【《某安置房项目建筑消防系统的设计计算书》10000字】

某安置房项目建筑消防系统的设计计算书目录TOC\o"1-3"\h\u16290某安置房项目建筑消防系统的设计计算书 15005第一章建筑给水系统的设计与计算 1108101.1建筑给水系统总用水量的计算 1256871.2贮水池容积计算 2233631.3屋顶水箱容积计算 331361.4室内给水管网水力计算 3106561.5水泵的选择 19139791.6室外管网水力计算 2031461.7引入管及水表选择 20208721.8水压校核 21149391.9给水竖向分区减压的计算 2229678第2章建筑消防系统设计与计算 22209902.1消火栓的设计计算 2288682.2闭式自动喷水灭火系统的设计计算 2937472.3气体灭火系统 375505第3章排水系统设计与计算 37128673.1排水量标准及设计秒流量 37210153.2排水管网水力计算 38127363.3地下室集水井及排污泵计算 51125543.4雨水系统的设计与计算 511353参考文献： 54第一章建筑给水系统的设计与计算1.1建筑给水系统总用水量的计算1.1.1垂直分区垂直分区共分3个区:1~8层为低区，9一16层为中区，17~18为高区。1.1.2用水量标准本建筑层数为18层，共分为两个单元，每单元共两户，每户人数为4人，所以共有72户，288人。用水时间为24小时。未预见水量按每日用水量的15%计算。(3)根据《建筑给水排水设计标准》GB50015—2019表3.2.1得：最高日用水定额取250[L/(人.d)]，最高日小时变化系数Kh=2.8.则最高日用水量Qd=250x288=72m3最高日最大时用水量Qh=7224×2.8所以该建筑最高日用水量为Qdmax=82.8m31.2贮水池容积计算本设计为设水泵水箱的给水方式，因为市政给水管不允许水泵直接从管网抽水，故地下设有生活、消防共用贮水池。水池有效容积按下式计算:V=1.2.1生活调节水量按建筑日用水量的12%计，1.2.2消防水量按满足火灾延续时间内消防用水量计算，根据《建筑设计防火规范》(GB50016-2014）规定，室外消火栓用水量为30L/s，室内消火栓用水量为20.0L/s，火灾延续时间Tx=2h，自喷用水量为35L/s，火灾延续时间Tx=1h。则消防贮备水量为V1.2.3事故用水量考虑市政给水管事故时当地维修时间，事故贮备水量取2h的1~18层的最高时生活用水量，则有V事故=贮水池进水管选DN100的给水钢管，管道流速取1.0m/s，进水流量为Q=贮水池消防补水量按3h计，则所以贮水池的有效容积为:V=9.94+540+19.32−84.78=214.48设V=250m3贮水池1座，水池尺寸为10000mm×10000mm×2500mm，水池顶部标高为−3.30m，水位标高为−3.70m，池底标高为−5.80m1.3屋顶水箱容积计算水箱容积应按供水楼层1−18层全部用水确定。水箱容积为生活调节容积（按最高日用水量的5%计）与消防贮水容积（按二类建筑消防贮水量12m3计）之和。V=5%Qdmax+12=5%×82.8+12=16.14查《国家建筑标准设计图集》选择标准方形给水箱，尺寸为3000mm×2500mm×2400mm，水箱的公称容积为V=18m3，有效水深为2220mm。水箱顶部标高为54.7m，水位标高1.4室内给水管网水力计算1.4.1设计秒流量计算根据建筑物性质，设计秒流量按下式计算:q式中，Nα每层每户给水横支管:查则有

