图书馆供水系统的设计

1、盐城工学院新校区图书馆供水系统设计说明书目录1设计目的12设计任务13设计思路与设计内容13.1 设计思路13.2设计内容14系统设计24.1生活给水系统设计24.1.1 用水定额选取及用水量计算24.1.2 给水各管段管径计算与选型34.2生活排水系统设计44.2.1 排水管设计秒流量的计算44.2.2 排水立管及横支管计算与选型54.3雨水排水系统设计74.3.1 雨水排水系统水力计算74.4消火栓给水系统设计84.4.1消火栓给水系统计算84.4.2消火栓系统选型104.5自动喷淋系统设计124.5.1 喷淋系统的计算与选型13参考文献16附 录17盐城工学院新校区图书馆供水系统的设计1

2、设计目的专业方向课程设计是高等院校培养具有创新精神及实践能力的高级专业人才不可缺少的重要实践教学环节，是教学计划的重要组成部分，是对我们学生进行综合训练的重要阶段。通过课程设计，能够培养我们综合运用专业知识及相关知识的能力和工程实践能力，在指导老师的帮助下，在查阅中外文献，资料收集及调查研究，工程设计及图纸绘制、设计计算说明书的撰写等方面的能力得到一定程度的提高，为以后的毕业设计打下良好的基础。2设计任务本次课程设计的任务是对盐城工学院希望大道校区图书馆大楼供水系统进行设计，需要详细设计的内容包括：生活给水系统，消火栓给水系统，自动喷淋灭火系统，污水排水系统，雨水排水系统等五大部分。要求：用计

3、算机或手工绘制一份建筑电气施工图（含系统图、平面布置图、设备接线图），图纸要求符合国家现行建筑电气施工图设计规范，图形比例应符合要求，图号可根据图面比例和大小确定。设计图要达到施工图要求，方案合理，系统清楚，图纸清晰，选择设备材料适当，符合现行规范的要求，在技术经济两方面做到优化设计。3设计思路与设计内容3.1 设计思路室内给水系统由市政给水管网直接供水，为了避免消防用水直接从市政管网系统抽水，本系统在屋面设置消防水箱，地下设置消防水池，水箱与水池联合供水。室内排水系统采用污、废合流制，废水和污水立管设置伸顶通气管，污水先排入化粪池，经过简单的处理后排入市政排水管网系统，屋面雨水单独排入城市雨

4、水管网系统。3.2设计内容给水系统建筑内部给水系统是将城镇给水管网或自备水源给水管网的水引入室内，经配水管送至生活、生产和消防用水设备，并满足用水点对水量、水压和水质要求的冷水供应系统。本工程由市政给水管网直接供水，接入管DN150.市政供水压力0.25Mpa，给水管采用塑料管。排水系统室内排水系统采用污、废合流制，废水和污水立管设置伸顶通气管，污水先排入化粪池，经过简单的处理后排入市政排水管网系统，屋面雨水单独排入城市雨水管网系统。室内排水管采用UPVC塑料排水管，一层和八层分别设置一检查口，检查口距离楼层地面高度1.0米。消防系统本建筑属于中危险级1级。消防系统主要包括消火栓给水系统和自动

5、喷淋灭火系统。在建筑的办公室，会议室等公共活动场，走廊等处均应设置预作用自动喷淋灭火系统。重要设备用房等不宜用水消防的部位设置二氧化碳或干粉灭火器。走廊内消火栓附近应配置适量灭火器。其中室内消火栓流量为20L/s，室外消火栓流量为30L/s，自动喷淋灭火系统流量为30L/s。（1）消火栓给水系统本系统由消防水池和屋面水箱联合供水以保证消防用水。采用临时高压消防给水系统，火灾时启动消防水泵，使消防水压满足要求。消火栓口距地面高度1.1米，经计算消火栓栓口处的出水压力不超过50米水柱，不再设置减压孔板。室内消火栓给水系统管网为环状，消防水进水管径为DN150.为了保证有两个水柱同时到达室内任何地方

