建筑给排水工程消防系统案例ppt课件.ppt

1 建筑给水排水工程 消防系统案例 2 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 3 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 4 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 5 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H H0Q Q0 2 设水箱的消火栓给水方式部分时段 H H0Q Q0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H H0Q Q0水箱考虑10min消防水量 灭火初期由水箱供水 消防水泵启动后由消防水泵供水灭火 6 4 消火栓系统设备选择 1 消火栓箱设备消火栓设备水枪 13mm 16mm 19mm 水带 DN50 DN65 L 15m 20m 25m 30m 麻质水带 衬胶水带 消火栓栓口 DN50 DN65 单出口 双出口 消防卷盘 消防按钮消火栓设备选择 以每只水枪的最小流量为选择依据 5L s DN65 16mm或19mm 5L s DN50 13mm或16mm 7 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 8 5 消火栓系统消防水量确定 根据 建筑设计防火规范 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 9 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 10 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 11 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 12 Hxh Hq hd HkHk 消火栓栓口水头损失 按20kPa计算 13 3 消防水池 消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 14 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 15 5 消防管道水枪动作个数 16 17 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 18 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 19 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消防水量 20 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 21 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 本建筑静水压50 4 1 1 49 30m 100m 因此消火栓系统可不分区 22 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10L 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 23 最不利点消火栓栓口压力计算 充实水柱长度取10m时 24 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 25 最不利点消火栓栓口压力计算 水带水头损失 栓口压力 Hxh Hq hd Hk 16 9 2 86 2 21 76m 26 最不利计算消防管道水力计算 次不利消火栓水枪流量 27 最不利计算消防管道水力计算 次不利消火栓水枪流量 28 最不利计算消防管道水力计算 次不利消火栓水枪流量 29 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 30 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 31 减压孔板计算消火栓栓口处安装减压孔板组合水头损失值 32 减压孔板计算 33 减压孔板计算 34 增压设备选择H 69 90mQ 10 71L s 35 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 36 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火系统 37 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 38 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 39 3 报警阀组 条文6 2 湿式系统 预作用系统不宜超过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 40 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 41 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 42 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 43 1 喷淋管网设计计算步骤 计算第一根支管上各喷头流量 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 44 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 45 2 建筑物自动喷水灭火系统所需要的水压 46 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 80H MPaq L minK 0 133H kPaq L sK 0 42H mH2Oq L s 47 易溶片喷头 式中 q 喷头出水量 L s H 喷头出水压 MPa B 喷头流量特性系数 当喷头公称直径为15mm B 0 