建筑物消火栓水力計算

1、消火栓水力計算該建筑物長寬高分別為39.5m, 36.4m, 94.9m,根據(jù)要求，消火栓間距應保證同層任何部位有兩個消火栓的水槍充實水柱同時到達，采用串聯(lián)分區(qū)的消防給水方式。一 .低區(qū)消火栓水力計算(1) 低區(qū)消火栓布置水帶長度取20m，展開彎折系數(shù) C取0.85,則消火栓的保護半徑為R = C Ld +h= 0.85 x 20+3 = 20 (h 取 3m)消火栓采用雙排布置，其間距為SNR2 b2 =J202 (10 + 2 )2 =16.0m據(jù)此，在各層布置消火栓位置及個數(shù)如各層平面圖所示。(2) 水槍水嘴處所需水壓計算查表得，水槍噴嘴口直徑選19mm，水槍系數(shù) 中值為0.0097，充

2、實水柱長度 Hm要求不小于13m,選Hm=13m，水槍實驗系數(shù) cf值為1.22,水槍噴嘴處所需水壓為Hq = f Hm-一 1一 f Hm )=1.22 131 0.0097 1.22 13)；=18.74mH2O = 187.4KPa(3) 水槍噴嘴得出流量計算噴口直徑19mm的水槍水流特性系數(shù) B為1.577qxh = BH7 = .1.577 18.74 =5.44L/s(4) 水帶阻力計算19mm水槍配備65mm水帶，襯膠水帶阻力較小，本工程選用襯膠水帶，查表知65mm水帶的阻力系數(shù) A為0.00172,水帶阻力損失為 22hd =Az Ld q；h =0.00172 20 5.44

3、 = 1.02m(5) 消火栓口所需水壓計算消火栓口所需水壓為Hxh = Hq 加 Hk =18.74 1.02 2 = 21.76mH2o = 217.6KPa Hk = 2m(6) 校核設置的消防貯水高位水箱最低水位高程28.00m,最不利點消火栓栓口高程20.60m,則最不利點消火栓栓口的靜水壓力為28.00-20.60=7.4 mH2O=74Kpa>50Kpa,按高層民用建筑設計防火規(guī)范GB50045 95第7.47.2條規(guī)定，可不設增壓設施。(7 )水力計算按照最不利點消防豎管和消火栓的流量分配要求，最不利消防豎管為XL-5，出水槍數(shù)為 2 支，相鄰消防豎管為 XL-7，出水槍

4、數(shù)為2支。Hxri=Hq 厄 Hk =21.76mH2o =217.6KPaHxh1 =Hxh0 +VH +h =21.76+4.8+4.8x0.0875 = 26.98 mH2o1點的水槍射流量為qx =JB f22Hxn =qxn B A Ld qxh 2qxh1=1進行消火Hxg 226.98 2'MLdj工+0.00172X20 ess B 1.577栓給水系統(tǒng)水力計算時，按系統(tǒng)圖上以枝狀管路計算，配管水力計算成果見下表： 低區(qū)消火栓給水系統(tǒng)配水管水力計算表計算管 段設計秒流量q(L/s)管長L(mDNV(m/s)i(kPa/m)i*L(kPa)0-15.444.81000.6

5、250.08750.421-25.44+6.11=11.5523.91001.335P 0.3558.482-311.5515.251001.3350.3555.413-411.55*2=23.1019.441002.65r 1.4227.64-523.15.61002.651.427.95' hy =49.86KPa管路總水頭損失為 Hw =49.86 1.1 =54.85KPa消火栓給水系統(tǒng)所需總水壓H X應為HX =H1 Hxh Hw =20.60 10 - -9.20 10 217.6 54.85 = 570.45Kpa按消火栓滅火總用水量 Qx=23.1L/s，選消防水泵10

6、0DL-3型2臺，1用1備Qb=20-25L/s,Hb=65.1-51.0 mH2O(651-510KPa) N=30KW根據(jù)室內(nèi)消防用水量，應設置2套水泵接合器。(8)消防水箱、消防貯水池計算消防用水量按存貯10min的室內(nèi)消防水量計算。Vf =q對 TX 60-1000 = 23.1 10 60 一一 1000 = 13.86m3選用標準圖S3 : S151 (一)15m3方形給水箱，尺寸為 3600mm X 2400mm X 2000mm。滿足高層民用建筑設計防火規(guī)范GB50045 95條規(guī)定。消防貯水池按貯存 3小時用水量計算Vf =qxf Tx 3600-1000 = 23.1 3