6、，主楼室内消火栓的间距不应超过30米，为保证安全，留有一定的安全余量。（2）自动喷淋灭火系统自动喷淋灭火系统管网为树状。本设计中的喷头按照设计规范要求，均向上安装，采用了火灾探测器，报警阀等自动控制系统。喷头布置一般为两喷头距离大于2.4米小于3.6米，与墙近时要离墙大于0.6米小于1.8米。每层的喷淋支管末端，即最不利点，都需设置压力表和泄水阀，排水立管。每层的支管进水处均需设置信号阀和水流指示器。4系统设计4.1生活给水系统设计近年随着人们对饮用水品质要求的不断提高，在某些城市、地区或高档住宅小区、综合楼等实施分质供水，管道直饮水给水系统已进入住宅。本设计是图书馆给排水设计，主要生活用水途

7、径为洗涤用水、冲厕用水和清洗地面等。4.1.1 用水定额选取及用水量计算按照全国民用建筑工程设计技术措施给水排水2003年版规范规定，图书馆的每一位阅览者的用水定额为25升每人次，时变化系数为2.0；办公人员用水定额为30升每人次，时变化系数选为2.0,阅览室用水定额选择为每人每天30升，时变化系数选为1.5；未预见用水量按总用水量的10%计算，详细数据列于下表：表4-1 图书馆用水定额的选取表序号名称用水标准使用人数（人）使用时间（h）时变化系数1图书馆25L/人80082.02办公人员30L/人6082.03阅览室30L/人20081.54合计图书馆各部分最高日用水量按下式计算：式中，图书

8、馆各部分最高日用水量，单位（L/d）； 各部分用水人数，单位（人）； 最高日生活用水定额，单位（L/人d）。各部分最高日最大时用水量按下式计算：/式中，最高日最大时用水量，单位（L/h）； 时变化系数； 使用时间，单位（h）。未预见水量按各项目总和的10%计算，单位（m）。计算结果列于下表中：表4-2计算结果序号名称用水标准使用人数（人）使用时间（h）时变化系数最高日用水量（m/d）最大时用水量（m/h）1图书馆25L/人80082.020.005.002办公人员30L/人6082.01.800.453阅览室30L/人20081.56.001.134未预见水量2.780.665合计30.587

9、.244.1.2 给水各管段管径计算与选型给水管道的设计流量不仅是确定各管段管径，也是计算管道水头损失，进而确定给水系统所需压力的主要依据。因此，设计流量的确定应符合建筑内部的用水规律。建筑内的生活用水量在一昼夜、1h里都是不均匀的，为保证用水，生活给水管道的设计流量应为建筑内卫生器具按最不利情况组合出流时的最大瞬时流量，又称设计秒流量。对于办公楼，商场，图书馆等建筑的生活给水设计秒流量应按下式计算：式中，计算管段的设计秒流量； 计算管段的卫生器具给水当量总数；根据建筑物用途确定的系数，见表4-3：表4-3根据建筑物用途而定的系数（）值建筑物名称值建筑物名称值幼儿园、托儿所、养老院1.2医院、

10、疗养院、休养所2.0门诊部、诊所1.4集体宿舍、旅馆、招待所、宾馆2.5办公楼、市场1.5客运站、会展中心、公共厕所3.0学校1.8 在本设计中，选择1.8。通过设计规范查明每一用水器具的给水当量数，计算立管设计秒流量及管径。通过查表，大便器当量取N=0.5，额定流量0.1L/s；小便器当量取N=0.5，额定流量0.1L/s；洗手池当量取N=0.5，额定流量0.1L/s；拖布盆当量取N=1.0，额定流量0.2L/s。根据以上参数求得各管段的设计秒流量后，按照以下公式即可求定管径：式中，计算管段的设计秒流量，； 计算管段的管内径，； V管道中的水流速，m/s。当计算管段的流量确定以后，流速的大小

11、将直接影响到管道系统技术、经济的合理性，流速过大易产生水锤，引起噪声，损坏管道或附件，并将增加管道的水头损失，是建筑内给水系统所需压力增大；而流速过小，又将造成管材的浪费。考虑以上因素，建筑物内的给水管道一般可按表4-4选取。但最大不超过2m/s。工程设计中也可采用下列数值：DN15-DN20，v=0.61.0m/s;DN25-DN40, v=0.81.2m/s;DN50-DN70,v1.5m/s;DN80及以上的管径，v1.8m/s。表4-4生活给水管道的水流速度与管径的选取DN (mm)15-2025-4050-70V/（m/s）1.01.21.5注：PPR管的选用流速不宜大于2.0 m/

