上海某高层办公楼消防给水系统毕业设计.doc

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1、上海某高层办公楼消防给水系统毕业设计_secret上海松江区某高层办公楼消防给水系统设计摘 要为满足社会经济开展的要求，高层建筑不断的涌现，其高度和数量都飞速的增长着。高层建筑高度越高，其火灾危害性就越大，容易造成重大损失和人员伤亡事故，所以高层建筑消防平安设计是十分必要的，应该充分认识到消防设计在整个高层建筑中的重要作用。论文介绍了设计建筑的工程概况，对所设计的高层建筑进行了分类和火灾危险等级的划分；在水力计算的根底上，主要完成了建筑的消火栓灭火系统和自动喷水灭火系统的设计，二者均采用临时高压供水。设水泵、水箱的消防给水方式。通过计算，确定消防水泵关键词：高层建筑 消火栓灭火系统 自动喷水灭

2、火系统I Design oF Fire Water Supply System on the High-Rise OfficeBuilding in Songjiang District of ShanghaiABSTRACTIn order to satisfy the request of the development, high-rise buildings this sense, it is very necessary to design the fire protection systems on the high-rise building. People should pay

3、 more attention to the system design of fire protection in high buildings.The general situations of the designated building were briefly explained in this paper. The type of the given building and its dangerous grade of fire were determined. Based on the hydraulic calculation, the fire hydrant and t

4、he automatic sprinkler system were designed. The water supply mode of these two systems was occasional plenum mode. And both of these two systems install water pump and radiator. The radiator supplies the first ten minutes water. The type of water pump, the quantity of water pump adapter, the volume

5、 of the water tank, the location of the reduced-pressure orifice and the barometric equipment which supplies water were determined by the calculation.Key words: High-rise Building; Fire Hydrant System; Automatic Sprinkler System; System II 目 录摘 要 . I ABSTRACT . II第一章 概 述 . 11.1 设计依据 . 11.1.1 技术标准 .

6、11.1.2 法律标准 . 11.2 消防给水系统概况 . 11.3 设计建筑概况 . 2第二章 方案拟定 . 42.1 消防给水系统的分类 . 42.2 消防给水方式 . 42.3.3.1 .3.1.1 设计依据 .3.1.2 室外消火栓的类型 . 63.1.3 室外消火栓的布置 . 73.2 室系统组成及主要设施 . 83.2.2 设计原那么 . 103.2.3 室室设计计算依据 . 133.3.2 建筑室自动喷水灭火系统 . 234.1 系统介绍 . 234.1.1 系统开展概述 . 234.1.2 设计依据 . 234.1.3 系统设置场所火灾危险等级 . 244.1.4 系统设计原那

7、么 . 244.2 系统组成 . 254.2.1 湿式自动喷水灭火系统 . 254.2.2 湿式自动喷水灭火系统组成 . 264.3 湿式自动喷水灭火系统布置 . 284.3.1 喷头的布置 . 284.3.2 报警阀组的布置 . 294.3.3 水流指示器的布置 . 304.3.4 管道布置 . 304.4 系统供水 . 314.5 系统水力计算 . 324.5.1 设计技术参数 . 324.5.2 喷头的布置 . 334.5.3 管径的选择 . 334.5.4 水力计算公式 . 344.5.5 水力计算 . 38总 结 . 44参考文献 . 45III南京工业大学本科生毕业设计(论文)第一

8、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，设计时本着基于标准高于标准的原那么，根据建筑物的特殊情况选择合理、经济的设计方案的。1.1 设计依据1.1.1 技术标准1GB50045-952005年版，?高层民用建筑设计防火标准?以下简称?高规?2GB50038-942003年版，?人民防空地下室设计标准?3GBJ-872001年版，?建筑设计防火标准?以下简称?建规?4JGJ100-88，?汽车库建筑设计标准?5GB50084-2001，?自动喷水灭火系统设计标准?2005年版以下简称?喷规?6GB50067-97，?汽车库、修车库、停车场设计防火标准?1.1.2 1.2 消防给

