建筑灭火设施计算题

1、1. 某城市现有人口数 7 万，城市内有一丙类物品仓库，耐火等级为一级，建筑 物容积约 60000m3，试确定该城市的消防用水量是多少？ 解：由人口数为 7 万，查表得： 同一时间的火灾次数 =2 次，一次灭火用水量为 35L/s 由建筑物查表得：一次灭火用水量为 45L/s 城市消防用水量为 35+45=80L/s2. 某城市现有人口数 4 万，城市内有一建筑物，其室外消防用水量为 20 l/s ， 试确定该城市的消防用水量为何？ 解：由人口数为 4 万，查表得： 同一时间的火灾次数 =2 次，一次灭火用水量为 25L/s 由建筑物一次灭火用水量为 20L/s 城市消防用水量为 25+25=

2、50L/s3. 有一占地 80公顷的工厂，家属区共有人口近 2 万，厂区内室外消防用水量 较大的几座建筑及水量分别为： 厂房为 30 l/s ，仓库为 35 l/s , 办公楼为 20 l/s 。 试确定该工厂的室外消防用水量。解：由人口数为 2 万，查表得： 一次灭火用水量为 15L/s 工厂内最大建筑物用水量为 35L/s 城市消防用水量为 15+35=50L/s4. 有一占地 120 公顷的工厂，家属区共有人口近 2.2 万，厂区内室外消防用水 量较大的几座建筑及水量分别为：厂房为 25 l/s ，仓库为 30 l/s , 办公楼为 20 l/s 。试确定该工厂的室外消防用水量。解： 工

3、厂内最大两座建筑物用水量为 30L/s 和 25L/s ， 城市消防用水量为 30+25=55L/s5. 有一高层百货楼，设有室内消火栓系统，用水量为 20L/s ；自动喷水灭火系统， 用水量为 26L/s ；室外消火栓直接从市政管网接出，用水量为 20 L/s ；试确定 该建筑消防水池的有效容积。 ( 时间？ )解：消防水池的有效容积为：n V 3.6( qiti qbtij )i13.6(26 1 20 3) 309.6m3 建一个 400m3的消防水池即可。6、某有一高层百货楼，室内外消防用水均取自消防水池，设室内消火栓系统用水量为 20 L/s ，室外消防用水量为 20L/s ，火灾延

4、续时间均为 2h；自动 喷水灭火系统用水量为 26 L/s ，火灾延续时间为 1h。试确定该建筑消防水池的 有效容积。解： nV 3.6( qiti qbtij )i1=3.6 (20 +20 ) ×2 +26 ×1 0=381.6m3 建一个 400m3的水池即可。7. 高度 60米,层高 4米, 确定室内消火栓保护半径 . 解 : 确定水枪充实水柱SK= 1.414 (H1-H2) =1.414(4-1)=4.24( m)根据规范要求： SK10m取 SK =10mHq= 10-2 SK=10-2 ×1.35 ×10=0.135MPaqfj=(102

5、 Hq)1/2(102×1.57×0.135)1/2=4.6 (L/s )根据高规要求： qfmin=5L/s, 取 qf=5L/s,则:Hq= qfj2/ (102 ) 52/(102 ×1.57 )=0.159MPa,SK= Hq /( 10-2 )=0.159/(10-2 × 1.35 )=11.78m,所以, Rf=Ld+LK=Ld+SKcosa=0.9*20+11.78*cos45o 26.33 (m)8. 三层工业厂房 ,层高 7.2 米,确定室内消火栓保护半径 . 解 : 确定水枪充实水柱SK= 1.414 (H1-H2) =1.414(7

6、.2-1)=8.77( m)根据规范要求： SK7m取 SK =8.77mRf=Ld+LK=Ld+SKcosa=0.9*20+8.77*cos45o 24.2 (m)9. 充实水柱 13m,每支枪流量 5.4L/s,65mm 水带( =1.58,s=0.00086), 确定消火 栓最小出口压力 .解: Hxh = Hqs + Hd= 10-2 SK +S·qf 2=10-2 ×1.58 × 13+0.00086×5.42=0.2304(MPa)10. 某市计划建设一高 4m，长 160m，宽 12m的地下商业街，战时可作为人防 工程使用，商业街由两排 4

