中衡消火栓系統(tǒng)【設(shè)計(jì)明細(xì)】計(jì)算

1、3消火栓系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算3.1 室內(nèi)消火栓系統(tǒng)的布置學(xué)生宿舍室內(nèi)消火栓給水系統(tǒng)采用獨(dú)立的消防給水系統(tǒng)。 根據(jù)高規(guī)規(guī)定, 其室內(nèi)消火栓用水量為10L/s,同時(shí)使用水槍數(shù)為2只，每支水槍最小流量為5L/s, 最不利情況下，同一立管上同時(shí)出水 2只水槍，立管最小流量為10L/s。消火栓 的栓口直徑為65mm,水帶長(zhǎng)度25m,水槍噴嘴口徑19mm,消火栓的充實(shí)水柱 為 13mH20。3.1.1 室內(nèi)消火栓管網(wǎng)布置根據(jù)高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范(GB50045-95)(2005年版)第7.4.1條規(guī) 定，酒店建筑室內(nèi)消防給水系統(tǒng)設(shè)置成與生活給水系統(tǒng)分開(kāi)的獨(dú)立給水系統(tǒng)。室內(nèi)消火栓管道布置成環(huán)狀，橫向豎向均成環(huán)。

2、環(huán)狀管網(wǎng)的橫干管分別布置 在1層和11層的吊頂中，低區(qū)環(huán)狀管網(wǎng)的橫干管分別布置在 4層和地下1層的 吊頂中。消防水箱的出水管與11層橫干管相連接。消防泵的壓水管設(shè)兩條管路與消 防環(huán)狀管網(wǎng)連接，其管徑的設(shè)計(jì)考慮到當(dāng)其中一根發(fā)生故障時(shí)，另一根管路應(yīng)能保證消防用水量和水壓的要求。學(xué)生宿舍建筑室內(nèi)消火栓給水管網(wǎng)設(shè)地上式消防水泵結(jié)合器。水泵結(jié)合器的 設(shè)置數(shù)量按室內(nèi)消防用水量確定，該建筑室內(nèi)消火栓用水量為10L/s,每個(gè)水泵結(jié)合器的流量按10L/s計(jì)，故設(shè)置1個(gè)消火栓水泵結(jié)合器，型號(hào)為 SQ10Q3.1.2 室內(nèi)消火栓的布置室內(nèi)消火栓的合理布置，直接關(guān)系到撲救火災(zāi)的效果。因此，高層建筑的各 層包括和主體建

3、筑相連的附屬建筑均應(yīng)合理設(shè)置消火栓。消火栓的間距，應(yīng)保證同層相鄰兩個(gè)消火栓的充實(shí)水柱同時(shí)到達(dá)室內(nèi)任何部 位，可按式(3-1泗!定，且高層建筑不應(yīng)大于 30m,裙房不應(yīng)大于50moS R2 b2(3-1)式中 S-消火栓間距，m；R甘肖火栓保護(hù)半徑，m, R=L+L2;Li-水龍帶敷設(shè)長(zhǎng)度，m,可取配備水龍帶長(zhǎng)度的90%;L2-水槍充實(shí)水柱在平面上的投影長(zhǎng)度，m,水槍射流上傾角按45計(jì)；b-消火栓最大保護(hù)寬度，m0消火栓保護(hù)半徑按下式計(jì)算：R C Ld h(3-2)式中R-1肖火栓保護(hù)半徑，m；C-水帶展開(kāi)時(shí)的彎曲折減系數(shù)，一般取 0.80.9;h-水槍充實(shí)水柱傾斜45。時(shí)的水平投影，m; h=

4、0.71%,對(duì)一般建筑(層 高為33.5m0由于兩樓板間的限制，一般取 h=3.0m；Hm-水槍充實(shí)水柱長(zhǎng)度,m。水槍充實(shí)水柱長(zhǎng)度應(yīng)根據(jù)建筑物的層高和選定水槍的設(shè)計(jì)流量通過(guò)水力計(jì) 算確定。高規(guī)第7.4.6.2條要求對(duì)建筑高度不超過(guò)100m的高層建筑，充實(shí)水 柱長(zhǎng)度不應(yīng)小于10m；建筑高度超過(guò)100m的高層建筑，具充實(shí)水柱長(zhǎng)度不應(yīng)小 于 13m。宿舍建筑消火栓充實(shí)水柱 Hm=10m, C=0.9, Ld=25m,則消火栓的保護(hù)半徑 為R=0.9X 25+3=25.5m。在消火栓平面布置時(shí)，結(jié)合建筑平面圖，建筑防火分區(qū)， 以25.5m為消火栓保護(hù)半徑，將消火栓分散布置在樓層走到、 樓梯、大廳出入口

