自动喷水灭火系统设计书.doc

1 自动喷水灭火系统设计书自动喷水灭火系统设计书 第一章 原始资料 1 1 建筑基本概况 商场楼占地面积约为 962 2 平方米 有地下室 地上部分共有 7 层 建筑高 度为 25 2m 室内外高差为 0 45m 地下一层为消防房和设备间 一至六层为超市 七层为水箱间 1 2 室内消火栓系统 消火栓系统的基本组成为 消防泵 消防管网 消火栓 1 3 自动喷洒灭火系统 自动喷水灭火系统特的主要组成为 洒水喷头 报警阀组 水流报警装置 水流指示器或压力开关 等组件 以及管道 供水设施 第二章 室内消火栓系统设计 2 1 消火栓系统的组成 消火栓系统是由水枪 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 水枪一般采用直流式 喷嘴口径有 13 16 19mm 水带有麻质 化纤之分 口径一般为直径 50mm 和 65mm 水带长度有 15 20 25 30m4 种 2 2 室内消火栓系统的选择 1 过 5 层或体积大于 10000m3的办公楼 教学楼 非住宅类居住建筑等其 它民用建筑应设置消火栓 当室内消防立管不小于 2 根时 至少应每 2 根立管 相连组成环状管网 2 应保证相邻两个消火栓的水枪充实水拄同时到达室内任何部位 3 室内消火栓水枪的充实水拄不应小于 12m 消火栓口径应为 65 水枪 2 口径应为 19 保护半径不应超过 25 同层相邻室内消火栓的间距不应小于 50 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 30 5 室内消火栓应设在明显易于取用的地点 栓口离地面高度宜为 1 1 其出水方向宜与设置消火栓的墙面相垂直 6 消火栓的作用半径不得超过 30 米 按此原则在室内布置消火栓 并确定 数量 7 室内消火栓给水管网宜与自动喷水灭火系统的管网分开设置 室内设水 泵接合器 以便消防车接入 保证消防安全可靠 2 3 消火栓管网的布置 1 室内消防管网应布置成环状 向其供水的输水干管不应小于 2 条 其中 1 条发生故障时 其他输水干管仍然满足消防给水系统设计流量 此次设计为 三个水源 即消防水箱 水泵接合器 水池 在室内消防管不能形成环状网时 可利用室外给水管网与进水管形成环状网 2 室内环状管道的进水管不应少于两条 并宜从建筑物的不同方向引入 3 当建筑物内同时设有消火栓给水系统和自动喷水消防系统时 可共用一 个消防水泵房 但应将自动喷水设备管网与消火栓给水管网分开设置 2 4 水泵接合器的设置 1 超过 5 层的公共建筑 其室内消防给水管网应设消防水泵接合器 2 水泵接合器应设在室外便于消防车接管供水地点 同时考虑在周围 15 40m 内有供消防车取水的室外消防栓和蓄水池 水泵接合器的间距不宜小于 20m 以便供水 2 5 管材及安装要求 1 管材采用热浸镀锌钢管 连接采用沟槽式机械接头 2 消火栓口离地面高度为 1 1 m 3 消火栓立管管径为 DN125mm 消火栓口径为 65 mm 水枪喷嘴直径为 19mm 水龙带为麻织内衬胶 直径 65 mm 长 25m 4 设消防用水量为 20L s 立管为 15L s 每个消火栓为 5L s 3 2 6 设计计算 2 6 1 设计参数 1 室内消防用水量 sLQ 20 2 立管流量 流速为 1 8 sLq 15 sm 3 干管的流速 smv 5 1 4 每个消火栓流量为 sL 5 5 消火栓水带选用 的衬胶水带 mLmmmmDN d 25 19 65 2 6 2 消火栓口所需水压 1 消火栓保护半径 hLR 8 0 式中 R 消火栓保护半径 m Ld 水带敷设长度 m 考虑到水带的转弯曲折 应乘以折减系数 0 8 h 水枪充实水柱在平面上的投影长度 m 若按 45 计算 则充实水柱长度为 14 1 45sin 21 21 HH HH Sk 式中 Sk 水枪充实水柱的长度 m H1 室内最高着火点离地面高度 m H2 从水枪喷嘴离地面高度 m 一般取 lm 水枪的上倾角一般按 45 计算 则 ks SL71 0 61 22 16 3 414 171 0 8 025 sd LLR 消火栓布置保护半径计算 在消火栓平面布置时 结合建筑平面图 以 22 61m 为消火栓保护半径 栓 口离地面高度宜为 1 1m 其出水方向宜与设置消火栓的墙面相垂直 消火栓口 径 DN65mm 配备水龙带长度为 25m 水枪喷嘴口径 19mm 4 2 水枪喷嘴处所需的水压 本设计中 经查表 水枪喷口直径选 19mm 水枪系数值为 0 0097 充 实水柱取 12 mH2O 水枪实验系数值为 1 21 因此 水枪喷嘴处所需 m H f 水压为 q H mf mf H H 1 916 121 210 097 1 