2022年某建筑自动喷水灭火系统课程设计 .pdf

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1、建筑消防课程设计前言建筑消防技术在建筑施工管理是非常重要地，也是施工人员和管理人员最容易忽略地环节，一旦发生火灾，轻则造成财产损失，重则造成重大伤亡事故.在设计消防方案时要通过科学地分析与计算，从而可以从源头上避免一些事故地发生，这也是符合本质安全地原理，保证生产顺利进行.本次课程设计任务比较艰巨，为了搞好这次设计，我们收集了大量地资料，小组明确分工，专题分析，及时蹉商，分头准备，由我们组地人全身心地投入，完成了本次课程设计.特此感谢所有支持和帮助我们这次设计地所有人员.由于本人水平有限，设计中难免有错误之处，恳请大家批评指正.精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 -

2、 - - - - - -第 1 页，共 36 页建筑消防技术课程设计任务书一、 建筑消防技术课程设计地目地使学生更好地熟悉和掌握专业主干课建筑消防技术地基本理论和几种灭火系统地设计及计算过程，包括相关法律法规地要求，重点在于：1、熟悉建筑防火分区平面布置、安全疏散；2、掌握消火栓及自动喷水灭火系统地设计、布置、水力计算等；3、熟悉气体灭火系统地设计及计算；4、熟悉泡沫灭火系统地设计及计算；5、熟悉防烟排烟技术、消防电气、火灾自动报警与消防联动控制；6、了解建筑设计防火规范地规定，并了解相关消防法律法规地要求.二、 XX 建筑物简况1、总建筑面积 6100 m2；高 18.6 m，共 6 层，属

3、于一类高层民用建筑 .2、耐火等级：一级3、结构形式、装修材料等基本情况；4、建筑物位置、人口密度比较大.三、课程设计地主要内容1、参观建筑物消防系统并绘制基本框架图形（1 天）；2、消防系统类型地选择及初步设计（1天）；3、消防系统整体设计及计算（3 天）；4、绘制消防系统设计图纸（2 天）；5、报告地编制与修改（3天） .四、课程设计要求1、完成时间：2 周；2、要求每个学生完成课程设计书一份，约5000 字 .要求学生对所设计地内容必须概念准确，参数选择合理，符合设计手册与设计规范及相关参考书籍地要求，计算正确，计算书书写工整、清晰，文笔流畅.设计合理，文字线条优美，图表清晰，符合规范；

4、精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 36 页3、独立完成 .五、主要参考书1、建筑消防技术，科学出版社，2006 年；2、建筑设计防火规范（GB50016-2006 ）；3、建筑防火设计手册，北京：中国建筑工业出版社，1998；4、建筑灭火设计手册，北京：中国建筑工业出版社，1999；5、建筑消防系统，北京：中国建筑工业出版社，1997；6、高层民用建筑设计防火规范（GB50045-95）；7、二氧化碳灭火系统设计规范（GB50193-93）；8、低倍数泡沫灭火系统设计规范（GB50151-92）；9、高倍数、中倍数泡沫灭火

5、系统设计规范（GB50196-93）；10、火灾自动报警系统设计规范（GB50116-98） .精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 36 页目录第一章概 述 . 11.1 设计依据 . 11.1.1 技术规范. 11.1.2法律规范. 11.2 工程简况. 1第二章设计方案 . 32.1 给水系统 . 32.2 消防系统 . 32.3 管道及设备安装要求 . 4第三章消火栓系统设计 . 53.1 室外消火栓系统设计 . 53.1.1 室外消火栓地类型. 53.1.2 室外消火栓地布置. 53.2 室内消火栓系统设计 . 73

6、.2.1 系统组成及主要设施. 73.3 设计计算 . 8第四章自动喷水灭火系统 . 154.1 设计依据 . 154.2 湿式自动喷水灭火系统地组成及工作原理. 154.3 系统供水 . 174.4 系统水力计算 . 184.4.1 设计技术参数. 194.4.2 喷头地布置. 194.4.3 管径地选择. 194.5 自动喷水灭火系统管网水力设计计算过程. 204.5.1 确定设计作用面积. 214 .6 管段水力计算 . 234.6.1管径地估算. 234.6.2对管道水流速度地校核 . 244.6.3管道水头损失计算 . 244.6.4系统入口处所需压力 . 264.6.5 湿式自动喷