7、3600- 1000 = 249.48m3.二.高區(qū)消火栓水力計算(1) 高區(qū)消火栓布置水帶長度取20m，展開彎折系數(shù) C取0.85,則消火栓的保護半徑為R = C Ld +h= 0.85 x 20+3 = 20 (h 取 3m)消火栓采用雙排布置，其間距為S M Jr2 b2 =寸202 (10 + 2 )2 =16.0m據(jù)此，在各層布置消火栓位置及個數(shù)如各層平面圖所示。(2) 水槍水嘴處所需水壓計算查表得，水槍噴嘴口直徑選19mm，水槍系數(shù) 中值為0.0097，充實水柱長度 Hm要求不小于13m,選Hm=13m，水槍實驗系數(shù) cf值為1.22,水槍噴嘴處所需水壓為Hq = f Hm&quo

8、t; 1一 f Hm j=1.22 13-：- 1 0.0097 1.22 13);=18.74mH2o = 187.4KPa(3) 水槍噴嘴得出流量計算噴口直徑19mm的水槍水流特性系數(shù) B為1.577qxh =. BHq 1.577 18.74 = 5.44l/s(4) 水帶阻力計算19mm水槍配備65mm水帶，襯膠水帶阻力較小，本工程選用襯膠水帶，查表知65mm水帶的阻力系數(shù) A為0.00172,水帶阻力損失為22hd =Az Ld q：h =0.00172 20 5.44 = 1.02m(5) 消火栓口所需水壓計算消火栓口所需水壓為Hxh=Hq 加 Hk =18.74 1.02 2 =

9、21.76mH2o = 217.6KPa Hk = 2m(6) 校核設置的消防貯水高位水箱最低水位高程97.90m,最不利點消火栓栓口高程 90.70m,則最不利點消火栓栓口的靜水壓力為97.90-90.70=7.2 mH2O=72Kpa>50Kpa,按高層民用建筑設計防火規(guī)范GB50045 95第7.47.2條規(guī)定，可不設增壓設施。(7 )水力計算按照最不利點消防豎管和消火栓的流量分配要求，最不利消防豎管為XL-2，出水槍數(shù)為 2支，相鄰消防豎管為 XL-3，出水槍數(shù)為2支。Hxh=Hq hd Hk =21.76mH2o =217.6KPaHxh =Hxh H h =21.76 3.6

10、 3.6 0.0875 = 25.68mH2oxx1點的水槍射流量為qxh, =JB，Hq22H xh| = qxhiBAzLd qxh|211 1.57725.68-20.00172 20= 5.95L/s進行消火栓給水系統(tǒng)水力計算時，按系統(tǒng)圖上以枝狀管路計算，配管水力計算成果見下表:高區(qū)消火栓給水系統(tǒng)配水管水力計算表計算管 段設計秒流量q(L/s)管長L(mDNV(m/s)i(kPa/m)i*L(kPa)0-15.443.61000.6250.08750.3151-25.44+5.95=11.3961.21001.3170.34721.242-311.395.71001.3170.3471

11、.983-411.39*2=22.789.271002.621.3812.79'、'hy =36.33KPa管路總水頭損失為 Hw =36.33 1.1 =39.96KPa消火栓給水系統(tǒng)所需總水壓H X應為Hx =Hi Hxh Hw =90.70 10 - 28.00 10 217.6 39.96 = 885.07Kpa按消火栓滅火總用水量 QX=22.78L/s,選XBD10/15 DLX型消防水泵3臺，該泵的性能為流量 Q=5 15 (L/s)，揚程為 H=100m，轉(zhuǎn)速 n=2900 (r/min )，電機功率 N=30KW , 兩用一 備。根據(jù)室內(nèi)消防用水量，應設置3套

12、水泵接合器。(8)消防水箱計算消防用水量按存貯10min的室內(nèi)消防水量計算。Vf =q對 TX 60-1000 = 22.78 10 601000 = 13.67m33選用標傕圖S3 : S151 (一)15m萬形給水箱，尺寸為 3600mm尺2400mm x 2000mm。滿足高層民用建筑設計防火規(guī)范GB50045 95條規(guī)定。自動噴水系統(tǒng)的計算我國高層建筑設計防火規(guī)范規(guī)定，高層建筑二類建筑中的商業(yè)營業(yè)廳， 展覽廳等公共活動用房均應設置自動噴水滅火系統(tǒng)。故需在本建筑加設自動噴灑滅火系統(tǒng)。 采用標準型玻璃球噴頭，噴頭安裝成下垂 型，使用濕式報警閥。(1)噴頭的設計參數(shù)按照建筑危險等級分類，本建