12、s。4.2生活排水系统设计建筑内部排水系统计算是在布置完排水管线，绘出系统计算草图后进行的。计算的目的是确定排水系统各管段的管径、横向管道的坡度、通气管的管径和各控制点的标高。图书馆的卫生间排水系统采用废，污合流制，污水经化粪池简单处理后排入市政污水管网系统。最高日污水量取最高日用水量的90%，即30.580.9=27.52 。4.2.1 排水管设计秒流量的计算建筑内部排水管道的设计流量是确定各管段管径的依据，因此，排水设计流量的确定应符合建筑内部排水规律。建筑内部排水流量与卫生器具的排水特点和同时排水的卫生器具数量有关，具有历时短、瞬时流量大、两次排水时间间隔长、排水不均匀的特点。为保证最不

13、利时刻的最大排水量能迅速、安全的排放，某管段的排水设计流量应为该管段的瞬时最大排水流量，又称为排水设计秒流量。根据设计规范，对于办公楼，商场，图书馆等建筑用水设备使用不集中，用水时间长，同时排水百分数岁卫生器具数量增加而减少，其设计秒流量计算公式为：式中：计算管段排水设计秒流量，L/s； 计算管段卫生器具排水当量总数； 计算管段上排水量最大的一个卫生器具的排水流量，L/s； 根据建筑物用途而定的系数，本建筑设计中的值取2.5。根据规范，大便器的排水流量为1.5，小便器的排水流量为0.1，洗手池的排水流量为0.1，拖布盆的排水流量为0.33。当用上述公式计算排水管网起端的管段时，因连接的卫生器具

14、较少，计算结果有时会大于该管段上所有卫生器具排水流量的总和，这时应该按照该管段所有卫生器具排水流量的累加值作为排水设计秒流量。4.2.2 排水立管及横支管计算与选型排水横管最大设计充满度规定如下：生活排水管道：管径125mm，最大设计充满度为0.5；管径150-200mm，最大设计充满度为0.6。根据规定，建筑内部排水管的最小管径为50mm，凡是连有大便器的支管，其最小管径为100mm。排水管采用UPVC管，其他一些参数在建筑给水排水工程第五版7中均可查得。根据已知建筑图，根据已知的排水器具，布置排水立管WL-1，WL-2，WL-3，WL-4，WL-5，WL-6，WL-7，WL-8，WL-9，

15、WL-10，WL-11，通过设计规范查明排水器具数及连接排水器具的每一排水管管径，计算立管设计秒流量并选取管径。其他各与用水器具直接相连的排水横支管，按照全国民用建筑工程设计技术措施给水排水2003年版规范规定的排水器具排水管管径进行设计和安装。在卫生间及其他应设计地漏的房间，均设有地漏，详情参见各层给排水平面图。由于该建筑为低层的公共基础建筑，且没有较为复杂的与卫生器具相连的横支管，故排水立管仅设置伸顶通气管，其顶端应装设风帽或网罩，避免杂物落入排水立管。伸顶通气管的设置高度与周围环境、该地的气象条件、屋面使用情况有关，伸顶通气管高出屋面不小于0.3m，但应大于该地区最大积雪厚度；屋顶有人停

16、留时，高度应大于2.0m；若在通气管口周围4m以内有门窗时，通气管口应高出窗顶0.6m或引向无门窗一侧；通气管口不宜设在建筑物挑出部分（如屋檐檐口、阳台和雨篷等）的下面。根据设计规范规定，应对排水立管的最大排水能力与实际排水情况进行校核，现校核如下：表4-5仅设置伸顶通气管的生活排水立管最大排水能力立管管径/mm塑料管排水能力(L/s)501.2753.0903.81105.41257.516012.0 经校核，设计排水量均小于仅设置伸顶通气管的生活排水立管的最大排水能力。 另外，由于图书馆的层高较大，大于4m，排水立管每层设置两个伸缩节，排水横支管，横干管的直线管段长度大于2m时，也设置伸缩

17、节，且排水横管设置专用伸缩节（横贯伸缩节采用锁紧式橡胶圈管件，当横干管公称外径大于或等于160mm时，采用弹性橡胶密封圈连接）。伸缩节之间最大的间距不得大于4m，故对于排水横支管，横干管的直线管段若大于4m，则每4m设置一个伸缩节，除此之外，大于2m不足4m部分也设置一个伸缩节，小于2m部分不再设置伸缩节。管道设计伸缩量不大于下表中伸缩节允许伸缩量。表4-6伸缩节允许最大伸缩量管外径(mm) 63 75 90 110 125 150 最大允许伸缩量(mm) 121520202025管道受环境温度变化而引起的伸缩量可按下式计算：式中，管段伸缩量(m); 管段长度(m)； 膨胀系数，取m/(m);

