1、消防给排水工程课程设计 第 1 页中 南 大 学土木工程学院消防工程系消防给排水工程课程设计课程名称：消防给排水工程课程设计设计题目：某汽车工业有限公司的生活区中的综合楼的消防设计指导老师：谢晓晴专业年级：消防工程 0801 班学生姓名：刘顶立学生学号：1208080711日期：2011 年 9 月 17 日消防给排水工程课程设计 第 2 页目 录第 1 章 设计概述1.1，设计文件及设计资料1.2，设计要求1.3，设计依据及参考资料第 2 章 设计计算概述3.1，消火栓给水系统计算3.1.1，水枪充实水柱3.1.2，消火栓保护半径以及间距确定3.1.3，消火栓水带水枪的选择以及消火栓口压力计
2、算3.1.4，消火栓布置。3.1.5 消火栓环管计算。3.1.6 消防水泵3.1.7 消防水池和水箱设置。3.2，自动喷水灭火系统计算3.2.1 设计基本数据3.2.2 喷头水力计算3.2.3 选泵消防给排水工程课程设计 第 3 页第一章，设计概述1.1 设计文件及设计资料。本设计为某汽车工业有限公司的生活区中的综合楼的消防设计。本建筑室外有厂区专用的消防管网，两路供水，管径均为 DN150，可保证水压 0.35MPa（从0.00 算起） 。建筑内部一至三层为餐厅和物流服务中心，四层为会议室及宿舍。综合楼设有全空调系统（带新风系统） 。1.2 设计要求。1. 在建筑平面图中标示出消火栓、喷头的
3、布置位置，并绘制出其管道的平面布置图。2. 进行消火栓给水系统和自动喷水灭火系统的管网水力计算（包含有确定管网的管径、计算系统所需水压、计算水池和水箱的容积、水箱设置高度及确定消防水泵的型号、台数等） 。3. 验证室外市政给水系统是否满足系统的水量、水压要求。4. 绘制消火栓给水系统、自动喷水灭火系统的管道系统原理图。1.3 设计标准及参考依据。1 樊建军，梅胜，何芳主编， 建筑给水排水及消防工程 ，中国建筑工业出版社，20052 谢水波，袁玉梅主编， 建筑给水排水与消防工程 ，湖南大学出版社，2003消防给排水工程课程设计 第 4 页3 建筑设计防火规范 （GB 50016-2006） ，中
4、国计划出版社，20064 高层民用建筑设计防火规范 （GB 50045-95） （2005 年版） ，中国计划出版社，20055 自动喷水灭火系统设计规范 （GB 50084-2001） （2005 年版） ，中国计划出版社，20056 给水排水设计手册 . 第 02 册. 建筑给水排水 （第二版） ，中国建筑工业出版社7 给水排水设计手册. 第 01 册. 常用资料 ，中国建筑工业出版社8 水喷雾灭火系统设计规范 （GB 50219-95） ，中国计划出版社，1995消防给排水工程课程设计 第 5 页第二章， 设计计算概述3.1 消火栓给水系统计算2.1.1，水枪充实水柱。发生火灾时，火场的
5、辐射传热使消防人员无法接近着火点。因此，从水枪喷嘴喷出的水流，应该具有足够的射程，保证所需的消防流量到达着火点。消防水流的有效射程通常用充实水柱来表述。查阅建筑给水排水及消防工程表 6-13，本建筑为一般，可得本建筑要求充实水柱长度大于 7m。当水枪的充实水柱长度过大时，射流的反作用力会使消防人员无法把握水枪灭火，影响灭火，充实水柱长度一般不宜大于 15m。故本建筑选择 10m 的充实水柱长度。2.1.2,消火栓保护半径以及间距确定。消火栓间距应保证同层任何部位有两个消火栓的水枪充实水柱同时到达。水带长度采用25m，展开时的弯曲折减系数 C 取 0.8.由于楼板之间的限制，SkCOS 取 5m
6、，故消火栓保护半径为 R=0.8L+SKCOS=25m。因为本栋建筑平面为不规则平面，无法按照公式来计算消火栓间距，故选择根据实际情况和消火栓保护半径布置消火栓点。消防给排水工程课程设计 第 6 页一层消火栓布置示意图（红色部分代表消火栓）2.1.3，消火栓水带水枪的选择以及消火栓口压力计算。（1）消火栓及水枪水带的选择。选用 DN65 消火栓，水枪口径19mm，衬胶水龙带长度 L=20m，充实水柱长度为 Sk=10m。（2）水枪流量及消火栓口压力计算。根据水枪口径和充实水柱长度可查得：喷嘴压力 Hq=133kpa，水枪喷嘴射流量 qxh=4.58L/S。Hxh=Hq+ALqxh2+Hk=13
7、.3+0.0172254.584.58224.3m H 2O2.1.4,消火栓布置。每层应主设置室内消火栓，消火栓尽量设在走道、楼梯附近。根据“在任意一处着火时，必须有两股水柱同时到达”的原则布置消火栓，消火栓的间距不应大于 40m。室内消火栓箱采用组合式消火栓箱。上层箱内配置 DN65 消防龙头。25 米衬胶水龙带及直径 19 毫米水枪。另设置直接启动消防泵按钮。设计控制消火栓出口压力不超过 0.5MPa，超过 0.5MPa 的在消火栓口设置减压孔板。屋顶设试验消火栓，以供消防系统试验和检查用。消防给排水工程课程设计 第 7 页2.1.5 消火栓环管计算。消火栓立管采用 DN100，根据规范
