店进行消防水系统在这次设计中,工程为七层酒店商用低层建筑,该酒店无地下层,地上共七层,一层为酒店大厅,二层为餐厅和娱乐场所,三到七层为客房根据相关设计规范要求该建筑为二类建筑,危险级别为轻危险级酒店内设置室内消火栓,设计流量为15L/s自动喷水灭火系统采用闭式湿式自动喷水灭火系统,设计流量为30L/s,喷头选取68℃闭式吊顶型玻璃球喷头,设计扬程为100mH2O本次设计主要是基于室内消火栓系统和水喷淋系统的设计,包括基本分类,组成部分,设计原则,然后详细介绍主要设计流程和计算参数,最后根据所设计的水系统进行设计总结关键词酒店消火栓系统自动喷水灭火系统Designoffirewatersystemonseven-storyhotelABSTRACTHotelsappeartobemoreandmorecommoninourliveswiththeincreasingdevelopmentofmoderneconomyaccompaniedbyahighdemandinfireextinguishingsystemduetothetremendousmobilityofitsfacultylargeamountofinflammablematerialsininteriordecorationhighlyfirerisksandsoon.Theprojectinthisdesignisaseven-floorcommerciallow-risebuildingwiththesevenfloorsonthegroundexcludingthosesublevels.Thefirstflooristhelobbyofthehotelthesecondflooristherestaurantandentertainmentplacesandtheotherfloorsareguestrooms.ItwasrequiredtobetheTypeTwobuildingaccordingtothosedevisingrulewithslightlevelofdangers.Therewouldbefirehydrantof15L/sindoors.Whilethesprinklersystemisinclosedwetsystemwhichisof30L/sflow.Anditssprayerisclosedhungin68℃withitsliftof100mH2O.Thisdesignbasedonfireextinguishingsystemandsprinklersystemincludesitsfundamentalclassificationscomponentsdesignprinciplesandthendescribesitsmaindesignproceduresandcalculatingparametersfinallycometotheoverallfireextinguishingbudgetsofwatersupplysystem.Keywords:hotel;fireextinguishingsystem;sprinklersystem.目录TOC\*MERGEFORMAT摘要IABSTRACTII第1章概述
11.1研究背景
11.2消防给水系统概况
21.3设计内容
21.
3.1设计规范
21.
3.2法律规范
21.
3.3工程概况
31.
3.4消火栓系统设计内容
41.
3.5自动喷水灭火系统设计内容4第2章消防水系统
52.1消火栓给水系统
52.
1.1室外消火栓
52.
1.2室内消火栓
72.
1.3消火栓系统设置范围
102.2自动喷水灭火系统11第3章消火栓系统设计
153.1消防用水量
153.2室外消火栓的设计
163.
2.1室外消火栓的数量
163.
2.2室外消火栓的布置要求
163.3室内消火栓的设计
163.
3.1室内消火栓、水枪、水带型号的选定
163.
3.2充实水柱的计算
173.
3.3消火栓间距及保护半径
183.
3.4消火栓栓口处所需压力
193.
3.5给水管网管径和水头损失
213.
3.6消防水泵
233.
3.7消防水箱
243.
3.8消防水池25第4章自动喷水灭火系统设计
264.1确定火灾危险等级
264.2系统选型
274.3确定设计参数
274.4喷头的选择与布置
294.
4.1喷头的选择
294.
4.2喷头的布置
294.5系统流量计算
314.6校核喷水强度
314.7管道水力计算
324.
7.1管道的沿程水头损失
324.
7.2管道局部水头损失
324.
7.3沿程和局部水头损失
334.
7.4管系特性系数
344.
7.5水泵扬程或系统入水口的供水压力
344.
7.6水箱高度的确定
354.8计算流程
354.
8.1水泵供水水力计算
354.
8.2流速校核
374.
8.3水泵供水喷水强度校核
374.
8.4喷淋泵的选型
384.
8.5水泵接合器的设置及水池容积
384.
8.6水箱供水水力计算
384.
8.7水箱供水喷水强度校核
404.9喷淋系统计算小结
414.
9.1水泵
414.
9.2水箱41设计总结42参考文献43第1章概述
1.1研究背景2013年4月14日6时左右,湖北省襄阳市樊城区前进东路一景城市花园酒店发生火灾,8时50分大火被扑灭大火从二楼网吧烧起,一直蔓延到整个酒店起火的网吧位于一景城市花园酒店楼下该酒店租用的是襄铁工程公司的楼房,约于2008年开始经营,“3到5层是客房,2层可能是酒店转租给网吧的”据介绍,属当地中档消费水平,由于毗邻火车站,生意颇好一景城市花园酒店共有58间客房登记簿显示,前天晚上,这间酒店这间酒店一共开出54间房,共有67人入住 由于昨天是周日,起火时间又恰值清晨,酒店里的大部分客人都还没起床被大火惊醒后,客人纷纷起床逃生但由于火势凶猛,很多人都被浓烟和烈火围困截至4月14日14点40分,火灾共造成61人伤亡,其中14人遇难遇难者中,年纪最小的是一名5岁女孩;有几名是女大学生,年龄均在20到21岁随着现代经济的发展酒店业已成为现代经济的一项重要产业现代化星级酒店日益增多,功能和服务不断翻新这些场所一般位于闹市区,在建筑装修时追求品位高档、气派豪华,加之建筑功能复杂、社会性强、人员集中、使用设备众多因此存在的风险很大,一旦使用管理不当,极易引发事故,造成重大人员伤亡和财产损失,给社会稳定和国民经济增长造成严重影响酒店的火灾危险源主要有
(1)装修装饰材料,目前酒店从普通单一型向豪华综合型转变酒店在设备设施、装修方面的要求均有提高,亦增加了可燃易燃物品的火灾载荷
(2)建筑电气火灾,包括电气系统设计不合理;用电设备安装使用维修不当,使用不合格的电气产品或超负荷用电;使用加热设备后忘记切断电源;线路连接不良等
(3)酒店消防设施不符合规定情况
(4)其他火灾事故,比如吸烟等明火造成的火灾和厨房火灾第1章概述
1.1研究背景2013年4月14日6时左右,湖北省襄阳市樊城区前进东路一景城市花园酒店发生火灾,8时50分大火被扑灭大火从二楼网吧烧起,一直蔓延到整个酒店起火的网吧位于一景城市花园酒店楼下该酒店租用的是襄铁工程公司的楼房,约于2008年开始经营,“3到5层是客房,2层可能是酒店转租给网吧的”据介绍,属当地中档消费水平,由于毗邻火车站,生意颇好一景城市花园酒店共有58间客房登记簿显示,前天晚上,这间酒店这间酒店一共开出54间房,共有67人入住 由于昨天是周日,起火时间又恰值清晨,酒店里的大部分客人都还没起床被大火惊醒后,客人纷纷起床逃生但由于火势凶猛,很多人都被浓烟和烈火围困截至4月14日14点40分,火灾共造成61人伤亡,其中14人遇难遇难者中,年纪最小的是一名5岁女孩;有几名是女大学生,年龄均在20到21岁随着现代经济的发展酒店业已成为现代经济的一项重要产业现代化星级酒店日益增多,功能和服务不断翻新这些场所一般位于闹市区,在建筑装修时追求品位高档、气派豪华,加之建筑功能复杂、社会性强、人员集中、使用设备众多因此存在的风险很大,一旦使用管理不当,极易引发事故,造成重大人员伤亡和财产损失,给社会稳定和国民经济增长造成严重影响酒店的火灾危险源主要有
(1)装修装饰材料,目前酒店从普通单一型向豪华综合型转变酒店在设备设施、装修方面的要求均有提高,亦增加了可燃易燃物品的火灾载荷
(2)建筑电气火灾,包括电气系统设计不合理;用电设备安装使用维修不当,使用不合格的电气产品或超负荷用电;使用加热设备后忘记切断电源;线路连接不良等
(3)酒店消防设施不符合规定情况
(4)其他火灾事故,比如吸烟等明火造成的火灾和厨房火灾
1.2消防给水系统概况在众多的灭火剂中,水是最廉价的,而且以水为灭火剂的消防设备使用方便,灭火效果好,器材简单消防用水可以取之于人工水源,如消火栓、人工消防水池;也可以取之于天然水源,如地表水或地下水因此建筑消防给水系统一直是国内外建筑消防灭火的主要设施消防给水系统主要是指消火栓给水系统和自动喷水灭火系统其中,消火栓给水系统又分为室外消火栓给水系统和室内消火栓给水系统室外消火栓顾名思义就是在出现火灾时消防部门用于取水灭火的一种装置,室外消火栓对于城市消防安全起到了重要的作用,是市政消防给水管网上的取水灭火设施,其主要作用是为消防车提供水源,保证火场的消防供水而室内消火栓是室内管网向火场供水的,带有阀门的接口、为工厂、仓库、高层建筑、公共建筑及船舶等室内固定消防设施,通常安装在消火栓箱内,与消防水带和水枪等器材配套使用长期以来,国内多层民用建筑的室内消防灭火设施都是以室内消火栓系统为主自动喷水灭火系统,就是在火灾发生情况下,通过报警装置能自动启动喷头洒水灭火,以保障人身和财产安全的一种控火、灭火系统它是世界上公认的最为有效的自救灭火设施,应用最广泛,用量最大,且具有安全可靠,经济实用,灭火成功率高等优点据资料统计美国在发生的81428次火灾中,灭控率达
96.2%;澳大利亚和新西兰,在发生的5734次火灾中灭控火率高达
99.8%自动喷水灭火系统在我国应用已经有几十年的历史,随着我国经济的不断发展,自动喷水灭火系统的生产和应用研究也得到很大程度的发展
1.3设计内容
1.