18、闭合差，为安装时大气温度与使用中可能出现的最高和最低大气温度的温差，取20。 按上式验算，4.5m的排水立管的伸缩量为6.3mm，设置两个伸缩节后，各立管伸缩节的伸缩量均小于最大允许的伸缩量，而对于4m长的排水横支管，横干管，伸缩量为5.6mm，小于最大伸缩量。因此设计是可行的。而且由于图书馆常年人流量大，温度变化小，所以采用上述设计方式是很安全的。排水横支管，横干管都需要有一定的水力坡度，并满足一定的最大设计充满度。污水中含有固体杂质，如果管道坡度过小，污水的流速慢，固体杂物会在管内沉淀淤积，减小过水断面积，造成排水不畅或堵塞管道，为此对管道坡度作了规定。建筑内部生活排水管道的坡度有通用坡度

19、和最小坡度两种，具体下面阐述。通用坡度是指正常条件下应予以保证的坡度；最小坡度为必须保证的坡度。一般情况下应采用通用坡度，当横管过长或建筑空间受限制时，可采用最小坡度。塑料排水横管的标准坡度均为0.026。 根据设计规范，生活排水塑料管的排水横支管的通用坡度应为0.026，最大设计充满度为0.5。排水横干管的坡度按下表调整表4-7建筑物排水塑料管排水横干管最小坡度和最大设计充满度管径(mm)最小坡度最大设计充满度500.0120.5750.0070.5900.0050.51100.0040.51250.00350.51600.0030.62000.0030.6 本设计中考虑到排水流畅及安装习惯

20、，采用下面的水力坡度：排水横支管水力坡度和管外径小于110的排水横干管采用0.026的水力坡度，外径为110的排水横干管采用0.02的水力坡度，外径为160的排水横干管采用0.01的水力坡度。4.3雨水排水系统设计建筑雨水排水系统是建筑物给排水系统的重要组成部分，它的任务是及时排除降落在建筑物屋面的雨水，雪水，避免形成的屋顶积水对屋顶造成威胁，或造成雨水溢流、屋顶漏水等水患事故，以保证人们正常生活和生产活动。本设计主要采用檐沟外排水，一般用于居住建筑，屋面面积比较小的公共建筑和单跨工业建筑，屋面雨水汇集到屋顶的檐沟里，然后流入到雨落管，沿雨落管排泄到地下管沟或排到地面。本图书馆采用了分流制排水

21、系统，故对雨水和生活污废水进行分别设计，分别排水，经查，本地区暴雨强度公式为：上式中，q雨峰时段内的平均设计暴雨强度，（L/s）/h； P设计重现期，a； t降雨历时，min。雨水排水系统的设计主要在屋面建筑图上进行，根据相应的设计规范，主要采用檐沟外排水方式收集雨水，辅助以天沟排水方式对部分屋面檐沟进行连通，具体排水的沟渠布置方式请参见屋面雨水排水平面图。4.3.1 雨水排水系统水力计算对于汇水面积较小的雨水管渠，地面径流量可以按照下式进行计算：（L/s）式中，Q计算汇水面积的设计最大径流量，亦即要排除的雨水设计流量，L/s； q雨峰时段内的平均设计暴雨强度； 径流系数，设计规范中规定，屋面

22、径流系数为0.9； F计算汇水面积，h根据规范，降雨历时采用5min。雨水排水设计的沟渠系统及立管布置请详见屋面雨水排水平面图，根据屋面排水的实际情况，布置雨水排水立管YL-1YL-23。通过排水管渠的布置和雨水管的布置，计算出各立管的排水量，选择各立管的管径，立管管材与生活污废水排水管相同，为UPVC。4.4消火栓给水系统设计本工程室外消防用水由市政管网供给，室内消防用水贮存于地下一层消防水池内，火灾初期用水量由屋面水箱供给，消防泵房设于地下一层，内设一组消火栓泵和一组喷淋泵。设计用水量及标准：（1）消火栓系统用水量：按照设计规范中规定的消火栓给水系统用水量选取为：室内20L/s，室外30L