5、 附近等明顯、經(jīng)常有人走動(dòng)、易于取用的地方。設(shè)計(jì)采用單出口消火栓，消火栓栓口裝置距地面1.1m,栓出口方向與布置消火栓的墻壁垂直。建筑內(nèi)采用同一規(guī)格的消火栓，消火栓口徑DN65mm,配備水龍帶長(zhǎng)度25m,水槍噴嘴口徑19mm。3.2 消防水箱設(shè)計(jì)計(jì)算3.2.1 設(shè)計(jì)計(jì)算依據(jù)水箱消防貯水量應(yīng)按建筑物白室內(nèi)消防用水總量的10分鐘用水量進(jìn)行計(jì)算。消防水箱容積按下式計(jì)算：(3-3)Vqx Tx 60x1000式中 Vx-消防水箱容積，m3;qx室內(nèi)消防用水總量，L/s；k-火災(zāi)初期時(shí)間，按10min計(jì)。為避免水箱容積過(guò)大，高規(guī)第7.4.7.1規(guī)定，消防水箱的最小貯水量應(yīng)符合下列要求：一類公共建筑不應(yīng)小

6、于18m3;二類公共建筑和一類居住建筑不應(yīng)小于12m3;二類居住建筑不應(yīng)小于 6.00m3。3.2.2設(shè)計(jì)計(jì)算宿舍建筑室內(nèi)消火栓用水量為10L/s,按式（3-3）計(jì)算消防水箱貯水量為:Vx10 10 60 6m31000根據(jù)計(jì)算和規(guī)范要求，宿舍建筑消防水箱容積按6m3設(shè)計(jì)。設(shè)在屋頂水箱間內(nèi)，尺寸為2.0m（長(zhǎng)）X 2.0m（寬）X 1.8m（高），有效容積為2.0X 2.0X 1.5=6m3。消防水池有效容積為：乂10 12000360072m3設(shè)置的消防水池，尺寸為6.0m（長(zhǎng)）X 6.0m（寬）X 1.8m（高），有效容積為6.0X6.0X 1.5=72m303.3 最不利點(diǎn)消火栓所需壓力

7、和實(shí)際射流量酒店建筑選用65mm 口徑的消火栓，水槍噴嘴口徑為19mm,直徑為65mm, 長(zhǎng)度為25m的襯膠水龍帶。根據(jù)規(guī)范要求，該建筑發(fā)生火災(zāi)時(shí)，室內(nèi)需8支水槍同時(shí)工作。立管I上的 14、13、12層消火栓離泵房最遠(yuǎn)，處于系統(tǒng)最不利位置，因此I為最不利管段， 發(fā)生火災(zāi)時(shí)立管I上的三支水槍同時(shí)工作。II為相鄰立管，三支水槍同時(shí)工作。 田為次相鄰管，兩支水槍同時(shí)工作。3.3.1 槍口所需壓力(3-5)槍口所需壓力按下式計(jì)算：Hqq 1f Hm式中Hq槍口所需壓力，kPa；-與水槍噴嘴口徑有關(guān)的阻力系數(shù)；f -實(shí)驗(yàn)系數(shù)，見(jiàn)建筑給水排水工程（第五版）表3.2.4;Hm-水槍充實(shí)水柱長(zhǎng)度,m。查表得

8、=0.0097, f =1.2175,則I號(hào)消防立管27層消火栓的水槍造成13m 充實(shí)水柱所需的壓力為：1.2175 13Hq 18.70mH2O 187.0kPaq 1 0.0097 1.2175 133.3.2 水槍噴嘴射流量水槍噴嘴射流量按下式計(jì)算：qxhBH；(3-6)式中qxh-水槍的射流量，L/s；B-水槍水流特性系數(shù)，建 建筑給水排水工程(第五版)表3.2.5;Hq-水槍噴嘴處壓力，kPa查表得，B=1.577,槍口壓力Hq=18.70mH2O,則水槍射流量為：qxh vBH7 J1.577 18.70 5.43L/S,滿足要求。3.3.3 水帶水頭損失水帶水頭損失按下式計(jì)算：2

9、hdAZ Ld qxh(3-7)式中 hd-水帶水頭損失，mH2O;Ld-水帶長(zhǎng)度，m；Az-水帶阻力系數(shù)，建建筑給水排水工程(第五版)表3.2.6。查表得Az=0.00172,水帶長(zhǎng)度為25m,射流量為5.43L/S,則水帶水頭損失 為：hdAz Ld q；h0.00172 25 5.432 1.27mH2OzXI3.3.4 最不利消火栓口所需壓力最不利點(diǎn)為11層消火栓處，在滿足消防流量5.43L/S時(shí)，該消火栓口所需的 壓力為：H14 Hq Hd 18.70 1.27 19.97mH2。 199.7kPa3.4 消火栓管網(wǎng)水力計(jì)算消火栓管網(wǎng)為環(huán)狀管網(wǎng)，在進(jìn)行水力計(jì)算時(shí)，加設(shè)環(huán)狀管網(wǎng)某段斷開(kāi)

