给排水课程设计.doc

.中 南 大 学土木工程学院消防工程系消防给排水工程课程设计课程名称：消防给排水工程课程设计设计题目：某社区综合楼的消防设计指导老师：谢晓晴专业年级：消防工程1101班学生姓名：林伟奇学生学号：1208110206日期：2014年9月26日 目 录第1章 设计概述1.1，设计文件及设计资料1.2，设计要求1.3，设计依据及参考资料第2章 设计计算概述 2.1，消火栓给水系统计算 2.1.1，水枪充实水柱消火栓压力计算及水枪水带的选择 2.1.2，消火栓保护半径 2.1.4，计算最不利管路的水头损失 2.1.5消防水泵。 2.1.6 水泵接合器设置 2.1.7 消防水池和水箱设置。 2.2，自动喷水灭火系统计算 2.2.1设计基本数据 2.2.2喷头水力计算 2.2.3 选泵 2.2.4 消防水池 2.2.5 消防水箱 第一章，设计概述1.1设计文件及设计资料。某社区综合楼的消防设计。本建筑室外有消防专用管网DN200，可保证水压0.35MPa（从0.00算起），有两个接口。建筑内部地下一层为车库，地面以上一、二层为商铺，三、四层为宾馆客房（有中央空调系统）。1.2 设计要求。1. 在建筑平面图中标示出消火栓、喷头的布置位置，并绘制出其管道的平面布置图。2. 进行消火栓给水系统和自动喷水灭火系统的管网水力计算（包含有确定管网的管径、计算系统所需水压、计算水池和水箱的容积、水箱设置高度及确定消防水泵的型号、台数等）。3. 验证室外市政给水系统是否满足系统的水量、水压要求。4. 绘制消火栓给水系统、自动喷水灭火系统的管道系统原理图。1.3 设计标准及参考依据。1 方正，谢晓晴主编，消防给水排水工程，机械工业出版社，20132 建筑设计防火规范（GB 50016-2006），中国计划出版社，20063 高层民用建筑设计防火规范（GB 50045-95）（2005年版），中国计划出版社，20054 自动喷水灭火系统设计规范（GB 50084-2001）（2005年版），中国计划出版社，20055 给水排水设计手册. 第02册. 建筑给水排水（第二版），中国建筑工业出版社6 给水排水设计手册. 第01册. 常用资料，中国建筑工业出版社第二章， 设计计算概述2.1消火栓给水系统计算 2.1.1，水枪充实水柱。发生火灾时，火场的辐射传热使消防人员无法接近着火点。因此，从水枪喷嘴喷出的水流，应该具有足够的射程，保证所需的消防流量到达着火点。消防水流的有效射程通常用充实水柱来表述。本建筑地面以上5层，层高4.5米，根据建筑设计防火规范（以下简称建规）第8.4.3款第7条，本建筑水枪的充实水柱Sk不宜小于7m，则充实水柱Sk取7m。则：设置水枪的口径为19mm。根据消防给水排水工程表2-8，得，则水枪喷嘴处设计水头为：根据消防给水排水工程表2-10，查得，则喷嘴在该水头下的流量q为：，规范规定，该楼所需每只水枪流量最小为5L/s，故取。反求喷嘴流量为5L/s时的Hq，令，则：反求在该喷嘴压力下的充实水柱长度，符合要求。水带取胶质衬里水带，水带直径为65mm，长度为25m，查消防给水排水工程表2-7，得，则水带水头损失为：则消火栓栓口的水压为：消火栓的水枪充实水柱长度为11.54m，水枪流量为5L/s，消火栓栓口的水压为169.25kPa。 2.1.2,消火栓保护半径以及间距确定。则消火栓保护半径取23.18m。2.1.3消火栓环管计算。根据建规8.1.3，消火栓给水管道的设计流速不宜大于2.5m/s，根据建规表8.4.1，本建筑为小于50m的综合楼，建筑室内消防用水量为15L/s，同时使用水枪数量3支，每根竖管最小流量为10L/s，每支水枪的最小流量为5L/s。则管径为：根据建规8.4.2，室内消防竖管直径不应小于DN100，确定消防竖管的直径为100mm，则当消防流量达到10L/s的时候，管内流速为：满足要求。2.1.4 计算最不利管路的水头损失XL-1上的节点1为最不利消火栓，XL-1和XL-3为最不利竖管和次不利竖管。最不利竖管和次不利竖管应满足共有3支水枪同时作用，最不利竖管出动2支，次不利竖管出动1支。如下图所示。计算最不利管路的水头损失：节点2处消火栓栓口的水压为：水枪射流量为：干管管径确定：消防水泵流量为：底部水平干管流速取2.5m/s，则管径为：根据管道标准直径，确定水平干管的直径为100mm，则当消防流量达到15.68L/s时，管内流速为：合理。计算公式：，。详细结果见下表：管段设计流量（L/s）管径（mm）流速（m/s）管长i水头损失（kPa）m(kPa/m)1-2 51000.644.50.08860.39872-410.681001.364.52+1.1+21.90.400112.80323-451000.644.53+1.10.08861.28474-515.681001.99756.30.862748.5700合计63.05662.1.5 消防水泵 本设计中，消火栓给水管网为独立系统，局部水头损失按沿程损失的10%估算，则最不利计算管路的水头损失为：则水泵扬程为:2.1.6 水泵接合器设置 因为室内消火栓用水量为15.9L/S,每个SQS100-A型水泵接合器的流量为1015L/S，故设置2个地上式水泵接合器。