q1.4.2户型A−1给水管网水力计算计算节点编号见下图：图1-1户型A−1给水系统图采用当量法计算计算原理参照《建筑给水排水设计标准GB50015-2019》，采用公共建筑采用当量法基本计算公式式中：qNα−根据建筑物用途而定的系数：2.5建筑类型：宿舍（Ⅰ、Ⅱ类）、旅馆、招待所、宾馆计算结果：表1-2户型A−1给水水力计算表1.4.3户型B−1给水管网水力计算计算节点编号见下图：图1-2户型B−1给水系统图采用当量法计算计算原理参照《建筑给水排水设计标准GB50015-2019》，采用公共建筑采用当量法基本计算公式式中：qNα−根据建筑物用途而定的系数：2.5建筑类型：宿舍（Ⅰ、Ⅱ类）、旅馆、招待所、宾馆计算结果：表1-3户型B−1给水水力计算表1.4.4户型B−2给水管网水力计算计算节点编号见下图：图1-3户型B−2给水系统图采用当量法计算计算原理参照《建筑给水排水设计标准GB50015-2019》，采用公共建筑采用当量法基本计算公式式中：qNα−根据建筑物用途而定的系数：2.5建筑类型：宿舍（Ⅰ、Ⅱ类）、旅馆、招待所、宾馆计算结果：表1-4户型B−2给水水力计算表1.4.5户型C−1给水管网水力计算计算节点编号见下图：图1-4户型C−1给水系统图采用当量法计算计算原理参照《建筑给水排水设计标准GB50015-2019》，采用公共建筑采用当量法基本计算公式式中：qNα−根据建筑物用途而定的系数：2.5建筑类型：宿舍（Ⅰ、Ⅱ类）、旅馆、招待所、宾馆计算结果：表1-5户型C−1给水水力计算表1.4.6低区给水立管水力计算计算节点编号见图1−5。图1-5低区立管系统图按照建筑给水排水设计标准（GB50015-2019）进行计算计算公式：1:计算最大用水时卫生器具给水当量平均出流概率：式中：Uqm−−每户用水人数；KNT−−用水时数（h）；0.2−−一个卫生器具给水当量的额定流量（L/s）；2:计算卫生器具给水当量的同时出流概率：式中：U−−计算管段的卫生器具给水当量同时出流概率（%）；αN3:计算管段的设计秒流量：式中：qU−−计算管段的卫生器具给水当量同时出流概率（%）；N各楼层计算结果如下：表1-6低区给水立管计算表1.4.7中区给水立管水力计算计算节点编号见下图：图1-6中区立管系统图按照建筑给水排水设计标准（GB50015-2019）进行计算计算公式：1:计算最大用水时卫生器具给水当量平均出流概率：式中：Uqm−−每户用水人数；KNT−−用水时数（h）；0.2−−一个卫生器具给水当量的额定流量（L/s）；2:计算卫生器具给水当量的同时出流概率：式中：U−−计算管段的卫生器具给水当量同时出流概率（%）；αN3:计算管段的设计秒流量：式中：qU−−计算管段的卫生器具给水当量同时出流概率（%）；Ng各楼层计算结果如下：表1-7中区给水立管水力计算表1.4.8高区给水立管水力计算计算节点编号见下图：图1-7高区立管系统图按照建筑给水排水设计标准（GB50015-2019）进行计算计算公式：1:计算最大用水时卫生器具给水当量平均出流概率：式中：Uqm−−每户用水人数；KNT−−用水时数（h）；0.2−−一个卫生器具给水当量的额定流量（L/s）；2:计算卫生器具给水当量的同时出流概率：式中：U−−计算管段的卫生器具给水当量同时出流概率（%）；αNg3:计算管段的设计秒流量：式中：qU−−计算管段的卫生器具给水当量同时出流概率（%）；Ng各楼层计算结果如下：表1-8高区给水立管水力计算表1.5水泵的选择本建筑的生活水泵与室外给水管网间接连接，从水池抽水，故采用下式计算水泵的扬程：H其中H1——贮水池最低水位至配水最不利点活水箱进水口、最不利消火栓、自动喷水喷头位置高度所需的静水压力，kpaH1=H2——水泵吸水管和出水管至配水最不利点或水箱讲水口、最不利消火栓、自动喷水喷头管路的总水头损失，kpaH3——高位水箱进水浮球阀的流本建筑为水泵、水箱联合供水，生活水泵出水量按最高日流量选用，即Qb=9.66m3/h选用DN50的钢管，流速v=1.27m/s,1000i=80.8。水泵吸水管长度L=36.0+66.3=102.3m总水头损失所以Hb选用65DL×6立式单吸多级离心泵2台(1用1备)，转速n=1450r/min，流量Q=30㎡/h，扬程H=96.0m，功率15kW，效率n=62%，电机型号Y160L−4(B5)，水泵基础尺寸为260mm×430mm。