消火栓系統(tǒng)計(jì)算

1四、設(shè)計(jì)計(jì)算

選定消火栓、水帶、水槍的型號(hào)

確定消火栓的水槍充實(shí)水柱、設(shè)計(jì)噴嘴壓力和水槍設(shè)計(jì)流量確定室內(nèi)消火栓系統(tǒng)的消防用水量計(jì)算消火栓的保護(hù)半徑，并確定室內(nèi)消火栓及消防豎管的布置間距

繪制平面布置圖和軸測(cè)圖選擇最不利點(diǎn)消火栓并確定最不利計(jì)算管路計(jì)算最不利點(diǎn)消火栓栓口處所需的水壓2四、設(shè)計(jì)計(jì)算確定消防給水管網(wǎng)的管徑計(jì)算管路計(jì)算最不利管路的水頭損失計(jì)算消防水泵或室內(nèi)消火栓系統(tǒng)所需的總壓力選擇消防水泵確定高位消防水箱容積和安裝高度確定水泵接合器的型號(hào)和設(shè)置數(shù)量確定消防水池容積確定室外消火栓管網(wǎng)類型和管徑，并布置確定室外消火栓設(shè)置數(shù)量增壓減壓設(shè)施31、選定消火栓、水帶、水槍的型號(hào)

2、確定消火栓的水槍充實(shí)水柱、設(shè)計(jì)噴嘴壓力和水槍設(shè)計(jì)流量。SK=(H1-H2)/sin45°qxh=βHq四、設(shè)計(jì)計(jì)算層高計(jì)算值規(guī)范值水槍水量43、確定室內(nèi)消火栓給水系統(tǒng)的消防用水量

Qf=Σqf

4、計(jì)算消火栓的保護(hù)半徑，并確定室內(nèi)消火栓及消防豎管的布置間距

55、繪制室內(nèi)消火栓給水系統(tǒng)管網(wǎng)平面布置圖和軸測(cè)圖(6)選擇最不利點(diǎn)消火栓并確定計(jì)算管路6同時(shí)使用水槍數(shù)量3支每根豎管最小流量10l/s2支1支幾支水槍水槍如何在立管上分配查表787、計(jì)算最不利點(diǎn)消火栓栓口處所需的水壓

Hxh=Hq+Hd+Hk8、確定消防給水管網(wǎng)的管徑

①消防豎管管徑宜采用同一管徑，且上下管徑不變高層建筑若算得的管徑小于100mm時(shí)，應(yīng)采用100mm②消防進(jìn)水管及水平干管管徑消防豎管管徑≤水平干管管徑≤進(jìn)水管管徑D=4Qπv99、計(jì)算最不利管路的水頭損失

hf=iLhf

=AL

Q2①沿程水頭損失②局部水頭損失hj=αhf①②③④⑤獨(dú)立系統(tǒng)：10%；生產(chǎn)、消防合用：15%；生活、消防合用及三者合用為20%。10i——每米管道的水頭損失(mH2O/m)v——管內(nèi)水流的平均流速(m/s)，d——管道的計(jì)算內(nèi)徑(m)dj——管道的計(jì)算內(nèi)徑(m)，取管內(nèi)徑減1mm確定。h=iL=0.0067×3.2=0.02138(mH2O)v=4Q/πd2=4×5/π（0.106-0.001）2=0.577(m/s)11i——水力坡度，單位管道的損失,(MPa/m)；C——海澄—威廉系數(shù);黑鐵管、無襯里的鑄鐵管C=100內(nèi)襯水泥球墨鑄鐵管C=130銅管、不銹鋼管、塑料管C=140鍍鋅鋼管C=120；dm——管道內(nèi)徑，mm；q——管段的設(shè)計(jì)消防用水量，L/sh=iL=0.0045×3.2=0.0145(mH2O)12公稱直徑DNGB/T-3091普通管外徑×壁厚(mm)內(nèi)徑(mm)2533.5×3.2527.03242.3×3.2535.84048.0×5.5041.05060.0×3.5053.06575.5×3.7568.08088.5×4.0080.589--100114×4.00106.0125140×4.50131.0150165×4.50156.0200--

鍍鋅鋼管

鑄鐵管管徑(mm)A(Q以L/s計(jì))管徑A

(Q以L/s計(jì))2543677517.0932938.61003.65340445.31500.418550110.82000.090297028.932500.027528011.683000.010251002.6741250.86231500.339513hf=ALQ2(Pa)A=0.001735/dj5.3

中等管徑鋼管管徑(mm)A(Q以L/s計(jì))1251.0621500.44952000.092732500.0258314hf=ALQ2(Pa)hf=ALQ2