3.1设计规范
[1]GB50016-2006,《建筑设计防火规范》(以下简称《建规》)
[2]GB50015-2003,《建筑给水排水设计规范》
[3]GB50084-2001(2005年版),《自动喷水灭火系统设计规范》(以下简称《喷规》)
1.
3.2法律规范
[1]《中华人民共和国消防法》2009年5月1日施行
1.
3.3工程概况设计主要是对七层酒店进行消防水系统设计该酒店共七层,无地下层一层楼层高为
4.2m,二至七层楼层高为
3.0m首层为酒店大厅,二层为饮食娱乐场所,三到七层为客房酒店一至三层平面面积约1150m2,四至五层平面面积约
1112.5m2,六至七层面积约
978.5m2,设计主要包括两个方面消火栓系统设计和自动喷水灭火系统设计最后根据所设计的水系统进行整体消防预算耐火等级最多允许层数防火分区的最大允许建筑面积(m2)备注
一、二级9层及9层以下的居住建筑(包括设置商业服务网点的居住建筑);建筑高度小于等于
24.0m的公共建筑;建筑高度大于
24.0m的单层公共建筑;2500体育馆、剧院的观众厅,展览建筑的展厅,其防火分区最大建筑面积可适当放宽托儿所、幼儿园的儿童用房和儿童游乐厅等儿童活动场所不应超过3层或设置在四层及四层以上楼层或地下、半地下建筑内三级5层1200托儿所、幼儿园的儿童用房和儿童游乐厅等儿童活动场所、老年人建筑和医院、疗养院的住院部分不应该超过2层或设置在三层及三层以上楼层或地下、半地下建筑(室)内商店、学校、电影院、剧院、礼堂、食堂、菜市场不应超过2层或设置在三层及三层以上楼层四级2层600学校、食堂、菜市场、托儿所、幼儿园、老年人建筑、医院等不应设置在二层地下、半地下建筑(室)500/表1-1民用建筑的耐火等级、最多允许层数和防火分区最大允许建筑面积《建规》
5.
1.7中规定,建筑高度小于等于
24.0m的公共建筑,其防火分区的最大允许建筑面积为2500m2参照表1-1中的相关规定,本建筑高度小于
24.0m,所以耐火等级为二级,允许最大的防火分区的建筑面积为2500m
21.
3.4消火栓系统设计内容
(1)系统选型根据建筑特点确定室内消防用水量,布置管网及消火栓,选用合适的消火栓型号、水带水枪型号;
(2)系统组成消火栓、水带水枪、消防水箱、消防水池(与自喷系统共用)、消防水泵、增压稳压设备、水泵接合器;
(3)系统水力计算通过设计计算,详细说明设计计算结果,包括水力计算结果、管径、水泵型号消防水池、消防水箱技术参数、是否需要减压等
1.
3.5自动喷水灭火系统设计内容
(1)系统类型及设计参数根据建筑特点选择自动喷水灭火系统的类型、相关设计参数、喷头型号、安装方式等;
(2)设计程序介绍自动喷水灭火系统的设计方法、喷头布置、水力计算方法等;
(3)系统组成喷头、报警阀组、水流指示器、末端试水装置、水泵接合器;
(4)系统水力计算通过设计计算,详细说明设计计算结果,包括水力计算结果、是否需要减压、水泵型号、消防水池、消防水箱的技术参数等第2章消防水系统
2.1消火栓给水系统以水作为灭火剂的消防给水系统,按灭火设施可分为消火栓系统和自动灭火系统根据消火栓给水系统的服务对象不同,可分为城市消火栓给水系统、建筑室外消火栓给水系统和建筑室内消火栓给水系统;根据消火栓给水系统加压方式不同还可分为常高压消火栓给水系统、临时高压消火栓给水系统和低压消火栓给水系统;根据生活、生产和消防是否合用,又分为生活、生产和消火栓合用系统及生活、生产和消火栓分设系统这里着重介绍建筑室外消火栓和室内消火栓系统
2.
1.1室外消火栓室外消火栓是设置在建筑物外面消防给水管网上的供水设施,主要供消防车从市政给水管网或室外消防给水管网取水实施灭火,也可以直接连接水带、水枪出水灭火是扑救火灾的重要消防设施之一市政消火栓对于城市消防安全起到了重要的作用是市政消防给水管网上的取水灭火设施其主要作用是为消防车提供水源保证火场消防供水在一定意义上说是城市的保护神也是城市文明程度的重要标志之一当然整齐规范的市政消火栓也是城市一道美丽的风景线室外消火栓系统按供水对象可分为生产、生活、消防合用或独立给水系统,按供水压力可分为低压、高压和临时高压消防给水系统,按管网平面布置形式分为枝状管网和环状管网消火栓系统室外消火栓给水系统的消防水源有天然水源,市政管网,消防水池
1.室外消火栓的分类
(1)按设置条件,室外消火栓分为地上式消火栓和地下式消火栓地上式消火栓大部分露出地面,具有目标明显、易于寻找、出水操作方便等特点,适用于气温较高地区但地上消火栓容易冻结、易损坏,在有些场合妨碍交通,容易影响市容在我国南方地区宜采用地上消火栓地上消火栓是由本体、进水弯管、阀塞、出水口和排水口组成,本体应有1个直径为100mm和2个直径为65mm的栓口目前地上消火栓有两种型号,一种是SS100,另一种是SS150主要性能参数见表2-1型号公称直径(mm)进水口径(mm)出水口径(mm)公称压力(Pa)外形尺寸长×宽×高(mm×mm×mm)质量(kg)SS100100100100/65×216×105400×340×1515135~140SS150150150150/65×216×105335×450×1590191表2-1地上式消火栓主要性能参数地下消火栓设置在消火栓井内,具有不易冻结、不易损坏、便利交通等优点,适应于北方寒冷地区使用地下式消火栓应有直径为100mm和65mm的栓口各1个但地下消火栓操作不便,特别是在下雨天、下雪天和夜间,因此,要求在地下消火栓旁设置明显标志地下式消火栓是由弯头、排水口、阀塞、丝杆、丝杆螺母、出水口等组成目前地下消火栓有三种型号,分别为SX
65、SX100和SX65-10
(2)按压力分,室外消火栓分为低压消火栓和高压消火栓设置在室外低压消防给水系统管网上的消火栓,称为低压消火栓低压消火栓供消防车取水灭火使用;设置在室外高压消火栓或临时高压消防给水系统管网上的消火栓,称为高压消火栓其技术要求见表2-2序号名称流量/(L/s)水枪支数保护半径/m布置间距/m安装要求1低压消火栓10–152支150120给排水标图有关图纸2高压消火栓5–
6.51支10060——表2-2室外消火栓技术要求注
①流量按充实水柱长度为10~15m,水枪喷嘴按19mm考虑;
②低压消火栓保护半径按消防车最大供水距离180m,留给水枪手10m机动水带水带地面铺设系数按
0.9计,则保护半径为153m,按150m计;
③室外高压消火栓采用6条65mm水带干线,消防车最大供水距离120m,留给水枪手10m机动水带,水带地面铺设系数按
0.9计,则保护半径为99m,按100m计;
④在城市消火栓的保护半径150m以内,消防用水量不超过15L/s,可不再设室外消火栓
2.室外消火栓的布置原则《建规》
8.