1.6室外管网水力计算室外管网流量由生活水量、未预见水量及消防水量组成﹐Qdmax=82.8m3/d,Qhmax1.7引入管及水表选择1.7.1生活给水设计秒流量q1.7.2消防流量，补水时间按48小时计算建筑总的设计秒流量为生活给水设计秒流量、消防流量和未预见用水量，即:Q=Q从安全角度考虑，该楼给水引入管拟采用两条，且每一条引入管承担的设计流量为Q选用管径DN100的钢管,v=1.05m/s,1000i=22.61.7.3水表选型水表按Q’=32.63m3/h最小流量为40m3kH水表水头损失HB=1.66kPa<12.8kPa1.8水压校核1.8.1市政管网水压校核该建筑供水系统为贮水池+水泵+生活水箱的供水方式，市政管网的供水最低水压为0.16MPa，通过市政的水压给地下贮水池补水。所以市政水压满足供水要求，不必再进行调整。1.8.2水箱安装高度的校核高区最不利配水点为18层C-1户型的1点，其几何高度Hz=49.15m，得水箱出口至最不利配水点的沿程水头损失为h局部水头损失按沿程水头损失的30%计，则总水头损失为h=1.3水箱满足最不利配水点所要求的最低水位为（流出水头2m）H水箱生活贮水最低水位标高为54.5m大于H1，满足最不利配水点所要求的最低水位，所以水1.9给水竖向分区减压的计算根据《建筑给水排水设计标准GB50015-2019》中第3.4.3条规定，当生活给水系统分区供水时，各分区的静水压力不宜大于0.45MPa，所以减压阀设在9层。阀前压力:静水压力为52.3−22.8+2.7=32.2m=322kPa阀后压力:设为100kPa所以比值:α=322/100≈第2章建筑消防系统设计与计算2.1消火栓的设计计算2.1.1消火栓的用水量该安置房属于二类建筑，建筑高度为56.4m，根据《高层民用建筑设计防火规范》(GB50045-95）规定，室内消火栓用水量为20L/s，室外消火栓用水量为30L/s。每根竖管最小流量为15L/s，每支水枪最小流底层消火栓所承受的静水压力小于0.80MPa，故系统可不分区。选择口径为65mm的消火栓，喷口直径df2.1.2消火栓布置根据规范要求，消火栓的布置间距应保证同一层任何部位有2支消火栓的水枪充实水柱同时到达。1、水枪充实水柱长度取水枪的上倾角α=45°，则充实水柱长度按下式计算:H其中，H则有，由于该建筑的建筑高度小于100m，根据规范要求，其水枪充实水柱长度Hm不应小于10m。故Hm2、消火栓保护半径消火栓保护半径按下式计算:R=C·其中，C——水带展开时的弯曲折减系数，取C=0.8Lh−−水枪充实水柱倾斜45°时的水平距离，该建筑层高为2.85m，故h=Hm·sin则有R=0.8×25+7.07=27.07m消火栓的布置根据以上数据，可在地下一层及夹层布置5个消火栓，地上各个楼层布置两个消火栓即可满足规范要求。2.1.3消火栓系统的水力计算消火栓系统水力计算草图见下图：图2-1消火栓水力计算草图消火栓栓口处所需压力的计算消火栓栓口处所需压力按下式计算：H其中，hH1)Hq按公式

Hq=其中，φ根据水枪喷口直径df=19mm，充实水柱长度Hm=10mHhd先按公式qxh=BHq再按公式hd=A其中Az为水带的阻力系数，查《建筑给水排水工程》表4−10得麻织水带Az=h所以H消防立管管径的确定考虑到着火时，最不利消防立管上出水水枪数为3支，故消防立管的用水量为Q=5.0×3=15.0L/s消防立管选用DN100钢管，查钢管水力计算表得流速v=1.73m/s，1000i=60.2。3、消防环管径的确定该建筑室内消防用水量为20L/s，故考虑着火点处需要4股水柱同时作用，则消火栓用水量为Q=5.0×4=20.0L/s消防环状给水管选用DN150钢管，查钢管水力计算表得流速v=1.06m/s，1000i=13.8。