防火防爆课设修改版(1)

1、武汉科技大学防火防爆安全技术课程设计课题名称: 银行自动喷水灭火系统设计 专业名称: 安全工程 班 级: 1202班 姓 名: 孙立华 学 号: 201201145053 指导教师: 吴建星 目录一、前言 1二、设计情况简介12.1自动喷水灭火系统简介 12.2酒店概况和分析 1三、自动喷水灭火系统计算 23.1 建筑物危险等级 23.2 确定设计技术数据 2 3.3 选择系统类型 2 3.4 选择和布置喷头 2 3.4.1 喷头特征 23.4.2 喷头布置 2 3.4.3 最不利点的确定 33.5 管网布置 33.5.1 管径确定 3 3.5.2管网布置 3 3.6 水力计算 33.6.1

2、计算公式4 3.6.2 水力计算的方法 5 3.6.3 对最小不利点及作用面积的理解计 73.6.4 自动喷水系统管道水力计算 9四、选择消防水泵 9小结 10一前言建筑消防技术在建筑施工管理中是非常重要的，在高层建筑中一旦发生火灾，轻则造成财产损失重则造成重大伤亡事故，在设计消防方案时要通过科学的分析与计算，从而可以从源头上避免一些事故的发生，这也是符合本质安全的原理，保证生产正常进行。与建筑火灾的被动防护相比，在建筑物里安装灭火系统进行主动防护具有可操作和可控制性，并且能够减少燃烧时间降低财产损失等优点，新词各种类型的灭火系统在大型建筑物中得到了广泛的应用。根据中华人民共和国消防法和高层建

3、筑消防安全管理规定中的相关条例规定，施工单位应对高层建筑施工现场负责，建立施工现场消防安全责任制度，明确消防安全责任人。设计单位应该按照有关法律法规和国家工程建设消防技术标进行型消防设计，对消防设计质量负责，不得降低消防技术标准设计。二、设计情况简介2.1自动喷水灭火系统简介自动喷水灭火系统由洒水喷头、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，并能在发生火灾时喷水的自动灭火系统。它是人们同火灾斗争中出现和发展起来的一种固定式自动灭火系统，是当今世界上公认的最为有效的自救灭火措施，是应用最为广泛、用量最大的自动灭火系统。它具有自动灭火和自动报警的功能。它用水作

4、灭火剂，平时处于准工作状态，一旦保护区域内发生火灾，火灾发生区域的自动喷水灭火系统会发生动作，喷洒水雾或水滴，起到延缓火势和扑灭火灾的作用。自动喷水系统的类型较多，它的基本类型包括：湿式、干式、干湿式、雨淋及预作用、喷雾和水幕系统。本次课程设计结合所给的某银行第二层的水喷淋灭火平面图为参考，通过所学的理论知识，对其进行自动喷水灭火系统的设计，主要包括系统选型、管网布置、水力计算、以及与之相连的消防的相关知识。本设计所做的自动喷水灭火系统为湿式喷水灭火系统。2.2 建筑特征本次设计建筑物总高42.3 m，共15层，总建筑面积8100，其为定型的综合办公楼。设计所给图纸为12层，此层有1个会议室、

5、1个机要室、1个休息室、5个办公室、两个楼梯室、一个电梯室及其他一些辅助型的房间，净空高度8m，具体见图纸。其发生火灾的可能燃烧物为办公室的桌椅、办公用品等，火灾类型为固体燃烧物火灾，适合设计水喷淋灭火系统。三、自动喷水灭火系统计算3.1 建筑物危险等级参考文献【1】附表A，对于金融办公楼，其危险等级为中危险1级。3.2 确定设计技术数据参考文献【1】表5.0.1，对于净高8m的中危险1级场所，其喷水强度=6 L/min*m2,作用面积A=160m2。3.3 选择系统类型 根据建筑物的实际情况，本设计采用中央端型系统。3.4 选择和布置喷头3.4.1 喷头特征 本设计选用标准玻璃球喷头，公称直