2.8中规定,室外消火栓的布置应符合下列规定
(1)室外消火栓应沿道路设置,其间距不应大于120m当道路宽度大于60m时,宜在道路两边设置消火栓,并宜靠近十字路口消火栓距离路边不应大于2m,距离房屋外墙不宜小于5m,高层建筑距离外墙不宜大于40m
(2)甲、乙、丙类液体储罐区和液化石油气储罐区的消火栓应设置在防火堤或防护墙外距罐壁15m范围内的消火栓,不应计算在该罐可使用的数量内
(3)室外消火栓的保护半径不应大于150m;在市政消火栓保护半径150m以内,当室外消防用水量小于等于15L/s时,可不设置室外消火栓
(4)室外消火栓的数量应按其保护半径和室外消防用水量等综合计算确定,每个室外消火栓的用水量应按10~15L/s计算;与保护对象的距离在5~40m范围内的市政消火栓,可计入室外消火栓的数量内;
(5)室外消火栓宜采用地上式消火栓地上式消火栓应有1个DN150或DN100和2个DN65的栓口栓口采用室外地下式消火栓时,应有DN100和DN65的栓口1个寒冷地区设置的室外消火栓应有防冻措施
(6)停车场的室外消火栓宜沿停车场周边设置,且距离最近一排汽车不宜小于7m,距离加油站或油库不宜小于15m
(7)工艺装置区内的消火栓应设置在工艺装置的周围,其间距不宜大于60m当工艺装置区宽度大于120m时,宜在该装置区内的道路边设置消火栓
(8)建筑的室外消火栓、阀门、消防水泵接合器等设置地点应设置相应的永久性固定标识
(9)寒冷地区设置市政消火栓、室外消火栓确有困难的,可设置水鹤等为消防车加水的设施,其保护范围可根据需要确定
2.
1.2室内消火栓室内消火栓是指担负建筑物内部消防灭火任务的一种给水设施,是我国目前采用的主要室内灭火设备之一,室内消火栓是室内管网向火场供水的带有阀门的借口,室内消火栓与室内消防给水管线连接,是工厂、仓库、高层建筑、公共建筑及船舶等室内固定消防设施,通常安装在消火栓箱内,与消防水带和水枪等器材配套使用
1.室内消火栓的组成及主要设备室内消火栓给水系统一般由水源(消防水池及消防给水加压设备)、室内消火栓给水管网(给水干管、立管、横干管、支管等)、室内消火栓(普通单出口消火栓、双出口消火栓、减压稳压消火栓、特殊功能消火栓等)、系统附件(一般阀门、减压阀、泄压阀、多功能水泵控制阀、排气阀、水泵接合器、压力表等)屋顶水箱及稳压设备组成
(1)消火栓设备由消火栓、水带、水枪和有玻璃门的消火栓箱组成设置消防水泵的系统,其消火栓箱应设启动水泵的按钮水枪一般采用直流式,喷嘴口径有
13、
16、19mm喷嘴口径13mm水枪配50mm水带,16mm水枪可配50mm或65mm水带,19mm水枪配65mm水带水带有麻织、化纤之分,口径一般为直径50mm和65mm水带长度有
15、
20、25或30m四种长度确定根据水利计算后选定室内消火栓有单出口和双出口之分,均为内扣式接口的球形阀式龙头单出口消火栓直径有50mm和65mm两种,双出口消火栓直径为65mm每支水枪最小流量<
2.5L/s时可选用直径50mm消火栓,最小流量<5L/s时,宜选用65mm消火栓
(2)消防水喉这是一种重要的辅助灭火设备按其设备条件有自救式小口径消火栓和消防软管卷盘两类
(3)屋顶消火栓为了检查消火栓给水系统是否能正常运行及使建筑物免受邻近建筑物的波及,在室内设有消火栓给水系统得建筑屋顶应设一个消火栓
(4)水泵接合器连接消防车向室内消防给水系统加压供水的装置,一端有消防给水管网水平干管引出另一端设于消防车易于接近的地方
(5)消防管道建筑物内消防管道是否与其他给水系统合并或独立设置,该根据建筑物的性质和使用要求经技术、经济比较后确定
(6)消防水池适用条件用于无室外消防水源情况下,贮存火灾持续时间内的室内消防用水量设置要求室外地下或地面上、室内地下室,或与室内游泳池、水景水池兼用;应设有水位控制阀的进水管和溢水管、通气管、泄水管、出水管及水位指示器等附属装置;根据各种用水系统的供水水质要求是否一致,可将消防水池与生活或生产贮水池合用,也可单独设置
(7)消防水箱消防水箱对扑救初期火灾起着重要作用设置要求为确保其自动供水的可靠性,应采用重力自流供水方式;消防水箱宜与生活(或生产)高位水箱合用,以保持箱内贮水经常流动、防止水质变坏;水箱的安装高度应满足室内最不利点消火栓所需的水压要求,且应贮存有室内10min的消防水量
(8)消防水泵在临时高压给水系统中,灭火时消防水泵保证建筑消防给水系统内所需水压和水量消防水泵宜与其他用途的水泵一起布置在同一个水泵房内,水泵房一般设置在建筑物的底层水泵房应有直通安全出口或直通室外的通道,与消防控制室应有直接的通讯设备设有两台或多台消防泵的泵站,应有两条以上的消防泵出水管与室内管网连接
2.室内消火栓的布置原则《建规》
8.
4.3中规定,室内消火栓的布置应符合下列规定
(1)除无可燃物的设备层外,设置室内消火栓的建筑物,其各层均应设置消火栓单元式、塔式住宅的消火栓宜设置在楼梯间的首层和各层消息平台上18层及18层以下,单元式住宅和每层不超过8户且建筑面积不超过650m2的塔式住宅,当设两根消防竖管有困难时,可设一根竖管,但必须采用双阀双出口型消火栓
(2)干式消火栓系统是采用干式报警阀控制的自动消火栓系统,其报警阀后的管道充水时间不应大于5min干式消火栓竖管应在首层靠出口的部位设置便于消防车供水的快速接口和止回阀
(3)消防电梯间前室内应设置消火栓,应计入布置范围内的消火栓使用数量
(4)室内消火栓应设置在楼梯间、走道等位置明显且易于操作的部位消火栓栓口离地面或操作基面高度宜为
1.1m,其出水方向宜向下或与设置消火栓的墙面成90°角;栓口与消火栓箱内边缘的距离不应影响消防水带的连接
(5)冷库内的消火栓应设置在常温穿堂或楼梯间内
(6)室内消火栓的间距应由计算确定高层建筑、高架仓库和甲、乙类厂房中室内消火栓的间距不应大于30m;裙房与其他单、多建筑中室内消火栓的间距不应大于50m
(7)同一座建筑物内应采用统一规格的消火栓、水枪和水带每条水带的长度不应大于25m高层建筑消火栓的栓口直径应为65mm,水枪喷嘴口不应小于19mm
(8)室内消火栓的布置应保证每一防火分区同层有两支水枪的充实水柱同时达到任何部位建筑高度不大于24m且体积不大于5000m3的多层仓库,可采用一支水枪充实水柱到达室内任何部位
(9)高层厂房(仓库)和高位消防水箱静压不能满足最不利点消火栓水压要求的其他建筑,应在每个室内消火栓处设置直接启动消防水泵的按钮,并应有保护设施
(10)设有室内消火栓的建筑,应在屋顶设一个装有压力显示装置的试验和检查用消火栓,采暖地区可设在顶层出口处或水箱间内
(11)临时高压给水系统的每个消火栓处应设直接启动消防水泵的按钮,并应设有保护按钮的设施
2.