184 48 4 管道特性系数Bg 式中 Bg 管道特性系数 L2 s2 m Hn 节点n水压 m Q n 1 n n 1 n管段流量 L s 49 5 消防水池 消防水箱容积消防水池 火灾延续时间考虑 1h 消防水箱 与消火栓系统综合考虑 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 50 6 消防管道水力计算技术参数流速 条文9 2 1 管道内的水流速度宜采用经济流速 必要时可超过5m s 但不应大于10m s 式中 v 管段流速 m s Kc 流速系数 m L Q 流量 L s 51 Kc 流速系数 m L 52 水头损失 条文9 2 3 管道的局部水头损失 宜采用当量长度法计算 当量长度表见本规范附录C 式中 h 管段沿程水头损失 MPa A 管道比阻值Q 计算管段流量 L s L 计算管段长度 m 53 管道比阻值 54 7 消防管网水力计算方法 作用面积法 适用于轻危险等级 中危险等级的建筑物 作用面积内的每支喷头喷水量一样 最不利点处作用面积内任意4只喷头围合范围内的平均喷水强度 轻危险 中危险级不应低于本规范表5 0 1规定值的85 55 作用面积法 涉及公式 涉及表格水力计算表 56 特性系数法 适用于严重危险等级 仓库等的建筑物 作用面积内的每支喷头喷水量根据实际动压确定 最不利点处作用面积内任意4只喷头围合范围内的平均喷水强度 严重危险级和仓库危险级不应低于本规范表5 0 1和表5 0 5 1 表5 0 5 6的规定值 57 特性系数法 涉及公式 涉及表格水力计算表 58 7 自动喷水灭火系统设计计算案例某综合楼地下2层 地上17层 建筑内最高层喷头安装标高54 6m 主楼为办公及写字楼 裙楼作为商业之用 除设消火栓系统外要求另设自动喷水灭火系统 59 1 自动喷水灭火系统设置根据建筑物的建筑高度和使用功能 为建筑高度是54 6m的高层建筑 根据 高层民用建筑设计防火规范 GB50045 95 2005年版 条文3 0建筑分类本建筑属于二类公共建筑 根据条文7 6 3 二类公共建筑设置自动喷水灭火系统场所 60 2 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根据该建筑的功能及使用性质 属于 50m高的二类综合性建筑 火灾危险等级按中危险 级设计 其自动喷水灭火系统技术数据见下表 61 3 自动喷水灭火系统设计根据 自动喷水灭火系统设计规范 GB50084 2001 2005年版 根据附录A 确定本建筑为中危险等级 级 根据条文7 1喷头布置原则喷水强度为6 L min m2 正方形布置的边长为3 6m 长方形布置最长边为4 0m 供水系统采用枝状管网 按每个报警阀容纳的喷头数不宜超过800个的要求 系统分成两个区 62 以主楼17层 最高 节点1处喷头最远为最不利点 对以下喷头处 管道分支连接处依次进行编号 直至自动喷水加压泵 自动喷水管道水力计算简图如下图 63 计算简图 64 按水力计算简图计算结果如下 作用面积160 按长方形计算 长边 15m 取16m 短边 10 4m 作用面积内设喷头15只 每个喷头的喷水量为 65 按水力计算简图计算结果如下 作用面积内设计秒流量 Qs nq 15 1 33L s 19 95L s理论秒流量为 Ql 166 4m2 6 0L min m2 16 64L s设计秒流量为理论秒流量的1 2倍 作用面积内的计算平均喷水强度为 Q 80 15 166 4 7 21L min m2 此值大于规定值6 0L min m2 66 按水力计算简图计算结果如下 在作用面积内任取四只喷头所围合范围的面积计算为 S 3 6 3 2 11 52 其平均喷水强度为 q 80 11 52 6 94L min m2 6 0L min m2 管段的水头损失计算 h 1 2 25 21 48 40 16 8 5 8 12 50 8 1 2 246 295 2kPa 67 按水力计算简图计算结果如下 水力计算表 自动喷水灭火系统所需的水压H Z h P0 54 6 5 0 10 295 2 40 20 100 1051 2kPa 水泵选择系统设计秒流量取 Q 20L s 自动喷水水泵扬程取 H 110m 68 1 设计依据 1 建筑灭火器配置设计规范 GB50140 2005 2 建筑底图 3 相关施工技术规范 三 建筑灭火器系统设计计算案例 69 2 灭火器种类灭火器配置场所的火灾种类可划分为以下五类 1A类火灾 固体物质火灾 2B类火灾 液体火灾或可熔化固体物质火灾 3C类火灾 气体火灾 4D类火灾 金属火灾 5E类火灾 带电火灾 物体带电燃烧的火灾 70 3 火灾危险等级1 严重危险级 使用性质重要 人员密集 用电用火多 可燃物多 起火后蔓延迅速 扑救困难 容易造成重大财产损失或人员群死群伤的场所 民用建筑灭火器配置场所的危险等级举例见本规范附录D 71 3 火灾危险等级2 中危险级 使用性质较重要 人员较密集 用电用火较多 可燃物较多 起火后蔓延较迅速 扑救较难的场所 民用建筑灭火器配置场所的危险等级举例见本规范附录D 72 3 火灾危险等级3 轻危险级 使用性质一般 人员不密集 用电用火较少 可燃物较少 起火后蔓延较缓慢 扑救较易的场所 民用建筑灭火器配置场所的危险等级举例见本规范附录D 73 4 灭火器的选择1 灭火器的选择应考虑下列因素 灭火器配置场所的火灾种类 灭火器配置场所的危险等级 灭火器的灭火效能和通用性 灭火剂对保护物品的污损程度 灭火器设置点的环境温度 使用灭火器人员的体能 74 2 灭火器的类型选择 A类火灾场所应选择水型灭火器 磷酸铵盐干粉灭火器 泡沫灭火器或卤代烷灭火器 类火灾场所应选择泡沫灭火器 碳酸氢钠干粉灭火器 磷酸铵盐干粉灭火器 二氧化碳灭火器 灭B类火灾的水型灭火器或卤代烷灭火器 极性溶剂的B类火灾场所应选择灭B类火灾的抗溶性灭火器 75 2 灭火器的类型选择 C类火灾场所应选择磷酸铵盐干粉灭火器 碳酸氢钠干粉灭火器 二氧化碳灭火器或卤代烷灭火器 D类火灾场所应选择扑灭金属火灾的专用灭火器 E类火灾场所应选择磷酸铵盐干粉灭火器 碳酸氢钠干粉灭火器 卤代烷灭火器或二氧化碳灭火器 但不得选用装有金属喇叭喷筒的二氧化碳灭火器 76 5 灭火器的设置1 灭火器应设置在位置明显和便于取用的地点 且不得影响安全疏散 2 灭火器的摆放应稳固 其铭牌应朝外 手提式灭火器宜设置在灭火器箱内或挂钩 托架上 其顶部离地面高度不应大于1 50