1、毕业设计1开题报告院 系专 业学 号姓 名指导教师毕业设计21 自动喷水灭火系统设计1.1 系统简介自动喷水灭火系统按喷头形式分为开式和闭式。闭式自动喷水灭火系统，根据工作原理不同分为湿式喷水灭火系统、干式喷水灭火系统、预作用喷水灭火系统、干湿式喷水灭火系统和循环系统五种类型。湿式喷水灭火系统是自动喷水灭火系统中最基本的系统形式，由闭式喷头、管道系统、湿式报警阀、报警装置和给水设备等组成，和其他系统相比具有以下优点：(1) 系统简单，施工、管理方便。湿式自动喷水灭火系统与其他系统相比较，结构简单，仅有湿式报警阀和必要的报警装置和供水设施即可。因此，施工、管理方便，充水后无需更多的管理，管道接头
2、和坡度敷设都没有干式自动喷水灭火系统要求严格。(2) 比较经济。由于上述因素决定了湿式自动喷水灭火系统建设投资低，经常管理费用少，并节省能源。(3) 灭火速度快，控制率高。这是湿式自动喷水灭火系统最根本的一个特点。湿式自动喷水灭火系统管道中充满着压力水，火灾时的高温会使感温元件受热动作，立即喷水灭火。该系统在世界上使用时间最长、灭火控火率最高。(4) 适用范围广。湿式自动喷水灭火系统适用于环境温度不低于 4oC 和不高于 70oC 的建筑物内或场所。在寒冷地区，采暖的建筑物内也可使用 6。1.2 系统选型湿式自动喷水灭火系统具备以上种种优点，适用范围只对温度有所要求。本建筑为办公楼，具有采暖设
3、施，最适合选用湿式自动喷水灭火系统。毕业设计31.3 系统组成及工作原理湿式自动喷水灭火系统由闭式喷头，管道系统，湿式报警阀，报警装置和给水设备组成。该系统在报警阀的上下管道中始终充满着压力水，所以称为湿式喷水灭火系统。其工作原理为：火灾发生时，火焰或高温气流使闭式喷头的热敏感元件动作，喷头开启，喷水灭火。此时，管网中的水由静止变为流动，水流使水流指示器动作送出电信号，在报警控制器上指示某一区域已在喷水。由于喷头开启泻压，在压力差的作用下，原来处于关闭状态的湿式报警阀就自动开启。压力水通过湿式报警阀，流向灭火管网，同时打开通向水力警铃的通道，水流冲击水力警铃发出声响报警信号。消防控制中心根据水
4、流指示器或压力开关的报警信号，自动启动消防水泵向系统加压供水，达到持续自动喷水灭火的目的 5。发 生 火 灾喷 头 动 作 喷 水水 流 指 示 器 动 作湿 式 报 警 阀 动 作压 力 开 关 报 警消 防 控 制 室起 动 水 泵 湿 式 报 警 阀 动 作水 流 指 示 器 动 作消 防 控 制 室压 力 开 关 报 警图 1.1 湿式自动喷水灭火系统工作原理流程图1.4 湿式自动喷水灭火系统设计1.4.1 设计技术数据：本建筑地上部分火灾危险等级为中，地下为中危险等级。毕业设计4表 1.2 民用建筑和工业厂房的系统设计基本参数火灾危险等级喷水强度（L/minm 2）作用面积（m 2）
5、喷头工作压力（MPa）轻危险等级 4I 级 6中危险等级II 级 8160I 级 12严重危险等级II 级 162600.10注：系统最不利点处喷头的工作压力，不应低于 0.05MPa地上部分：设计喷水强度：q =6.0L/（minm 2）；设计作用面积：A=160m 2；最不利点处喷头工作压力：P 0=0.1MPa地下部分：设计喷水强度：q =8.0L/（minm 2）；设计作用面积：A=160m 2；最不利点处喷头工作压力：P 0=0.1MPa1.4.2 选择与布置喷头：在闭式自动喷水灭火系统中，闭式喷头担负着探测火灾、启动系统和喷水灭火的任务，是系统中的关键组件 6。自动喷水灭火系统设计
6、规范6.1.2 条规定：闭式系统的喷头 ZSTX15B68o，其公称动作温度宜高于环境最高温度 30oC。根据本建筑所处地理位置为东北沈阳，这里夏季最高温度可达 33oC 左右。选择下垂型闭式洒水喷头，动作温度为 68oC，公称直径 15mm，额定工作压力为 1.2MPa，流量特性系数 K=80。表 1.3 同一根配水支管上喷头的间距及相邻配水支管的间距喷水强度（L/min.m 2）正方形布置的边长(m)矩形或平行四边形布置的长边边长(m)一只喷头的最大的保护面积(m 2)喷头与边墙的最大距离(m)毕业设计5续表 5.34 4.4 4.5 20.0 2.26 3.6 4.0 12.5 1.88
7、 3.4 3.6 11.5 1.71220 3.0 3.6 9.0 1.5根据规范的要求和建筑的结构布置喷头，具体布置见平面图。 1.4.3 网管布置按照水平干管的敷设位置，可以布置成枝状式和环状式。因为该楼内冬季有取暖设备，不存在结冻问题，考虑到经济性，在不影响安全的情况下，系统供水管网布置为枝状；为了方便施工，不更多的开凿墙壁，支管布置为中央末端型给水方式；管道采用镀锌钢管，每根配水支管或配水管的直径不应小于 25mm，每根配水支管上设置的喷头数均不超过 8 个 7。1.4.4 确定管径根据表 5.3 进行初步选择，再用经济流速校核，确定实际管径 4。表 1.4 中危险级场所中配水支管、配
8、水管控制的标准喷头数管径（ mm） 25 32 40 50 65 80 100准许安装喷头个数（个） 1 3 4 8 12 32 641.4.5 确定最不利点为了使给水设备按设计的要求把水送到各个用水设备处必须进行水力计算，在进行水力计算之前要确定系统的最不利点。本建筑为 10 层，最不利点在最高层距竖管最远的那个喷头处，如最不利点管路图所示。1.4.6 湿式报警阀的设置每个湿式报警阀最多可控制 800 个喷头，在此系统中，共设置 3 个湿式报警阀，控制三个区域：-13 层，47 层，810 层毕业设计61.4.7 网管水力计算q=k (5.1)P10式中，q 为喷头流量（L/min）； P