7、00mm× 400mm的支撑柱支撑(间距分别为 6m、4m)， 街中央为走道，两旁由石膏板隔成商铺。试为其布置室内消火栓并确定系统用 水量。6m6m160 m解：体积： V=4×160× 12=7680m3>1500m3查表： p112表 2-12，采用单排双水柱布置，每支水枪的最小流量为2.5L/s(1) 充实水柱长度：41Sk4.24msin45查建规或教材有：人防工程的充实水柱不小于 10m ，故取 Sk=10m(2) 保护半径Rf Ld Lk 20 0.9 2 Sk 25m2k如取 25m的水带，则保护半径为 30m。）3）单排双水柱布置时的布置间距

8、L fRf2 bf2252 82 23.68,取18m8.88.（个）取 10 个4）消火栓个数160 n185）选 19mm水枪， Sk=10m，则，qfHq 157.7 0.135 4.6L/s（ 6）系统的用水量为 2×4.6=9.2L/s 布置方法一：8m 24m123 4160 m布置方法二：23m123412m12m160 m11. 一建筑高度 60m的高层教学楼， 设有独立的消火栓系统， 要求充实水柱 15m， 配备 19mm水枪，标准胶里水带，消防水水池最低水位标高 2.5m，最高层消火 栓栓口标高 55.5m，最不利管路沿程水损 100kPa，试确定系统设计流量和水

9、泵 扬程。解：查表 p111表 2-11 ，教学楼高度 =60m>50m，故同时使用水枪数量为 6 支，每支水枪的最小流量为 5L/s 充实水柱长度 Sk=15m，则：不选 5L/s ）H q Sk 0.018 15 0.27MPaqHq157.7 0.27 6.5L/s（1）室内消防用水量为：Qf N q f 6 6.5 39L/s(2) 计算最不利点消火栓栓口处所需水压：2H xh H qs H d H qs SQ20.27 0.00035 6.52 0.2848MPa(3) 水泵扬程：Hb H H xhh(55.5 2.5) 28.48 10 1.1 97.5 mH2O12、一面积

10、 500 的中危险级场所，装有通透性装饰吊顶，设置自动喷水灭 火系统进行保护，如配备标准闭式喷头，分别计算采用湿式系统和干式系统时 的系统设计用水量和所需喷头数量。(1) 湿式系统：喷水强度： qu= 1.3 × 8.0=10.4 L/ min · 作用面积： A=160 Qj= qu A / 60 =10.4 ×160 / 60=27.73 L/ sQs = (1.151.30 ) Qj =1.3 ×27.73 =36.05 L/ s A1=4q0/4qu=80/10.4 =7 .69 n=A/A1=500/ 7 .69 =66(2) 干式系统：喷水强

11、度： qu=1.3 ×8.0=10.4 L/ min · 作用面积： A=1.3× 160=208 Qj= qu A / 60 =10.4 ×208/ 60= 36.05 L/ sQs = (1.151.30 ) Qj =1.3 × 36.05 =46.87 L/ s A1=4q0/4qu=80/10.4 =7 .69 n=A/A1=500/ 7 .69 =6613、一面积 300 的严重危险级级场所设有雨淋系统，求需要安装的标准开 式喷头数量。喷水强度： qu=16 L/ min · 作用面积： A=260 A1=4q0/4qu=8

12、0/16 =5 n=A/A1=300/ 5 =6014、一面积 300m2 中危险级级场所，设置湿式系统保护，如采用标准喷头， 估算系统设计秒流量及所需喷头数。喷水强度： qu=6.0L/ min · 作用面积： A=160 Qj= qu A / 60 =6.0 ×160/ 60= 16L/ sQs = (1.151.30 ) Qj =1.3 ×16=20.8 L/ s A1=4q0/4qu=80/6 =13 .33 n=A/A1=300/ 13.33 = 2315、一综合楼建筑高度为 110m，地下 2层为汽车库(中危险级) ，1-3 层为建 筑面积 13000

13、m2的商场(中危险级)，3 层以上为办公楼(中危险级) ，估算 该建筑物的自动喷水灭火系统设计流量。喷水强度： qu=8.0L/ min · 作用面积： A=160Qj= qu A / 60 =8.0 ×160/ 60= 21.33 L/ sQs = （1.151.30 ） Qj =1.3 ×21.33 =27.73 L/ s16、某综合楼，火灾危险等级为中危险级级，建筑面积4500m2 , 拟设置闭式自动喷水灭火系统 , 喷头采用标准闭式喷头。 回答下列问题： （1）确定系统类型及其设计基本参数 （2）计算喷头流量和保护面积（3）计算作用面积内动作的喷头数量（4