1.3消火栓系统设置范围《建规》对消火栓给水系统设置范围规定如下除符合“存有与水接触能引起燃烧爆炸的物品的建筑和室内没有生产、生活给水管道,室外消防用水取自贮水池且建筑体积小于或等于5000m3的其他建筑可不设置室内消火栓”条件外的下列建筑应设置DN65的室内消火栓
(1)建筑占地面积大于300m2的厂房(仓库)
(2)体积大于5000m3的车站、码头、机场的候车(船、机)楼、展览建筑、商店、旅馆建筑、病房楼、门诊楼、图书馆建筑等
(3)特等、甲等剧场,超过800个座位的其他等级的剧场和电影院等,超过1200个作座位的礼堂、体育馆等
(4)超过5层或体积大于10000m3的办公楼、教学楼、非住宅类居住建筑等其他民用建筑
(5)超过7层的住宅应设置室内消火栓系统,当确有困难时,可只设置干式消防竖管和不带消火栓箱的DN65的室内消火栓消防竖管的直径不应小于DN65注耐火等级为
一、二且可燃物较少的单层、多层丁、戊类厂房(仓库),耐火等级为
三、四级,且建筑体积不大于3000m3的丁类厂房和建筑体积不大于5000m3的戊类厂房(仓库),以及粮食仓库、金库,可不设置室内消火栓《高规》规定
(1)高层建筑必须设置室内、室外消火栓给水系统
(2)消防用水可由给水管网、消防水池或天然水源供给利用天然水源应确保枯水期的最低水位是的消防用水量,并应设置可靠的取水设施
(3)室内消防给水应采用高压或临时高压给水系统当室内消防用水量达到最大时,其水压应满足室内最不利点灭火设施的要求室外低压给水管道的水压,当生活、生产和消防用水量达到最大时,不应小于
0.10MPa(从室外地面算起)
2.2自动喷水灭火系统自动喷水灭火系统是指由洒水喷头、报警阀组、水流报警装置(水流指示器或压力开关)等组件以及管道、供水设施组成的自动灭火系统自动喷水灭火系统是一种在发生火灾时,能自动打开喷头喷水灭火并同时发出火警信号的消防灭火设施,系统在火灾发生后能通过各种方式自动启动,并能同时通过加压设备将水送入管网维持喷头洒水灭火一定时间该系统是当今世界是公认的最为有效、应用最广泛的自救灭火设施,具有安全可靠、经济实用、灭火成功率高等优点自动喷水灭火系统扑灭初期火灾的效率在96%以上
1.系统分类及主要特点按喷头开闭形式分类为自动喷水灭火系统分为闭式和开式自动喷水灭火系统两类闭式自动喷水灭火系统包括湿式、干式、干湿式、预作用、重复启闭预作用和自动喷水—泡沫连用灭火系统,其中前四种为主要使用喷头开式自动喷水灭火系统包括雨淋系统、水幕系统和水喷雾系统
(1)闭式自动喷水灭火系统i.湿式自动喷水灭火系统湿式自动喷水灭火系统是充满水的管道系统上安装有自动喷水闭式喷头,并至少与一个自动给水装置相连,当喷头受到来自火灾释放的热量驱动打开后,并立即喷水灭火或者是准工作状态时管道内充满有压水的自动喷水灭火系统湿式自动喷水灭火系统是世界上使用最早、应用最广泛、灭火速度快、控火率较高,系统比较简单的一种自动喷水灭火系统系统组成湿式喷水灭火系统是由闭式喷头、管道系统、湿式报警阀、报警装置和供水设施等组成特点湿式自动喷水灭火系统为喷头常闭的灭火系统,管网中充满有压水,当建筑物发生火灾,火点温度达到开启闭式喷头时,喷头出水灭火优点是结构简单,灭火迅速,效率高,施工和管理维护方便,应用范围广缺点是水渍损失大并且受到环境温度的限制,适用于室内温度为4-70℃的建筑物ii.干式自动喷水灭火系统干式自动喷水灭火系统是干事报警阀后充满有压空气或氮气的管道系统上安装有自动喷水闭式喷头,当喷头受到来自火灾释放的热量作用打开后,喷头首先喷射管道中的气体,排除气体后,有压水通过管道到达喷头喷水灭火系统组成干式喷水灭火系统由闭式喷头、管道、干事报警阀组和供水设施、补气装置等组成特点为喷头常闭的灭火系统,管网中平时不充水,充有有压空气(或氮气)当建筑物发生火灾火点温度达到开启闭时喷头时,喷头开启排气、充水灭火优点是水渍损失小,对温度无特殊要求缺点是系统灭火时需要先排气,灭火动作时间长iii.预作用式自动喷水灭火系统预作用自动喷水灭火系统在准工作状态时预作用报警阀后配水管道不充水,配套设置的火灾自动报警系统自动联锁或远程控制、手动启动预作用报警阀后,配水管道充水转换为湿式自动喷水灭火系统系统组成预作用系统由火灾探测系统、闭式喷头、水流指示器、预作用阀组以及管道和供水设施组成特点为喷头常闭的灭火系统,管网中平时不充水发生火灾时,火灾探测器报警后,自动控制系统控制阀门排气、充水,由干式变为湿式系统只有当着火点温度达到开启闭式喷头时,才开始喷水灭火系统同时具备干式喷水灭火系统和湿式喷水灭火系统的特点;克服了干式喷水灭火系统控火灭火率低,湿式系统产生水渍的缺陷,可以代替干式系统提高灭火速度也可代替湿式系统,用于管道和喷头易于被损坏而产生喷水和漏水,造成严重水渍的场所;还可用于对自动喷水灭火系统安全要求较高的建筑物中
(2)开式自动喷水灭火系统i.雨淋喷水灭火系统雨淋系统是由火灾自动报警系统或传动管控制,自动开启雨淋报警阀和启动供水泵后,向开式洒水喷头供水的自动喷水灭火系统,亦称为开始系统特点为喷头常开的灭火系统,当建筑物发生火灾时,由自动控制装置打开集中控制闸门,使整个保护区域所有喷头喷水灭火,形似下雨降水优点出水量大,灭火及时雨淋喷水灭火系统适用场所火灾的水平蔓延速度快、闭式喷头的开放不能及时使喷水有效覆盖着火区域的场所或部位内部容纳物品的顶部与顶板或吊顶的净距大,发生火灾时,能驱动火灾自动报警系统,而不易迅速驱动喷头开放的场所或部位;严重Ⅱ级场所ii.水幕系统特点该系统喷头沿线状布置,发生火灾时主要起阻火、冷却、隔离作用适用场所需防火隔离的开口部位,如舞台与观众之间的隔离水帘、消防防火卷帘的冷却等iii.水喷雾灭火系统灭火原理该系统采用喷雾喷头把水粉碎成细小的水雾滴之后喷射到正在燃烧的物质表面,通过冷却、窒息以及乳化、稀释的同时作用实现灭火水雾的自身具有电绝缘性能,可安全地用于电气火灾的扑救特点是固定式自动灭火系统的一种类型,是在自动喷水灭火系统的基础上发展起来的
2.系统适用范围自动喷水灭火系统应在人员密集、不易疏散、外部增援灭火与救生较困难的性质重要或火灾危险性较大的场所中设置;是否需要设置自动喷水灭火系统,决定性的判定因素是火灾的危险性和自动扑救初期火灾的必要性,而不是建筑规模
(1)自动喷水灭火系统不适用于存在较多下列物品的场所:a.遇水发生爆炸或加速燃烧的物品;b.遇水发生剧烈化学反应或产生有毒有害物质的物品;c.洒水将导致喷溅或沸溢的液体;d.露天场所不宜采用闭式系统
(2)设计时应符合下列规定a.闭式喷头或启动系统的火灾探测器,应能有效探测初期火灾;b.湿式系统、干式系统应在开放一只喷头后自动启动,预作用系统、雨淋系统应在火灾自动报警系统报警后自动启动;c.作用面积内开放的喷头,应在规定时间内按设计选定的强度持续喷水;d.喷头洒水时,应均匀分布,且不应受阻挡第3章消火栓系统设计
3.1消防用水量建筑的全部消防用水量应为其室内、外消防用水量之和《建规》对建筑物的消防用水量做出以下规定耐火等级建筑物名称及类别建筑物体积/m3≤15001500~30003000~50005000~2000020000~50000>50000
一、二级厂房甲、乙类101520253035丙类101520253040丁、戊类101010151520仓库甲、乙类15152525——丙类151525253545丁、戊类101010151520民用建筑101520202530表3-1多层民用建筑物和工业建筑的室外消火栓用水量(L/s)建筑物名称体积V消火栓用水量/L·s-1)同时使用水枪数量/支每根竖管最小流量/L·s-1)商店、旅馆等5000m3<V≤10000m31021010000m3<V≤25000m315310V>25000m320415表3-2商店、旅馆的室内消火栓用水量该七层酒店的耐火等级为二级,属于民用建筑,算得建筑物的体积大约为24300m3,所以本建筑的室外消防用水量为25L/s,室内消防用水量为15L/s并且,根据《建规》
8.
