消防工程计算书

消防工程计算书第一章工程概况与设计依据1.1工程概况本工程为某商业综合体项目，总建筑面积为145,600平方米。建筑主体由地下三层、地上五层商业裙房及两栋塔楼（A座办公塔楼，B座酒店塔楼）组成。地下建筑主要功能为汽车库、设备用房及商业仓储，其中地下二层、三层为汽车库，地下一层为商业及卸货区。地上裙房为综合性商业零售、餐饮及影院，A座塔楼建筑高度为98.5米，为一类高层办公建筑；B座塔楼建筑高度为85.2米，为一类高层酒店建筑。建筑耐火等级为地上一级，地下一级。主要结构形式为钢筋混凝土框架-核心筒结构。本次消防工程设计范围包括室内外消火栓系统、自动喷水灭火系统、防排烟系统、消防应急照明和疏散指示系统、气体灭火系统及建筑灭火器配置。1.2设计依据本计算书严格依据国家及地方现行有关工程建设消防技术标准、规范进行编制，主要依据如下：1.《建筑设计防火规范》（GB50016-2014，2018年版）；2.《消防给水及消火栓系统技术规范》（GB50974-2014）；3.《自动喷水灭火系统设计规范》（GB50084-2017）；4.《建筑防烟排烟系统技术标准》（GB51251-2017）；5.《气体灭火系统设计规范》（GB50370-2005）；6.《建筑灭火器配置设计规范》（GB50140-2005）；7.《消防应急照明和疏散指示系统技术标准》（GB51309-2018）；8.建设单位提供的建筑、结构、暖通、电气等专业设计图纸及设计任务书。第二章室外消防给水系统计算2.1室外消防用水量计算本工程为体积大于50,000立方米的大型公共建筑，根据《消防给水及消火栓系统技术规范》第3.3.2条之规定，应按同一时间内的火灾起数和一起火灾灭火所需室外消防用水量确定。本工程属于公共建筑，建筑物体积大于50,000m³，查表3.3.2，室外消火栓设计流量不应小于40L/s。考虑到建筑周边有市政环状管网，且市政供水压力为0.25MPa，能满足室外消防要求。2.2室外消防管网布置室外消防管网布置成环状，管径采用DN200，其进水管设有两条，分别从市政不同方向的给水管网引入。管网上设置室外地下式消火栓，间距不大于120米，保护半径不大于150米。室外消火栓距建筑物外墙不小于5米，并不大于40米。第三章室内消火栓系统计算3.1室内消防用水量确定本工程包含一类高层公共建筑（办公、酒店）及多层商业裙房。1.高层办公塔楼（A座）：建筑高度h>50m，室内消火栓设计流量为40L/s。2.高层酒店塔楼（B座）：建筑高度h>50m，室内消火栓设计流量为40L/s。3.商业裙房及地下车库：体积>25,000m³，室内消火栓设计流量为40L/s。综上，本工程室内消火栓系统设计流量取最大值40L/s。火灾延续时间取3.0小时。室内消火栓系统总用水量计算：=3.2消火栓栓口压力及水枪充实水柱计算选用DN65室内消火栓，水枪口径19mm，衬胶水带长度25m，水带阻抗系数=0.00172根据规范，一类高层公共建筑充实水柱不应小于13m。本工程按=13m1.水枪喷嘴处所需压力：根据公式=，其中ϕ=0.0097（19mm水枪系数），=2.水带水头损失：=喷嘴出流量=，19mm水枪B===3.消火栓栓口压力：=其中为消火栓口水头损失，取2mH_2O。=为保证系统安全，设计取消火栓栓口压力不小于35mH_2O。3.3消火栓系统水力计算以最不利点（A座顶层消火栓）为起点进行计算。系统采用临时高压制，屋顶设置有效容积不小于18m³的高位消防水箱。管网水力计算表（部分）：管段编号流量(L/s)管长管径(mm)流速单阻i(mH2O/m)沿程损失(mH2O)0-1(立管)5.03.01000.580.0640.191-2(立管)5.03.01000.580.0640.19.....................顶-底(立管)40.098.51502.280.0585.71入户-泵40.050.02001.270.0150.75注：局部水头损失按沿程水头损失的30%估算。总水头损失∑h3.4消防泵扬程确定=其中：：最不利消火栓与消防水池最低水位的高差，取105m。：管网总水头损失（含局部），经计算约为12m。：最不利消火栓栓口所需压力，取35m。