【《室内消火栓系统设计分析案例》7500字】

目录1.1室内消火栓的设置 1 1 2 3 4 41.2.2管路数量和布置 6 61.3高区消防水泵设计 9 91.3.2水泵供水工况 1.5高位消防水箱增压稳压设备 (9)确定气压水罐尺寸 (10)确定气压水罐中各工况的水位 20 211.7低区消防水泵的设置 23 1.1室内消火栓的设置室内消火栓的选型应根据使用者、火灾危险性、火灾类型和不同灭火功能等因素综合确定，根据《消防给水及消火栓系统技术规范》(GB50974-2014)错误!未找到消火栓，直径65mm且长度25m的胶质衬里水带，水枪喷嘴口径为19mm错误!未找到引用源。。消火栓箱采用钢制材料，箱内设置消防水泵直接启动按钮，安装方式采用明装或者暗装，消火栓箱暗装时应预留洞口，甲型消火栓箱预留680*1050(mm)洞口，洞底距完成地面725mm。式中Sk:水枪充实水柱的长度，mH₂:从一水枪喷嘴至地面高度，m,一般取1mα:水枪倾角，取45°本建筑高度为2.9m,代入公式4-1错误!未找到引用源。得，φ:实验系数，与水枪喷嘴口径有关Sk:水枪充实水柱长度m查表4-1得，当水枪喷嘴口径为19mm时，φ≈0.0097查表4-2得，当充实φ68 β:水枪水流特性系数Hq:水枪喷嘴处造成一定长度的充实水柱所需的压力，mH₂O由于水枪流量不能低于5L/s,所以qxh=5.43β式中Sk:水枪充实水柱长度，mHq:水枪喷嘴处造成一定长度的充实水柱所需的压力，mH₂Oφ:实验系数，与水枪喷嘴口径有关df:实验系数，与充实水柱长度有关因此可知水枪充实水柱长度为13mH₂O,喷嘴流量为5.43L/s,喷嘴压力为L:水带长度mLs:水枪充实长度在平面上的投影长度，倾角取45°,mR=0.8L+L=0.8L+Scos45°≈0.8×25+13×0.71≈29.23m R:消火栓保护半径m将上文数据代入公式4-6得，S=√R²-b²=√29.23²-10.85²≈27.14m栓的布置应满足同一平面有2支消防水枪的2股充实水柱同时达到任何部位的要求，且高层建筑中室内消火栓的间距不应大于m配规定应该满足本建筑同时使用4支水枪，最不利消防立管和相邻消防立管各2将上文数据代入公式4-7得，立管最低流量经计算确定，但不应小于DN100,所以室内消火栓系统立管管径D:管道的计算内径，m将上文数据代入公式4-8得，不考虑管道的阻力，最不利管和次不利管流量近似相同，则底部水平干管流量：所以底部水平管径应该为150mm。消防流量为21.72L/s,管内流速为：错误!未找到引用源。H=[32×2.9+(2.9-1.1)+0.5]×0.01+0.4906≈1.44MPa>1.0MPa置应满足同一平面有2支消防水枪的2股充实水柱同时达到任何部位的要求,错误!未找到引用源。,所以至少设置2条消防立管，消防电梯周围应设置室内消火栓，则也设置2条消防立管，所以设置4条消防立管。室内消防管道应该布置环状错误!未找到引用1)最不利点栓口压力假设立管1为最不利立管，立管1第33层a为最不利点，立管2为次不利Aa:水带的比阻，根据下表4-5,取值为0.00172水带□径(mm)帆布的、麻织的水带L:管段长度，mi:每米管道的水头损失，mH₂O/m将上文数据代入公式4-11得，h=iL(1+10%)=0.0102×2.9×1.1≈0.033mH₂O所以32层b点的栓口压力为：将上文数据代入公式4-12得，将上文数据代入公式4-13得，3)b到c管道间流量为a到b管道间流量之和：q(3)=q)+q(2)=5.43+5.