消防給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算說明書

1、一、工程概況錦怡酒店位于重慶市大楊石組團(tuán)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(shè)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(duì)標(biāo)高74.55m。二、設(shè)計(jì)范圍根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書要求，主要針對(duì)該建筑室內(nèi)消火栓系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。三、設(shè)計(jì)依據(jù)1.建設(shè)單位提供的地形圖，選址位置；2.建筑專業(yè)圖紙；3.建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范GB50016-2006；4.高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范GB50045-95 (2005年版)；5.

2、汽車庫、修車庫、停車場設(shè)計(jì)防火規(guī)范GB50067-976.建筑給水排水設(shè)計(jì)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(qiáng)制執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)，法規(guī)及有關(guān)規(guī)定四、設(shè)計(jì)內(nèi)容4.1設(shè)計(jì)方案本建筑為一類高層建筑，耐火等級(jí)為一級(jí)，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(shí)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層為高區(qū)消火栓系統(tǒng)。方案二：不分區(qū)消

3、防給水系統(tǒng) 不進(jìn)行分區(qū)，直接由消防水泵供給整個(gè)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(fù)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(gè)消火栓系統(tǒng)由消防泵、消防管網(wǎng)、減壓設(shè)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(shè)備及附件設(shè)計(jì)4.2.1消火栓（1）消火栓充實(shí)水柱長度確定根據(jù)建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范GB 500162006（下文簡稱低規(guī)）第條規(guī)定，水槍的充實(shí)水柱應(yīng)經(jīng)計(jì)算確定，甲、乙類廠房、層數(shù)超過6層的

4、公共建筑和層數(shù)超過4 層的廠房（倉庫），不應(yīng)小于10m；故本建筑的充實(shí)水柱長度不應(yīng)小于10m，即10m。本設(shè)計(jì)取充實(shí)水柱長度12m。（2）消火栓保護(hù)半徑的確定消火栓保護(hù)半徑按下式計(jì)算： 式中 R消火栓保護(hù)半徑，m；Ld水帶有效長度，考慮水帶的轉(zhuǎn)彎，取折減系數(shù)為0.8；Ls水槍充實(shí)長度在平面上的投影長度，水槍高度1.1m，噴射高度2.1m，。代入數(shù)據(jù)得，=0.8×25+11.8=31.8m，即保護(hù)半徑為31.8m，。（3）消火栓間距的確定室內(nèi)按一排消火栓布置，且應(yīng)保證兩支水槍充實(shí)水柱同時(shí)到達(dá)室內(nèi)任何部位，消火栓間距按下式計(jì)算： 式中 S兩股水柱時(shí)的消火栓間距，m； R消火栓保護(hù)半徑，m

5、；b消火栓最大保護(hù)高度，取10.85m。代入數(shù)據(jù)得： =29.9 m（4）水槍造成12m充實(shí)水柱所需壓力采用同種規(guī)格的消火栓，充實(shí)水柱長度 =12m,水槍噴口直徑 df=19mm,水帶長度 Ld=25m，采用直徑d=65mm襯膠水帶。水槍噴嘴處出水壓力按下式計(jì)算： 式中 實(shí)驗(yàn)系數(shù)，與充實(shí)水柱長度有關(guān)，；實(shí)驗(yàn)系數(shù)，與水槍噴嘴口徑有關(guān)；水槍充實(shí)水柱長度，m；水槍噴嘴處造成一定長度的充實(shí)水柱所需的壓力，kPa；查表得=1.30，=0.0097，代入（2）式中得： mH2O（5）水槍噴嘴射流量出水量按下式計(jì)算： 式中 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(guān)，df=19mm時(shí)，取1

6、.577；將=16.74 mH2O，B=1.577代入（3）式得：規(guī)范規(guī)定每支水槍最小流量為=5L/s，所以當(dāng)=12m時(shí)，水槍出水量滿足規(guī)范要求。（6）水龍帶沿程損失本設(shè)計(jì)選用65mm襯膠水帶，水帶長度25m，查表得水帶阻力系數(shù)=0.00172，計(jì)算水帶水頭損失； 式中 水帶水頭損失，kPa；水帶阻力系數(shù)；水帶長度，m；同（3）式。將=0.00172，=20m，=5.28L/s代入（7）得：=1.14 mH2O（7）消火栓出口壓力根據(jù)下式計(jì)算最不利消火栓口壓力： 式中 消火栓口水壓，kPa；水槍噴嘴處的壓力，kPa； 水帶的水頭損失，kPa；消火栓栓口水頭損失，kPa，消火栓局部水頭損失為=2

7、 mH2O。=16.74+1.14+2=19.88 mH2O。 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(shè)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(shí)到達(dá)。L1、L7消防電梯前室各單獨(dú)設(shè)一消防立管設(shè)置一消火栓，在屋頂設(shè)置試驗(yàn)消火栓一個(gè)。消火栓出口壓力過大的樓層，應(yīng)該采用減壓型消火栓。4.2.2消防管道消防立管盡量設(shè)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(shè)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。水泵接合器：室內(nèi)消火栓系統(tǒng)設(shè)3套水泵接合器，每個(gè)水泵接合器按流量15L/S確定，以保證

8、消防車接駁水泵結(jié)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(shè)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(shè)消火栓系統(tǒng)給水泵兩臺(tái)（一用一備），保證系統(tǒng)最不利點(diǎn)消火栓的壓力和用水量，屋面設(shè)穩(wěn)壓泵用以保持系統(tǒng)最不利點(diǎn)最低水壓要求。穩(wěn)壓泵平時(shí)向管網(wǎng)提供足夠的水壓，穩(wěn)壓泵的啟停由電接點(diǎn)壓力表控制，每個(gè)消火栓箱內(nèi)設(shè)直接啟泵按鈕，用于啟動(dòng)消防水泵，同時(shí)向消防控制室報(bào)警。五.消火栓給水系統(tǒng)水力計(jì)算5.1消火栓管道流量計(jì)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