7、水灭火系统计算. 264.6.6 沿程计算原理介绍. 274.7 自动喷水灭火系统及其有关计算 . 284.7.1设计基本数据. 284.7.2 喷头地布置. 284.7.3 消防水泵和消防水池地计算和选择 . 30后 记 . 31精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 36 页第一章 概 述完成建筑消防给水系统设计，主要参照以下法律法规，设计时本着基于规范高于规范地原则，根据建筑物地特殊情况选择合理、经济地设计方案地.1.1 设计依据1.1.1 技术规范（1）GB50045-95 （2005 年版），高层民用建筑设计防火规范（

8、2）GB50038-94（2003年版），人民防空地下室设计规范（3）GBJ-87（ 2001年版），建筑设计防火规范（4）GB50084-2001 ，自动喷水灭火系统设计规范（2005 年版）1.1.2 法律规范中华人民共和国消防法，1998 年 9 月 1 日起施行 .1.2 工程简况XX 工程为某校教案楼，平面图形状为条形，长为60.4 m，宽为 16.8 m，共十一个教室，每层地建筑面积大于1000 mm2.建筑高度为18.6 m，层数为6，层高为3.1m，该建筑线条明凇，造型大方，符合当代建筑要求.该工程为独立及条形基础，结构为砖混结构，设计使用年限为70 年，耐火等级为二级. 精选

9、学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 36 页表1-2 建筑分类名称一类二类居住建筑高级住宅十九层及十九层以上地普通住宅十层至十八层地普通住宅公共建筑1.医院2.高级旅馆3.建筑高度超过50m 或每层建筑面积超过1000m2 地商业楼、展览楼、综合楼、电信楼、财贸金融楼4.建筑高度超过50m 或每层建筑面积超过1500m2 地商住楼5.中央级和省级（含计划单列市）广播电视楼6.网局级和省级（含计划单列市）电力调度楼7.省级（含计划单列市）邮政楼、防灾指挥调度楼8.藏书超过100 万册地图书馆、书库9.重要地办公楼、科研楼、档案楼1

10、0.建筑高度超过50m 地教案楼和普通地旅馆、办公楼、科研楼、档案楼等1.一类建筑以外商业楼、展览楼、电信楼、财贸金融楼、商住楼、图书馆、书库2.省级以下地邮政楼、防灾指挥调度楼、广播电视楼、电力调度楼3.建筑高度不超过50m 地教案楼和普通地旅馆、办公楼、科研楼、档案楼等高规 3.0.4 规定，一类高层建筑地耐火等级应为一级，二类高层建筑地耐火等级不应低于二级 .群房地耐火等级不应低于二级.高层建筑地下室地耐火等级应为一级.参照表1-2 地相关规定，本设计建筑属于公共建筑中地一类建筑，其耐火等级应达到一级耐火等级标准2.精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - -

11、- - - - -第 6 页，共 36 页第二章 设计方案2.1 给水系统室内给水系统由市政管网供水，采用市政直接供水和水泵两种供水方式相结合.为了避免直接从供水管网抽水.由生活给水泵从调节水池抽水至屋顶水箱，屋顶设置10 吨不锈钢板水箱，供水采用上行下给地给水方式. (1) 水源本工程由市政管网供水，接入管为DN150，市政供水压力0.2MPa.(2) 供水方式采用调节水池生活水泵屋顶水箱供水方式.建筑内部采用上行下给地给水方式.为避免从管网直接抽水，在一层设置调节水池，选用40t 不锈钢水箱 .屋顶水箱选用10t 不锈钢水箱 .水箱进水管设置两个浮球阀门，一备一用，根据水箱内水位变化控制水

12、泵地启闭.同时水箱需设置溢流管，高度为高于最高水位20 到 30mm，排至屋面 .(3) 生活泵选取 65MS 7-11型离心泵两台，一用一备.从调节水池抽水送至屋顶生活水箱及屋顶消防水箱 .2.2 消防系统分别设计室内消火栓系统和自动喷水灭火系统.(1) 消防水源某市政管网满足任何时刻都能供足够地水，管网为网状，可不设消防水池.消防泵直接从市政管网抽水.消防水分两路进水，进水管管径为DN150. 在屋顶设置18t 地不锈钢消防水箱，提供十分钟地消防水量.(2) 消防水量室内消火栓流量为40L/S，室外消火栓流量为30L/S，自动喷水灭火系统流量为30L/S.(3) 室内消火栓消防系统采用临时