121 21 OmH2 式中 水枪喷嘴处水压 mH2O q H 水枪实验系数 取 1 21 f 水枪充实水柱 取 12 mH2O m H 与水枪喷嘴口径有关的阻力系数 查表得 0 0097 3 水枪喷嘴的射流量 喷嘴口径 19mm 的水枪水流特征系数 B 为 1 577 L S xhq qBH 59 16577 1 式中 水枪的射流量 L s xh q 水枪喷嘴处水压 mH2O q H B 水枪水流特性系数 与水枪喷嘴口径有关 查表得 B 1 577 4 消火栓水龙带水头损失 本设计中 19mm 的水枪配 65mm 的水带 因此 本设计中亦选择衬胶水带 查表可知 65mm 的水带阻力系数值为 0 00172 因此 水带阻力损失为 d A 07515250172 00 22 xhddd qLAHOmH2 式中 水带阻力损失 mH2O d H 水带阻力系数 查表得 0 00172 d A d A 水带有效长度 m d L 水枪喷嘴出流量 L s xh q 5 2 6 3 消火栓给水管网水力计算 1 给水管网管径和水头损失计算 1 管径的确定 干管管径 查规范选用 125mm 管 mm Q D130 5 1 02 044 立管管径 查规范选用 100mm 管 mm Q D106 8 1 015 0 44 管道设计流量 Q Qsm 3 管道中水的流速 v vsm 2 沿程水头损失 公式 ilhy 管段的沿程水头损失 y h OmHkPa 2 计算管段长度 m l 管道单位长度水头损失 imkPa 消火栓给水管网最不利管段如下图 1 2 段 管长 管径 流速 流量mL6 3 mmD100 smv 8 1 sLQ 5 6 查得比摩阻 mkPi a 0602 0 则沿程水头损失 ay kPh027 06 300749 0 1 其余管段计算见下表 计算 管段 管长 mL 管径 mmDN 流量 Q sL 流速 smv 比摩阻 mkPi 沿程水头损失 ay kPh 2 3 3 6100151 80 06020 217 3 4 12 529100151 80 06020 754 4 5 17 300125201 50 04250 735 5 6 51 317125201 50 04252 181 6 7 0 5125201 50 04250 02125 7 8 17 315125201 50 04250 736 y h 4 644 3 局部水头损失 10 j h ay kPh4644 0644 4 1 0 2 6 4 水箱设置高度 0 7 hHH 水箱距地面的几何高差 HOmH2 层高 HOmH2 消火栓距地面的高度 h OmHH 2 1 2671 118 2 6 5 消防水泵扬程的计算 zdqb HhhHH 消防水泵的扬程 b HOmH2 消防水池最低水面与最不利消火栓之间的几何高差 m z H 7 则 OmHHb 2 7834 45 7 224644 0644 4075 1 9 16 根据 20L S 45 7834 0 449 选泵 X Q b HOmH2MPa 选用消防泵型号为 WBD5 8 20 100W 其性能为 流量为 20L S 压力为 0 58 转速为 1450r min 效率为 72 功率为 22Kw MPa 第三章 自动喷洒灭火系统设计 3 1 自动喷洒系统的组成 自动喷水灭火系统特指由洒水喷头 报警阀组 水流报警装置 水流指示 器或压力开关 等组件 以及管道 供水设施组成的自动灭火系统 自动喷水 灭火系统是一种在发生火灾时 能自动打开喷头喷水灭火并同时发出火警信号 的消防灭火设施 系统在火灾发生后能通过各种方式自动启动 并能同时通过 加压设备将水送入管网维持喷头洒水灭火一定时间 3 2 自动喷洒系统的选择 自动喷水灭火系统其按保护对象可分为四种类型 洒水系统 雨淋系统 水幕系统 水喷系统 其中洒水系统又可以分为湿式系统 干式系统和预作用 系统 本次设计场所采用闭式自动喷水灭火系统的湿式系统 闭式自动喷水灭火 系统一般由闭式喷头 管网 报警阀门系统 探测器 加压装置等组成 发生 火灾时 建筑物内温度升高 当温度升高到足以打开闭式喷头上的闭锁装置时 喷头即自动喷水灭火 同时阀门通过水力警铃发出报警信号 3 3 喷头的选用与布置原则 1 喷头的布置不应超出其最大保护面积以及喷头最大和最小间距 喷头的 保护面积应在最大保护面积和最小保护面积之间 其随喷头的工作压力的增加 而增加 中危险 II 级最大保护面积为 160m2 8 2 除吊顶型喷头及吊顶下安装的喷头外 直立型 下垂型标准喷头 其溅水 盘与顶板的间距 不应小于 75mm 其不应大于 150mm 3 装置喷头的场所注意防止腐蚀气体的侵入 不受外力打击 要定期清除 喷头上的尘土 4 喷头的布置应均匀洒水和满足设计喷水强度的要求 3 4 