14、）估算该建筑物需要安装的喷头数量（5）计算喷头库存量 （ 6）计算系统流量 （7）分析说明自动喷水灭火系统的特点和应用前景 解：（ 1）选用湿式系统， 喷水强度： qu=6.0L/min ·作用面积： A=160（2）q0 =80 L/min = 1.33 L/ s A1=4q0/4qu=80/6 =13 .33（ 3） n=A/A1=160/ 13 .33 =12（4）n=A/A1=4500/ 13 .33 =338 （ 5） n1= 338 ×1 =4<10喷头库存量取 10（6）Qj= qu A / 60 =6.0 ×160/ 60= 16 L/ s

15、Qs = （1.151.30 ） Qj =1.3 ×16 =20.8 L/ s （ 7）略17、某轻危险级保护场所， 其保护区面积为 500m2，设有自动喷水灭火系统保护， 试求系统设计秒流量； 若采用标准喷头， 计算所需喷头数量。（喷头工作压力 0.1 MPa） 解：喷水强度： qu=4.0L/ min · 作用面积： A=160 Qj= qu A / 60 =4.0 ×160/ 60= 10.67L/ s Qs = （1.151.30 ） Qj =1.3 ×10.67=13.87 L/ s A1=4q0/4qu=80/4 =20 n=A/A1=500

16、/ 20 = 25 （个）18、一宽 10m，高 8m的防火卷帘采用水幕系统冷却保护，试确定系统设计用水 量。如水幕喷头的设计流量为 2.5l/s ，求所需喷头数和设计用水量。 解： qu=0.5 （ 84）× 0.1 0.9L/ s · m所需喷头数 : n= qu L/q=0.9 ×10/2.5= 3.6取 4个喷头 排成一排设计用水量 : Qs = （1.151.30 ）n q0 = （1.151.30 ）× 4× 2.5= 11.513 L/ s 或:Qs =（1.151.30 ）quL = （1.151.30 ） ×0.9

17、×10= 10.35 11.7 L/ s19、一舞台口宽 20m，高 10m，设防火分隔水幕，如采用标准开式喷头，估算系 统设计用水量和所需喷头数。解： qu=2.0L/ s · m P= 0.1 MPa K=80 q=80L/min =1.33L/s n= qu L/q=2.0 × 20/1.33 = 30（ 个 ） 布置成 2 排, 每排 15 个 布置间距： S=Mq/qu=2×1.33/2=1.33 m也可以用 20/15 = 1.33 m 估算设计用水量： Qs =quL = 2 × 20=40 L/ s20、某固定顶油罐，储存油品为

18、汽油，罐体直径为 20m，要求设置固定式液上泡 沫灭火系统，试计算泡沫液常备量及消防用水量。 解：该储罐区选用固定式液 上喷射泡沫灭火系统保护，且采用蛋白泡沫液。泡沫混合液供给强度： qg6.0L/min · m2； 混合液连续供给时间： t1 40min；确定泡沫产生器数量： 保护面积： AD2/43.14×202/4314 m2选用 PC16型泡沫产生器 , 所需数量为 : n1qgA/qc6.0 ×314/960 1.96 2 （ 个）; 若选选用 PC8型泡沫产生器 , 所需数量为 : N1'qgA/qc6.0 ×314/480 3.92

19、5 4 （ 个）; 每个泡沫产生器的混合液流量为： q1=6.0 × 314/2=942L/min=15.7L/s;确定泡沫枪设置数量及其混合液连续供给时间： 查表可知：该油罐需设置 1支 PQ8型泡沫枪，其混合液连续供给时间为 20min， 每支泡沫枪混合液流量 q2 480L/min 。计算混合液设计流量：Qh=k（n1q1n2q2） =1.05 （2×9421×480）/60 =49.77L/s 50L/s 确定泡沫液储量 :W=f（n1q1t1+n2q2t2）10-3 0.06（2 ×942×401×480×20）1

20、0-3 5.1m3 确定灭火用水储量 :Ws （1-f）（n1q1t1 n2q2t2）10-3 79.9m3： 冷却用水流量计算，采用固定式冷却方式：a）着火罐冷却用水流量： Q1qD0.5×3.14 ×2031.4L/sb）邻近罐冷却用水流量： Q21/2（qD）0.5×（ 0.5 × 3.14 ×20）15.7L/sc）冷却用水总流量： QQ1Q231.415.7 47.1L/s 确定冷却用水储量：Wl3.6Qt 3.6 ×47.1 ×6=1017.36 m3 确定消防水池有效容积：VWsWl79.91017.36109

