商場綜合樓建筑的消防系統設計計算案例目錄TOC\o"1-3"\h\u43951建筑消防給水系統 137131.1高層建筑消防給水系統初步設計 1182592消火栓給水系統 2197912.1消火栓系統形式 284942.2室內消火栓系統的布置 2201021.室內消火栓的布置 2318262.3室內消火栓系統計算方法 3326131.消火栓口所需壓力計算 317812.4室內消火栓系統水力計算 4233881.最不利點安裝的滅火栓口 511712.室內消防系統的設計計算 678293.屋面消防水箱設計計算 7135144.消防系統里必須存在的水池以及系統使用的水泵設計計算 756165.消火栓減壓裝置的設計與計算 9219843自動噴水滅火系統 9163393.1自噴系統的設計基礎 9186573.2自噴系統的設計技術參數 10195741.設計基本參數和自噴系統選擇 10192442.噴頭布置間距 10167893.3自噴系統的水力計算 101建筑消防給水系統1.1高層建筑消防給水系統初步設計依照本設計的基礎條件以及通過查詢得到的規范要求可知，本酒店綜合樓需要設置室內消火栓給水系統，及自動噴水滅火系統；相同的時間段之內該建筑可能發生的火災次數按一次計，火災的燃燒持續的時間按3h計，自噴系統按1h計；該建筑內部消火栓在發生火災時需要使用的消防水量為40L/s，室外為30L/s。本酒店自噴系統的噴水強度為6L/min·m2，這個系統的作用面積為160m2，故自噴系統消防用水量=160×660故本酒店消防用水總量應按同時開啟這三個系統所需用水量之和計算，消防用水總量=40+30+16=86L/s。2消火栓給水系統2.1消火栓系統形式通過分析設計資料以及查閱規范，確定本次設計酒店采用臨時高壓系統中的豎向不分區形式，設置一組消防水泵進行供水。2.2室內消火栓系統的布置1.室內消火栓的布置室內消火栓的合理布置，直接關系到撲救火災的效果。消火栓間距，應保室證同層相鄰兩個消火栓的水槍充實水柱同時到達室內任何部位，如圖1.1所示。圖1.1兩股水柱同時到達的消火栓間距滅火裝置之間安裝的距離按下式計算： S≤R2?b式中 S——滅火裝置的距離，m；R——滅火裝置能夠覆蓋到的范圍，m；b——滅火裝置覆蓋的保護寬度，m。滅火的裝置覆蓋范圍按下式計算： R=C·Ld+H式中 C——水帶展開時的彎曲折減系數，一般取0.8~0.9；Ld——水帶長度，m；Hm——水充實水柱長度，m。水該酒店充實水柱長度取不小于13m，C=0.8，Ld=25m，則消火栓保護半2.3室內消火栓系統計算方法1.消火栓口所需壓力計算（1）室內滅火裝置口正常工作的水壓按下列公式計算： Hx?=Hq式中 Hx?——消火栓口的水壓Hq——水槍噴嘴處的壓力Hd——水帶的水頭損失Hk——消火栓栓口水頭損失（2）最不利點消火栓栓口的壓力計算 Hx?=Az式中Hx?——消火栓口的水壓，kPaAzLdB——水槍水流特性系數，采用的水槍噴口直徑為19mm，查手冊得：B=0.158；qxh——水槍的射流量，L/s；取充實水柱Hm=13m，水槍噴口直徑為19mm，查表得：水槍噴嘴處壓力Hq=18.6mH2O，水槍的射流量qx?=5.4（3）最不利點消火栓流量 qx?=BH式中 qx?B——水槍水流特性系數，采用的水槍噴口直徑為19mm，查手冊得：B=0.158；Hq代入數據得；qxh=BH（4）消防管道中水流流速V，m/s V=4qx?式中 qx?——管段流量，m3Dj（5）水力坡降i，kPa/m i=0.0107v2Dj式中 V——水的平均流速，m/s；dj（6）管段沿程水頭損失Hf，kPa Hf=?L （式中 L——管段長度，m