9、水系统概况水灭火系统1System of water extinguishing是指以水为主要灭火介质的灭火系统，它包括消防给水系统和消防排水系统。水灭火系统的概念首先来源于上海市工程建设标准?民用建筑水灭火系统设计标准?DGJ08-94-2001。它是我国对水灭火概念认识的提高。水灭火系统的技术是将消火栓系统、自动喷水灭火系统等以水为主要介质的消防系统统筹考虑。这有利于专业的设计和施工安装，也有利于水灭火系统的开展。消防给水系统主要是指消火栓给水系统和自动喷水灭火系统。消防排水系统对应于消防给水系统，它是对水灭火系统的完善。随着我国对水灭火系统的越来越重视，其技术和应用得到不断的开展，起在消

10、防中的地位得到了确认。水灭火系统技术将在消防领域进一步发挥其作用，拓展其应用，促进其在我国的深入开展。1理念的转变，向系统为主线的方向开展水灭火系统不仅仅是在概念上的创新，它综合了用水灭火特点的共性，更主要的是它产生了理念的转变。水灭火系统从使用设备上分，可有消火栓、自动喷水、水喷雾等形式，从而给水的压力上分有高压消防给水系统、稳高压消防给水系统、临时高压消防给水系统、低压消防给水系统。因此，对水灭火系统的认识不在局限于某一设备形式，而是从消防给1水的特点出发，强调“系统和“功能的理念。2合理选择系统，不同的场所区别对待水灭火系统技术的开展在于合理选择水灭火系统。一方面是，根据建筑物被保护场所

11、的火灾特点和被保护对象的功能，合理确定水灭火系统的设置范围。自动喷水灭火系统是一种有效、可靠、经济的灭火技术，应逐步扩大该系统的应用范围。另一方面，确定采用何种消防给水方式。不同的给水方式各有其特点，室三种高压消防给水系统的区别3综合消防设计，统筹水灭火系统与其他消防措施间的关系建筑消防设计应综合进行设计，水灭火系统是消防设计种的一局部。故在水灭火系统设计的同时，需要统筹与其他消防措施间的关系。其目的是消防设计更可靠、更优化。4引入性能化设计，解决特殊场所的水灭火系统问题在推行“火灾平安工程设计方法Fire Safety Engineer Method中，引入“以性能为根底的设计设计方法Per

12、formance-based Design。其特点是先确定该建筑的平安目标，然后应用消防工程学原理何平安评估方法，对建筑物的火灾危险行进行定量的分析，再预测可能火灾火、烟雾的蔓延途径何人员疏散情况，再选择消防设施进行评估，校核设定的消防平安目标是否到达。性能化设计较传统的“处方式标准设计更为科学合理，具有较大的灵活性，特别适合解决特殊场所的消防问题，如体育馆、机场候机楼、车站、厂房等。它也为建筑艺术的不断推陈出新核消防技术的进步提高了开展空间。随着我国水灭火系统技术认识的进以步加深，根底研究工作的开展，水灭火系统的地位再消防中得到确认。这必将完善水灭火的可靠性、延伸其应用的范围，进一步推广、开

13、展水灭火系统的新技术。可以相信，我国的消防给水系统技术将会得到不断的开展。1.3 设计建筑概况设计主要是对上海松江区某高层办公楼进行消防给水系统设计，主要包括两个主要方 2面：消火栓系统设计和自动喷水灭火系统的设计。该建筑位于上海市松江区中山中路北侧，景德路南侧。该建筑占地1140.1m2，建筑总面积19433.5m2，建筑高度51.2m；地上13层，地下2层。地上各层主要是办公用，地下1层为架空自行车库、地下2层是汽车库和主要设备间。表1-2 建筑分类?高规?3.0.4规定，一类高层建筑的耐火等级应为一级，二类高层建筑的耐火等级不应低于二级。群房的耐火等级不应低于二级。高层建筑地下室的耐火等