13、筑屆丁中危險級，基本數(shù)據(jù)見表所示建筑物危險等級自動噴灑系統(tǒng)標準噴頭噴水強度和布置間距中危險級消用水量(L/s)火災延防續(xù)時問(h)設計噴水強度(L/min?m2)作用面積(m2)噴頭工作壓力(pa)噴頭計算噴水半徑(m)噴頭最大間距(m)噴頭與墻最大間距(m)每只 噴頭 最大 保護 面積(m2)2018.01609.84 乂102.553.61.812.5(2) 噴頭的布置間距噴頭的布置間距要求在所保護的區(qū)域內(nèi)任何部位發(fā) 生火災都 能得到一定強 度的水量。噴頭的布置形成應根據(jù)天花板、吊頂?shù)难b修要求布置成不同的形式。根據(jù)上表要求，結(jié)合建筑內(nèi)的結(jié)構(gòu)，把噴頭布置成正方形，并且采用兩種布置問 距。一種

14、正方形的邊長為 3.4m，另一種邊長為3.0m。(3) 設計計算根據(jù)建筑物內(nèi)部結(jié)構(gòu)，如果采用作用面積法來作水力計算，面積不好劃分， 所以在這里采用特性系數(shù)法計算。特性系數(shù)法是從系統(tǒng)設計最不利點噴頭開始， 沿程計算各噴頭的壓力、噴水量和管段的累積流量、水頭損失，直至某管段累計 流量達到設計流量為止。此后的管段中流量不再累計，僅計算沿程水頭損失。噴 頭的出流量和管段水頭損失應按下式計算：q=K、H2h=10AL Q2式中 q 噴頭處節(jié)點流量，L/s；H 噴頭處水壓，kPa；K 噴頭流量系數(shù)，玻璃球噴頭K =0.133或水壓H用mH2o時K=0.42h計算管段沿程水頭損失，kPa；L計算管段長度，m

15、；Q管段中流量，L/s；A比阻值，s2/ l2;設計最不利點噴頭以及端點噴頭處工作壓力均為100 kPa,每個端點噴頭的噴水量為：q = WH F. 1 3 曠彳0 0 L/S3(80L/min),選定管 網(wǎng)中的最不利計算管路如下圖所示，其計算面積為160 m最不利管路計算用圖見CAD圖紙。最不利管路水力計算表節(jié)點編 號管段編 號噴頭系數(shù)DN mrh噴頭處水壓(kpa)噴頭出(L/s )管段流量(L/s )比阻尼管長(m沿程水頭損失(kpa)10.133100.001.3301-2251.3300.43671.6312.5920.133112.591.4112-3322.7410.093863

16、.0021.1630.133133.751.5383-4324.2790.093863.0051.5640.133185.311.8114-5406.0900.044533.0049.5550.133234.862.0385-7508.1280.011081.8313.4060.133100.001.3306-7251.3300.4367 11.179.0387-7-14509.4580.011083.0029.73480.133100.001.338-9251.3300.43671.6312.5990.133112.591.4119-10322.7410.093863.0021.16100.

17、133133.751.53810-11324.2790.093863.0051.56110.133185.311.81111-12406.0900.0445313.0049.55120.133234.862.03812-14508.1280.011081.8313.40130.133100.001.33013-14251.3300.43671.179.0381414-187018.9160.00289313.0031.055150.133100.001.33015-16251.3300.43673.0023.174160.133123.1741.47616-18322.8060.093861.8313.524170.133100.001.33017-18251.3300.43671.179.03818-18-198023.050.00116818.7116.065沿程水頭損失為2 hy=524.012kpa 系統(tǒng)的理論秒流量為：QL =8婦60+60 = 21.33L/S從以上的水力計算結(jié)果可以看出，當計算到節(jié)點19時累計流量為23.05L/S,已大丁理論秒流量，故滿足設計要求。 作用面積內(nèi)的平均噴水強度為：2qb =23.05 60 ：-160 = 8.64 L/min m此值大