13、高压消防给水系统，火灾时启动消防水泵，使满足消防水压.室内消火栓系统采用并联给水，消火栓口距地面高度为1.1m.精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 36 页室内消火栓选用SN65 型、水枪为QZ19、胶水带DN65 长 25m. (4) 自动喷水灭火系统本建筑属于轻危险级，整个教案楼设置自动喷水灭火系统.重要设备用房等不宜用水消防地部位设置二氧化碳或干粉灭火器.楼梯部位配置适量灭火器.2.3 管道及设备安装要求(1) 给水管道及设备安装要求 室内给水管道平面布置详见相应水施图； 给水管材采用食品级UPVC 管； 各层给水管道

14、采用暗装敷设，横向管道在室内装修前敷设在吊顶中，支管以2%地坡度坡向泄水装置； 管道穿越墙壁时，需预留孔洞，管道穿越楼板时应预埋金属套管；水泵基础应高出地面0.25m，水泵采用自动启动.(2) 消防管道及设备安装要求消火栓地安装管道均采用热浸镀锌钢管，连接采用光沟槽式机械接头；消火栓立管采用DN100mm, 消火栓口径采用DN65mm, 水枪喷嘴口径为19mm，采用衬胶水龙带，直径65mm，长度 25m；自动喷水灭火系统地安装 管道均采用热浸镀锌钢管； 设置地吊架和支架地位置以不妨碍喷头喷水为原则，吊架距离喷头地距离应大于0.3m； 装置喷头地场所，应注意防止腐蚀气体地侵蚀，不得受外力碰击，定

15、期清除灰尘.临时高压消防给水系统，为确保消防初期灭火用水，均需设高位水箱，水箱地高度应该满足最不利喷头处工作压力不低于0.05MPa 和建筑高度不超过100m、最不利点消火栓静水压不低于0.07MPa 或建筑高度超过100m、最不利消火栓静水压不低于0.15MPa.精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 36 页第三章 消火栓系统设计3.1 室外消火栓系统设计在低压消防给水系统中，室外消火栓是供消防车取水进行灭火地供水设备；在高压和临时高压消防给水系统中，室外消火栓是直接接出水带、水枪进行灭火地设备.3.1.1 室外消火栓地类型

16、1按设置条件，室外消火栓分为地上式和地下式消火栓（1）地上式消火栓地上式消火栓大部分露出地面，具有目标明显、易于寻找、出水操作方便等特点，适用于气温较高地区.但地上消火栓容易冻结、易损坏，在有些场合妨碍交通，容易影响市容.在我国南方地区宜采用地上消火栓.地上消火栓是由本体、进水弯管、阀塞、出水口和排水口组成 .目前地上消火栓有两种型号，一种是SS100，另一种是SS150.3.1.2 室外消火栓地布置设置室外消火栓地主要目地就是为了在火灾时接消防车取水进行灭火，所以室外消火栓将采用低压消火栓系统.1室外消火栓地数量根据高规第7.2.2 条，高层建筑室内、外消火栓地用水量不应小于表3-1 地规定

17、 .3-1 消火栓给水系统地用水量高 层 建 筑 类 别建筑高度（m）消火栓用水量（L/s）每根竖管最小流量每支枪最小流量精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 36 页室外室内（L/s）（L/s）普通住宅 5015101055015201051.高级住宅2.建筑高度超过50m 或每层建筑面积超过1000m2 地商业楼、展览楼、综合楼、财贸金融楼、电信楼3.建筑高度超过50m 或每层建筑面积超过 1500m2 地商住楼4.中央和省级广播电视楼5.网局级和省级电力调度楼6.省级邮政楼、防灾指挥调度楼7.藏书超过100 万册地图书馆

18、、书库8.重要地办公楼、科研楼、档案楼9.建筑高度超过50m 地教案楼和普通地旅馆、办公楼、科研楼、档案楼等 503030155503040155该设计建筑每层建筑面积超过1000m2 办公楼，所以本建筑地室外消火栓地用水量为30L/s.根据高规第7.3.6条地规定：室外消火栓地数量应按本规范第7.2.2 条规定地室外消火栓用水量经计算确定，每个消火栓地用水量应为1015L/s，根据下面地公式可计算出室外消火栓地数量.（ 1015）式中：N建筑室外消火栓数量，个；q 建筑室外消火栓用水量，见表3-2 规定地用水量，L/s；10 15 每个室外消火栓地计算流量，L/s.重要建筑室外消火栓用水量3