=2.674×3.2×52

=213.9(Pa)=0.02139mH2O15各消防豎管的流量如何確定？hf=ALQ2hf=iL查表2-11或2-12確定消防用水量，然后在消防豎管上進(jìn)行分配1617室內(nèi)消防設(shè)計(jì)流量（L/s）最不利消防豎管出水槍數(shù)相鄰豎管出水槍數(shù)次相鄰消防豎管出水槍數(shù)10220222532303340332管段編號(hào)流量L/s管徑mm流速m/s單阻mH2O/m管長m水頭損失mH2O1-251000.580.0074930.0222-310.641001.210.029530.0893-416.641001.910.072867.844.944-533.282001.0590.0098200.1965-643.922001.430.0179400.71618①②③④⑤出8只水槍，最不利豎管3支，相鄰豎管3支，次相鄰豎管2支⑥1910、計(jì)算消防水泵或室內(nèi)消火栓給水系統(tǒng)所需的總壓力

11、根據(jù)流量和揚(yáng)程選擇消防水泵

①②③④⑤20H——消火栓系統(tǒng)所需的總壓力，MPaH——最不利點(diǎn)消火栓與消防水池液面的靜水壓，MPaHxh——最不利點(diǎn)消火栓栓口處的水壓，MPaH——最不利計(jì)算管路的水頭損失，MPaH包括沿程損失和局部損失。局部損失可按沿程損失的百分?jǐn)?shù)進(jìn)行估算：獨(dú)立系統(tǒng)：10%；生產(chǎn)、消防合用：15%；生活、消防合用及三者合用為20%。2112、確定高位消防水箱容積和設(shè)置高度

Vf=0.06QfTxH△=Hxh+∑Hω水箱的有效容積包括消防儲(chǔ)備水容積、生活調(diào)節(jié)水容積和事故備用水容積。建筑高度不超過100m，最不利點(diǎn)消火栓靜水壓不應(yīng)低于0.07MPa。超過100m，為0.15MPa①②③④⑤2213、確定水泵接合器的型號(hào)和設(shè)置數(shù)量

14、確定消防水池容積

15、確定室外消防給水管網(wǎng)類型和管徑，并進(jìn)行管網(wǎng)布置

16、確定室外消火栓設(shè)置數(shù)量

2317、減壓設(shè)施

①②③④⑤⑥H=HB-(Z+Σhω+H0)H—計(jì)算層滅火設(shè)備處的設(shè)計(jì)剩余水壓，MPa;HB—消防水泵的出口壓力，MPa;Z—計(jì)算層滅火設(shè)備與消防水池最低水位間的靜水壓，MPa:hω—水泵吸水管至計(jì)算層管路的沿程和局部水頭損失，MPa;H0—計(jì)算層滅火設(shè)備處所需的設(shè)計(jì)水壓，MPa,思考：水箱供水時(shí)是否要考慮減壓設(shè)施設(shè)計(jì)實(shí)例

工程概況:本工程為高層住宅樓，建筑面積約14400m2，建筑高度54.8m。

地上18層，地下1層，其中地下一層為設(shè)備用房，地上1~18層為普通住宅，每層8戶，一梯四戶，共兩個(gè)單元，每層建筑面積約為750m2。試設(shè)計(jì)其室內(nèi)消防給水系統(tǒng)。2526271、選定消火栓、水帶、水槍的型號(hào)

2、確定消火栓的水槍充實(shí)水柱、設(shè)計(jì)噴嘴壓力和水槍設(shè)計(jì)流量。本建筑屬于二類高層，選用的消火栓直徑為DN=65mm，水槍噴嘴直徑小于19mm,DN65的襯膠水龍帶長度L=25m。設(shè)計(jì)步驟Sk=1.414*（3.3—1）=29建筑高度不超過100m的高層建筑，充實(shí)水柱長度不應(yīng)小于Sk=10m.按照規(guī)范規(guī)定，一支消火栓的流量應(yīng)為qxh=5L/s。分別查表得Az=0.00172,β=1.577，水龍帶長Ld=25m，則:=52/1.577=15.85mH2O303、確定室內(nèi)消火栓給水系統(tǒng)的消防用水量