14、级应为一级。参照表1-2的相关规定，本设计建筑属于高层公共建筑中的一类建筑，其耐火等级应到达一级耐火等级标准2。3第二章 方案拟定2.1 消防给水系统的分类高层建筑必须设置独立的消防给水系统，其分类如下所述3。1按消防给水的压力的不同，分为高压消防给水系统和临时高压消防给水系统，其水压应满足室消防给水方式消防给水有分区、不分区两种给水方式；后者为一栋建筑采用同一消防给水系统供水。当消火栓给水系统中消火栓栓口静压力超过0.80MPa、自动喷水灭火系统中管网压力超过1.2MPa时，那么需分区供水，否那么消防系统压力过高，必然带来以下弊端：火灾时，水枪、喷头出水量过大，高位水箱中的消防储水量很快就会

15、用完，不利于扑救初期火灾。一般自动喷水灭火系统中报警阀的工作压力为1.2MPa，而室内使用的水龙带一般工作压力不超过0.80MPa，假设最低处消火栓口静压力为0.8MPa时，为满足最不利点消火栓所需压力，4南京工业大学本科生毕业设计(论文)消防管道的工作压力已经接近1MPa；假设最低处消火栓口压力大于0.8MPa，消防水泵启动时可能造成水龙带损坏使系统失去救火能力。不管是分区或不分区的消防给水系统假设为高压消防给水系统，均不需设置水箱，由室外高压网直接供水。假设为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，水箱的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

16、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。否那么，应在系统中设置增压设备，以保证火灾初期消防泵开启前，消防系统的水压要求。增压设备可采用稳压泵，也可以采用气压给水设备。消火栓给水系统和自动喷水灭火系统中增压泵、稳压泵的出水量可分别以一个消火栓的出水量5L/s和1个只需保证消防水泵启动前所需水量，一般火灾初期以2支水枪、5个喷头工作考虑，消防泵启动时间以30秒计，故气压罐容积宜为450L。2.3 系统选型根据以上规定，结合设计建筑状况，本设计主要采用临时高压消防给水系统，对设计建筑进行消火栓系统和自动喷水灭火系统设计和系

17、统的布置。 5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的供水设备；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、水枪进行灭火的设备。3.1.1 设计依据对于高层民用建筑室外消火栓的设计，主要参照?高规?的7.2和7.3和?建规?的第八章。3.1.2 室外消火栓的类型1按设置条件，室外消火栓分为地上式和地下式消火栓31地上式消火栓容。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。主要性能参数见表3-1。表3-1 地上消

18、火栓主要性能参数2地下式消火栓地下消火栓设置在消火栓井内，具有不易冻结、不易损坏、便利交通等优点，适应于北方寒冷地区使用。但地下消火栓操作不便，特别是在下雨天、下雪天和夜间，因此，要求在地下消火栓旁设置明显标志。地下式消火栓是由弯头、排水口、阀塞、丝杆、丝杆螺母、出水口等组成。目前地下消火栓有三种型号，分别为SX65、SX100和SX65-10。2按压力分，室外消火栓分为低压消火栓和高压消火栓。设置在室外低压消防给水系统管网上的消火栓，称为低压消火栓。低压消火栓供消防车取水灭火使用；设置在室外高压消火栓或临时高压消防给水系统管网上的消火栓，称为高压消火栓。其技术要求见表3-2。6注： 流量按充

19、实水柱长度为1015m，水枪喷嘴按19mm考虑。 低压消火栓保护半径按消防车最大供水距离180m，留给水枪手10m机动水带。水带地面铺设系数按0.9计，那么保护半径为153m，按150m计。 室外高压消火栓采用6条65mm水带干线，消防车最大供水距离120m，留给水枪手10m机动水带，水带地面铺设系数按0.9计，那么保护半径为99m，按100m计。 在城市消火栓的保护半径150m以消火栓给水系统的用水量该设计建筑属于建筑高度超过50m的办公楼，所以本建筑的室外消火栓的用水量为30L/s。根据?高规?第7.3.6条的规定：室外消火栓的数量应按本标准第7.2.2条规定的室外消火栓用水量经计算确定，

20、每个消火栓的用水量应为1015L/s，根据公式3-1可计算出室外消火栓的数量3。7第三章消火栓系统设计(3-1) N=q 10:15式中 N高层建筑室外消火栓数量，个；q高层建筑室外消火栓用水量，见表3-2规定的用水量，L/s；1015每个室外消火栓的计算流量，L/s。高层建筑室外消火栓用水量q=30L/s，故N=q40=23个 10151015根据计算结果将设置3个室外低压地上式消火栓。2室外消火栓的布置要求1布置要点以防止其他消防车在通过时碾破水带。2消火栓设置点与建筑物、到路边的距离距建筑物外墙不宜小于5m，以防止建筑物上部物体坠落伤害操作人员；有困难时，底层建筑物是外地上消火栓距建筑外