19、0qL/s，故（ 1015）（ 1015）个根据计算结果将设置3个室外低压地上式消火栓.精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页，共 36 页3.2 室内消火栓系统设计3.2.1 系统组成及主要设施室内消火栓给水系统由水枪、水带、消火栓、消防水喉、消防管道、消防水池、水箱、增压设备、和水源等组成.当室外给水管网地水压不能满足室内消防要求时，应当设置消防水泵和水箱.室内消火栓给水系统地主要设施：（1）室内消火栓设备消火栓设备是由消火栓、水带、水枪和有玻璃门地消火栓箱组成.设置消防水泵地系统，其消火栓箱应设启动水泵地按钮.水枪一般采用直

20、流式，喷嘴口径有13、16、19mm. 喷嘴口径13mm 水枪配50mm 水带， 16mm 水枪可配50mm 或 65mm 水带， 9mm 水枪配65mm 水带 .水带有麻织、化纤之分，口径一般为直径50mm 和 65mm.水带长度有15、20、25 或 30m 四种 .长度确定根据水利计算后选定.重要建筑水带长度不应大于25m.室内消火栓有单出口和双出口之分，均为内扣式接口地球形阀式龙头.单出口消火栓直径有 50mm 和 65mm 两种，双出口消火栓直径为65mm.每支水枪最小流量2.5L/s 时可选用直径50mm 消火栓，最小流量5L/s 时，宜选用65mm 消火栓 .该建筑室内消火栓口径

21、应选 65mm.（）水泵接合器水泵接合器一端由室内消火栓给水管网底层引至室外，另一端进口可供消防车或移动水泵加压向室内管网供水.当室内消防泵发生故障或室内消防用水量不足时，消防车从室外消火栓、消防水池或天然水池取水，通过水泵接合器将水送至室内管网，供室内火场灭火.这种设备适用于消火栓系统和自动喷水灭火系统.水泵接合器有地上式、地下式和墙壁式3种.其接口为双接口，每个接口直径为65mm 及 80mm 两种，它与室内管网地连接管直径不应小于 100mm，并应设有阀门、止回阀和安全阀.（4）消防管道建筑物内消防管道是否与其他给水系统合并或独立设置，该根据建筑物地性质和使用要求经技术、经济比较后确定.

22、（5）消防水池精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页，共 36 页消防水池用于无室外消防水源情况下，贮存火灾持续时间内地室内消防用水量.消防水池可设于室外地下或地面上，也可设在室内地下室，或与室内游泳池、水景水池兼用.消防水池应设有水位控制阀地进水管和溢水管、通气管、泄水管、出水管及水位指示器等附属装置 .根据各种用水系统地供水水质要求是否一致.可将消防水池与生活或生产贮水池合用，也可单独设置.（6）消防水箱消防水箱对扑救初期火灾起着很重要地作用，水箱应设置在建筑物一定地高度位置，采用重力流向管网供水，经常保持消防给水管网中有一定

23、地压力.重要建筑和高度超过50m地高层建筑，宜设置两个水箱（并联），以备检修或清时仍能保证火灾初期消防用水.当室内消防用水量超过25L/s，经计算水箱地消防贮水量超过18m3 时，仍可采用18m3.高层建筑地消防水箱地消防贮水量，一类建筑（除住宅）不应小于18m3，二类建筑（除住宅）和一类建筑地住宅不应小于12m3，二类建筑地住宅不应小于6m3.消防水箱设置在低层合多层建筑地最高部位；建筑高度不超过100nn 地高层建筑，水箱高度保证建筑物最不利消火栓静水压力不小于0.07MPa.（7）消防水泵在临时高压给水系统中，灭火时消防水泵保证建筑消防给水系统内所需水压和水量.消防水泵宜与其他用途地水泵

24、一起布置在同一个水泵房内，水泵房一般设置在建筑物地底层.水泵房应有直通安全出口或直通室外地通道，与消防控制室应有直接地通讯设备.设有两台或多台消防泵地泵站，应有两条以上地消防泵出水管与室内管网连接.3.3 设计计算1消火栓地布置间距（1）消火栓保护半径：dRcLh=25 0.9+3 = 25.5m 式中c水带展开时地弯曲折减系数，一般取0.80.9；dL 水带长度；h水枪充实水柱倾斜45 时地水平投影长度，对一般建筑（层高33.5m）由于净高地限制，一般按h=3m 计算；对于层高大于3.5m 地建筑，精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第

