某活动中心消防给水系统设计毕业论文
2022-01-26 10:01
论文总字数：8372字
摘 要
如果把建筑比作人体的话，那么灭火系统则是人体免疫系统，随时保障人体免受伤害。所以说灭火系统对建筑防护火灾起到了至关重要的作用，不仅保护了人民的生命安全还避免了国家经济财产损失，是现在建筑中重要的组成部分。
以“预防为主，防消结合”的原则，结合防火设计规范与标准，对该建筑进行建筑灭火系统的设计，只要包括自动灭火和室内消火栓灭火系统的设计计算以及对建筑物灭火系统的管网布置，给水系统的计算，设备的选型做出详细的阐述。
关键词：高层建筑；火灾；自动喷水
Abstract
If the building is compared to the human body, then the fire extinguishing system is the human immune system to protect the human body from harm at any time. It is an important part of the current construction.
this paper designs a fire extinguishing system for the building, based on the principle of "prevention first, combination of fire prevention and extinguishing", and combines the fire protection design norms and standards, so long as it includes the design and calculation of the fire extinguishing system of automatic fire extinguishing system and indoor fire hydrant.
Key words: high-rise building; fire; automatic sprinkler
2 建筑工程设计基本条件
2.1 设计依据与原则
（1）《建筑设计防火规范》GBJ16-87(2001 年版)
（2）《建筑给排水设计规范》GBJ50015-2003(2018版)
（3）《消防给水及消火栓系统技术规范》GB 50974-2014.
（4）《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95(2005 年版)
（5）王春燕，张勤《高层建筑给排水工程》，2008
（6）国家强制执行的标准、法规及有关规定。
2.2 工程概况简介
该建筑是大学生活动中心，地上3层。
3 建筑工程消火栓系统
3.1 室外消火栓
3.1.1 室外消火栓
3.1.2 管网布置与管径设计
给水管网的管径根据设计流量和流速确定：
（3.1） |
3.1.3 该建筑的室外消火栓
建筑物抵地处南方温暖地区采用地上式消火栓，管径为150 mm，
表3.1 主要技术性能
型号 | 公称通径/mm | 进水口径/mm | 出水口径/mm | 公称压力/MPa | 外形尺寸 （长×宽×高）/mm | 重量/kg |
SS150 | 150 | 150 | 150 65×2 | 1.6 | 335×450×1590 | 191 |
3.2 室内消火栓
3.2.1 室内消火栓选型
消火栓系统给水方案确定
经过分析考虑，采用设置消防泵和水箱的室内消火栓给水系统，在地下室设消防泵和消防水池，在屋顶设消防水箱。
考虑到便于管理和维护，选择独立的室内消防给水系统，即A和B两座楼共用一个消防加压泵房。
本设计采用目前高层建筑中广泛采用的临时高压消防给水系统，能够节约不必要的能耗。
综上所述，室内消火栓给水系统采用设消防泵、水箱不分区的临时高压区域集中给水系统。
3.2.2选型
室内消火栓选型室内消火栓的合理布置，直接关系到扑救火灾的效果。
该建筑作为公共建筑，本栋楼耐火等级均为一级，火灾危险性均为中I危险级，根据以上基本信息设计该建筑室内消火栓设计流量为20 L/s，同时使用消防水枪为3
消火栓间距，应保证同层相邻两个消火栓的水枪充实水柱同时到达室内任何部位，按公式（4-1）计算确定，且高层建筑不应大于30m，裙房不应大于50m。
间距公式
（4-1）。
消火栓保护半径按下式计算：
（4-2）
消火栓充实水柱长度取不小于=10m，C=0.85，=25m，则消火栓保护半径为：
在消火栓平面布置是，结合建筑平面图，建筑防火分区，以28米为消火栓保护半径。