23、/s。火灾延续时间为2h，设计充实水柱取0.12MPa。（2）属于中危险级，按要求，消火栓的间距应保证同层任何部位有2个消火栓的水枪充实水柱同时到达。（3）本设计中消火栓系统采用DN6519的直流水枪，25m长DN65的麻织水带。4.4.1消火栓给水系统计算建筑消火栓给水系统是把室外给水系统提供的水量，经过加压（外网压力不满足需要时），输送到用于扑灭建筑物内的火灾而设置的固定灭火设备，是建筑物中最基本的灭火设施。消火栓口距地面的安装高度为1.1m，栓口宜向下或与墙面垂直安装。同一建筑内应选用同一规格的消火栓、水带和水枪，以方便使用。为保证及时灭火，每个消火栓处应设置直接启动消防水泵的按钮或报警

24、信号装置。消火栓应设在使用方便的走道内，宜靠近疏散方便的通道口处、楼梯间内。建筑物设有消防电梯时，其前室应设消火栓。在建筑物屋顶应设一个消火栓，以利于消防人员经常检查消防给水系统是否能正常运行，同时还能起到保护本建筑物免受邻近建筑火灾的波及。在寒冷地区，屋顶消火栓可设在顶层出口处、水箱间或采取防冻技术措施。消火栓的保护半径消火栓的保护半径可以按照下列计算公式计算：式中，R消火栓保护半径，m； 水带敷设长度，m； C考虑水带的转弯曲折，折减系数取0.8； 水枪充实水柱长度的平面投影长度，m。因此，消火栓的保护半径为： 消火栓布置间距民用建筑应保证有2支水枪的充实水柱达到同层内任何部位，所以，其布

25、置间距采用下式计算：式中，S消火栓间距，m； R消火栓保护半径，m； b消火栓最大保护宽度，m。本设计中，消火栓采用单排布置，消火栓的最大保护宽度b取9.3m，因此，消火栓间距为：m，取26m。水枪喷嘴处所需的水压： 式中，水枪喷嘴处水压，； 水枪系数；水枪实验系数； 水枪充实水柱； 水枪系数。水枪在使用时常倾斜4560角，由试验得知充实水柱长度几乎与倾角无关，在计算时充实水柱长度与充实水柱高度可视为相等。经过查表，水枪喷口直径选19mm，水枪系数值为0.0097，充实水柱要求不小于10m，选取=12m，水枪实验系数值为1.21。因此，水枪喷嘴处所需水压为：=169KPa水带阻力水带阻力损失：

26、式中，水带阻力损失，m； 水带阻力系数； 水带有效长度，m； 水枪喷嘴出流量，L/s。本设计中，19mm的水枪配65mm的麻织水带。查表可知65mm的麻织水带阻力系数值为0.00430，具体见表4-8：表4.8水带阻力系数值水带材料水带直径（mm）506580麻织0.015010.004300.00150衬胶0.006770.007120.00075水枪喷嘴实际出流量按下式计算：式中，B值具体见表4-9：表4-9水枪水流特性系数B值水枪喷口直径（mm）13161922B0.3460.7931.5772.836经查表，在本设计中，B=1.577，所以水枪喷嘴实际出流量为：L/s5.0L/s因此，

27、水带阻力损失为：消火栓口所需的水压式中，消火栓口的水压，； 水枪喷嘴处的压力，； 水带的水头损失，； 消火栓栓口水头损失，按2计算。所以，=16.9+2.9+2=21.8消防给水管道水力计算消防管网水力计算的主要目的在于确定消防给水管网的管径、计算或校核消防水箱的设置高度、选择消防水泵。由于建筑物发生火灾地点的随机性，以及水枪充实水柱数量的限定（即水量限定），在进行消防管网水力计算时，对于支状管网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用水量进行流量分配。消火栓给水管道中的流速一般以1.41.8m/s为宜，不允许大于2.5m/s。消防管道沿程水头损失的

28、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。当有消防水箱时，应以水箱的最低水位作为起点选择计算管路，计算管径和水头损失，确定水箱的设置高度或补压设备。当设有消防水泵是，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。4.4.2消火栓系统选型根据消火栓的布置情况，为了便于给水，共布置消防立管16根并按顺序标记为XL-116，为了保证消防用水安全，消防给水管网包括各消防立管在内的全部系统构成的整体管网为环状，具体各管段连接方式请参见消火栓给水系统图。为了达到相应抗压要求，消防给水管全部采用钢管，其壁厚根据连接方式选用。根据对消火栓的设