25、12 页，共 36 页sin45mhH；（mH ：水枪充实水柱长度， m）.（2）消火栓布置间距：222SRb=2 （25.52-232）1/2=22 m 式中S 消火栓间距，m；R消火栓最大保护半径， m；b消火栓最大保护宽度， m 因为建筑总长为60.4 m，所以每层需要3个消防栓2消火栓口所需水压xhH由下式计算：xhH=qH +dh =16.9+2.91=19.81 mH2O 式中xhH消火栓口压力， mH2O；qH 水枪喷嘴造成某充实水柱所需要地水压，mH2O；dh 水流通过水龙带地损失，mH2O. （1）消火栓水枪喷口所需水压1fmqfmHHH=12 1.21/（1-12 1.21

26、 0.0097）=16.9 mH2O 式中与水枪喷口直径fd 有关地系数，按实验得：30.25(0.1)ffdd，其值列入表 3-2；mH 充实水柱高度， mH2O；f实验系数，41.19 80(0.01)fmH，其值列入表 3-3. 表3-2 系数值fd1316190.01650.01240.0097表 3-3 系数f值mH/mH2O68101216精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页，共 36 页f1.191.191.201.211.24（ 2）消火栓水龙带水头损失根据建筑消火栓给水系统要求（见表3-3）：该建筑地室内消火栓

27、地消防水量不得小于30L/s ，需3 股射流，每股射流流量不小于10L/s，水枪射出地充实水柱长度Sk（mH） 10m，采用直径D=65mm、 L=25m 麻织水带 .为满足设计要求由表3-7 可得应选喷口直径为19mm 水枪，充实水柱地长度为12m，水枪喷口直径qH=16.9m，喷口射流量xhq=5.2L/s 采用直径65mm 地麻织水带，查表3-8 得zA0.00430，取xhq5.2L/s水带水头损失按下式计算：2dzdxhhA L q=0.00430 25 5.22mH2O=2.91mH2O 式中dh 水带沿程水头损失，mH2O；dL 水带长度， m；zA 水带阻力系数，见表3-4.

28、表 3-4 水带阻力系数zA值水带材质水 带 直 径/mm麻织衬胶5065800.015010.006770.004300.001720.001500.00075（3）水枪喷口射流量水枪喷口射出地流量与喷口压力之间地关系，可用下式计算：xhqqBH=(1.557 16.9)1/25.2 L/s式中xhq 水枪喷口地射流量，L/s；qH 水枪喷口造成某充实水柱所需要地压力，mH2O；fd 水枪喷口直径， mm；流量系数，采用1.0；精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页，共 36 页B水流特性系数，与水枪喷口直径有关，见表3-5.

29、表 3-5 特性系数B水枪喷口直径/mm13161922B0.3460.7931.5572.836为简化计算，可查得131619fd、 、mm 时，不同充实水柱长度、水枪喷口处地压力及实际流量，从而方便计算.表3-6 mHqHxhq技术数据充实水柱长度 /m水 枪 喷 口 直 径131619qH/ mH2Oxhq/（L s-1）qH/ mH2Oxhq/（L s-1）qH/ mH2Oxhq/（L s-1）68101214168.111.214.919.123.929.51.72.02.32.62.93.27.810.714.117.721.826.52.52.93.33.84.24.67.710

30、.413.616.920.624.73.54.14.55.25.76.23给水管网管径和水头损失计算（1）管径地确定根据给水管道中设计流量，按下列公式计算可确定管径：4QDv精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 15 页，共 36 页式中Q管道设计流量， m3/s；D管道地管径， m；v管道中地流速， m/s. 通过计算管段地流量，再确定流速可求得管径.消火栓给水管道中地流速宜采用1.41.8m/s，不宜大于2.5m/s.取v=1.8L/s ，由公式确定消防立管地管径，34 15.6 101.8D=105mm，根据消防竖管管径规格要求选择

31、直径为100mm 地竖管，则实际流速为1.27m/s.（2）沿程水头损失表3-7 局部阻力系数部件名称阀门突阔管段突缩管段R/d=1 地 90 弯管R/d=0.5 地 90 弯管三通阻力系数3.5（A2/A1-1）2（1-A2/A1 ） 0.50.2461.00.9消火栓给水系统水力计算草图如图3-1 所示，按枝状管路计算.2987643-0.50011105147.60044.300图 3-1 水泵供水消火栓水力计算草图精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 16 页，共 36 页21.30.00107jvid式中yh 管段地沿程水头损失

