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1、1 四、设计四、设计计算计算 l 选定消火栓、水带、水枪的型号 l 确定消火栓的水枪充实水柱、设计喷嘴压力和 水枪设计流量 l 确定室内消火栓系统的消防用水量 l 计算消火栓的保护半径，并确定室内消火栓及 消防竖管的布置间距 l绘制平面布置图和轴测图 l选择最不利点消火栓并确定最不利计算管路 l计算最不利点消火栓栓口处所需的水压 2 四、设计计算四、设计计算 l确定消防给水管网的管径 l计算管路计算最不利管路的水头损失 l计算消防水泵或室内消火栓系统所需的总压力 l选择消防水泵 l确定高位消防水箱容积和安装高度 l确定水泵接合器的型号和设置数量 l确定消防水池容积 l确定室外消火栓管网类型和管
2、径，并布置 l确定室外消火栓设置数量 l增压减压设施 3 1、选定消火栓、水带、水枪的型号 2、确定消火栓的水枪充实水柱、设计喷嘴 压力和水枪设计流量。 SK= (H1-H2) / sin45 qxh= Hq 四、设计计算四、设计计算 层高计算值 规范值 水枪水量 4 3、确定室内消火栓给水系统的消防用水量 Qf = qf 4、计算消火栓的保护半径，并确定室内消 火栓及消防竖管的布置间距 5 5、绘制室内消火栓给水系统管网平面布置图 和轴测图 (6)选择最不利点消火栓并确定计算管路 6 同时使用水枪数量3支 每根竖管最小流量10 l/s 2支1支 几支水枪 水枪如何在立管上 分配 查表 7 8
3、 7、计算最不利点消火栓栓口处所需的水压 Hxh = Hq + Hd + Hk 8、确定消防给水管网的管径 消防竖管管径 宜采用同一管径，且上下管径不变 高层建筑若算得的管径小于100mm时，应采用 100mm 消防进水管及水平干管管径 消防竖管管径水平干管管径进水管管径 D= 4Q v 9 9、计算最不利管路的水头损失 hf = i Lhf = AL Q2沿程水头损失 局部水头损失hj = hf 独立系统：10%； 生产、消防合用：15%； 生活、消防合用及三者合用为20% 。 10 i i每米管道的水头损失每米管道的水头损失( (mHmH 2 2 O/mO/m) ) v v管内水流的平均流
4、速管内水流的平均流速( (m/sm/s) )， d d管道的计算内径管道的计算内径( (mm) ) d d j j 管道的计算内径管道的计算内径( (m)m)，取管内径减，取管内径减1mm1mm确确 定。定。 h=iL=0.00673.2=0.02138 (mH2O) v=4Q/d2=45/（0.106-0.001）2=0.577 (m/s) 11 i i水力坡度，单位管道的水力坡度，单位管道的损失损失, , ( (MPaMPa/m/m) )； C C海澄海澄威廉威廉系数系数; ; 黑黑铁管、无衬里的铸铁管铁管、无衬里的铸铁管C=100C=100 内内衬水泥球墨铸铁管衬水泥球墨铸铁管C=130
5、C=130 铜铜管、不锈钢管、塑料管管、不锈钢管、塑料管C=140C=140 镀锌镀锌钢管钢管C=120C=120； d d mm 管道内径，管道内径，mmmm； q q管段的设计消防用水量，管段的设计消防用水量，L/sL/s h=iL=0.00453.2=0.0145 (mH2O) 12 公称直径 DN GB/T-3091 普通管 外径壁厚(mm)内径(mm) 2533.53.2527.0 3242.33.2535.8 4048.05.5041.0 5060.03.5053.0 6575.53.7568.0 8088.54.0080.5 89- 1001144.00106.0 1251404
6、.50131.0 1501654.50156.0 200- 镀锌钢管镀锌钢管 铸铁管铸铁管 管径管径(mm)(mm)A A (Q (Q以以L/sL/s计计 ) ) 管径管径A A (Q(Q以以L/sL/s计计 ) ) 252543674367757517.0917.09 3232938.6938.61001003.6533.653 4040445.3445.31501500.41850.4185 5050110.8110.82002000.090290.09029 707028.9328.932502500.027520.02752 808011.6811.683003000.010250.0
7、1025 1001002.6742.674 1251250.86230.8623 1501500.33950.3395 13 hf = A LQ2 (Pa)A= 0.001735/dj5.3 中等管径钢管中等管径钢管 管径管径(mm)(mm)A A (Q (Q以以L/sL/s计计 ) ) 1251251.0621.062 1501500.44950.4495 2002000.092730.09273 2502500.025830.02583 14 hf = A LQ2 (Pa) hf = A LQ2 = 2.6743.252 = 213.9 (Pa) = 0.02139 mH2O 15 各消防
8、竖管 的流量如何 确定？ hf = A LQ2 hf = i L 查表2-11或2-12确定消防用水量， 然后在消防竖管上进行分配 16 17 室内室内 消防消防 设计设计 流量流量 （ L/sL/s ） 最不最不 利利消消 防竖防竖 管出管出 水枪水枪 数数 相邻相邻 竖管竖管 出水出水 枪数枪数 次相次相 邻邻消消 防竖防竖 管出管出 水枪水枪 数数 1010 2 2 2020 2 2 2 2 2525 3 3 2 2 3030 3 3 3 3 4040 3 3 3 3 2 2 管段管段 编号编号 流量流量L/sL/s管径管径mmmm流速流速m/sm/s单阻单阻 mHmH 2 2 O/mO