8、，起火时，最不利点为四楼处最左处的消火栓。下图为消火栓布置的系统图。本系统消火栓的最不利点为 1 点。计算过程：公式：Q=4D 2V，i=0.0000107V 2/D1.3qxh=(H xh -Hk)/（AL+1/B） 1/2管长 i管段 设计流量（L/S）管径（mm）流速（m/s） m (kpa/m)水头损失（kpa）1-2 4.58 100 0.53 5.7 0.0609 0.347132-3 9.16 100 1.16 4.2 0.2917 1.225143-4 13.74 100 1.68 4.2 0.6091 2.558224-5 18.32 100 2.21 17.2 1.0587
9、 18.209645-6 36.64 150 1.96 31.2 0.4326 13.497126-7 36.64 150 1.96 32.5 0.4326 14.0595消防给排水工程课程设计 第 8 页合计 49.8962.1.6 消防水泵水泵扬程: (14)bqdgzHh式中 最不利点消火全消防水枪喷嘴所需最低水压q消防水带水头损失dh沿程和局部损失g市政管网与最不利点的高程差qH消防水泵流量为 36.64L/S。最不利消火栓标高为 14.9m，水池最低水位为-1m，局部水头损失按照沿程损失的 30%来计算，消防水泵扬程为：hb =14.9+1+24.3+1.3*5.0=46.7 mH
10、2O.水泵流量为 36.64L/s，所以可选用 XBD9.9/50-W150 两台，一用一备。技术参数：流量 Q=50L/s，压力 P=0.99MPa，转速n=1480r/min，功率 Pe=75Kw，气蚀余量 r=4m。2.1.6 水泵接合器设置因为室内消火栓用水量为 36.6L/S,每个 SQS100-A 型水泵接合器的流量为 1015L/S，故设置 3 个地上式水泵接合器。2.1.7 消防水池和水箱设置消防贮水按照满足火灾持续时间内的室内消防用水量计算，即室内消火栓系统，Q=36.64L/S,T=3h；自动喷水灭火系统：消防给排水工程课程设计 第 9 页Q=22.7L/S,T=1h。得
11、V=36.643.63+22.73.6=477.432m3。消防储水池底面积为 160m2，水深 3m，水池总容积 480m3消防水箱的储水量按消防和自喷用水 10min、消防流量36.64L/s、自喷流量 22.7L/s。所以水箱体积 V=(36.64+22.7)0.635.6m 3，取 。318m消防给排水工程课程设计 第 10 页2.2 自动喷水灭火系统计算2.2.1 设计基本数据该建筑为轻危险级建筑（在一定程度上可以看作中危险级别建筑，故为了提高安全系数采用中危险级别参数计算） ，采用吊顶型玻璃球喷头，喷头的参数见下表。 火灾危险等级 净空高度 (m) 喷水强度 (L/min.m2)
12、作用面积 (m2)I 级 6中危险级II 级 8轻危险级841602.2.2 喷头水力计算喷头布置图消防给排水工程课程设计 第 11 页每个喷头的喷水量按下式计算：10qKP式中 q喷头流量，L/min； K喷头流量系数，标准喷头 K80；P喷头工作压力，MPa。最不利点选在 15 点，15 号喷头流量q15=DA8972L/min，工作压力为 p15=0.1(72/80)2=0.081MPa按最不利点处作用面积内喷头同时喷水的总流量计算：160siQq式中 Qs系统设计流量，L/s ；qi最不利点处作用面积内各喷头节点的流量，L/s；n最不利点处作用面积内的喷头数。喷头水力计算见下表节点 管
13、段 节点压力（Mpa）喷头流量（L/min）管段流量（L/s）管径（mm）流速（m/s）管长（m）i（Mpa/m）损失（Mpa）15 0.1 72 15-16 1.2 25 2.44 3 0.00813 0.0243816 0.12438 89.22 16-17 2.687 32 3.341 3 0.010924 0.0327717 0.15715 100.29 5-17 4.358 40 3.47 1.5 0.00873 0.01315 0.17025 165.32 5-6 7.1133 50 3.622 3 0.00708 0.051246 0.22149 506.41 6-7 15.55
14、 80 3.02 3 0.0023 0.000927 0.2224 393.53 7-11 22.7 100 2.81 25 0.00135 0.050711 0.2731 消防给排水工程课程设计 第 12 页11-14 22.7 150 1.25 25.2 0.000199 0.005合计 0.191136 点以后管道的流量和管径都不变。故设计流量为 22.7L/s。平均喷水强度：22.760/160=8.5L/ （mi nm 2）4 L/ （mi nm 2）3.2.3 选泵。湿式报警阀和水流指示器的水头损失：2 。管道总损失 19OmH2。喷头流出压力 10 。故 Hb=19.5+19+10=48.5m H2O。所OmHOmH2以选择水泵型号：KQDL65-168。台数：2 台，一用一备。流量：10L/s。扬程：50m。