32、， mH2O；l计算管段长度， m；i管道单位长度水头损失， mH2O/m，对给水钢管按下列公式计算：当v1.2 时：20.031.30.8670.000912(1)jvidv当v1.2 时：21.30.00107jvidv管道内地平均流速， m/s；jd 管道计算内径，m.管段 1-2：L=1m ，Q=5.2L/s ，DN=70mm，241.35QvDm/s，21.31.350.0010710.0620.07yhilmH2O（ 3）局部水头损失221.350.1(100.246 1)0.10.011220jvhg.mH2O 式中jh 管段局部水头损失总和，mH2O ；管段局部阻力系数之和，按

33、各种管件及附件构造情况有不同地数值； B v沿水流方向局部零件下游地流速，m/s；g重力加速度， m/s2. 2水箱设置高度如果由高位水箱重力流保证建筑物最不利消火栓灭火所需要地充实水柱长度，则高位水箱高度按下式计算：qdHHhh=16.9+2.91+0.1=19.91 mH2O 式中H 水箱与最不利点消火栓之间地几何高差，mH2O；精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 17 页，共 36 页h水箱至最不利点消火栓之间管网地水头损失，mH2O；qH水枪喷嘴造成设计所需要地充实水柱长度时所需水压，mH2O，查表 3-7；dh 消防水龙带地水

34、头损失，mH2O.水 箱 地 体 积V=30L/s600s=18000L=18m3 高 规 规 定 当 室 内 消 防 用 水 量 超 过25L/s，经计算水箱地消防贮水量超过18m3 时，仍可采用18m3.3消防水泵地扬程地计算消防水泵地扬程可按下式计算：bqdzHHhhH=37.31+16.6=53.91 mH2O 消防水泵扬程：(115 1 2)bHH.=6264.69mH2O根据 5.2 4=20.8L/s， =6264.69mH2O选择消火栓泵2 台（ 1 用 1 备），型号：65MS 7-11 型离心泵两台，其参数为：流量Q=30L/s，扬程H泵=70m.电机功率为90kW.式中b

35、H 消防水泵地扬程，mH2O ；qH 水枪喷嘴造成设计所需充实水柱长度所需水压，mH2O；dh消防水龙带地水头损失，mH2O；h管网地水头损失， mH2O；zH 消防水池最低水面与最不利消火栓之间地几何高差，m. （）水泵接合器地设置水泵结合器数量：（1015）20.8（1015）2个由计算可知，应为室内消火栓系统设置2 个水泵接合器，每个水泵接合器用 DN175mm地镀锌钢管接至室内消火栓管网上.精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 18 页，共 36 页第四章 自动喷水灭火系统4.1 设计依据在进行自动喷水灭火系统设计时，除了参照第一

36、章设计依据外，在选择系统设备和水利计算是还参考了下列规范：（1）GB5135-85，自动喷水灭火系统洒水喷头地性能要求和实验方法；（2）GB5136-86，自动喷水灭火系统产品系列型谱和型号编制方法；（3）GB50261-96，自动喷水灭火系统施工及验收规范；（4）GA32-92，自动喷水灭火系统水流指示器地性能要求和实验方法；（5）GA33-92，自动喷水灭火系统水雾喷头地性能要求和实验方法.4.2 湿式自动喷水灭火系统地组成及工作原理湿式自动喷水灭火系统，其基本组成包括水源、加压设施、稳压设施、报警阀组、管网及闭式喷头等部分，该系统在报警阀地上下管道中始终充满着压力水，故称为湿式喷水灭火系

37、统或湿管系统.其工作原理为：火灾发生时，火焰或高温气流使闭式喷头地热敏感元件动作，喷头开启，喷水灭火.此时，管网中地水由静止变为流动，水流使水流指示器动作送出电信号，在报警控制器上指示某一区域已在喷水.由于喷水开启泄压，在压力差地作用精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 19 页，共 36 页下，原来处于关闭状态地湿式报警阀就自动开启.压力水通过湿式报警阀，流向灭火管网，同时打开通向水力警铃地通道，水流冲击水力警铃发出声响报警信号.消防控制中心根据水流指示器或压力开关地报警信号，自动启动消防水泵向系统加压供水，达到持续自动喷水灭火地目地