2.8条的规定,每个室外消火栓的用水量应按10~15L/s计算
3.2室外消火栓的设计
3.
2.1室外消火栓的数量根据公式(3-1)计算出室外消火栓的数量(3-1)式中n——室外消火栓数量,个;Q——建筑室外消防用水量,L/s;q——每个室外消火栓的用水量,应按10~15L/(s·个)计该建筑的室外消防用水量为25L/s,故根据计算结果,将设置2个室外低压地上式消火栓
3.
2.2室外消火栓的布置要求根据《建规》
8.
2.8,该工程室外消火栓在布置时应符合以下规定
1.室外消火栓沿消防道路均匀布置,道路宽度超过60m时,宜在道路两边设置消火栓,并宜靠近道路交叉口;沿道路一侧布置建筑物的,消火栓宜布置在有建筑物的道路一侧,以避免其他消防车在通过时碾破水带
2.距建筑物外墙不宜小于5m,以防止建筑物上部物体坠落伤害操作人员;有困难时,底层建筑物是外地上消火栓距建筑外墙距离可减少到
1.5m
3.距建筑物外墙不宜大于40m,以保证水带科扑救的有效范围
4.距路边的距离不宜大于2m,便消防车直接从事外消火栓取水
5.室外消火栓宜采用地上式,当采用地下式消火栓时,应有明显的标志
3.3室内消火栓的设计
3.
3.1室内消火栓、水枪、水带型号的选定室内消火栓一般采用直流式水枪水枪喷嘴口径有
13、
16、19mm三种喷嘴口径13mm的水枪与50mm的水带配套;喷嘴口径16mm的水枪与50mm或65mm的水带配套;喷嘴口径19mm的水枪与65mm的水带配套水枪的规格应根据消防出流量和充实水柱长度的要求确定一般情况下,当水枪最小流量不大于5L/s时,选用口径16mm水枪(个别情况下,根据流量计算也可采用口径13mm水枪);每支水枪最小流量大于5L/s时,宜选用口径19mm水枪(个别情况下,根据流量计算,也可采用口径22mm水枪)根据本建筑的实际情况消火栓口径选65mm,水枪口径为19mm,麻质水带,长度25m,消火栓栓口离地高度为
1.1m
3.
3.2充实水柱的计算为使消防水枪射出的充实水柱能射及火源和防止火焰辐射烤伤消防人员,充实水柱应有一定长度室内消火栓给水系统所具备的水压,应保证系统最不利消火栓水枪充实水柱长度
1.定义充实水柱是指由水枪喷嘴起到射流90%的水柱水量穿过直径380mm圆孔处的一段射流长度,用Hm表示(按45°计算)(3-2)式中——充实水柱的长度,m;——楼层高度,m;——水枪喷嘴离地面高度,m,一般取1m
2.规范要求建筑物类别充实水柱长度/m低层建筑一般建筑≥7甲、乙类厂房,6层以上民用建筑、4层以上厂、车房≥10高架库房和体积大于等于25000m3的商店、体育馆、影剧院、会堂、展览建筑、车站、码头、机场等建筑≥13高层建筑民用建筑高度H≥100m≥13民用建筑高度H≤100m≥10高层工业建筑≥13人防工程内≥10停车库、修车库内≥10表3-3各类建筑要求水枪充实水柱长度
3.充实水柱的确定由计算值和规范值两者比较,取两者中较大值酒店一层至七层的消火栓充实水柱计算如表3-4楼层所在楼层高度(m)消火栓设置高度(m)充实水柱的长度(m)规范要求的最小充实水柱(m)一层
4.
21.
14.3710二层
31.
12.6810三层
31.
12.6810四层
31.
12.6810五层
31.
12.6810六层
31.
12.6810七层
31.
12.6810表3-4各楼层的充实水柱计算根据规范要求,该工程充实水柱长度取12m,每个水枪流量按5L/s计算
3.
3.3消火栓间距及保护半径计算间距,应首先计算出消火栓的保护半径
1.消火栓保护半径R计算公式(3-3)式中c——水带展开时的弯曲折减系数,一般取
0.8~
0.9;——水带长度,m;h——水枪充实水柱长度,m在这里,c取
0.8,则
2.消火栓保护间距S单排消火栓两股水柱到达室内任何部位的间距(3-4)式中S——消火栓间距,m;R——消火栓保护半径,m;b——消火栓最大保护宽度,m消火栓的具体布置及系统图见图纸
3.
3.4消火栓栓口处所需压力
1.消火栓栓口处所需水压计算公式(3-5)式中——消火栓口压力,mH2O;——水枪喷嘴造成一定长度的充实水柱所需水压,mH2O;——水流通过水带的水头损失;——消火栓栓口水头损失,按2mH2O计算
2.消火栓水枪喷口所需水压(3-6)式中——与水枪喷口直径有关的系数,见表3-5;——充实水柱长度,mH2O;——实验系数,见表3-6/mm
1316190.
01650.
01240.0097表3-5系数值/mH2O
681012161.
191.
191.
201.
211.24表3-6系数值水枪喷口直径19mm,查表3-5得,=
0.0097水枪射出的充实水柱长度为12m,则查表3-6得,=
1.21根据公式(3-5)计算水枪喷口所需水压mH2O
3.水枪喷口射流量(3-7)式中——水枪喷口的射流量,L/s;——水枪喷口造成某充实水柱所需的压力,mH2O;——水流特性系数,与水枪喷口直径有关,见表3-7水枪喷口直径/mm
91316190.
0790.
3460.
7931.577表3-7特性系数B由上表查得水流特性系数B=
1.557,代入公式(3-7)得水枪喷口射流量为计算有效为简化计算,可查的技术参数如下充实水柱长度/m水枪直径/mm131619Hq/mH2Oqxh/L/sHq/mH2Oqxh/L/sHq/mH2Oqxh/L/s
68.
11.
77.
82.
57.
73.
5811.
22.
010.
72.
910.
44.
11014.
92.
314.
13.
313.
64.
51219.
12.
617.
73.
816.
95.
21423.
92.
921.
84.
220.
65.
71629.
53.
226.
54.
624.
76.2表3-8直流水枪充实水柱技术数据
4.水带水头损失计算(3-8)式中——水带沿程水头损失,mH2O;——水带长度,m;——水带阻力系数,见表3-9水带口径/mm帆布的、麻织的水带衬胶的水带
500.
015010.
00677650.
004300.00172表3-9水带阻力系数Ad值则mH2O根据表3-
7、表3-8和表3-9,代入公式(3-5)得消火栓栓口压力mH2O
3.
3.5给水管网管径和水头损失
1.管径的确定计算公式3-9其中,D水管管径,mm;Q消防用水总量,L/s;v流速,m/s;根据高层建筑室内消火栓给水系统的进水管径,应按室内消防用水量计算确定其水平干管的管径,应按所担负的消防竖管的实际流量由计算确定同时应符合,消防配水支管管径≤竖管管径≤水平干管管径≤进水管管径该工程室内消火栓总用水量取15L/s,带入公式(3-9)得所以可以确定竖管管径为100mm,水平管为125mm,进水管为150mm
2.确定最不利消火栓及最不利计算管路消火栓系统简图如下图所示图3-1消火栓系统简图则可以确定最不利消火栓为系统图中的3号消火栓,最不利计算管路为系统图中2至5管路
3.计算水头损失
(1)沿程水头损失和局部水头损失当v
1.2m/s时(3-10)当v≥
1.2m/s时(3-11)式中v——管道内的平均水流速度,m/s;——管道计算内径,m沿程水头损失(3-12)式中——管段的沿程水头损失,mH2O;l——计算管段长度,m;i——管道单位长度水头损失,mH2O/m局部水头损失一般情况下,室内给水管道中局部阻力损失不进行详细计算,宜按给水官网沿程水头损失的百分数估算对消火栓系统消防给水管网为10%
(2)水泵供水消火栓系统水力计算节点号管段号流量管径(mmD*D流速iL水头损失33-
45.