9、/m 管长管长 mm 水头损水头损 失失mHmH 2 2 OO 1-21-2 5 5 1001000.580.58 0.007490.00749 3 3 0.0220.022 2-32-310.6410.641001001.211.21 0.02950.0295 3 3 0.0890.089 3-43-416.6416.641001001.911.91 0.07280.0728 67.8467.844.944.94 4-54-533.2833.282002001.0591.059 0.00980.0098 20200.1960.196 5-65-643.9243.922002001.431.4
10、3 0.01790.0179 40400.7160.716 18 出8只水枪，最 不利竖管3支， 相邻竖管3支， 次相邻竖管2支 19 10、计算消防水泵或室内消火栓给水系统 所需的总压力 11、根据流量和扬程选择消防水泵 20 H消火栓系统所需的总压力， MPa H最不利点消火栓与消防水池液面的静水压，MPa Hxh最不利点消火栓栓口处的水压，MPa H最不利计算管路的水头损失，MPa H包括沿程损失和局部损失。局部损失可按沿程 损失的百分数进行估算： 独立系统：10%；生产、消防合用：15%； 生活、消防合用及三者合用为20%。 21 12、确定高位消防水箱容积和设置高度 Vf = 0.0
11、6 Qf Tx H = Hxh + H 水箱的有效容积包括消防储备水容积、生活 调节水容积和事故备用水容积。 建筑高度不超过100m，最 不利点消火栓静水压不应 低于0.07MPa。 超过100m，为0.15MPa 22 13、确定水泵接合器的型号和设置数量 14、确定消防水池容积 15、确定室外消防给水管网类型和管 径，并进行管网布置 16、确定室外消火栓设置数量 23 17、减压设施 HH= =HH B B -( -(Z Z+h h + +HH 0 0 ) ) HH计算层灭火设备处的设计剩余水压，计算层灭火设备处的设计剩余水压，MPa;MPa; HH B B 消防水泵的出口压力，消防水泵的
12、出口压力，MPa;MPa; Z Z计算层灭火设备与消防水池最低水位间的静水压，计算层灭火设备与消防水池最低水位间的静水压，MPa:MPa: h h 水泵吸水管至计算层管路的沿程和局部水头损失，水泵吸水管至计算层管路的沿程和局部水头损失，MPa;MPa; HH 0 0 计算层灭火设备处所需的设计水压，计算层灭火设备处所需的设计水压，MPa,MPa, 思考：水箱思考：水箱 供水时是否供水时是否 要考虑减压要考虑减压 设施设施 设计实例 工程概况:本工程为高层住宅楼，建筑面积 约14400m2，建筑高度54.8m。 地上18层，地下1层，其中地下一层为设备 用房，地上118层为普通住宅，每层8户，
13、一梯四户，共两个单元，每层建筑面积约为 750m2。试设计其室内消防给水系统。 25 26 27 1、选定消火栓、水带、水枪的型号 2、确定消火栓的水枪充实水柱、设计喷嘴 压力和水枪设计流量。 l l 本本建筑属于二类高层，选用建筑属于二类高层，选用的消火栓直径为的消火栓直径为 DN = DN = 65 mm65 mm，水枪喷嘴直径小于，水枪喷嘴直径小于19mm19mm, DN65, DN65 的衬胶水龙带长度的衬胶水龙带长度L=25 mL=25 m。 设计步骤 Sk=1.414*（3.31）= 29 建筑建筑高度不超过高度不超过100m100m的高层建筑，充实水柱长度的高层建筑，充实水柱长度
14、 不应不应小于小于S S k k =10 =10 m.m. 按照规范规定，一支消火栓的流量应为qxh=5 L/s 。分别查表得Az=0.00172, =1.577，水龙带长Ld = 25 m，则: = 52/1.577 = 15.85 mH2O 30 3、确定室内消火栓给水系统的消防用水量 4、计算消火栓的保护半径，并确定室内消 火栓及消防竖管的布置间距 l l 本建筑室内消火栓用水量为本建筑室内消火栓用水量为20L/s20L/s，室，室 外消火栓用水量为外消火栓用水量为15L/s15L/s，火灾延续时，火灾延续时 间为间为2h2h。 31 R=LR=L p p +L+L L Lp p = =
15、250.8=20250.8=20 L L=S=S k k cos45cos45 S Sk k = = 1.4141.414（3.03.0-1-1）=2.82=2.82 （mm） L L= =S S k k cos45=2.82cos45=2.0 cos45=2.82cos45=2.0 （mm） R R= =L L p p +L+L =20+2.0=22.0 （mm） 消火栓的间距和保护半径可进行计算，其中建筑高度不超消火栓的间距和保护半径可进行计算，其中建筑高度不超 过过100m100m的高层建筑，充实水柱长度不应小于的高层建筑，充实水柱长度不应小于1O m.1O m. 5、绘制室内消火栓给水系统管网平面布置图 和轴测图 l 因本建筑一层十八层为普通住宅，分成两个单 元，每一单元的长度为20.6m，宽度为21.9m，即 在每一单元内布置两个消火栓就可满足25m的消 火栓间距要求。另外，消防电梯前室由防火门分 隔，所以也需设1个消火栓。 l 所以本工程每层平面一个单元内设3个消火栓， 全楼共设6个消火栓，采用垂直成环布置。 l 室内消火栓型号的选择:本工程选用的消火栓直 径为DN = 65 mm，水枪喷嘴直径小于19mm, DN65 的衬胶水龙带长度L=25 m。 33 34 XHL-2 XHL-1 XHL-3 XHL-6 XHL-5 XHL-4 (6)选择 最不利