38、.楼层区域报警盘消防控制中心信息传达线末端试验阀试验阀消防水泵启动向系统供水，喷头出水灭火压力开关动作湿式报警阀开启水流指示器动作水力警铃报警传达指令动作线试验动作发生火灾喷头动作喷水4.3 管道布置1管网地布置管道布置应根据喷头地布置情况和数量可布置成如图4-1 所示地几种形式.每侧（根）配水支管最多允许安装地喷头个数，对轻危险和中危险级系统，不超过8 个，同时在吊顶上下安装喷头地配水支管，上下侧均不应超过8 只；对严重危险级和仓库危险级不超过6个，以防止配水支管管径过大，喷头出水量不均衡和系统中压力过高.由于管道因锈蚀等因素引起过水面缩小，要求配水支管最小管径不小于25mm.图 4-2 湿

39、式自动喷水系统原理图精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 20 页，共 36 页图 4-1 管网布置形式1 立管； 2 配水干关； 3 配水支管自动喷水灭火系统管网内地工作压力不应大于1.2MPa.水源地要求与消火栓给水系统地相同 .来自消防水箱地初期灭火用水必需经过输水管接至报警阀前.自动喷水灭火系统应设消防水泵结合器，一般不宜少于两个，每个按1015L/s 计算 .2管道地直径管道地直径应经水力计算确定，但为了保证系统地可靠性和尽量均衡系统地水力性能，轻危险级、中危险级场所中各种直径配水支管、配水管控制地标准喷头数，不应超过表 4-2

40、 地规定 .为了控制小管径管道地水头损失和防止杂物堵塞管道，短立管及末端试水装置地连接管最小直径不小于25mm.表4-2 轻、中危险级场所中配水支管、配水管控制地标准喷头数公称管DN/mm控制地标准喷头数/只公称管径DN/mm控制地标准喷头数/只轻危险级中危险级轻危险级中危险级25116518123233804832405410064501084.3 系统供水1消防水箱精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 21 页，共 36 页采用临时高压给水系统地自动喷水系统，应设置高位消防水箱.高位消防水箱地消防储水量应按10min 室内消防用水量计

41、算，但不可超过18m3（严重危险级除外）.并联给水方式地分区消防水箱容量应与高位消防水箱相同.高位消防水箱地设置高度应保证最不利点喷头静水压力.最不利点喷头静水压力不应低于 0.1MPa.当高位消防水箱不能满足静压要求，应设增压稳压设施.2水泵闭式系统应设独立地供水泵，并应按一运一备或二运一备地比例设置备用消防水泵.系统供水泵应采用自灌式吸水方式，每组消防水泵地吸水管不应少于两条，当其中一条损坏或检修时，其余吸水管仍能通过全部水量.3水泵接合器自动喷水灭火系统应设置水泵接合器，其数量应按室内消防用水量经计算确定，每个水泵接合器地流量应按1015L/s 计算 .当水泵接合器地供水能力不能满足最不

42、利点处作用面积地流量和压力要求时，应在当地消防车供水能力接近极限地部位，设置接力供水设施.接力供水设施由接力水箱和固定地电力泵或柴油机泵、手抬泵接力泵，以及水泵接合器或其他形式地接口组成.水泵接合器应设在便于同消防车连接地地方，其周围1540m 内应设消火栓或消防水池.4.4 系统水力计算自动喷水灭火系统地水力计算是自动喷水灭火系统地灵魂，不但涉及系统地经济性，而且还涉及系统地可靠性.闭式自动喷水灭火系统水利计算地目地在于确定管网管段管径、计算管网所需地供水压力、确定高位水箱地设置高度和选择消防水泵 .自动喷水灭火系统地水力计算目前有两种方法，一是估算法，按规范给定流量和压力，基本无需计算；二

43、是水力计算法，通过逐点计算地流量和管道水头损失，来确定系统设计流量和压力.目前水力计算地方法有两种，一种是最不利作用面积内第一个喷头地计算压力取大家认同值0.10MPa，另一种是最不利作用面积内第一个喷头地压力应经过计算确定 .第二种方法计算地压力和流量比较准确，而第一种方法计算有一定地误差 .但第一种方法计算比较简单，因此，在实际工程中常被采用.在下面地精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 22 页，共 36 页水利计算中将采用第一种方法.4.4.1 设计技术参数根据该高层办公楼地建筑危险等级（中度危险级级）以及设计规范要求，其设计参数

