【某办公楼消防系统的选择计算案例2500字】

中国农业大学硕士学位论文STYLEREF"标题1"错误！文档中没有指定样式的文字。某办公楼消防系统的选择计算案例目录TOC\o"1-3"\h\u10375某办公楼消防系统的选择计算案例 1264581.1系统选型 1315761.2设计参数 190681.4喷头布置 2160591.5水力计算 2130831.5.1确定作用面积 2164511.5.2确定管径 4251891.5.3管网水力计算 6178891.6平均喷水强度校核 824871.7水泵选型 8203591.8高位水箱 8300911.8.1高位水箱的容积测算过程 8232531.8.2高位水箱的设置高度 9112391.9消防水池 9248471.10水泵接合器 101.1系统选型根据WA办公楼的实际情况以，在本文设计消防系统中采用湿式系统，这是考虑到其运营维护成本、安装成本以及覆盖面积等多种因素。另外，这种系统的覆盖面积一般情况下是80%左右。1.2设计参数根据规范规定，在民用建筑内安装自喷系统常用的设计参数有为民用建筑物的净空高度、喷头的喷水强度、设计作业面积以及最不利喷头的工作压力等[3]。由以上所述，WA办公楼的火灾危险级别为轻危险级。建筑物的净空高度为8m，喷头的喷水强度为4L/min∙m2，设计所需作用面积为160m2。1.4喷头布置根据喷头方向的不同，喷头一般分为下垂式喷头、立式喷头、普通式喷头和侧墙式喷头等四种类型。建筑场地不设吊顶时，沿房屋梁布置安装配水管；采用立式喷头时，热风流能更快地接触加热喷头的热敏元件，迅速达到水喷雾灭火的效果。因此，本次设计选用型号为zstz-15-68℃的自动喷嘴，如下图1.1所示。图1.1直立型喷头在本设计中，立喷管的部件采用优质铜排，经多次锻压成形，具有强度高、耐腐蚀性强的优点；另外，立式喷头不仅可以用于火灾探测，还可以自动喷水灭火。通常安装在生产现场、大型办公楼、医院、有火灾危险的办公楼。安装喷头时，应尽量安装在楼顶或吊顶下，这样容易碰到火灾产生的热风流，有利于水流位置的合理布置。由于该建筑的火灾危险性等级较轻，故选用方形喷头布置。1.5水力计算1.5.1确定作用面积(1)设计作用面积其边长可用下列公式计算为（1.4）公式中A代表的是面积因此：设计面积为：(2)设计作用面积中应该包含的喷头数量公式：（1.6）在上面的公式中，代表的是设计面积的长度，S代表的是喷头的布置间距。因此，根据以上的公式测算得喷头数量为4个。计算过程如下：(3)由n和nL确定设计作用面积的具体位置和形状。图1.3初始设计作用面积前文中提到，管口布置间距为1.4m，设计作用区管口数为8个。再考虑到作用区有4个关口，所以在4-3矩形区域中各喷嘴保护面积如下：长方形的的边长为为结合图1.2计算，该商场的喷头总保护面积为151.88m2.由于保护面积过小，则需要在最不利点处增补喷头达到规定要求，需要增补的喷头数量为则设计作业面积内的动作喷头数增加1个，变为9个，所以实际作用面积计算得为171.24m2。数据结构与此设计系统要求符合，因此我们进行下图（4-4）所示的作用面设计图1.4实际设计作用面积1.5.2确定管径由于该办公楼的火灾危险级别为轻危险级，则可以通过下表4-5选择每一管段的公称直径来确定连接的喷头数量。表4-5轻，中危险级场所中管道配控制的喷头数量公称管径（mm）控制的标准喷头数(只)轻危险级中危险级25113233405450108701812804832100-64根据下表4-6的流速系数KP值来计算管道水流速度，并且用计算得出的数据进行校核。表4-6流速系数Kp值(mm)2532405070801001502001.8831.050.80.470.2830.2040.1150.0530.12730.05650.0318由规范可知，管道内部的水流速度可以超过5m/s，但不得超过10m/sREF_Ref17842\w\h[3]。（1.7）管道内部水流速度的校核计算如下为1-2部分为管径25mm2-3部分为管径32mm3-4部分为管径40mm4-5部分为管径50mm流速5.012m/s>5m/s，不符合要求，所以要选择70mm的管径。5-6段为管径70mm6-泵段为管径80mm1.2WA办公楼自喷系统标准层平面图1.5.3管网水力计算在此设计中，采用作用面积计算方法，并且每个喷头具有相同的喷水量。(1)系统计算秒流量为（1.8）(2)系统设计秒流量为（1.9）(3)确定管道单位长度的水头损失为（1.10）表4-7不同类型管道的海澄-威廉系数值120140()管150由于选择的管道为不锈钢管，根据上表4-7可知，计算所使用的海澄—威廉系数为140。(4)系统总水头损失为（1.11）局部阻力按照沿程损失的20％计算。其中1-2部分为25mm；2-3部分为32mm；3-4部分为40mm；4-5段为70mm；5-6段为70mm；6-泵段为80mm。各个阶段的计算公式和如下：因此，可以推断出最不利管路总沿程损失为61.05KPA系统总水头损失为报警阀的局部水头损失为（1.12）1.6平均喷水强度校核（1.14）代入数据计算得为其值满足设计要求。1.7水泵选型根据流量和扬程按照型多级消防泵选型参数表，可以进行参照选取消防水泵。由于计算得出的流量为15.6L/s，扬程为41.95m，则查表4-9选择2台型号为XBD8.4/35-150DL×4的消防水泵，其流量为30L/s，扬程为90m，从而设计满足要求。1.8高位水箱1.8.1高位水箱的容积测算过程（1.15）由于高水箱的体积是9.36m3，但建筑物的高度是22.5m，那么建筑物的高水箱的体积是18m3。1.8.2高位水箱的设置高度根据《建筑物给排水设计标准》，建筑物顶部与底部之间的间隙至少为0.8米，水箱底部与房间底部之间的间隙距离为0.8米[25]。根据施工方案，建筑物总高度为22.5米，最高层高度为1.4米，从高水箱到建筑物顶部的距离为1米，高水箱的最低水位为因此，最不利点处喷头的标高为为其中，消防水箱最低水位与最不利点喷头的高度为规范规定，高位消防水箱的最低有效水位应符合消防设备最不利点的静水压力。由于建筑物装有洒水系统，所选最不利点的静水压力为0.10mpa，水柱高度为10米，然后将消防水箱的最低水位与最不利点的喷头高度进行比较如下:因此，不符合设计要求，就有必要增加稳压泵。1.9消防水池消防水池通常是一种人工设计的蓄水装置，专门用来向消防泵供水。当天然水源和市政供水管网不能满足建筑物消防供水流量时，消防水池及时为建筑物供水，因此是供水的辅助设备。消防水池容积为（1.16）查表4-10可知，火灾的延续时间为1h。根据规范可知，为了确保供水的稳定性，当总容量超过1000m³时，则应安装两个独立的消防水池；确保在清洁，维护和更换消防水池中的水时，消防应急蓄水始终充足。根据上述计算，消防水箱体积为56.16m，只需设置一个独立的消防水箱即可满足要求。同时，消防水箱安装在离建筑物南侧2米的地方，消防水泵安装在离消防水池右侧1米的地方。1.10水泵接合器由规定可知，自喷系统必须配备消防水泵接合器，且每个消防水泵接合器的水流量在10L/s~15L/s范围内进行计算REF_Ref17842\w\h[3]。由