自动喷水灭火系统设计计算 3 4 1 设计基本参数 该建筑物自动喷水灭火系统按火灾危险等级中的中危险 II 级设计计算 1 设计喷水强度 min8 2 mLW 2 计算作用面积 2 160mF 3 最不利喷头工作压力 a MP1 0 4 自动喷水灭火持续喷水时间为 1h 3 4 2 喷头和配水管网布置 根据楼层平面图 喷头按矩形布置 其长边间距 短边间距 mL6 3 1 mL3 2 配水管网布置将作为配水支管间距 支管中喷头间距 mL3 2 mL6 3 1 3 4 3 流量特性系数法做系统计算 1 作用面积尺寸的确定 根据公式FL2 1 矩形作用面积的长边 m L 面积 本工程 F 2 160mF 代入公式得 mFL18 152 1 mLFB54 1018 15160 2 最不利点处作用面积范围 作用面积在最高层 最不利点处 长边平行于配水支管 短边垂直于配水支 管 作用面积内有 4 根配水支管 每根配水支管上有 4 个喷头 作用面积内共 有 16 个 实际作用面积 长边Lm4 146 34 9 短边mB1243 2 8 17212 4 14mLBF 3 系统水量计算 喷头流量 pKq10 喷头流量qmin L 喷头流量特性系数 标准喷头K80 K 喷头工作压力 p a MP 则sLLq 33 1 min 801 01080 自动喷水灭火系统计算草图如下 10 作用面积法作系统计算 计算过程见下表 管 段 公称管径 mmDN 流量 sLQ 2 Q 管道比阻 22 LsA 管长 mL 工作压力 OmHh 2 流速 smv 1 2 251 331 7690 43673 62 7812 50 2 3 322 667 0760 093883 62 3912 76 3 4 323 9915 9200 093883 65 3802 76 4 5 405 3228 30240 044541 82 2692 78 5 6 6511 97143 2810 0028943 01 2442 96 6 7 8021 28452 8380 0011693 01 5882 63 7 9 8021 28452 8380 00116919 89110 5302 63 9 11 8021 28452 8380 00116946 40824 5672 63 12 13100 21 28452 8380 00026810 8611 3182 56 总计 52 068 则管段总损失275 6031 1068 52 h OmH2 4 喷水泵扬程计算 ZPhH 0 式中 水泵扬程的供水压力 HMPa 11 管道沿程和局部损失的累计值 h MPa 最不利点处喷头的工作压力 0 PMPa 最不利处喷头与消防水池的最低水位或系统入口管水平中心线之间Z 的高程差 当系统入口或消防水池的最低水位高于最不利点处喷头是 应取Z 负值 MPa 代入公式可得 MPaH801 0 根据 sLQ 28 21 MPaH801 0 查得 水泵型号为 XBDB125 100LSG 喷淋泵 其性能为 转速 2900r min 功率 37Kw 效率 67 第四章 消防水箱设计 4 1 设置原则 消防水箱对扑救初期火灾起着重要作用 水箱应设置在建筑物一定的高度 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压力 重要建 筑和高度超过 50m 的高层建筑物 宜设置两个水箱 以备检修或清洗时仍能保 证火灾初期消防用水 4 2 消防水箱计算 水箱供水工况的计算主要是为了确定水箱的安装高度是否满足最不利点消 火栓的压力的依据 消火栓的用水量为 又因自动喷水系统作用面积内sL 20 的喷头数为 16 每个喷头的流量为 则自动喷水的用水量为 21 28L s sL 33 1 60 1000 XX X qT V 式中 消防水箱容积 X V 3 m 室内消防用水总量 L S X q 火灾初期时间 按 10min 计 X T 12 该建筑物室内消火栓用水量为 20L S 自动喷水灭火系统用水量为 21 28L S 室内消防用水总量为 40 27L S 按公式计算消防水箱贮水量为 3 768 24 1000 6010 28 2120 mVx 根据资料 建筑消防设备工程 查得 低层建筑的消防水箱 应存 10min 的消 防用水量 当室内消防用水量不超过 25L s 是 经计算水箱的消防存水量超过 12m3仍采用 12m3 水箱尺寸 34 hA 第五章 消防水池的设计 5 1 应设水池的条件 1 市政给水管道和进水管或天然水源不能满足消防用水量 2 不允许消防水泵从室外给水管网直接抽水 3 市政给水管网为枝状或只有 1 跟进水管 且消防用水量只和超过 二类高层居住建筑除外 sL 25 5 2 水池有效容积的计算 消防水池的容量按补水时间计算h