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1、建筑给水排水工程,消防系统案例,给水排水工程教研室2012.2.20,消火栓系统设计计算案例,自动喷水灭火系统设计计算案例,建筑灭火器设计计算案例,1.设计依据 （1）建筑设计防火规范GB50016-2006 （2）高层民用建筑设计防火规范GB50045-95（2005年版） （3）建筑底图 （4）相关施工技术规范,一、消火栓系统设计计算案例,2.消火栓系统设置场所根据建筑设计防火规范GB50016-20068.3条规范 结合建筑功能、用途、建筑高度 确定该建筑是否考虑设置消火栓系统,3.消火栓系统给水方式选择 （1）直接供水的消防给水方式室外给水管网长期满足 HH0 QQ0（2）设水箱的消火
2、栓给水方式部分时段， HH0 QQ0水箱考虑10min消防水量，灭火初期由水箱供水（3）设水泵、水箱的消火栓给水方式室外给水管网长期不满足 HH0 Q5L/sDN65、16mm或19mm； 5L/sDN50、13mm或16mm,（2）消火栓管材选择 管材（普通钢管、镀锌钢管、无缝钢管等）；管道-红色（3）消防水池 配管种类；消防容积（火灾延续时间）；设置要求（4）消防水箱 配管种类；消防容积（10min消防水量）；设置要求 消防水量25L/s，计算容积大于18m3，按18m3考虑（5）水泵接合器 作用；位置；设计要求（6）消火栓系统增压设备、稳压设备,5.消火栓系统消防水量确定 根据建筑设计防
3、火规范GB50016-2006条文8.4.1 表8.4.1 结合建筑功能、用途、建筑高度 确定消防用水量、每支水枪的最小流量、每根立管的最小流量,6.消火栓系统水力计算 （1）消火栓系统管网水力计算步骤应首先选择最不利立管和最不利消火栓，以此确定计算管路，并按照消防规范规定的室内消防水量进行浏览分配。在最不利点水枪射出流量计算确定后，以下各层水枪的实际射出流量应根据消火栓口处的实际压力计算。在确定了消防管网中各管段的流量后，便可按流量公式计算出各段管径。消火栓给水管道中的一般设计流量以1.4-1.8m/s为宜，不允许大于2.5m/s。,消防管道沿程水头损失的计算方法与给水管网计算相同，其局部水
4、头损失按管道沿程水头损失的10%采用。对于环状管网，可假定某管段发生故障，仍按枝状网进行计算。系统中设有消防水箱时，应以水箱的最低水位作为计算管路的起点，并进行水头损失计算和确定管径、水箱的设置高度或补压设备。采用消防水泵时，应以消防水池最低水位作为起点选择计算管路，计算管径和水头损失，确定消防水泵的扬程。,（2）建筑物消火栓系统所需要的水压 H1+H2+H4H1引入管或消防水池最低水位到最不利消火栓的位置高差 H2引入管或消防水池最低水位到最不利消火栓管道的水头损失 H4（Hxh）最不利消火栓栓口所需的水压,Hxh=Hq+hd+HkHk消火栓栓口水头损失，按20kPa计算,（3）消防水池、消
5、防水箱容积 消防水池 火灾延续时间考虑消防水箱条文8.4.4 10min消防水量当室内消防用水量小于等于25L/s，经计算消防水箱所需消防储水量大于12m3 时，仍可采用12m3；当室内消防用水量大于25L/s，经计算消防水箱所需消防储水量大于18m3 时，仍可采用18m3；,（4）消防管道水力计算技术参数 流速条文8.1.3一般1.4-1.8m/s 不宜大于2.5m/s 管道水头损失沿程水损+局部水损局部水损为沿程水损的10% 室内消防竖管直径不应小于DN100,（5）消防管道水枪动作个数,7.消火栓系统设计计算案例有一栋十六层高层塔式民用住宅楼，住宅楼层高为2.8m，考虑暖气走管，在八层和
6、十六层层高设计为3.1m，室内外高差为1.2m。每层9户，建筑面积为720m2。试设计其室内消防给水系统。,（1）消火栓系统设置 高层民用建筑设计防火规范GB50045-95（2005年版） 条文7.2.2 建筑高度小于等于50m的普通住宅，属于二类民用高层建筑； 条文7.4.2 每层住宅多于8户，建筑面积超过650m2，故室内至少设2条消防立管。,（2）屋顶消防水箱设计 条文 7.4.7.1 高位消防水箱的消防储水量，一类公共建筑不应小于18m3；二类公共建筑和一类居住建筑不应小于12m3；二类居住建筑不应小于6.00m3。 本建筑属于二类居住建筑，可取水箱容积6.00m3。 或10min消
7、防水量,（2）屋顶消防水箱设计 条文7.4.7.2 当建筑高度不超过100m时，高层建筑最不利点消火栓静水压力不应低于0.07MPa；当建筑高度超过100m时，高层建筑最不利点消火栓静水压力不应低于0.15MPa。当高位消防水箱不能满足上述静压要求时，应设增压设施。本建筑建筑高度小于100m，应满足高层建筑最不利点消火栓静水压力不应低于0.07MPa的要求。 水箱设置高度为43.4+7.0=50.4m,（3）消火栓及管网计算 条文7.4.6.5 消火栓栓口的静水压力不应大于1.00MPa，当大于1.00MPa时，应采取分区给水系统。消火栓栓口的出水压力大于0.50MPa时，应采取减压措施。 本