该建筑的消火栓布置保证了有两支水枪的充实水柱同时到达室内任何部位。
3.2.3 消火栓及给水管道的布置
环状管网上连接支管时，支管上消火栓的个数不超过一个。环状管网的横干管布置在顶层吊顶和地下一层顶。横管尽量平行梁、墙布置，既美观又便于设置支架。消防立管尽量沿墙、柱布置，并考虑设置消火栓的方便，在管道井安装或建筑内隐蔽处明装。
消防水箱的消防水管与环状管网连接时，考虑到管路较短，且阀门配件较少，采用一条管路。
综合楼主体建筑消防立管的上下两端分别设置阀门，以便于立管检修。同时在横干管上设置了阀门将系统分成若干个独立段，阀门按分水节点的管道数N-1的原则设置。
裙楼的消防管道与主体建筑的消防管道连成环状，并设置阀门将管网分成若干个独立段，并考虑检修时同层关闭消火栓的个数不超过5个。阀门采用明杆阀门，以便于确认阀门启闭状态。
该建筑设置2个消火栓水泵接合器，型号为SQB100地下式水泵接合器。
3.2.4 消火栓系统计算
1．消火栓口所需水压由下式计算：
（4-3）
（1）消火栓水枪喷口所需水压
（4-4）
表4-2 系数值
df | 13 | 16 | 19 |
0.0165 | 0.0124 | 0.0097 |
表4-3 系数值
Hm(m) | 6 | 8 | 10 | 12 | 16 |
αf | 1.19 | 1.19 | 1.2 | 1.21 | 1.24 |
按式4-4，在已知确定的充实水柱值后，便可以求出产生Hm高度时，水枪喷口处压力值Hq：
则
（2）水带的损失
下式计算：
(4-6)
，见表4-4。
表4-4 特性系数B
水枪特性系数B值 | ||||
喷嘴直径（mm) | 13 | 16 | 19 | 22 |
B | 0.346 | 0.793 | 1.577 | 2.836 |
根据公式(4-6)：
4.63(L/s)
不能满足高层建筑每支水枪射流量不小于5 L/s要求，因此提高压力，增大消防流量至5L/s，可得：
消火栓水龙带水头损失按下式计算：
(4-7)
表4-5 水带阻力系数Az值
水带材料 | 水带直径（mm） | ||
50 | 65 | 80 | |
麻质 | 0.01501 | 0.0043 | 0.0015 |
衬胶 | 0.006677 | 0.00172 | 0.00075 |
2. 消防水箱贮水量计算
3. 消防水池贮水量计算
消火栓系统水池贮水量计算 | |||||
室内消防用水量 （L/s) | 火灾延续时间(h) | 消火栓贮水量Q1 （m3） | |||
20 | 3 | 216 | |||
自动喷水灭火系统水池贮水量计算 | |||||
设计喷水强度 [L/(min•m2)] | 作用面积（m2） | 理论计算流量QL（L/s) | 实际喷水量Qs(取1.2QL）（L/s) | 火灾延续时间(h) | 喷淋贮水量Q2 （m3） |
6 | 160 | 16 | 19.2（取20） | 1 | 72 |
总贮水量Q=Q1 Q2=288m3 | |||||
4. 消火栓管网水力计算
（1）消火栓保护半径
保护半径如下:
R=0.8Ld 1.41（H1-H2）×0.71=0.8×25 1.41×（3.6-1）×0.71=22.7m
（2）消火栓间距
符合规范要求。 4-5
（3）水枪出口所需压力
查表知，消火栓栓口径为65mm，水枪口径为19mm，水枪系数φ值为0.0097，水枪充实水柱长度不得小于10m，选为=13m，衬胶水龙带长度为25m。
水枪出口所需水压: =
=1.2113/（1-0.00971.2113）
=18.57mH2O=185.7kPa 4-6
水枪喷嘴出流量: =（）=（1.57718.57）=5.41L/s＞5.0L/s 4-7
（4） 水龙带水头损失
水龙带水头损失：==0.00172255.41=1.26m=12.6kPa 4-8
（5） 消火栓栓口所需压力
消火栓栓口所需压力：= =185.7 12.6 20.0=218.3kPa=21.83m
6） 消防泵的选择
消防水泵所需要的扬程：14.9 19.67 21.83=56.4 4-10
考虑该建筑发生火灾时能保证同时供应8股水柱，消火栓用水量Q=2×5.41=10.82L/s
选择型号KZ200-125C型自吸消防泵2台，一备一用。其参考数为：流量Q=12L/s，扬程Hp=60m，功率为75KW，η=71%，转数n=2950。电动机型号Y315S-2。
（6） 减压消火栓
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