21000.
010.
6620850.
008182.
70.022085404-
510.
41000.
011.
3241690.
03743418.
20.681306505-
620.
81250.
0156251.
6949370.
04588965.
43.
001134603.704524表3-10水泵供水水力计算表
3.
3.6消防水泵
1.水泵扬程公式(3-13)式中——最不利计算管路的水头损失,mH2O;——最不利消火栓与水泵泵轴间静水压,mH2O;——最不利点消火栓栓口处所需的水压,mH2O则=×
1.1=
3.704524×
1.1=
4.07mH2O,=
20.3m,=
21.81mH2O=
4.07+
20.3+
21.81=
46.18mH2O
2.泵的选型流量Q=
20.8L/s,所以,选用泵的型号为XBD
6.3/25-125WS扬程63m,转速1450r/min,效率73%,功率30kw,汽蚀余量
3.5m选用两组该型号泵,一用一备
3.减压孔板的设置消火栓栓口的出水压力大于
0.50MPa时,消火栓处应设减压装置经计算,最底层消火栓栓口处水压小于50mH2O,所以不需要进行减压
4.水泵接合器的设置每个水泵接合器的设计流量,一般按10~15L/s计当室内消防流量小于等于20L/s时,水泵接合器设计流量为10L/s;当室内消防流量大于20L/s时,水泵接合器设计流量为15L/s水泵接合器的数量为3-14由计算可知,应为室内消火栓系统设置2个水泵接合器,每个水泵接合器用DN125mm的镀锌钢管接至室内消火栓管网上
3.
3.7消防水箱
1.水箱容积(3-15)式中——室内消防用水量,L/s;——消防水箱容积,m3则,=
0.6×15=9m
32.水箱高度(3-16)式中H——水箱与最不利点消火栓之间的几何高差,mH2O;——最不利消火栓栓口所需静水压,mH2O;h——水箱至最不利点消火栓之间管网的水头损失,mH2O低层和多层建筑设置在建筑物的最高部位则在该工程中水箱的设置高度为23m
3.增压水泵因水箱设置在顶层
0.8m高度处,为了满足水箱供水时最不利消火栓栓口的压力,还需要增设增压泵,增压泵的扬程为5m选用XBD
1.8/5-50W,扬程为18m,流量为5L/s,转速1450r/min,效率65%,功率
2.2kw,汽蚀余量
3.2m选用两组该型号泵,一用一备
3.
3.8消防水池根据高规,本建筑属于低层建筑,以自救为扑灭原则,消防水池应贮存2h的室内消防用水总量(3-17)消防水池贮存消防水量,;计算可得第4章自动喷水灭火系统设计
4.1确定火灾危险等级火灾危险等级是根据火灾荷载(由可燃物的性质、数量及分布状况决定)、室内空间条件(面积、高度)、人员密集程度、采用自喷系统扑救初期火灾的难易程度,以及疏散及外部增援条件等因素划分设置的,主要划分为轻危险级、中危险级、严重危险级、仓库危险级四大类场所举例如下表所示火灾危险等级设置场所举例轻危险级建筑高度为24m及以下的旅馆、办公楼;仅在走道设置闭式系统的建筑等中危险级Ⅰ级
①高层民用建筑旅馆、办公楼、综合楼、邮政楼、金熔点新楼、指挥调度楼、广播电视楼(塔)等
②公共建筑医院、疗养院;图书馆、档案馆、展览馆;影剧院、音乐厅和礼堂及其他娱乐场所;火车站和飞机场及码头的建筑;总建筑面积小于5000m2的商场、总建筑面积小于1000m2的地下商场等
③文化遗产建筑木结构古建筑、国家文物保护单位等
④工业建筑食品、家用电器、玻璃制品等工厂的备料与生产车间等;冷藏库、钢屋架等建筑构件Ⅱ级
①民用建筑书库、舞台、汽车汽车停车场、总建筑面积5000m2及以上的商场、总建筑面积1000m2及以上的地下商场、净空高度不超过8m、物品高度不超过
3.5的自选商场等
②工业建筑棉毛麻丝及化纤的纺织、织物及制品、木材木器及胶合板、谷物加工、烟草及制品、饮用酒、皮革及制品、造纸及纸制品、制药等工厂的备料与生产车间严重危险级Ⅰ级印刷厂、酒精精品及可燃液体制品等工厂的备料与生产车间、净空高度不超过8m、物品高度不超过
3.5的自选商场等Ⅱ级易燃液体喷雾操作区域,固体易燃物品、可燃的气溶胶制品、溶剂清洗、喷涂、油漆、沥青制品等工厂的备料及生产车间,摄影棚,舞台“葡萄架”下部仓库危险级Ⅰ级食品、烟酒,木箱、纸箱包装的不燃难燃物品,仓储式商场的货架区等Ⅱ级木材、纸、皮革、谷物及制品、棉毛麻丝及制品、家用电器、电缆、B组塑料及其制品、钢塑混合材料制品、各种塑料瓶包装的不燃物品及各类物品混合储存仓库等Ⅲ级A组塑料与橡胶及其制品,沥青制品等表4-1设置场所火灾危险等级举例根据表4-1,该七层酒店为火灾危险等级为轻危险级
4.2系统选型针对本建筑的特征,本设计选择了湿式自动喷水灭火系统,原因如下《自动喷水灭火系统设计规范》明确规定,环境温度不低于4℃且不高于70℃的场所应采用湿式系统湿式喷水灭火系统的有结构简单,施工,管理方便的优点,而且灭火速度快,控火效率高,建设投资和平时的管理费比较节省,适用范围广环境温度低于4℃或高于70℃的场所应采用干式系统,干式系统的出水管网中平时无水,但充满了有压空气而且在灭火速度上要比湿式灭火系统要慢预作用系统的出水管网中平时也如此,但更优越于干式系统的是,当喷头被误打开后,不会出水,而干式系统只要喷头被打开就空气泄压接着喷水,预作用系统的出水除了喷头要打开,还要有火灾探测报警系统打开报警阀的命令,没有这一命令,水只到达报警阀的进水端,过不了阀体由此可见,要避免水渍损失的场所,最好是选用预作用系统但是,相对而言,预作用系统造价要高一些本建筑室内温度在4度以上且温度不高于70度,符合湿式系统的适用范围同时,考虑到造价,本建筑选择湿式喷水灭火系统
4.3确定设计参数自动喷水灭火系统的基本设计数据通常包括喷水强度、作用面积、喷头动作数,每只喷头保护面积、最不利点处喷头压力以及理论供水量等
1.作用面积计算公式(4-1)式中A——最不利作用面积,m2;L——最不利作用面积长边边长,m湿式、预作用式自动喷水灭火系统的作用面积见表4-2火灾危险等级净空高度/m喷水强度/(min-1·m-2作用面积/m2喷头工作压力(MPa)轻危险级≤
841600.10中危险级Ⅰ级6Ⅱ级8严重危险级Ⅰ级12260表4-2民用建筑和工业厂房的系统设计基本参数查表4-2得,最不利点喷头的工作压力为
0.10MPa;设计喷水强度为4L/(min·m2);作用面积为160m2则m短边为m在最不利层划分最不利作用面积,矩形的长边垂直于配水支管,短边平行于配水支管实际作用面积长边L=17m;短边B=
9.82m则实际作用面积为m2作用面积在最高层、最不利点处作用面积内有4根配水支管,每根配水支管上由4个喷头,作用面积内共有喷头16个
2.喷头流量计算(4-2)式中——喷头的节点流量,L/s;——喷头处水压,mH2O;——喷头流量特性系数,见表4-3当的计量单位为mH2O时,=
0.420p的计量单位kPamH2Okgf/cm2K值
0.
1330.
4201.330表4-3喷头流量特性系数值对于该多层商用住宅,我们采用的喷头公称直径为15mm,所以其流量特性系数为
0.42,喷头处的喷水压力为
0.1Mpa,所以每个喷头的喷水q==
1.
334.4喷头的选择与布置
4.