4、总水头损失的计算屋顶试验消火栓到贮水池最低水位的管道长度为L=54.55+3.8+5.0=63.35m底环环管长度为L=2.3+1.4+5.4+5=14.1m则管路的沿程水头损失为h管路的局部水头损失按沿程水头损失的10%计，则总水头损失为h2.1.4消防水泵的选择1、消防水泵的流量消防水泵的流量按室内消火栓消防用水量确定，故Q=5.0×4=20L/s2、消防水泵的扬程消防水泵的扬程按下式计算:其中，hhh所以3、消防水泵的选型根据确定的流量和扬程,通过《消防增压水泵选型样本手册》选择XBD11.7/20−DLL消防泵2台(1用1备)。流量Q=20.0L/s，扬程Hb=120m，转速n=2950r/min，电机功率为45kW，电机型号为Y250M−2，水泵基础尺寸为L×B=300mm×470mm2.1.5消火栓减压孔板的计算为了使各层消火栓栓口处的压力接近Hxh，需在下层消火栓前设减压设施（采用减压孔板)，以降低消火栓栓口处的压力，从而保证消火栓的正确使用（当消火栓栓口处的动水压力不超过0.50MPa时减压孔板的设计根据最不利立管进行，其余立管均应满足水压要求，而不致于出现水压不足。减压孔板的选择是根据水泵工况时各层消火栓口的剩余水头来决定的。1、各层消火栓口的剩余水头按下式计算:

H其中，z——水池最低水位至计算层消火栓栓口的垂直高度所要求的静水压力，hhHxh——消火栓栓口处所需压力，mH2O所以Hs=120−z−h计算结果见表1-9：2、换算剩余水头H'按下式计算:H'其中，v为水流通过孔板后的实际流速，消火栓流量Q=5.0L/s，消火栓管道管径为DN65，则有v=所以H'=0.59Hs（m根据计算的H'查《建筑给水排水设计手册》表1.5-18选用减压孔板孔径。计算结果见下表：2.1.6水泵结合器按《高层民用建筑设计防火规范》7.4.5.1条规定:每个水泵结合器的流量应按10～15L/s计算。本建筑室内消火栓系统设计水量为20.0L/s，故水泵结合器的数量为2个，型号均采用SQB100。表2-1消火栓系统管道调压孔板2.2闭式自动喷水灭火系统的设计计算2.2.1管系水力计算1、设计基本数据根据《自动喷水灭火系统设计规范》(GB500084-2001)，此建筑的火灾危险等级属于中危险I级，故其设计喷水强度为6L/min∙m2,作用面积为各层公共区域实际面积2、喷头的选用和布置本设计采用作用温度为68℃闭式玻璃球喷头，考虑到建筑美观，采用吊顶型玻璃球喷头。喷头的水平间距一般为3.1m，不大于3.6m。个别喷头受建筑物结构的影响，其间距会适当增减，但距墙不小于0.5m，不大于1.8m。2.2.2一单元喷淋水力计算按一单元喷淋计算草图计算：图2-2一单元喷淋计算草图计算原理参照《自动喷水灭火系统设计规范GB50084-2017》基本计算公式：1、喷头流量：式中：q−−喷头处节点流量，L/minP−−喷头处水压（喷头工作压力）MPaK−−喷头流量系数2、流速V：式中：Q−−管段流量L/sD3、水力坡降：式中：i−−每米管道的水头损失（kPa/m）dqC4、沿程水头损失：式中：L−−管段长度m5、局部损失（采用当量长度法）：(当量)式中：L(当量)−−管段当量长度，单位m(《自动喷水灭火系统设计规范》附录C)6、总损失：7、终点压力：表2-3一单元喷淋计算表计算结果:所选作用面积:13.36㎡总流量:7.30L/s平均喷水强度:32.80L/min.㎡最不利点喷头压力:75.002.2.3水泵接合器按《高层民用建筑设计防火规范》第7.4.5.1条规定：每个水泵接合器的流量应按10~15L/s计算。本建筑室内消防设计水量为20L/s，故设两套水泵集合器，型号为SQB100。2.2.4减压孔板为防止低层喷头的流量大于高层喷头的流量，设计中应采用减压孔板技术措施，以均衡各层管道的流量。各层喷头的剩余水头按下式计算：