9、为喷头工作压力（MPa）； K 为喷头流量系数。Qs= (5.2)niq160式中，Q s为系统设计流量（L/s）； q i为最不利点处作用面积内各喷头节点的流量（L/min）； n 为最不利点作用面积内的喷头数。(5.3)24vd式中：v 为管道内的平均流速(m/s)； d 为管道内径(m)。(5.4)3.1207.idvi式中，i 为每米管道的水头损失（MPa）； v 为管道内的平均流速（m/s）； d j为管径的计算内径（m）；取值应按管道的内径减 1mm 确定。h=iL (5.5)式中，h 为管道的沿程水头损失（MPa）； i 为每米管道的水头损失（MPa/m）；L 为管道长度（m）。
10、管道的局部水头损失采用当量长度法计算：hj=iL (5.6)式中，h 为管道的局部水头损失（MPa）； i 为每米管道的水头损失（MPa）； L 为管件当量长度（m） 4 。各个管件的当量长度见下表表 1.5 当量长度表（m）管件直径（mm）25 32 40 50 65 80 100 125 15045 弯头 0.3 0.3 0.6 0.6 0.9 0.9 1.2 1.5 2.190 弯头 0.6 0.9 1.2 1.5 1.8 2.1 3.1 3.7 4.3三通或四通1.5 1.8 2.4 3.1 3.7 4.6 6.1 7.6 9.2管件名称毕业设计7蝶阀 1.8 2.1 3.1 3.7
11、2.7 3.1闸阀 0.3 0.3 0.3 0.6 0.6 0.9续表 5.4止回阀 1.5 2.1 2.7 3.4 4.3 4.9 6.7 8.3 9.83225403250406550806510080125100150125200150异径接头0.2 0.3 0.3 0.5 0.6 0.8 1.1 1.3 1.6注：1.过滤器当量长度的取值，由生产厂提供；2.当异径接头的出口直径不变而入口直径提高 1 级时，其当量长度应增大 0.5 倍；提高 2 级或 2 级以上时，其当量长度应增加 1.0 倍。水泵扬程用下式计算 8H=h +P 0+ (5.7)H式中，H 为水泵扬程或系统入水口的供水
12、压力（MPa）；h 为管道沿程和局部的水头损失的累计值（MPa），湿式报警阀、水流指示器取值 0.02 MPa，雨淋阀取值 0.07 MPa； P 0为最不利点处喷头的工作压力（MPa）； 为最不利点处喷头与消防水池的最低水位或系统入口管水平中心线之间的高度差，当系统入口管或消防水池最低水位高于最不利点处喷头时 应取负H值（MPa）；管网水力计算过程如下：顶层最不利区域 1i毕业设计8图 1.2 顶层最不利区域管网布置图节点 1 处： 10.PMa180.18/min1.3/qKLs此处采用的是中央末端型管网，即配水管垂直平分配水支管，在配水管两边的喷头及管路情况完全一样。所以： 1.3/aq
13、Ls管段 1-2： 2Q 25DNm3122124.10./6svd221.31.350.70707/i MPam.5Lm12.2hi Pa节点 2 处: 12P=+03=1管段 2-3: 23.6/aQqLs32DNm32322340.81/1.75vd2231. 1.30.70067/.45i MPam2.4Lm306720.6hi MPa节点 3 处： 2P=+.13=1394管段 b-c: 2.2.8/0bcaqLs管段 3-4: 341.635.49bcQ325.9.7/04msvDN毕业设计921.3470.104/.5i MPam节点 4 处： 434P=+h9(.+2.)=05
14、87Pa节点 i 处： .iMa/iiqKLs节点 4 处： 4i0.17(.15)3.9i特性系数法校核流量： 40287 /.iiPs管段 4-5： 45345.913/iQqLs327.0.461mv50DNm1.30. /5i MPa节点 5 处： 545P=+h.2870(.5+0)=.2617a支管 d-5: .1dMa3/ddqKLs/evms0.7iedP=+h.107(3+.2)=0146MPae.8/dqLs1.342.efeQ32DNm2480.97/.5ef msv1.30.174/.i MPafeP=+h246027=0.6f.8.59/1ffeqLs5 24fffQ
15、q32DNm毕业设计103254.104.7/35f msv1.30.786/.i MPa5f5P=+h460(.5+)=0.174a52./.8ffQLs支管 h-5: dhdeghL所以 5./gfs297efvm50.4/gfiMPaP“=+h16(2.+18)=0.542MPa55 7.33.6/“0.54ggQLs管段： 5.218If管段 5-6： 545.1.2/gfgQs80DNm3246.0.7/319msv1.30.7/5i MPa节点 6 处： 656P=+h.20(2.+08)=.7a管段： 5.789/61IIQLs管段 6-7： 676.2035.2I10DNm324./10msv1.35.70/i MPa节点 7 处： 76P=+h0.2.8=275