4.1喷头的选择喷头的选用,应根据被保护建筑物或场所的实际情况和要求来决定,如安装地点的几何形状、结构特点、最高环境温度、腐蚀情况、美观要求等,来合理选择喷头选择喷头时应注意下列情况有特殊要求的场合,应根据安装环境的特点,选用特殊喷头根据该建筑的结构和使用性质,本系统选取动作温度为68℃闭式吊顶型玻璃球喷头
4.
4.2喷头的布置
1.布置原则喷头的水平布置间距应根据不同的火灾危险等级及设计参数确定布置形式可采用正方形、矩形、菱形的布置方式喷头布置的一般原则是
(1)满足喷头的水力特征的布水特性的要求,喷头的布置应不超出其最大保护面积
(2)喷头布置应设在顶板或吊顶下易于接触到火灾热气流并有利于均匀喷洒水量的位置,应防止障碍物屏障热气流和破坏洒水分布
(3)喷头的布置应均匀洒水和满足设计喷水强度的要求
(4)喷头的布置应不超出其最大保护面积以及喷头最大和最小间距最大面积一般由规范或认证确定,而最小面积一般由最低工作压力和最小间距确定
2.关于直立型,下垂型喷头的布置直立型,下垂型喷头的布置,包括同一根配水支管上喷头的间距及相邻配水支管的间距,应根据系统的喷水强度,喷水的流量系数和工作压力确定,并不应大于表4-4中的规定,且不宜小于
1.8m喷水强度/L·min-1·m-2正方形布置的边长/m矩形或平行四边形布置的长边边长/m1只喷头的最大保护面积/m2喷头与墙端的最大距离/m
44.
44.
520.
02.
263.
64.
012.
51.
883.
43.
611.
51.7≥
123.
03.
69.
01.5表4-4同一根配水支管上喷头的间距及相邻配水支管的间距注
①仅在走道设置单排喷头的闭式系统,其喷头间距应按走道地面不留漏喷空白点确定;
②喷水强度大于8L/min·m2时,宜采用流量系数K>80的喷头;
③货架内置喷头的间距2~3m;
④喷头到墙边的最小距离为100mm
3.喷头的布置形式喷头的布置形式一般有正方形、长方形和菱形3种
(1)正方形布置间距(4-3)式中——喷头之间的间距,m;——喷头计算喷水半径,m
(2)长方形布置,对角线长度不大于根据该工程布局特点,大部分客房内自喷喷头采取3m×4m矩形布置,图中有些区域内适当进行了调整,以此使保护范围无空白点具体喷头布置见图纸
4.确定作用面积内的喷头数保护面积(4-4)式中——每只喷头的保护面积,;——最不利点喷头的流量,;——设计喷水强度最不利作用面积内的动作喷头数可按下式计算(4-5)式中——最不利作用面积内的动作喷头数,取整数;——作用面积,m2;——每个喷头的保护面积,m2则个最不利作用面积的长边所包含的动作喷头数可按下式计算(4-6)式中L——最不利作用面积的长边长度,m;——最不利作用面积的长边所包含的动作喷头数,个;——喷头的布置间距,m
4.5系统流量计算系统的设计流量应按最不利点处作用面积内喷头同时喷水的总流量确定(4-7)式中系统设计流量,L/s;最不利点处作用面积内各喷头节点的流量,L/min;最不利点作用面积内的喷头数根据规范要求,轻危险级的喷水强度为4L/min·m2;则该自动喷水灭火系统理论设计流量为(4-8)则自动喷水灭火系统实际设计流量(4-9)——经验系数则
4.6校核喷水强度校核设计作用面积内的平均喷水强度
1.保证任意作用面积内的平均喷水强度不低于设计参数规定值;
2.最不利点处作用面积内的任意4支喷头范围内的平均喷水强度,轻危险级、中危险级不应低于基本设计参数规定值的85%;
3.当建筑物内设有多种类型的系统,或有不同危险等级的场所,系统的设计流量应按各类型系统及不同危险等级场所设计流量的最大值确定;
4.当建筑内设有自动喷水灭火系统和水幕系统时,系统的设计流量,应按同时启用的自动喷水灭火系统和水幕系统的用水量计算,取二者之和中的最大值确定;
5.雨淋系统的设计流量,应按雨淋阀控制的喷头的流量之和确定,多个雨淋阀并联的雨淋系统,其系统设计流量,应按同时启用雨淋阀的流量之和的最大值确定;
6.设置货架内的仓库,顶板下的喷头与货架内喷头应分别计算设计流量,并应按其设计流量之和确定系统的设计流量
4.7管道水力计算
4.
7.1管道的沿程水头损失根据《喷规》
9.
2.1,管道内的水流速度宜采用经济流速,必要时可超过5m/s,但不应大于10m/s管道的水头损失(4-10)沿程水头损失,;计算管段长度,;管道内水的平均流速,v=,;管道的计算内径,m,取值应按管道的内径减
14.
7.2管道局部水头损失由于自动喷水灭火系统管道的流速一般比较大,所以局部水头损失,宜采用当量长度法按下式计算(4-11)管道局部水头损失,管件和阀门局部水头损失当量长度,,当量长度见表4-10管段的局部水头损失(m)
4.
7.3沿程和局部水头损失(4-12)沿程或局部水头损失;比阻值,,镀锌钢材不同管径对应的比阻值见表4-5;管段长度或局部当量长度,不同管件和阀门的当量长度见表4-6;管段设计流量,管材公称管径DNA(Q以L/s计)镀锌钢管
250.
4367320.
09386400.
04453500.
01108700.
002893800.
0011681000.
00026741250.
000086231500.00003395表4-5镀锌钢材不同管径的比阻值管件名称水头损失当量长度管件直径25mm管件直径32mm管件直径40mm管件直径50mm管件直径65mm管件直径80mm管件直径100mm管件直径125mm管件直径150mm45º弯管
0.
30.
30.
60.
60.
90.
91.
21.
52.190º弯管
0.
60.
91.
21.
51.
82.
13.
13.
74.3三通或四通
1.
51.
82.
43.
13.
74.
66.
17.
69.2蝶阀
1.
82.
13.
13.
72.
73.1闸阀
0.
30.
30.
30.
60.
60.9止回阀
1.
52.
12.
73.
44.
34.
96.
78.
39.8异径接头32~2540~3250~4070~5080~70100~80125~100150~125200~
1500.
20.
30.
30.
50.
60.
81.
11.
31.6表4-6不同管径的管件局部水头损失当量长度
4.
7.4管系特性系数4-13管系特性系数;管道流量;节点水压()该式中Kg值表明管系的输水性能,当管系在另一水压作用下时,即可由已知的Kg值求算此时管系之流量4-
144.
7.5水泵扬程或系统入水口的供水压力4-15水泵扬程或系统入水口的供水压力();管道沿程和局部的水头损失的累计值();最不利点处喷头的工作压力()取10;最不利点处喷头与消防水池的最低水位或系统入口管水平中心线之间的高度差()
4.
7.6水箱高度的确定消防水箱的设置高度(4-16)式中,H水箱高度,m;H0最不利点处喷头的工作压力,,取5;Z最不利点处喷头标高,m;从最不利点喷头至水箱的水头损失,
4.8计算流程
4.
8.1水泵供水水力计算参照计算图4-1从最不利点喷头1开始,以开放喷水的喷头处、管径变更处、管道分枝连接处依次进行编号计算,直至喷淋水泵,逐段计算流量、水头损失逐点计算工作压力,作用面积以后的管段流量不再增加水泵供水时最不利点喷头1的工作压力为10mH2O水力计算见表4-7图4-1最不利管路水力计算示意图节点号管段号流量系数节点压力流量(L/s)管径mm比阻节点流量当量长度计算长度水头损失节点管段QQ*Q
10.
42101.331-
21.
331.
764250.
436730.
83.
82.
9320.
4212.
931.512-
32.
848.
056320.
09393.
653.
97.
555.
7130.
4218.
641.813-
44.
6521.
64400.
04453.
185.
18.
287.
9740.
4226.
612.174-
56.
8246.
48500.
0110.
53.
13.
61.
85528.465-
66.
8246.
48500.
0114.
526.
53.
3561.
0631.81a-
67.216-
714.
03196.
7700.
00344.
38.
34.