21、墙距离可减少到1.5m。距建筑物外墙不宜大于40m，以保证水带科扑救的有效范围。距路边的距离不宜大于2m，便消防车直接从事外消火栓取水。室外消火栓宜采用地上式，当采用地下式消火栓时，应有明显的标志。3.2 室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。当室外给水管网的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的主要设施4：1室内消火栓设备消火栓设备是由消火栓、水带、水枪和有玻璃门的消火栓箱组成。设置消防水泵的系统，其消火栓箱应设启动水泵的按钮。水枪一般采用直流式，喷嘴口径有13、16、19mm

22、。喷嘴口径13mm水枪配50mm水带，16mm水枪可配50mm或65mm水带，19mm水枪配65mm水带。高层建筑室内消火8南京工业大学本科生毕业设计(论文)栓给水系统，水枪喷口直径不应小于19mm。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。高层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，均为内扣式接口的球形阀式龙头。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。高层建筑室内消

23、火栓口径应选65mm。2屋顶消火栓为了检查消火栓给水系统是否能正常运行及使建筑物免受邻近建筑物的涉及，在室内设有消火栓给水系统得建筑屋顶应设一个消火栓。3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，它与室内管网的连接管直径不应小于100mm，并应设有阀门、止回阀和平安阀。室内消火栓给水系统和自动喷水灭火系统应设水泵接合器，并应符合以下规定： 水泵接合器的数量应按室内消防用水量经计算确定。每个水泵接合器的流量应按10

24、15L/s计算。 消防给水为竖向分区供水时，在消防车供水压力范围内的分区，应分别设置水泵接合器。 水泵接合器应设在室外便于消防车使用的地点，距室外消火栓或消防水池的距离宜为1540m。 水泵接合器宜采用地上式；当采用地下式水泵接合器时，应有明显标志。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，该根据建筑物的性质和使用要求经技术、经济比较后确定。5消防水池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的室内消防用水量。消防9第三章消火栓系统设计水池可设于室外地下或地面上，也可设在室设计原那么1根据?高规?7.4.6规定，除无可燃物的设备层外，高层建筑和裙房的各层均应设室内消

25、火栓，并应符合以下规定：1消火栓应设在走道、楼梯附近等明显易于取用的地点，消火栓的间距应保证同层任何部位有两个消火栓的水枪充实水柱同时到达。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。3消火栓的间距应由计算确定，且高层建筑不应大于30m，裙房不应大于50m。4消火栓栓口离地面高度宜为1.10m，栓口出水方向宜向下或与设置消火栓的墙面相垂直。5消火栓栓口的静水压力不应大于0.80MPa，当大于0.80MPa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，消火栓处应设减压装置。10南京工

26、业大学本科生毕业设计(论文)6消火栓应采用同一型号规格。消火栓的栓口直径应为65mm，水带长度不应超过25m，水枪喷嘴口径不应小于19mm。7临时高压给水系统的每个消火栓处应设直接启动消防水泵的按钮，并应设有保护按钮的设施。8消防电梯间前室应设消火栓。9高层建筑的屋顶应设一个装有压力显示装置的检查用的消火栓。2?汽车库、修车库、停车场设计放火标准?相关规定汽车库、修车库应设室内消火栓给水系统，其消防用水量不应小于以下要求：1、类汽车库及、类修车库的用水量不应小于10L/s，且应保证相邻2水枪充实水柱到达室内任何部位。3室内消火栓水枪的充实水柱不应小于10m，消火栓口径应为65mm，水枪口径应为