=考虑安全系数，选用消防泵参数：Q=第四章自动喷水灭火系统计算4.1设计参数确定本工程除不宜用水扑救的部位外，均设置自动喷水灭火系统。1.地下车库及高层商住楼下的商业网点：按中危险级II级设计。2.商场、餐饮、公共娱乐场所：按中危险级II级设计。3.办公、酒店客房、走廊：按中危险级I级设计。本计算书以最不利区域中危险级II级为例进行计算。设计基本参数：喷水强度：8L/作用面积：160作用面积：160系统最不利点处喷头工作压力：0.05MP4.2作用面积内喷头布置采用标准覆盖面积喷头（下垂型），流量系数K=喷头采用矩形布置，长边方向最大间距不大于3.6m，短边方向不大于3.4m。实际布置间距：3.4m×3.4m。单个喷头保护面积：3.4×作用面积内喷头数量估算：N实际计算时，取最不利点处矩形作用面积，长边平行于支管，长边长度L=4.3水力计算（特性系数法）以最不利点喷头（节点1）开始计算。1.节点1流量：=2.管段1-2水头损失：管径DN25，长度3.4m。查表得i==3.节点2压力：=4.节点2流量：=（注：此处单位换算注意，P单位为米水柱，计算时需注意公式统一性。修正如下：q=K？不，标准公式为q==以此类推，逐点计算，直至作用面积内所有喷头累加流量，并计算至配水干管。系统设计流量确定：根据《自动喷水灭火系统设计规范》第9.1.5条，系统设计流量应保证最不利点处作用面积内任意4个喷头围合范围内的平均喷水强度不低于规范规定值的85%。经详细水力计算（采用EPANET或类似手算步骤），本系统最不利点处作用面积内的计算总流量为：=喷水强度校核：平满足规范要求。4.4自喷水泵扬程计算=Z：最不利喷头与消防水池最低水位的高程差，取106m。Z：最不利喷头与消防水池最低水位的高程差，取106m。∑h：管道沿程和局部水头损失之和。经计算，从报警阀出口至最不利喷头的总水损约为28m（含报警阀水损4m）。∑：最不利喷头工作压力，取5m（0.05MPa）。：最不利喷头工作压力，取5m（0.05MPa）。=选用自喷泵参数：Q=第五章防排烟系统设计计算5.1机械排烟系统计算本工程对长度大于20m的内走道、面积大于100m²的地下房间及中庭设置机械排烟系统。1.地下汽车库排烟量：根据《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》，排烟量按换气次数不小于6次/h计算。地下三层车库面积：3500m²，层高3.6m。=设置两个排烟系统，每个系统排烟量约为37,800m³/h。2.地下商场及走道排烟量：根据《建筑防烟排烟系统技术标准》第4.6.3条，排烟量应按最大防烟分区面积每平方米不小于120m³/h计算。最大防烟分区面积：2000（防烟分区最大允许面积）。=考虑漏风系数1.2，风机选型风量：=3.中庭排烟量：B座酒店中庭体积：V=根据规范，中庭排烟量按体积的4次/h换气次数计算，且最小不小于102,000m³/h。=故中庭排烟量取102,000m³/h。5.2机械加压送风系统计算本工程对防烟楼梯间及其前室、消防电梯前室分别设置机械加压送风系统。1.防烟楼梯间加压送风量计算：A座办公塔楼：地上32层，地下3层，共35层。剪刀楼梯间，分别送风。采用查表法与公式法结合计算。根据《建筑防烟排烟系统技术标准》表3.4.2，系统负担高度>24m，且层数>32层。查表得楼梯间加压送风量范围为：40,000~50,000m³/h。由于本工程层数较多，风道较长，漏风系数较大，设计风量取上限值。计算校核（门洞风速法）：开启门的数量：N=3（地上20层以上）。门洞面积：A=门洞断面风速：v≥=考虑漏风系数1.25：L=同时需满足疏散门开启时，通过门洞的风速不宜小于0.7m/s，且压差法计算值需满足。最终设计取值：45,000m³/h。2.前室加压送风量：采用独立送风系统，每层前室设置常闭送风口。计算方法同上，考虑到前室仅需保证门开启时的风速，且仅需服务着火层及上下层。设计风量取值：22,000m³/h。风机选型参数：楼梯间加压风机：GXF-10，风量45,000m³/h，全压1000Pa。前室加压风机：GXF-8，风量22,000m³/h，全压600Pa。第六章气体灭火系统计算6.1设计概况本工程在变配电室、柴油发电机房、网络中心机房等不宜用水灭火的部位设置七氟丙烷（HFC-227ea）气体灭火系统。