7271.
0736.53b-
77.727-
821.
75473.
1800.
001245.
49.
45.
1981.
0741.73c-
88.268-
930.
009001000.
000337.
66.
844.
410.799-泵
30.
009001000.
000325.
510.
5368.
6751.1表4-7水泵供水特性系数法水力计算《喷规》
9.
2.4条,规定湿式报警阀、水流指示器的局部水头损失值取2mH2O,雨淋阀取值7mH2O所以,管路总的水头损失mH2O
4.
8.2流速校核管段中允许流速,钢管不宜大于5m/s按校核管路管径,其中由表4-8查得钢管管径(mm)253240507080100125钢管
1.
8331.
050.
80.
470.
2830.
0240.
1150.53表4-8流速系数的值查表4-8,求管段流速,计算所得如表4-9所示管段管径mm流量QL/sm/s1-
2251.
331.
8332.4352-
3322.
841.
052.9803-
4404.
650.8374-
5506.
820.
473.25-
6506.
820.
473.26-
77014.
030.
2833.977-
88022.
830.
2044.448-
910032.
300.
1153.459-
1010032.
300.
1153.45表4-9最不利管道流速校核
4.
8.3水泵供水喷水强度校核
1.系统设计流量的计算,应保证任意作用面积内的平均喷水强度不低于表4-2的规定值该系统的设计流量为L/min又系统的作用面积为m2所以,系统的平均喷水强度为L/min·m2因为,
10.7L/min·m24L/min·m2,所以,满足轻危险级设计要求
2.最不利点处作用面积内任意4只喷头围合范围内的平均喷水强度,轻危险级、中危险级不应低于表4-2规定值的85%最不利点处任意4个喷头所组成的保护面积为m2且,4只喷头的喷水量4×
1.33=
5.32L/s=
319.2L/min,任意4只喷头围合范围内的平均喷水强度为L/min·m2比较可知,
5.9L/min·m2大于规范值4L/min·m2的85%,所以满足设计要求
4.
8.4喷淋泵的选型
1.因为该系统的设计流量Q=30L/s;计算的管路水头损失为=
55.1mH2O又最不利喷头的压力为10mH2O,最不利喷头与水泵房之间的垂直几何高差为
22.2m所以,由公式(4-15)得满足最不利点喷头出口压力要求的水泵最小扬程为mH2O
2.泵的选型选择XBD10/30-100W扬程100m,转速2900r/min,效率72%,功率45kw,汽蚀余量
3.5m选用两组该型号泵,一用一备
4.
8.5水泵接合器的设置及水池容积按《建规》规定每个水泵接合器的流量应按L/s计算该建筑为室内消防用水量为Q=30L/s,故设置2套水泵接合器水池容积m
34.
8.6水箱供水水力计算火灾初期,消防水泵未启动以前由屋顶高位水箱供水此时,采用作用面积内最不利4个喷头1,2,a,b同时喷水计算流量和水压,最不利点喷头1的工作压力为5mH2O所以水箱供水第七层水力计算示意图如图4-2所示特性系数法水箱供水水力计算表4-10所示图4-2水箱供水流量特性系数法水力计算示意图节点号管段号流量系数节点压力流量(L/s)管径mm比阻节点流量当量长度计算长度水头损失节点管段QQ*Q
10.
4250.941-
20.
940.
882250.
436730.
83.
81.
4620.
426.
461.072-
32.
014.
03320.
09393.
653.
97.
552.853—
9.32—3-
42.
014.
03400.
04453.
185.
18.
2751.484—
10.80—4-
52.
014.
03500.
01110.
53.
13.
60.
16510.965-
62.
014.
03500.
01114.
526.
50.
29611.25a
0.
425.
1330.95a-b
0.
950.
906250.
436730.
83.
81.50b
0.
426.
631.08b-c
2.
034.
135320.
09393.
653.
97.
552.93c
9.57c-d
2.
034.
135400.
04453.
185.
18.
2751.52d
11.09d-
62.
034.
135500.
01110.
53.
13.
60.
165611.256-
74.
0416.
33700.
002944.
38.
30.
392711.657-
84.
0416.
33800.
001245.
49.
40.
179811.838-
94.
0416.
331000.
000337.
66.
844.
40.
194912.
026.379-箱
4.
0416.
331000.
000347.
513.
661.
10.
2676.99表4-10水箱供水流量特性系数法水力计算表
1.水箱的容积水箱保证初期10min的供水量因此,消防水箱的容积为m3根据《建规》要求,多层及二类高层民用公共建筑和一类高层居住建筑不应小于12m3,所以,消防水箱的容积为12m
32.水箱的高度报警阀局部水头损失Hkp计算mH2O由公式(4-16)计算得水箱的高度应该为m消防水箱放置在屋顶
0.5m处所以,选用稳压泵的扬程为
34.3-
22.5+
0.5=
11.3mH2O选择泵的型号XBD
1.8/5-50W扬程18m,转速1450r/min,效率65%,功率
2.2kw,汽蚀余量
3.2m选用两组该型号泵,一用一备
4.
8.7水箱供水喷水强度校核在图4-2中取1,2,a,b同时喷水计算流量和水压,最不利点喷头1的工作压力为5mH2O计算,上述4个喷头的流量分别为L/s,L/s,L/s,L/s平均喷水强度计算如下按《喷规》规定,轻、中危险级的平均喷水强度不低于设计喷水强度的85%本系统按轻危险级设计,设计喷水强度为4L/min·m2平均喷水强度
5.05L/min·m2大于设计喷水强度的85%,所以计算结果合格
4.9喷淋系统计算小结
4.
9.1水泵
1.选择XBD10/30-100W扬程100m,转速2900r/min,效率72%,功率45kw,汽蚀余量
3.5m选用两组该型号泵,一用一备
2.泵的数量该系统设计室内消防用水量为30L/s,每个水泵接合器的流量应按计算,则泵的数量为个
4.
9.2水箱
1.选择泵的型号XBD
1.8/5-50W扬程18m,转速1450r/min,效率65%,功率
2.2kw,汽蚀余量
3.2m选用两组该型号泵,一用一备
2.消防水箱的高度为
34.1m
3.消防水箱的容积为12m
34.消防水池的容积为108m3设计总结时至今日,几个礼拜的毕业设计终于可以画上一个句号在整个毕业设计过程中,指导老师和周围的同学都给予我很大的帮助,才能让我顺利的完成此次毕业课题设计,在这里我对他们表示由衷地感谢,感谢他们提出宝贵的意见和建议也要感谢在大学四年里所有传授我知识的老师,是你们的悉心教导使得我有了扎实的专业课知识,这是毕业设计得以顺利完成的基础在本次设计中,设计工程为一幢七层商用酒店建筑物,无地下层,楼高
22.2m根据《建规》,此类建筑属于二类轻危险级建筑物设计要求对此建筑物进行消防水系统设计,包括室内外消火栓和室内自动喷淋灭火系统设计在对此建筑物进行防火分区时,按照布局特点,每层作为一个防火分区,共7个防火分区关于消火栓系统设计部分,在室外消火栓系统设计中,根据计算结果,设置2个室外低压地上式消火栓;在室内消火栓系统设计中,设计流量为15L/s根据本建筑的实际情况消火栓口径选65mm,水枪口径为19mm,麻质水带,长度25m,消火栓栓口离地高度为
1.1m,室内设置4只消火栓接口,并底层和顶层采用环状连接,中间层采用竖管连接系统无须进行减压设置关于自动喷水灭火系统设计部分,根据建筑结构特点,系统采用闭式湿式自动喷水灭火系统,设计流量为30L/s,喷头选取68℃闭式吊顶型玻璃球喷头,设计扬程为100mH2O喷头的布置采用4m×3m矩形布置,并根据室内房间构造某些地方进行适当调整结合消火栓系统,设计水系统中,消防水箱的高度为
34.1m,容积为12m3;消防水池的容积为108m3毕业设计的完成标志着大学四年即将画上一个完美的句点脚踏实地、认真严谨、实事求是的学习态度,不怕吃苦、坚持不懈、吃苦耐劳是我在这次设计中最大的收获这一次的磨练,使得我的专业技能和实际能力有一个很大的提高,对我将来的发展有很大的帮助,也为将来的人生之路做好了一个很好的铺垫参考文献
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