10、，并確 定最不利計(jì)算管路，按枝狀管路進(jìn)行水力計(jì)算。3.4.1 水泵供水工況由消火栓泵向管網(wǎng)供水，水流自下向上流動(dòng)。計(jì)算出消防流量由消火栓泵至 最不利消火栓處的水頭損失，為選擇消火栓泵提供依據(jù)。最不利消防管的消防流 量為XL-1號(hào)立管上的11、10層消火栓流量之和。由前面計(jì)算知，XL-1上11層消火栓口的壓力為H11=19.97mH2Q消防流量為 q11=5.43L/So10層消火栓處的壓力為H11+（g高3.6m）+（1011層消防立管的水頭損失）， 即H10=19.97+3.6+0.0037 3.6=23.58mH2O=235.8kPa210層消火栓的消防出水量為H13 A Ld qx2 q

11、xBqxH 10AdLd23.585.88L/ s11.00172 25 1.5772股水柱同時(shí)作用，XL-1號(hào)消防立管的流量為 采用 DN100mm 管徑，v=1.44m/s, i=32.9mm/m。消防立管按5.43+5.88=11.31L/s消火栓系統(tǒng)用水量為11.31L/S,橫干管采用DN100mm, v=1.51m/s, i=20.1mm/m。水泵供水工況計(jì)算如下圖所示：. a產(chǎn)- 3U*U*U7.8k.川grl.3%4, 3u. *“.巨“. joom冬13水泵供水工況計(jì)算結(jié)果如表所示，由表知，管路沿程水頭損失為：!2h=1.32mH2O,管路總水頭損失為：Hg1=1.1巳 h=1

12、.45 mH2O。水泵供水工況計(jì)算表管段 名稱管道流量L/s管長(zhǎng)m管徑mm水力坡降mH2O/m流速m/s損失mH2O終點(diǎn)壓力mH2O1-25.430.63700.0571.300.0420.042-35.433.601000.0290.580.1123.6814-35.880.63700.0691.420.0423.683-411.313.601000.0291.210.1127.564-511.313.601000.0291.210.1131.275-611.313.601000.0291.210.1134.976-711.313.601000.0291.210.1138.687-811.3

13、13.601000.0291.210.1142.388-911.313.601000.0291.210.1146.099-1011.313.601000.0291.210.1149.8010-1111.313.601000.0291.210.1153.5011-1211.313.601000.0291.210.1157.2112-1311.314.701000.0291.210.1462.05Eh =1.323.4.2水箱供水工況火災(zāi)初期由水箱供水，水流自上向下流動(dòng)，計(jì)算出消防流量由消防水箱至最 不利點(diǎn)消火栓處的水頭損失，為校核水箱安裝高度是否滿足消防壓力提供依據(jù)。由前面計(jì)算知，立管XL-1上

14、11層消火栓口的壓力為H11=19.97mH2O,消防流量為 q14=5.43L/010層消火栓處的壓力為H11+（g高3.6m）-（1013層消防立管的水頭損失）， 即Hio=19.97+3.6-0.0037X 3.6=23.56mHO=235.6kPa水箱供水工況計(jì)算結(jié)果：管路沿程水頭損失三h=1.32mH2O,管路總水頭損失為：Hg2=1dh=1.45mH2O。3.5 高位水箱設(shè)置高度的校核高位水箱的設(shè)置高度應(yīng)滿足下式要求(3-8)Hx Hxh Hg式中Hx-高位水箱最低液位與最不利消火栓之間的垂直壓力差,kPa；Hxh-最不利點(diǎn)消火栓所需水壓，kPa；Hg-管路的總水頭損失，kPa。已知 Hxh=H11=19.97mH2O Hg=Hg2=1.45mH2O Hxh+Hg=21.42mH2O3.6 消防泵的計(jì)算與選擇消防水泵的流量，應(yīng)按滿足火災(zāi)發(fā)生時(shí)建筑內(nèi)消火栓使用總數(shù)的每個(gè)消火栓 的設(shè)計(jì)流量之和計(jì)算。消防泵的揚(yáng)程按下式計(jì)算：Hb Hxh Hg Hz(3-10)式中 Hb-消防水泵的壓力，kPa；Hxh-最不利消火栓所需水壓,kPa；Hg_-管網(wǎng)的水頭損失，kPa；H-消防水池最低水位與最不利消火栓的壓力差,kPa由前面計(jì)算已知，酒店建筑消火栓系統(tǒng)消防水量為 Qx=11.31L/s,最不利點(diǎn) 消火栓所需的壓力為19.97mH2O,消防水池的最低水