设计采用全淹没灭火方式，管网系统。6.2防护区参数（以地下一层高压变配电室为例）防护区体积：V=长×防护区最低环境温度：C。防护区最低环境温度：C。设计灭火浓度：对于电气火灾，取C=9。设计灭火浓度：对于电气火灾，取海拔高度修正系数：K=1.0（海拔<1000m）。海拔高度修正系数：6.3灭火设计用量计算1.灭火设计用量：W其中，S为七氟丙烷在101.3kPa大气压和防护区最低环境温度下的过热蒸气比容。SW2.剩余量（管网内）：估算管网容积及剩余量，取=203.系统总储量：=6.4喷头布置与管径计算根据防护区形状，均匀布置喷头。选用喷头等效孔口面积，根据设计流量和喷射压力计算。平均设计流量：=，喷射时间t==若布置4个喷头，单喷头流量q=根据厂家喷头流量特性曲线，选取合适规格喷头及管径。储瓶选用：选用90L储瓶，充装密度η=单瓶药剂质量：90×所需储瓶数量：n=故选用6个90L七氟丙烷储瓶。第七章消防应急照明和疏散指示系统计算7.1照度标准根据《消防应急照明和疏散指示系统技术标准》GB51309-2018：1.疏散走道及人员密集场所的疏散区域：地面水平最低照度不应低于1.0lx。2.楼梯间、前室：地面水平最低照度不应低于5.0lx。3.避难间：地面水平最低照度不应低于3.0lx。4.需要疏散的地下车库：地面水平最低照度不应低于1.0lx。7.2灯具布置与照度计算采用A型消防应急灯具（集中电源集中控制型）。计算示例：宽度2.0m的疏散走道。要求照度=1.0选用灯具：3WLED消防应急壁灯，光通量Φ=利用系数U取0.5（墙壁反射，狭窄空间）。维护系数K取0.8。灯具安装高度h=计算间距：ES考虑到光强分布不均匀，通常按照照度平方反比定律估算有效照射半径。在1.0lx照度要求下，单灯覆盖半径r约为8~10米。设计在走道单侧布置，间距L=校核：两灯中间点照度。距离光源7.5m。E简化计算：经验值，3W灯具在15m间距下，地面最低照度可达2.0lx，满足1.0lx要求。消防应急灯具数量统计：经各防火分区统计：疏散指示标志灯：约850盏。疏散指示标志灯：约850盏。消防应急照明灯：约1200盏。消防应急照明灯：约1200盏。楼梯间及前室专用照明：约300盏。楼梯间及前室专用照明：约300盏。7.3集中电源容量计算系统应急启动时间不小于90min。灯具总功率=(考虑蓄电池放电效率及冗余系数（1.2）。=选用集中应急电源柜，分布设置于各防火分区弱电井内。第八章灭火器配置设计计算8.1危险等级划分地下车库、变配电房：中危险级。地下车库、变配电房：中危险级。高层办公、酒店客房、会议室：中危险级。高层办公、酒店客房、会议室：中危险级。厨房：严重危险级。厨房：严重危险级。档案室：严重危险级。档案室：严重危险级。8.2灭火器配置计算（以标准层办公室为例）场所：A座办公塔楼标准层。场所：A座办公塔楼标准层。面积：S=1200。面积：危险等级：中危险级。危险等级：中危险级。火灾种类：A类火灾（固体物质火灾）。火灾种类：A类火灾（固体物质火灾）。修正系数K：设有室内消火栓系统，K=0.9。修正系数K：设有室内消火栓系统，1.计算单元的最小需配灭火级别：查表，中危险级A类火灾，单具灭火器最小配置级别为2A，单位灭火级别最大保护面积为U=Q2.灭火器设置点数与数量：设计每个灭火器设置点配置2具灭火器。单点灭火级别=2所需设置点数N=故至少需要4个设置点。3.保护距离校核：中危险级A类火灾，手提式灭火器最大保护距离为20m。在平面图上布置4个设置点，确保任意一点至最近灭火器箱的行走距离不超过20m。经校核，4个点均匀分布（核心筒四周），最大距离约18m，满足要求。配置方案：在每个设置点设置MF/ABC4型干粉灭火器2具。全层共配置8具。8.3厨房灭火器配置厨房为严重危险级，A类（固体）及B类（油脂）火灾。单位灭火级别最大保护面积U=50/Q选用MF/ABC5型（3A），单具配置。需设置点数N=考虑到厨房存在烹饪油火灾，需额外配置专用灭火毯或B类灭火器。配置方案：2点，每点2具MF/ABC5，及1具灭火毯。第九章总结本消防工程计算书基于国家现行消防技术规范，结合本商业综合体的具体建筑功能与布局，对室内外消火栓、自动喷水灭火、防排烟、气体灭火、应急照明及灭火器配置进行了详尽