44、可参照表4-3.根据新规范地条文，建筑内设有不同类型地系统或有不同危险等级地场所时，系统地设计流量，应按其设计流量地最大值确定.表 4-3 民用建筑和工业厂房地系统设计基本参数火灾危险等级喷水强度（L/min.m2 ）作用面积（m2）喷头工作压力（MPa）轻危险等级41600.10中危险等级I 级6II 级8严重危险级I 级12260II 级16注：系统最不利点处喷头地工作压力，不应低于0.05MPa4.4.2 喷头地布置根据规范和实际地结合，该建筑地喷头布置见自动喷水灭火系统平面图所示.喷头按矩形布置，矩形地长边长小于4m，喷头与边墙地距离不应超过设计范中要求地1.8m，但也不应小于0.5m

45、.喷头地水平间距在满足规范地要求情况下根据建筑物内部布局情况一般为3.0m，不大于 3.6m.4.4.3 管径地选择自动喷水灭火系统中管道地管径应按设计流量及流速设计计算确定.管道中地最大流速不宜超过5m/s，而对于某些配水支管，可以采用缩小管径、增大沿程水头损失以达到减压地目地时，管中流速允许超过5m/s，但也不能超过10m/s.自动喷水灭火系统中管道地管径也可根据作用面积内喷头开放地个数来初步确定，如表 4-4.在不同地喷水强度要求下，可调整喷头地间距来满足喷水强度地不同要求.精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 23 页，共 36

46、页表4-4 中危险级场所中配水支管、配水管控制地标准喷头数管径（ mm）253240506580100安装喷头个数（个）13481232644.5 自动喷水灭火系统管网水力设计计算过程本次课程设计中地教案楼采用地是湿式自动喷水灭火系统.其自动喷水灭火系统地管道布置平面图及立面图如下：图 4-3 教案楼 2层自动喷水系统管道布置平面图注：由于教案楼4层布置一样，所以只给出2 层地自动喷水系统管道布置平面图.图 4-4 教案楼自动喷水系统管道布置立面图精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 24 页，共 36 页4.5.1 确定设计作用面积1

47、设计作用面积地大小设计作用面积是指一次火灾中按喷水强度保护地最大面积.设计时作用面积地选取应按建筑物地火灾危险等级来选取，各危险等级地数据如表1所示：表 1 自动喷水灭火系统设计地基本数据和计算用水量建筑物地危险等级设计喷水度/minm2作用面积/m2喷头工作压力/MPa计算用水量/(L/S)严重危险度级122600.152级162600.169中危险度级61600.116级81600.121轻度危险41600.111本次设计所选取地教案楼属于轻度危险地建筑物，由表1 可得，该教案楼地设计喷水强度为4L/（2mmin ），喷头地作用面积为1602m，喷头地工作压力为0.1Mpa，计算用水量为1

48、1L/S.2 设计作用面积地形状在火灾发生时，火势由火源点呈辐射状向四周蔓延，只有处于着火区域上方地喷头才能有效地阻止火势蔓延，扑灭火灾.因此在设计面积形状选择上，我们通常采用正方形布置、长方形以及菱形等几种情况. 正方形布置：支管地间距和喷头地间距均相等.L = A式中： L 正方形布置时设计作用面积地边长，mA 设计作用面积，m2 长方形布置：支管地间距和喷头地间距不相等. L = 1.2A式中： L 正方形布置时设计作用面积地边长，m精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 25 页，共 36 页A 设计作用面积，m2根据教案楼地地构造

49、和面积几何形状，我们可以得出，本教案楼地支管间距和喷头间距不相等，所以设计面积形状采用地是长方形布置.按照长方形布置时设计作用面积由上表得A=1602m，所以边长L=1.2160=15.18m.3 每个喷头地喷水量计算q = k p10式中： q 每个喷头地喷水量，L/min P 喷头处地工作压力，MPa K 流量特性系数（见表4-5）表 4-5 流量特性系数喷头公称直径（mm）K1057158020115对于此教案楼，我们采用地喷头公称直径为15mm，所以其流量特性系数为80，喷头处地喷水压力为0.1Mpa，所以每个喷头地喷水q=1. 01080=80L/min.4 每个喷头地保护面积地计算

50、u014/4qqA；式中：1A 每个喷头地保护面积，m20q 最不利点喷头喷水量，L/minuq 设计喷水强度，L/(minm2)该教案楼最不利点喷头地喷水压力为0.1Mpa 时地喷水量，为80L/min ，喷头地设计喷水强度为4L/(min m2)，所以每个喷头地保护面积为448041A=20 m2.6 根据喷头布置方式确定喷头布置间距 正方形布置：S=1A式中： S 喷头呈正方形布置时地边长，m精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 26 页，共 36 页 长方形布置：S 1.21A=1.220=5.3m式中： S 喷头呈长方形布置时长