H其中：Hpb--喷洒泵的扬程，mHz——水池最低水位至计算层消火栓栓口的垂直高度所要求的静水压力，mHh——水池至计算层消火栓的管路沿程水头损失和局部水头损失之和，mHhH−−喷头的工作压力，mH2所以H计算结果见表2-4：自动喷洒支管换算剩余水头值H'H'=其中，v为水流通过孔板后的实际流速，配水管流量Q=20L/s，消火栓管道管径DN100，则有

v=所以

H'=根据计算的H'查《建筑给水排水设计手册》表1.5-18选用表2-4减压孔板孔径计算表2.2.5二单元喷淋水力计算按二单元喷淋计算草图计算：图2-3二单元喷淋计算草图计算原理参照《自动喷水灭火系统设计规范GB50084-2017》基本计算公式：1、喷头流量：式中：q--喷头处节点流量，L/minP-−喷头处水压（喷头工作压力）MPaK-−喷头流量系数2、流速V：式中：Q−−管段流量L/sDj--管道的计算内径（m）3、水力坡降：式中：i−−每米管道的水头损失（kPa/m）dj−−管道的qgCh−−海登—威4、沿程水头损失：式中：L−−管段长度m5、局部损失（采用当量长度法）：(当量)式中：L(当量)−−管段当量长度，单位m(《自动喷水灭火系统设计规范》附录C)6、总损失：7、终点压力：表2-5二单元喷淋计算表计算结果:所选作用面积:17.11㎡总流量:7.31L/s平均喷水强度:25.65L/min.㎡最不利点喷头压力:75.002.3气体灭火系统本工程高层住宅地下室配电间内采用无管网超细干粉自动灭火装置，火灾类别为E类电气火灾，灭火形式为全淹没。灭火剂按公安部GA578−2005《超细干粉灭火剂》要求，干粉颗粒粒径90%以上≤20μm。灭火剂浓度不小于1.2倍国家法定检验机构出具的生产厂家灭火剂灭火效能有效注册数据。第3章排水系统设计与计算3.1排水量标准及设计秒流量3.1.1排水量标准查《建筑给水排水设计规范》(GBJ15-88）中表3.4.1得:洗手盆排水流量为0.10L/s，当量数为0.3;坐便器（冲洗水箱）其排水流量为1.5淋浴器排水流量为0.15L/s，当量数为0.45；厨房双格洗菜盆排水流量为1L/s，当量数为3；家用洗衣机排水流量为0.5L/s，当量数为1.5；3.1.2设计秒流量计算根据建筑物的性质，采用不同的设计秒流量公式计算如下:q式中，qu——计算管段的排Np——计算管段的卫生器具α——根据建筑用途而定的系数;qmax—计算管段上排水量最大的一个卫生器具各单元各楼层各户型:查《建筑给水排水设计规范》(GBJ15-88）中表3.4.5得，厨房废水管段上排水量最大的卫生器具是厨房双格洗菜盆所以q卫生间污水管段上排水量最大的卫生器具是坐便器，即qmax所以q卫生间废水管段上排水量最大的卫生器具是淋浴器，即qmax所以q阳台废水管段上排水量最大的卫生器具是家用洗衣机，即qmax=1所以q按上述公式计算，若计算的qu大于该管3.2排水管网水力计算3.2.1生活污水管道计算1、一层生活污水管道计算草图见图3-1图3-1一层生活污水管道计算草图已知设计秒流量计算公式为：q计算结果见表3-1表3-1一层生活污水管道计算表由于qu=0.18Np2、2-18层生活污水管道计算草图见图3-2图3-22-18层生活污水管道计算草图已知设计秒流量计算公式为：q计算结果见表3−2表3-22−18层生活污水管道计算表3.2.2生活废水管道计算1、一层厨房生活废水管道计算草图见图3-3图3-3一层厨房生活废水管道计算草图已知设计秒流量计算公式为：q计算结果见表3−3表3-3一层厨房生活废水管道计算表由于qu=0.18Np2、2−18层厨房生活废水管道计算草图见图3-4图3-42−18层厨房生活废水管道计算草图已知设计秒流量计算公式为：q计算结果见表3-4表3-42−18层厨房生活废水管道计算表3、一层卫生间生活废水管道计算草图见图3-5图3-5一层卫生间生活废水