根据公式4-10计算得i为0.044,管道长度为41.7m,则b到c管道间水头h=iL(1+10%)=0.044×41.7×1.1≈同理可得，c到d的管道长度为43.5m,则水头损失为：h=iL1+10%)=0.044×43.5×1.1≈d到e管道间长度为13.57m,不考虑管道的阻力，最不利管1和次不利管2流量近似相同，所以流量为：管道直径为150mm,计算得i为0.0203:h=iL(1+10%)=0.0203×13.57×1.1≈0.30e到f管道间长度为5m,则水头损失为：h=iL1+10%)=0.0203×5×1.1≈h=iL1+10%)=0.0203×2×1.1≈0.045mH₂O管段管长(m)管径水头损失(m)52表4-6可知，各管段的水头损失相加得管路的沿程水头损失为1.6mH₂O。局未找到引用源。,则管道的总水头损失为：1.3高区消防水泵设计流量总和计算。由上文可知消防用水总量为22.50L/s,假设消防水池的最低水位为地下4m,且最不利点的栓口压力为21.96mH₂O,高度为96.6m,则两者之间的高度差为100.6m。由上文可知管道总水头损失H=5mH₂O,H0:最不利消火栓的水压，mH₂O将上文数据代入公式4-14得，根据计算及建筑物的实际情况可知应选用型号150DL-150-20多级消防泵，根据上文可知应选用离心式多级消防泵且型号为150DL-150-20多级消防泵，在图4-4选两点进行计算，当Q₁=19.5L/s=70m³/h时，H₁=170mH₂O,Q₂=H:水泵的实际扬程，mH₂O将上文数据代入公式4-15得，由能量守恒准则可得，水泵供给水比能与管路系统比能相同，即水泵扬程曲Hx:水泵在Q=0时的虚总扬程，mH₂OSk:水泵内需阻耗系数Hx=H₁+SQ²=140+0.036×27.8²≈16根据前面可知L=25m,β=1577,Aa=000172,Hsk=2mH₂O,因为栓口33层与最低水位之间的高差为100.6m,所以33层水枪流量为：则33层实际扬程为：H=H-SQ²=167.82-0.036×8.45²=165按照上述公式，可计算出33-17层的水枪流量和实际扬程。则33层栓口压力：33-17层栓口压力可由公式4-19计算：H2-Hh=45.28-21.96=2333-17层水枪流量、总流量、水泵实际扬程、栓口压力和剩余压力计算结果表4-733-17层一支水枪流量、扬程和压力高差(m)总流量栓口压力剩余压力2)当水枪是两支同时工作，假设两支水枪流量以及栓□压力相同，即将上文数据代入公式4-20得，则33层水枪流量为：则33层实际扬程：根据上述公式，可计算出33-17层的水枪流量和实际扬程。33层栓口压力：由公式4-19可计算33至17层栓口压力：HQ-H=40.28-21.96=18当水枪是两支同时工作，33-17层水枪流量、总流量、水泵实际扬程、栓口表4-833-17层两支水枪流量、扬程和压力高差(m)总流量水泵的实程(mH₂O)动水压力剩余压力当室内消火栓栓口压力超过50mH₂O则需要减压；当两支水枪同时工作，28层栓口压力都大于为51.48mH₂O>50mH₂O,也需要使用减压设备。1.4消防水源设计火灾发生前10分钟由房顶的高位消防水箱提供的消防用水，根据《消防给Tx:时间，一般为10分钟将上文数据代入公式4-21得，故高位消防水箱有效容积为18m³。按照高位消防水箱的布置要求，高位消防水箱的设置高度为96.6+7=103.6m,但是建筑物总高度99.3m不满足103.6m的需求，则不能保证则水头损失为：则栓口压力为：Hh=H)+iL(1+10%)+H则水枪流量为：剩余压力为：H₅=Hh-Hh)由上文计算公式可计算33-17层各管段流量、流速、栓口压力、剩余压力和水头损失，详见表4-9。