6、径为15 mm，喷头系数为80。3.4.2 喷头布置 本设计采用矩形布置，参考文献【1】表7.1.2，长边不宜大于4.0m，本设计中长边（喷头间距）基本取3400 mm，但本设计中，对于左侧办公室、右侧办公室和休息室，考虑到实际情况，对喷头间距（x）和支管间距（y）有所调整，具体如下：左侧办公室：x=3200 mm，y=2500 mm；右侧办公室：x=3200 mm，y=2500 mm；休息室：x=3200 mm，y=2500 mm；喷头布置见某银行第十二层湿式喷水灭火系统管网布置平面图。3.4.3 最不利点的确定确定最不利房间为办公室7，节点1为最不利点，在加点1处平行于配水支管划定矩形面积

7、，其长边长度为： L=1.2=1.2*=15.2 m每边支管上最多喷头数： n=4.755作用面积内共布置3排喷头，最大动作数为15个，具体布置参见图纸某银行第十二层湿式喷水灭火系统管网布置平面图和某银行第十二层湿式喷水灭火系统管网布置轴测图。3.5 管网布置3.5.1 管径确定 参考文献【1】表8.0.7，先预选管径。3.5.2 管网布置 根据计算设计以及对实际情况的考虑，系统共布置了74个喷头，系统设置湿式报警阀和水流指示器各一个。具体布置参见图纸某银行第十二层湿式喷水灭火系统管网布置平面图和某银行第十二层湿式喷水灭火系统管网布置轴测图。3.6 水力计算3.6.1计算公式 1，喷头的流量：

8、 q = K 式中： q喷头流量L/min K喷油流量系数 P喷头工作压力MPa 2，2.系统的设计流量： Qs = qi 式中： Qs系统设计流量L/s qi最不利点处作用面积内各喷头节点流量L/min n最不利点作用面积内的喷头数 3,每米管道水头损失： i=0.0000107 式中： i每米管道的水头损失MPa/m v管道内水的平均流速m/s dj管道的计算内径m4，水泵扬程或系统入口的水压力计算 H= +P0 +Z 式中： H水泵扬程或系统入口的水压力Mpa 管道沿程和局部水头损失的累计值MPa，其中湿式报警阀取值0.04MPa，水流指示器取值0.02MPa，雨淋喷塔取值0.02MPa

9、 P0最不利点处工作压力 Z Z 最不利点处喷头与消防水 池的最低位或系统入口管水平中心线之间的高程差m3.6.2 水力计算的方法（1）我国的两种水力计算方法作用面积法作用面积法，首先选定最不利作用面积在管网中的位置，此作用面积的形状宜采用正方形或长方形，当采用长方形布置时，其长边应平行于配水支管，边长宜为作用面积平方根的12倍，仅在作用面积内的喷头才计算其喷水量，且每个喷头的喷水量至少等于规定的喷水强度，作用面积后的管段流量不再增加，仅计算管道的水头损失。对轻、中危险级，计算时可假定作用面积内每只喷头的喷水量相等（在新的喷规中已不再推荐采用此方法）；对严重危险级，按喷头处的实际水压计算喷水量

10、。“逐点法”“逐点法”计算，从系统最不利点喷头开始，沿程计算各喷头的水压力、流量和管段的累计流量。水头损失，直到管段累计流量达到设计流量为止；在此后的管段中流量不再增加，仅计算沿程和局部水头损失。（2）本次设计采用逐点法计算：轻、中、严重及仓库级危险级均按逐点法进行水力计算，即矩形面积内每个喷头喷水量按该喷头处的水压计算确定，具体方法如下：首先假定最不利点处水压，求该喷头的出水量，以此流量求喷头12之间管段的水头损失；最不利点水压一般为 0.1MPa，最小不应小于005MPa。（最低工作压力是针对屋顶水箱高度往往难以满足最不利喷头压力值而提出的，在消防泵、 增压设施扬程计算时，不存在这个问题。

11、在工程设计中，最不利喷头工作压力值以0.05MPa计算，使喷头出水量减小，为保证一定的喷水强度，需缩小喷头间距，增加了作用面积内动作喷头数量，增加了工程投资，而优点仅仅是选水泵时，可以减小约005MPa扬程。）以第一喷头处所假定的水压加喷头12之间管段的水头损失，作为第二喷头处的压力，以求第M个喷头的流量。此两个喷头流量之和作为23喷头之间管段的流量，以求该管段中的水头损失。以后依此类推。计算至作用面积内的所有喷头和管道的流量和压力。两管段交点处的计算水压不同时，应按式（3）对交汇点处水压的一侧的管段进行修正4。 q2=q1(h1/h2)0.5(3) 式中：q1低水压侧管段的修正流量，L/s；