4、計(jì)算消火栓的保護(hù)半徑，并確定室內(nèi)消火栓及消防豎管的布置間距

本建筑室內(nèi)消火栓用水量為20L/s，室外消火栓用水量為15L/s，火災(zāi)延續(xù)時(shí)間為2h。31R=Lp+L

Lp=25×0.8=20

L=Skcos45°Sk=1.414×（3.0-1）=2.82

（m）L=Skcos45°=2.82×cos45°=2.0（m）R=Lp+L=20+2.0=22.0（m）消火栓的間距和保護(hù)半徑可進(jìn)行計(jì)算，其中建筑高度不超過100m的高層建筑，充實(shí)水柱長度不應(yīng)小于1Om.5、繪制室內(nèi)消火栓給水系統(tǒng)管網(wǎng)平面布置圖和軸測(cè)圖因本建筑一層~十八層為普通住宅，分成兩個(gè)單元，每一單元的長度為20.6m，寬度為21.9m，即在每一單元內(nèi)布置兩個(gè)消火栓就可滿足25m的消火栓間距要求。另外，消防電梯前室由防火門分隔，所以也需設(shè)1個(gè)消火栓。所以本工程每層平面一個(gè)單元內(nèi)設(shè)3個(gè)消火栓，全樓共設(shè)6個(gè)消火栓，采用垂直成環(huán)布置。室內(nèi)消火栓型號(hào)的選擇:本工程選用的消火栓直徑為DN=65mm，水槍噴嘴直徑小于19mm,DN65的襯膠水龍帶長度L=25m。3334XHL-2XHL-1XHL-3XHL-6XHL-5XHL-4(6)選擇最不利點(diǎn)消火栓并確定計(jì)算管路3554321XHL-2XHL-1XHL-3XHL-6XHL-5XHL-4367、計(jì)算最不利點(diǎn)消火栓栓口處所需的水壓

建筑高度不超過100m的高層建筑，充實(shí)水柱長度不應(yīng)小于10m.按照規(guī)范規(guī)定，一支消火栓的流量應(yīng)為5L/s。分別查表得Az=0.00172,β=1.577，水龍帶長Ld=25m，則:=52/1.577+0.00172×25×52+2.0=18.93mH2O=0.19MPa378、確定消防給水管網(wǎng)的管徑

D=4Qπv消防給水管網(wǎng)管徑的確定:室內(nèi)消防給水管道采用熱鍍鋅鋼管。查附表知，本建筑立管上出水槍數(shù)為2支，每根立管最小流量為10L/s，故消防立管管徑確定為DN100，符合規(guī)范<2.5m/s和豎管的管徑不應(yīng)小于100mm的要求;

因水平環(huán)狀管網(wǎng)的消防流量為室內(nèi)消防用水量(20L/s)，可確定出水平環(huán)狀干管的管徑為DN150，也符合規(guī)范<2.5m/s的要求。389、計(jì)算最不利管路的水頭損失

hf=iLhf

=AL

Q2①沿程水頭損失②局部水頭損失hj=αhf17層消火栓(圖中②號(hào))的消防出水量為:39②點(diǎn)和③點(diǎn)之間的流量q=q1+q2=10.44L/s,DN100的鋼管，水力坡降i=0.0292，管道長約51m。則②~③點(diǎn)之間的水頭損失為:51×0.0292×(1+10%)=1.64mH2O40管段編號(hào)流量L/s管徑mm流速m/s單阻mH2O/m管長m水頭損失mH2O1-251000.580.006730.0252-310.441001.20.0291511.643-410.441500.5530.003780.034-520.881501.10.015360.60總水頭損失hωHω=0.025+1.64+0.04+0.60

=2.52mH2O4110、計(jì)算消防水泵或室內(nèi)消火栓給水系統(tǒng)所需的總壓力

消火栓系統(tǒng)所需壓力(消防水泵所需揚(yáng)程)為:Hb=1.1×[Hxh+Hω+HΔ]=1.1×[19+2.52+(51.3

+1.1+4.8)]=86.6m=87m4211、根據(jù)流量和揚(yáng)程選擇消防水泵

消火栓供水泵選型:

根據(jù)Q≥20L/s，Hb≥87m。選用2臺(tái)XBD9.0/20-100L型多級(jí)消防泵，一用一備。水泵性能參數(shù)為:Q=20L/s,Hb=0.90MPa。功率N=30kW，轉(zhuǎn)數(shù)n=2900r/min。12、確定高位消防水箱容積和設(shè)置高度

水箱的容積:因本建筑為二類高層居住建筑，故水箱的有效容積取6m3。消防水箱的外形尺寸為:2000mmx2000mmx2000mm(H)。水箱的設(shè)置高度取:51.3+1.1+7.0=59.4m因市政給水管網(wǎng)水壓不能滿足本工程室內(nèi)最不利點(diǎn)消火栓的水壓要求，所以本工程采用臨時(shí)高壓消防給水系統(tǒng)，并在屋頂設(shè)消防水箱。4413、確定水泵接合器的型號(hào)和設(shè)置數(shù)量

一個(gè)水泵結(jié)合器的出水量qj=10~15L/s，本工程室內(nèi)消火栓水量Q為20.88L/s.水泵結(jié)合器數(shù)量:n=Q/qj=20.88/15≈2臺(tái)消火栓水泵結(jié)合器選用2個(gè)。

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