29、计计算，最不利点消火栓动水压力不低于0.2176MPa；根据设计规范，当消火栓口动水压力超过0.50MPa时，需要设置减压阀减压。对于消防环状网，系统中所有室内消防用水量都有可能经过环状网包含的每一管段，因此，所有管段都必须能承受20L/s室内消防的用水量。故环状网上的全部管段选用DN150的给水管，其余部分只有一个消火栓流量的管段，采用DN70的给水管。消防水泵计算（1）最不利点处消火栓到消防水池最低水位高程差为18.8m=0.188MPa（2）消防水泵到最不利消火栓处的总水头损失：沿程损失为29KPa，局部阻力损失取20%，则总阻力损失为0.035MPa（3）消防水泵所需扬程H=0.188

30、+0.035+0.2176=0.44MPa根据流量为20L/s，扬程为0.44MPa，选择消火栓泵为XBD4.5/20-W100X型两台，一用一备。消火栓减压根据消火栓布置，压力最大的点应在一层离消防水箱最近，但是由于泵只能提供0.45MPa的压力，且在泵与消火栓之间有沿程损失和高度差，所以消火栓压力必然小于0.50MPa，故不需要设置减压阀。校核水箱安装高度（1）设置的消防水储水高位水箱最低水位18.6m，最不利点消火栓栓口高程14.6m，则最不利点消火栓栓口的静水压力为18.6-14.6=4，按照规定，需要设置消防泵。前10分钟，室内消防用水自屋面消防水箱由上而下供给，故将一组消防泵设于水

31、箱后，管网前。10分钟后消防水箱中的室内消防用水耗尽，改由消防水池自下而上供水，此时需要开启另一组消防泵。（2）根据管网布置形式，火灾初期（10min内）最不利点为离屋面水箱距离最远的顶层消火栓（本设计中认为屋顶试验消火栓不是最不利点）。根据设计规范规定，所有消火栓一律放置于离地面1.1m高的地方，经计算屋面消防水箱中的水要通过80m长的DN150的给水管才能到达最不利点。其间沿程水头损失（其中流量计为全部室内消防流量，此时为最不利情况）：式中，沿程水头损失，KPa； 管道计算长度，m； 管道单位长度水头损失，KPa/m，按下式计算。式中，管道单位长度水头损失，KPa/m； 管道计算内径，m；

32、 给水设计流量，m/s； 海澄威廉系数，塑料管、内衬（涂）塑管=140；铜管、不锈钢管=130；衬水泥、树脂的铸铁管=130；普通钢管、铸铁管=100。在本设计中，=100，所以：故，=0.15580=12.4KPa。由于管网复杂（特别是屋面水箱出水部分）局部水头损失较大（包括弯头，三通和部分阀门），取沿程损失50%，所以，总的水头损失约为20KPa，即0.020MPa。（3）为了保证最不利点所需要的水压，必须至少采用能提供0.198MPa压力的增压设备。所以，考虑到泵的型号和保留一定的安全系数，选用0.20MPa扬程，流量为20L/s的消防泵。另外，为了防止爆管设置一个稳压泵，稳定管网压力并

33、同时配备一个稳压罐。消火栓系统稳压泵选用KQDP50-16-11X2两台，一用一备，并配备稳压罐。消火栓减压根据目前的管网形式，压力最大的消火栓应位于底层，且离消防水箱比其他底层消火栓近。按照消火栓的布置情况，一层消火栓中位于XL-4的消火栓为压力最高点。从屋面消防水箱到达该消火栓需要5.2L/s的水流量（1个消火栓的流量，此时压力最大）通过长34m的DN150以及长2.4m的DN70的水管。故依公式计算，沿程水头损失为10.35KPa，局部损失取为20%，故总损失为12.42KPa。此过程中高度差引起的压力升为0.175MPa，且系统中可能出现最大增压压力为0.30MPa，故得出压力最大的消

34、火栓最大压力为0.463MPa，不需要设置减压阀。4.5自动喷淋系统设计自动喷水灭火系统是一种发生火灾时，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。据资料统计，自动喷水灭火系统扑灭初期火灾的效率为97%以上，因此在国外一些国家的公共建筑都要求设置自动喷水灭火系统。鉴于我国的经济发展状况，目前要求在人员密集不易疏散，外部增援灭火与救生较困难或火灾危险性较大的场所设置自动喷水灭火系统。基本设计数据：自动喷淋灭火系统的喷水强度为6L/(min)，作用面积为160，经计算自动喷淋灭火系统消防用水量 。上面的参数选择参照下表（表4-10）：表4-10民用建筑和工业厂房的自动喷水灭火系统设计