管道计算草图已知设计秒流量计算公式为：q计算结果见表3−5表3-5一层卫生间生活废水管道计算表由于qu=0.18Np4、2-18层卫生间生活废水管道计算草图见图3-6图3-62−18层卫生间生活废水管道计算草图已知设计秒流量计算公式为：q计算结果见表3−6表3-62-18层卫生间生活废水管道计算表5、一层阳台生活废水管道计算草图见图3-7图3-7一层阳台生活废水管道计算草图已知设计秒流量计算公式为：q计算结果见表3-7表3-7一层阳台生活废水管道计算表由于qu=0.18Np6、2-18层阳台生活废水管道计算草图见图3-8图3-82-18层阳台生活废水管道计算草图已知设计秒流量计算公式为：q计算结果见表3−8表3-82−18层阳台生活废水管道计算表3.2.3通气立管的计算各层的厨房、卫生间和阳台的排水立管均设伸顶通气立管和专用通气立管，通气立管与生活污水立管和生活废水两根立管连接。通气立管的管径与生活污水立管管径相同，均为DN110。3.3地下室集水井及排污泵计算3.3.1排污泵选择消防井电梯排水，发生火灾1h内有1/2消防流量Q1=20.0+30.02=25L/s采用2台排水泵用于消防电梯井排水,每台水泵设计流量为Q=40m3/h。采用DN100PVC压水选用PWAC型污水泵，流量Q=10m3/h，H=10m，电机功率3.3.2集水井计算集水井用于贮存15min的一台潜污泵流量，集水井容积V=153.3.3室外排水管网户外排水管道根据《室外排水设计规范》，选用DN300，坡度一律采用0.3%。3.4雨水系统的设计与计算3.4.1汇水面积划分根据规范要求，设计重现期采用P=5年，降雨历时t=5min，查《给水排水设计手册》表5-7得，q该建筑18层屋面根据分水线划分为6个汇水区，屋顶布置6个雨水立管分别为YL5、YL6、YL7、YL8、YL11、YL12；机房层屋面布置五个雨水立管分别为YL22、YL23、YL24、YL25、YL26；二层不上人屋面各布置一个雨水立管分别为YL15、YL16，各层的雨水斗汇入水流均排至室外雨水管网，地下室雨水（雨水集水井等）收集至雨水井后由潜水泵提升至室外雨水管网，最终排入市政雨水管网。每个雨水斗的汇水面积均按屋面的水平投影面积计算。考虑到高出屋面的侧墙及窗井对雨水降落的影响，对于高出屋面的侧墙及窗井，应将其垂直墙面的1/2计入屋面汇水面积，若高出屋面两侧为侧墙时，以两侧的端头连线面积的1/2计入汇水面积，三侧或三侧以上有侧墙时，也只按两侧计算。3.4.2系统水力计算采用内排水系统，系统计算草图见图3−9。1、雨水斗查《给水排水设计手册》表4.3−3，对于79型雨水斗，当H=190mm/h，管径为100mm时，其最大允许汇水面积为279m2，大于各立管的实际汇水面积（见表3−9）满足泄水要求，所以选用79型雨水斗。图3−9雨水系统计算草图2、连接管连接管采用与雨水斗相同的管径，即d=100mm，d=75mm。3、悬吊管降雨强度换算系数

K=将各段悬吊管负担的汇水面积换算成H=100mm/h的汇水面积，则有

F由于单斗系统较多斗系统的泄水能力大20%，因此计算的FH相当于F表3-9雨水立管汇水面积计算表再查《给水排水设计手册》表5−13得，当i=0.005，d=75时，悬吊管最大允许汇水面积为60㎡，所以立管YL15、YL16、YL22~YL26均选用d=75mm，i=0.005的悬吊管是适合的。当i=0.006，d=100时，悬吊管最大允许汇水面积为141㎡，所以立管YL5~YL8、YL11、YL12均选用d=100mm，i=0.006的悬吊管的合适的。立管再查《给水排水设计手册》表5-14得，当立管的管径d=75时，最大允许汇水面积为360㎡，大于立管YL15、YL16、YL22~YL26的实际汇水面积，满足泄水要求，但规范规定立管的管径应不小于悬吊管的管径，所以立管YL15、YL16、YL22~YL2