2.1.7 消防水池和水箱设置 消防水箱储存火灾初期10min的室内消防用水量，消防水箱有效容积为：消防水池储存火灾延续时间内的消防用水量，根据建规8.6.3条，本建筑火灾延续时间为2h，则其消防水池有效容积为：2.2自动喷水灭火系统计算2.2.1设计基本数据 该建筑为中危险级建筑，喷水强度为6L/(minm2)，作用面积160m2，理论喷水流量为10.7L/s。选用下垂型标准喷头，喷头的最大保护面积12.5m2/只，按正方形布置，喷头间距3.6m，与端墙距离1.8m。配水支管喷头数量不超过8只。2.2.2喷头水力计算喷头布置图计算原理参照自动喷水灭火系统设计规范GB 50084-2001(2005年版) 基本计算公式： 1、喷头流量： 式中：q - 喷头处节点流量，L/min P - 喷头处水压（喷头工作压力）MPa K - 喷头流量系数2、流速V： 式中：Q - 管段流量L/s Dj -管道的计算内径（m）3、水力坡降： 式中：i - 每米管道的水头损失（mH20/m） V - 管道内水的平均流速（m/s） dj - 管道的计算内径（m），取值应按管道的内径减mm确定4、沿程水头损失： 式中：L - 管段长度m5、局部损失（采用当量长度法）： (当量) 式中：L(当量) - 管段当量长度，单位m(自动喷水灭火系统设计规范附录C)6、总损失： 7、终点压力： 管段名称起点压力mH2O管道流量L/s管长m当量长度管径mmK水力坡降mH2O/m流速m/s损失mH2O终点压力mH2O1-27.001.111.350.8025800.5392.091.168.1614-27.051.121.250.8025800.5432.101.118.172-38.162.232.752.1032800.4652.352.2610.4115-39.081.271.350.6025800.6992.381.3610.4416-39.081.271.250.6025800.6992.381.2910.373-410.414.765.573.1050800.2512.242.1712.594-512.594.765.232.1050800.2512.241.8414.4317-188.551.231.780.6025800.6582.311.5710.1220-219.731.312.820.8025800.7492.472.7112.4521-2212.452.790.422.1032800.7312.941.8414.2922-514.292.790.430.6050800.0861.310.0914.3823-189.301.280.620.6025800.7162.410.8710.1718-1910.122.512.752.7040800.2802.001.5311.6524-199.841.321.780.6025800.7582.481.8111.6525-1910.611.370.620.6025800.8172.580.9911.6019-511.655.195.623.7050800.2992.452.7814.435-614.4312.742.754.6080800.1902.571.3915.8226-279.311.281.910.6025800.7172.411.8011.1129-3014.881.620.240.6025801.1453.050.9615.8330-615.831.620.430.6050800.0290.760.0315.8631-2710.281.350.490.6025800.7912.540.8611.1427-2811.112.632.752.7040800.3072.091.6812.7932-2810.721.381.910.6025800.8252.592.0712.7933-2811.811.440.490.6025800.9092.720.9912.8028-612.795.455.573.7050800.3292.563.0515.836-715.8219.815.445.4080800.4583.994.9720.797-820.7919.812.670.00100800.1052.290.2821.078-921.0719.815.371.10100800.1052.290.6821.759-1021.7519.812.551.30125800.0341.490.1321.8810-1121.8819.815.470.00150800.0131.050.0721.9511-1221.9519.811.480.00150800.0131.050.0221.9712-1321.9719.810.730.00150800.0131.050.0121.98计算结果:所选作用面积:159.5平方米总流量:19.81 L/s平均喷水强度:7.45 L/min.平方米入口压力:21.98 米水柱2.2.3 选泵。 本设计中，水池最低点与系