21、7.26 m321、一直径 40m 的固定顶汽油罐，采用液上喷射泡沫灭火系统保护，试确定其 泡沫液的最小储量。（按照考虑泡沫枪和不考虑泡沫枪两种情况分别计算） 解：选用蛋白泡沫液。A:不考虑泡沫枪情况： （只有固定系统） 泡沫混合液供给强度： qg6.0L/min ·m2； 混合液连续供给时间： t1 40min； 保护面积： AD2/43.14×402/41256 m2;泡沫产生器数量：选用 PC16型泡沫产生器 n1 qgA/qc 6.0 × 1256/960 8 （ 个）;每个泡沫产生器的混合液流量为： q1=6.0 × 1256/8=942L/m

22、in=15.7L/s;泡沫液储量 :Wp fn1q1t110-3 0.06 ×8×942× 40×10-3 18.1m322、一直径 40m 的固定顶汽油罐，采用液上喷射泡沫灭火系统保护，试确定其 泡沫液的最小储量。（按照考虑泡沫枪和不考虑泡沫枪两种情况分别计算） 解：选用蛋白泡沫液。B: 考虑泡沫枪 查表可知：该油罐需设置 2支 PQ8型泡沫枪，其混合液连续供给时间为 30min， 每支泡沫枪混合液流量 q2 480L/min ；泡沫液储量 :Wpf（n1q1t1 n2q2t2）10-30.06（8 ×942× 402×4

23、80×30）10-3 19.8m323、一油罐区，采用卧式罐组，防火堤占地面积 500m2，要求混合液供给强度不 低于 12.5l/min.m2 ，连续供给时间为 40 分钟，采用 PQ8型泡沫枪灭火，求所需 的泡沫枪的数量及泡沫液的储量。 解：卧式罐无固定泡沫系统，只考虑泡沫枪泡沫混合液供给强度： qg12.5L/min · m2； 混合液连续供给时间： t1 40min；保护面积 A120 m2（燃烧面积按防火堤的实际面积确定，若防火堤的实际面 积超过 120m2，燃烧面积仍按 120 m2 计）;泡沫枪的数量 : 泡沫枪类型：采用 PQ8型泡沫枪，混合液流量为 8L/

24、s n1qgA/qc12.5 ×120/4803.125取 4 支;每支泡沫枪的实际混合液流量为： q1=12.5 × 120/4=375L/min;泡沫液储量 :Wp fn1q1t1 ×10-3 0.06 × 4×375×40×10-3 3.6m3 。24、有一直径 30m储存甲醇的外浮顶罐，泡沫堰板高 0.6m、距罐壁 1.0m，泡沫 从金属挡雨板下部喷射，试进行泡沫灭火系统的设计计算 。 解：该储罐区选用固定式液上喷射泡沫灭火系统保护，且采用抗溶性泡沫液。 泡沫混合液供给强度： qg12.5L/min · m

25、2； 混合液连续供给时间： t1 30min； （p294） 保护面积： A=1/4 D2（ D 2a）2=1/4302（ 30 2×1）2 91.06 m2;泡沫产生器的数量 : 选用 PC16型泡沫产生器 , 所需数量为 : n1qgA/qc 12.5 ×91.06/960 2 （ 个 ）;又： n2D/243.9254 （ 个）; 取n 4个 （p294） 每个泡沫产生器的混合液流量为： q1=12.5 × 91.06/4=284.56L/min=4.74L/s;确定泡沫枪设置数量及其混合液连续供给时间： 查表可知：该油罐需设置 2支 PQ8型泡沫枪，其混合

26、液连续供给时间为 20min， 每支泡沫枪混合液流量 q2 480L/min 。计算混合液设计流量：Qh=k（n1q1n2q2） =1.05 （4×4.74 2×480）/60 =36.7L/s确定泡沫液储量 :Wpf(n1q1t1 n2q2t2)10-3 0.06(4 ×284.56 ×302×480×20)10-3 3.2m3确定灭火用水储量 :Ws (1-f)(n1q1t1 n2q2t2)10-3 50.15m3 冷却用水流量计算，采用移动式冷却方式( 19mm水枪)：a) 着火罐冷却用水流量： Q1qD0.6×3.14 ×3056.52L/sb) 邻近罐冷却用水流量：Q21/2(qD)0.5 ×( 0.5 &#