表4-933-17层各管段流量、流速、栓口压力、管段管长管径单阻i水(m)1由表4-9可知，23层栓口压力为51.51mH₂O>50mH₂O,则应该采用减压设 V=(Q+Q,)×t×3.6=(20+15)×2×3.1.5高位消防水箱增压稳压设备设备，结合建筑物的实际情况选择气压水罐稳压设P=(HQ+2)-(H₁-H₂)=(21.96+2)-(98.4-96.6)=2式中V:消防气压水罐总容积，Vxf:消防水总容积，等于消防储水容积、稳压水容积、缓冲水容积之V:消防储水容积对消火栓消防而言V=0.4m³Vs:稳压水容积，要计算V值先假定ab:工作压力比，宜为0.5-0.9,本文取0.7(3)最低工作压力P₁下水罐内空气容积v₁PV₁=PV(4)最高工作压力P₂对压力)(5)稳压泵启动压力Ps₁下罐内空气容积Vs₁P₁=P₂+0.02=0.4288+0.02=0.4488MPa(绝对压力)V'△P=V₂-Vs₁=1.2-1.146=0.P₂=0.4206MPaPs₂=Ps₁+0.05=0.4406+0.0Vs=Vs₁-Vs₂=1.24-1.11=0.13m³>查阅资料可知，当V=1.87m³时，选用1200mm两端封头容积为：V₀=V-V₁=1.87-1.7=0.17m³<0V₀+Vx+VAP=0.17+0.4+0.06=V₀+Vx+VAP+Vs=0.17+0.4+0.06+0.13=结合计算结果和建筑物的实际情况以及通过查阅公安部GOA-20《消防气压给水设备的性能要求和实验方法》》错误!错误!未找到引用源。选用ZW(L)-1-X-13立式隔膜式气压水罐，规格为XQG1000×0.6,容积为300L,相对应的水泵型号为25LG3-10×4,N=1.5kW,运行压力为Ps₁=1.6.1减压稳压型消火栓当室内消火栓栓口压力过大，反向冲击力很大会导致增加灭火的难度，所以应该对消火栓栓口采用减压设置，结合实际情况以及消火栓的类型采用减压稳压型消火栓。1)由表4-7、表4-8和表4-13可知，31-17层和7-1层室内消火栓栓口压力过大需要采取减压措施，则室内消火栓类别选用减压稳压型消火栓。其相应栓□压力详见表4-10。表4-1031-17层和7-1层室内消火栓栓口压力栓前压力栓前压力动水压力76543212)确定型号，因为不同室内消火栓栓口压力选用不同的减压稳压型类别，详见下表4-11错误!未找到引用源。减压稳压类别出水口压力P₂(MPa)流量Q(L/s)IⅡⅢ结合表4-10和表4-11以及实际情况，31-20层和7-1层的减压稳压型消火栓应该选用SNW65-I,而19-17层的减压稳压型消火栓应该选用SNW65-IⅡ。3)由图4-5减压稳压型消火栓特性曲线可以得出31-17层和7-1层使用减压稳压型消火栓的栓口压力。P(MPa)31-17层和7-1层使用减压稳压消火栓的栓口压力结果详见表4-12。表4-1231-17层和7-1层减压稳压消火栓的栓口压力栓前压力栓后压力栓前压力栓后压力)7654321栓前压力栓后压力在系统试运行或火灾初始时，因为开启的消火栓数量少或仅为一支枪，这就产生了因消防水泵能力过大而引起系统的超压。为了使设计既满足规范的相关要求，同时又尽量避免消火栓系统发生超压现象，需要选择合适的减压阀错误!未找到引用(1)水箱供水工况H)式中:最不利点消火栓栓口压力，mH₂OH)a:消防水箱到消火栓的管路总水头损失与消火栓至消防水箱最低水P=21.96-0.045×29+29≈49.66mH₂OP₂=21.96+0.045×1.5-1.5≈20.53mH₂OP=21.96+0.045×29+29≈52.67mH₂OP₂=21.96+0.045×1.5-1.5≈20.53mH₂O将上文两者的阀前压