8、建筑静水压50.4-1.1=49.30m100m，因此消火栓系统可不分区。,最不利点消火栓栓口压力计算 条文7.2.2 表7.2.2确定室内消防水量10L/s，每根立管最小流量10 L/s，每支水枪最小流量5L/s。选择消火栓SN65型、水枪QZ19、麻质水带DN65长25m。 条文7.4.6.2消火栓的水枪充实水柱应通过水力计算确定，且建筑高度不超过100m的高层建筑不应小于10m；建筑高度超过100m的高层建筑不应小于13m。 Hm取10m,最不利点消火栓栓口压力计算 充实水柱长度取10m时：,最不利点消火栓栓口压力计算 充实水柱长度取12m时：,最不利消火栓水枪流量：,最不利点消火栓栓口
9、压力计算 水带水头损失：,栓口压力：Hxh=Hq+hd+Hk=16.9+2.86+2=21.76m,最不利计算消防管道水力计算 次不利消火栓水枪流量：,最不利计算消防管道水力计算 次不利消火栓水枪流量：,最不利计算消防管道水力计算 次不利消火栓水枪流量：,最不利计算消防管道水力计算 实际消防水量：,实际消防水压：,减压孔板计算 条文7.4.6.5 消火栓栓口的静水压力不应大于1.00MPa，当大于1.00MPa时，应采取分区给水系统。消火栓栓口的出水压力大于0.50MPa时，应采取减压措施。 H=69.9m 大于 50m应考虑减压措施减压孔板设计计算设置减压稳压消火栓,减压孔板计算消火栓栓口处
10、安装减压孔板组合水头损失值,减压孔板计算,减压孔板计算,增压设备选择H=69.90mQ=10.71L/s,1.设计依据 （1）建筑设计防火规范GB50016-2006 （2）高层民用建筑设计防火规范GB50045-95（2005年版） （3）自动喷水灭火系统设计规范GB50084-2001（2005年版） （3）建筑底图 （4）相关施工技术规范,二、自动喷水灭火系统设计计算案例,2.自动喷水灭火系统设置场所根据建筑设计防火规范GB50016-2006条文8.5 高层民用建筑设计防火规范GB50045-95（2005年版）条文7.6 结合建筑功能、用途、建筑高度 确定该建筑是否考虑设置自动喷水灭
11、火系统,3.自动喷水灭火系统类型 （1）闭式喷水灭火系统（闭式喷头）湿式喷水灭火系统管网充水干式喷水灭火系统管网充气预作用喷水灭火系统管网充气、火灾探测器（2）水幕系统（开式喷头）（3）雨淋喷水灭火系统（开式喷头）,4.自动喷水灭火系统设备选择 以湿式喷水灭火系统为例 （1）喷头（闭式喷头） 条文6.1 玻璃球喷头、易溶片喷头 公称动作温度宜高于环境最高温度30 标准喷头公称直径为DN15 （2）管材选择 管材（普通钢管、镀锌钢管、无缝钢管等）；管道-红色 条文8.0.1 配水管道的工作压力不应大于1.20MPa，并不应设置其他用水设施。,（3）报警阀组条文6.2 湿式系统、预作用系统不宜超过
12、800只；干式系统不宜超过500只 每个报警阀组供水的最高与最低位置喷头，其高程差不宜大于50m。 报警阀距地面的高度宜为1.2m （4）水流指示器条文6.3 每个防火分区、每个楼层均应设水流指示器。 当水流指示器入口前设置控制阀时，应采用信号阀。 （5）末端试水装置条文6.5 每个报警阀组控制的最不利点喷头处，应设末端试水装置，其他防火分区、楼层均应设直径为25mm的试水阀末端试水装置和试水阀应便于操作，且应有足够排水能力的排水设施。,（6）消防水池 配管种类；消防容积（火灾延续时间）；设置要求（7）消防水箱 配管种类； 与消火栓消防容积合计 消防容积（10min消防水量）；设置要求 消防水
13、量25L/s，计算容积大于18m3，按18m3考虑（8）水泵接合器 作用；位置；设计要求（9）消火栓系统增压设备、稳压设备,5.自动喷水灭火系统消防水量确定 根据自动喷水灭火系统设计规范GB50084-2001（2005年版） 条文5.0.1 表5.0.1 结合建筑功能、用途、建筑高度、危险等级 确定喷水强度、作用面积,6.自动喷水灭火系统水力计算 （1）喷淋管网设计计算步骤 根据保护对象的性质，划分其危险等级和选择系统。 确定作用面积和喷水强度 确定喷头的布置形式和保护面积 确定作用面积内的喷头数 确定作用面积的形状 确定第一个喷头的压力和流量,（1）喷淋管网设计计算步骤 计算第一根支管上各
14、喷头流量、支管各管段的水头损失以及支管流量和压力，并计算出相同支管的流量系数 根据支管的流量系数计算配水干管的流量和各管段的流量、水头损失，并计算作用面积内的流量、压力和作用面积流量系数 计算系统供水压力或水泵扬程（包括水泵选型） 确定系统的水源和管网的减压措施,（2）建筑物自动喷水灭火系统所需要的水压 H1+H2+H4+HkH1引入管或消防水池最低水位到最不利喷头的位置高差 H2引入管或消防水池最低水位到最不利喷头管道的水头损失 H4最不利喷头所需的水压 Hk报警阀的压力损失（湿式报警阀0.04MPa；水流指示器0.02MPa；雨淋阀0.07MPa）,（2）建筑物自动喷水灭火系统所需要的水压,（3）喷头出水量 玻璃球喷头,式中：q喷头出水量（L/min）p 喷头出水压（MPa）K喷头流量特性系数，当喷头公称直径为15mmK=80 HMPa qL/minK=0.133 HkPa qL/sK=0.42 HmH2O qL/s,