9、，v=2.02m/s。整個(gè)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(diǎn)水力計(jì)算1） 最不利點(diǎn)（0點(diǎn)）消火栓壓力和出水量前面已計(jì)算出最不利點(diǎn)消火栓壓力和水槍實(shí)際出流量分別為：，2） 01管段計(jì)算該管段供給一個(gè)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(jì)算： 式中：v管道流速，m/s；Q管段流量，L/s；D管道的計(jì)算內(nèi)徑，m。消火栓給水管道流速一般1.41.8 m/s,不宜大于2.5m/s。代入數(shù)據(jù)得：=0.65 m/s根據(jù)下式計(jì)算單位水頭損失： 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(jì)

10、算內(nèi)徑，m。代入數(shù)據(jù)得：=0.01 mH2O/m根據(jù)下式計(jì)算沿程水頭損失 ： 式中： 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：=0.03 mH2O1點(diǎn)消火栓壓力為：= 23.19 mH2O3） 管段12的計(jì)算：節(jié)點(diǎn)1壓力下消火栓1點(diǎn)的出流量計(jì)算： 式中 次不利點(diǎn)（n-1）處的流量，L/s； 次不利點(diǎn)（n-1）處的壓力，mH2O；消火栓局部水頭損失，取2mH2O。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(guān)，df=19mm時(shí)，取1.577。代入數(shù)據(jù)得：=5.59 L/s管段12的流量為消火栓0和1的流量之和：

11、即=5.14+5.59=10.73 L/s= 0.04 mH2O/m=0.13 mH2O=26.62 mH2O4） 管段2-3的計(jì)算：=6.03L/s管段23的流量為消火栓0、1和2的流量之和：即 =10.73+6.03=16.76 L/s= 0.98 mH2O/m=6.47 mH2O=101.04 mH2O5） 管段34的計(jì)算：管道34只有動(dòng)壓損失，靜壓、流量均無變化，故而節(jié)點(diǎn)4的壓力為：=101.316 mH2O；4點(diǎn)與3點(diǎn)壓力差為：=101.316-101.04=0.28 mH2O 因此可以忽略3管段之間的水損，認(rèn)為3點(diǎn)和4點(diǎn)的壓力近似相等。所以次不利管（XL-2）計(jì)算結(jié)果與最不利立管相

12、同，同理也可知第三根立管（XL-1）計(jì)算結(jié)果也與最不利管相同。計(jì)算結(jié)果詳見表1。 表1 最不利消防立管水力計(jì)算表節(jié)點(diǎn)編號(hào)起點(diǎn)壓力mH2O管道流量L/s管長m管徑mm流速m/si水力坡降mH2O/m水頭損失mH2O終點(diǎn)壓力mH2O0120.85 5.14 3.30 100 0.65 0.01 0.03 23.19 1223.19 10.73 3.30 100 1.37 0.04 0.14 26.62 2326.6216.7667.651002.190.106.77101.0434101.0416.76231500.970.010.23101.3245101.3233.525.21501.940.

13、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(yáng)程消防水泵揚(yáng)程為： 式中 水泵揚(yáng)程，kPa； 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；水泵吸水管和出水管至最不利配水點(diǎn)計(jì)算管路的總水頭損kPa；水流通過水表時(shí)的水頭損失，為0 kPa；最不利消火栓的栓口壓力，kPa。 設(shè)消防水池最低水位相對(duì)標(biāo)高-14.150，最不利消火栓相對(duì)標(biāo)高57.800， H1=71.95 m=719.5 kPa由表1計(jì)算知，沿程總水頭損失為即節(jié)點(diǎn)0至節(jié)點(diǎn)6的水頭損失之和為

14、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(shè)6水泵吸水管之間的水頭損失為2m。 =16.25+3.31+2=21.56 mH2O=215.6 kPa=719.5+215.6+0+208.5=1142.6 kPa=114.26 mH2O水泵揚(yáng)程取114.26mH2O。5.3.3消防水泵選型根據(jù)水泵流量和揚(yáng)程選擇上海熊貓集團(tuán)FLGR125-315A型水泵兩臺(tái)（一用一備），水泵具體參數(shù)如下：型號(hào)流量（L/s）揚(yáng)程（m）功率（kW）重量（kg）長（mm）寬（mm）高（mm）FLGR125-315A41.7501171107571080080013465.3.4水泵接合器選擇 室內(nèi)消防流量為45.43L/s，一個(gè)DN100的水泵接合器的符合流量為1015L/s，故選擇3個(gè)SQB100-1.6型水泵接合器5.4消防減壓設(shè)備選擇 根據(jù)建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范（50015-2006）12.2.2.5規(guī)定消火栓出口水壓不能大于0.5MPa，由水力計(jì)算可知，1#樓-38層需要設(shè)置減壓型消火栓，2#樓-310層需要設(shè)置減壓型消火栓。5.5消防水箱有效體積計(jì)算消防水箱應(yīng)貯存10min的室內(nèi)消防用水量，計(jì)算得： 式中 消防水箱10min的室內(nèi)消防用水量，m3； 室內(nèi)消防用水量，L/s。=27 .18m3據(jù)高層民用建筑防火規(guī)范規(guī)（GB50