12、 q2高水压侧管段的计算流量，Ls； h1低水压侧管段的水压，kPa； h2高水压测管段的水压，kPa。（3）经济流速和水头损失 经济流速 自动喷水灭火系统管网内的水流速度宜采用经济流速。而对某些配水支管需用缩小管径增大沿程水头损失达到减压目的时，水流速度可以超过5m/s，但也不应大于10ms。经济流速是经济性、合理性、可靠性与安全性的统一，并非通常意义上的经济流速的含义。结合工程算例分析和有关手册与文献介绍，配水干管和配水支管设计流速采用一般不宜超过3m/s，常用1.3-2.5m/s。63.6.3，对最小不利点及作用面积的理解计算起始点喷头设定的工作压力值,规范规定不应低于0.05MPa ,

13、一般设计常用0.05 MPa 。参考文献【1】9.1.4条提到:“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,轻危险级、中危险级不应低于参考文献【1】表5.0.1 规定值的85 % .。”S 最小喷水强度,中危险级级为6 85 %= 5.1 L/ (minm2) , 级:6 85 % = 5.1 L/ (minm2) ;3.6.4 自动喷水系统管道水力计算第一次计算：根据标准取值（先取最不利点处水压为0.05MPa），将数据输入给排水计算软件，得如下结果： 自动喷水系统管道水力计算表1系统名称:自喷-自动喷淋系统一危险等级:中危险级(级)设计强度:6(L/min.m2) 作用面

14、积:160(m2) 末端压力:0.05(MPa)控制流速:5.0(m/s) 管道材质:普通镀锌钢管管道坡度:0 流量系数:80前编号后编号流量(l/s)管径(DN)流速(m/s)管长(m)流量系数管件当量(m)计算管长(m)水损(MPa)高度差(m)前压(MPa)后压(MPa)120.94251.783.20800.804.000.01550.05000.0655232.02322.133.20802.305.500.02110.06550.0866343.26323.440.07802.002.060.02060.08660.1072454.64502.192.50805.407.900.0

15、1890.10720.1261566.14701.741.80805.407.210.00790.12610.1339677.68801.552.50806.408.900.00610.13390.14017789.26801.871.74805.807.540.00760.14010.14768910.88802.192.50805.207.700.01060.14760.158391012.56802.532.42805.207.630.01400.15830.1723101114.31802.882.50805.207.700.01840.17230.1907111216.15803.2

16、52.50805.207.700.02350.19070.2142121318.10803.650.40805.205.600.02140.21420.2356131420.151002.3336.58022.759.20.06420.23560.6358水流指示器 0.02湿式报警阀 0.02 +P0 0.69分析：1.按照上述计算的结果，系统设计流量为： Q=(1.31.5)20.15=(26.230) L/s取25L/s2，考虑到经济流速，管段3-4,11-12,12-13有所偏大，可以通过调整管径来满足要求，将11-12、12-13调整为100mm，将3-4管段调整为40mm 第二次计

17、算：自动喷水系统管道水力计算表2系统名称:自喷-自动喷淋系统一危险等级:中危险级(级)设计强度:6(L/min.m2) 作用面积:160(m2) 末端压力:0.05(MPa)控制流速:5.0(m/s) 管道材质:普通镀锌钢管管道坡度:0 流量系数:80前编号后编号流量(l/s)管径(DN)流速(m/s)管长(m)流量系数管件当量(m)计算管长(m)水损(MPa)高度差(m)前压(MPa)后压(MPa)120.94251.783.20800.804.000.01550.05000.0655232.02322.133.20802.305.500.02110.06550.0866343.26402.

18、600.07803.003.060.01450.08660.1011454.60502.172.50805.407.900.01850.10110.1197566.06701.721.80805.407.210.00770.11970.1273677.57801.522.50806.408.900.00590.12730.1333789.11801.831.74805.807.540.00730.13330.14068910.69802.152.50805.207.700.01030.14060.150891012.32802.482.42805.207.630.01350.15080.1644101114.03802.832.50805.207.700.01770.16440.1821111215.831001.832.50807.5010.00.00670.18210.1888121317.661002