27、19mm，保护半径不应超过25m。同层相邻室内消火栓的间距不应大于50m，但高层汽车库和地下汽车库的室内消火栓的间距不应大于30m。4汽车库、修车库室内消火栓超过10个时，室内消防管道应布置成环状，并应有两条进水管与室外管道相连。5室内消防管道应采用阀门分段，如某段损坏时，停止使用的消火栓在同一层内不应超过5个。高层汽车库内管道阀门的布置，应保证检修管道时关闭的竖管不超过1根，当竖管超过4根时，可关闭不相邻的2根。3室内管网布置的要求51室内消防管道应布置成环状，其进水管至少应布置两条。当一根发生故障时，其余的进水管或引入管应能保证消防用水量和水压的要求。2消防竖管的布置，应保证同层相邻两个消

28、火栓的充实水柱同时到达被保护范围内的任何部位。没根消防竖管的直径应按通过的流量经计算确定，但不应小于100mm。3室内消防给水管道应采用阀门分成假设干独立段。阀门的布置，应保证检修管道时关闭停用的竖管不超过一根。当竖管超过4根时，可关闭不相邻的两根。4室内消火栓给水系统应与自动喷水灭火系统分开设置，有困难可用消防泵，但在自动喷水灭火系统的报警阀前沿水流方向必须分开设置。11第三章消火栓系统设计3.2.3 室内消火栓给水系统的给水方式1室内消火栓给水系统分类61按系统分可分为室内外合用消火栓系统、室内独立消火栓系统与室内消火栓与生产、生活合并系统。高层建筑和消防系统最大工作压力超过0.6MPa的

29、其他建筑，应采用独立消火栓系统。2按给水方式可分为分区、不分区两种给水方式。消火栓栓口静压力超过0.80MPa采用分区供水。分区的供水方式中又有串联和并联方式。34独个或分散的高层建筑；后者使用于集中的高层建筑。2室内消火栓系统的几种给水方式61由室外给水管网直接供水的消防给水方式宜在室外给水管网提供的水量和水压，在任何时候均能满足室内消火栓给水系统所需的水量、水压要求时采用。该方式中消防管道有两种布置形式：一种是消防管道与生活或生产管网共用，此时在水表处应设旁通管，水表选择应考虑能承受短历时通过的消防水量。这种形式可以节省1根给水干管、简化管道系统；另一种是消防管道单独设置，可以防止消防管道

30、中由于滞留过久而腐化的水，对生活或生产管网产生污染。2设水箱的消火栓给水方式宜在室外管网一天之内有一定时间能保证消防水量、水压时或是由生活泵向水箱补水采用。由水箱贮存10min的消防水量，灭火时又水箱供水。3设水泵、水箱的消火栓给水方式宜在室外给水管网的水压不能满足室内消火栓给水系统的水压要求时采用。水箱由生活泵补水，贮存10min的消防用水量，火灾发生时先由水箱供水灭火。3室内消火栓给水系统给水方式的选择正确选择给水方式是高层室内消火栓给水系统设计的关键。消火栓系统分类、消火栓系统的给水方式有多种形式，设计是应该通过方案比较选定。对于高层建筑建筑高度大于70m和超高层建筑建筑高度大于100m

31、的消火栓给水系统设计，应进行竖向分区，保证消火栓栓口的静压力不应超过0.8MPa。竖向分区高度一般控制在4555m范围内。室内消火栓系统采用并联分区给水方式，具有水泵布置相对集中、管理方便、平安可靠等优点。缺点是高区水泵扬程较高，需要耐高压管材与管件，高区在消防车供水压力不12南京工业大学本科生毕业设计(论文)够时，高区的水泵结合器将失去作用。一般使用于分区不多的高层建筑。室室设计计算依据1消火栓的布置间距1单排消火栓两股水柱到达室S消火栓间距，m；R消火栓最大保护半径，m； S= (3-2)b消火栓最大保护宽度，m。2消火栓保护半径7：R=cLd+h (3-3) 式中 c水带展开时的弯曲折减系数，一般取0.80.9；Ld水带长度；h水枪充实水柱倾斜45时的水平投影长度，对一般建筑层高33.5m由 于净高的限制，一般按h=3m计算；对于层高大于3.5m的建筑，h=Hmsin45o；Hm：水 枪充实水柱长度，m。2消火栓口所需水压Hxh由下式计算3，8：Hxh=Hq+hd+Hk (3-