35、参数建、构筑物的危险等级项 目设计喷水强度L/(min)作用面积（）喷头工作压力（MPa）严重危险级 级122600.10 级16中危险级 级6160 级8轻危险级4注：系统最不利点处喷头工作压力不应低于0.05MPa。根据喷头的布置情况为了便于给水，共布置自动喷淋给水立管3跟，依照顺序标记为ZPL-1-3，其中ZPL-3立管与屋面消防水箱直接连接，用于满足火灾初期的用水需要。为了保证喷淋系统用水安全，喷淋给水管网设置末端试验立管2根，MDL-12，由于每层都有测试喷头，起管内径为50mm，为达到相应抗压要求，自动喷淋给水管全部采用钢管，其壁厚根据连接方式选用。根据市政管网水压和自动喷淋管网水

36、头损失的估算，最不利点喷头的压力不能满足0.088MPa的喷头工作压力，所以必须增设消防泵。前10min，室内喷淋用水自屋面消防水箱由上而下供给，故将一组消防泵设于水箱后，管网前，10min后消防水箱中的室内消防用水耗尽，改由消防水池自下而上供水，此时需开启另一组消防泵。对于自动喷淋系统，系统中所有喷淋系统用水量都有可能经过任意一根立管到达立管上连接的各喷头，因此，所有立管都必须能承受30L/s喷淋系统的消防用水量。故各立管管段全部选用DN150的给水管，其余部分只有一个喷头流量的管段，采用DN25的给水管；有2-3个喷头流量的管段，采用DN32的给水管；有4个喷头流量的管段，采用DN40的给

37、水管；有5个喷头流量的管段，采用DN50的给水管；剩余部分支干管根据连接喷头数和流量选用DN70，DN80，DN100，DN150等管径。对于喷淋系统的管径，现行的计算方法主要是特性系数法，但由于此法非常繁琐，喷头的流量相差很小再加上工程中对精度的要求不是很高，故本设计认为，在到达设计流量前所有喷头的流量都是工作压力下的流量，具体各管段设计和管径选择请参照各层喷淋平面图。4.5.1 喷淋系统的计算与选型（1）喷头的出流量应按下式计算：式中，q喷头出流量，L/min； P喷头处压力（喷头工作压力），（MPa），此处选取0.088MPa； K喷头流量系数，标准喷头K=80。所以，喷头的出流量=1.

38、25L/s。以上工作压力和流量系数的选择根据下表（表4-11）：表4-11喷头的流量系数与工作压力表喷水强度（L/min）标准喷头最大保护面积（）喷头流量系数喷头工作压力（MPa）420800.100612.50.088811.50.1321090.12751291150.0881690.1572091550.135系统设计流量按最不利作用面积内喷头同时喷水的总流量确定，根据设计规范规定，最不利作用面积为矩形，其长度不宜小于作用面积平方根的1.2倍。故作用面积设为1711（）矩形，作用面积内喷头数为18只。（2）作用面积内的设计秒流量为：式中，系统设计秒流量，L/s； 最不利点处作用面积内各喷

39、头节点的流量，L/s； n最不利点处作用面积内的喷头数，在此n=18。所以，=181.25=22.5L/s理论秒流量为：式中，系统理论秒流量，L/s； 设计喷水强度，L/(min)，根据前面设计，取=6L/(min)； F作用面积，。所以，设计秒流量为理论秒流量的1.20倍。注：由于各个喷头在管网中的位置不同，所处的实际压力亦不同，喷头的实际喷水量与理论值有偏差，自动喷水灭火系统设计秒流量可按理论值的1.151.30倍计算。即=（1.151.30）。（3）作用面积内的计算平均喷水强度为：Q=8018/187=7.7(min)此值大于规定要求6(min)。（4）在作用面积内，根据建筑天花板布置要求，喷头间距不等，所组成不等的任意4个喷头所保护的面积，分别为11.22及8.91，其喷水强度为80/11.22=7.13(min)及80/8.91=8.98(min)，均大于6(min)。（5）管段的总损失为：