；Hf——管段沿程水頭損失，kPa2.4室內消火栓系統水力計算采用消防水泵與消防水箱聯合供水的方式來進行消火栓的布置，根據消火栓保護半徑及布置間距，本設計主體部分每層布置4根豎管，每層布置4個水槍，分別連接在4根豎管上，如圖1.2所示。圖1.2消火栓系統計算草圖該建筑在室內發生火災時使用的滅火裝置的水量為40L/s，消防人員同時操作的水槍數量是8只，能夠撲滅火災的水量限制為5.4L/s，最不利情況下，同一立管出水三只水槍。1.最不利點安裝的滅火栓口（1）槍口所需壓力。結合實際設計條件以及查詢規范后可知壓力值為：H（2）滅火系統栓口出來的水量為：q滿足目前城市中存在的比較高的建筑內水槍出水量不小于5L/s的要求。（3）離合適配水點位置最遠的滅火栓嘴處所需壓力。本設計水帶損失為；Hd=AdLdqx?2=0.0043×25×5.42=3.13mH由前面敘述可知離合適配水點位置最遠的滅火栓為13層的裝置，在滿足消防射流量5.4L/s時，這個滅火栓的水壓為：H13=H2.室內消防系統的設計計算由學過的建筑給排水知識以及規范可知，建筑室內消防管網應當分兩種工況來進行計算，可參考前面的計算簡圖。（1）水泵供水工況。由前面計算可知H1312層消火栓處的壓力為H該種供水情況之下的消防水流情況的計算結果見表1.2。表5?2水泵供水工況計算表管段流量（L/s）管徑(mm)流速(m/s)單阻(kPa/m)管長(m)水頭損失(kPa)1~25.401000.690.074.50.342~310.811001.380.323.51.133~a16.711002.130.6947.832.74a~b16.712000.530.1718.73.16b~c33.422001.060.1716.02.70c~d44.232001.410.1744.07.44Σh=47.51由上表可知管路沿程水頭損失Σh1=47.51kPa=4.75mH2O，管路總水頭損失為Hg1=1.1Σh1=1.1×4.75=5.23mH2O。（2）水箱供水工況。由前面計算可知立管Ⅳ上13層消火栓口的壓力為H13=23.70mH2O，消防射流量q=5.4L/s，計算過程同水泵供水工況。水箱供水工況計算結果見表1.3。表5?3水箱供水工況計算表管段流量（L/s）管徑(mm)流速(m/s)單阻(kPa/m)管長(m)水頭損失(kPa)1~Ⅳ16.711002.130.693.02.06Ⅳ~Ⅲ33.422001.060.1716.92.86Ⅲ~Ⅱ44.232001.410.1716.52.79Ⅱ~e44.232001.410.1720.13.40Σh=11.10由上表可知管路沿程水頭損失Σh2=11.10kPa=1.11mH2O，管路總水頭損失為Hg2=1.1Σh2=1.1×1.11=1.22mH2O。3.屋面消防水箱設計計算（1）貯水量計算本設計中的酒店為一類建筑，高區消防水箱有效容積不應小于36m3。（2）水箱設置高度高位水箱的設置高度應滿足下式要求：H式中 Hx——水箱底部跟最難供到水位置的高差，kPa；Hxh——最難供到水位置滅火所需要的水壓，kPa；Hg——水流輸過去的過程浪費多少能量，kPa。已知Hxh=H13=23.70mH2O，Hg2=1.22mH2OHxh+Hg2=24.92mH2O由于高位消防水箱里面或者說是底部的標高是53.50m，與這棟樓里最難供到水的位置的滅火裝置標高46.50m之間的垂直高差為Hx=53.50-46.50=8.0m。Hx＜Hxh+Hg，意即滿足不了最難供到水的地方的水壓要求，所以需要對水箱部分進行優化完善，即設置增壓設施。（3）局部增壓設備由前面計算可知，穩壓泵揚程為Hxb=46.50+23.70-1.22-53.50=15.19m。前者系統跟自噴使用的并不是分開的裝置，而是用的同一套補壓設備，完成自噴計算然后才能確定設備的型號。4.消防系統里必須存在的水池以及系統使用的水泵設計計算（1）對水池需要或是能容納多少水量進行計算按下式計算：V式中 VcQxTx故火災發生之后存在的時間內本設計中酒店消防用水量為：V由于火災延續時間內消防水池連接的市政管網能保證不間斷供水，室外引入的市政水管有兩根，考慮到有可能發生意外，按一根補水，其流量為85m3。故該系統中水池容納水量為V（2）消防水泵水泵揚程按下式計算：Hb式中 Hb——消防水泵的壓力Hxh——Hg——消火栓管網水頭損失Hz——消防水池最低水位與最不利消火栓的壓力差由前面計算可以得到消火栓泵的揚程為：Hb根據Qx=44.23L/s，Hb=848.3kPa，選擇XBD9/50—150D/3’立式多級消防泵兩臺，一用一備，水泵具體性能參數見表1.4。表5?4XBD9/50—150D/3’型消防泵性能參數型號額定流量Qn（L/s）額定壓力Pn（kPa）泵級數A轉速n（r/min）效率η（%）軸功率N’(KW)電機功率N（KW）XBD9/50—150D/3’509003’14807558.8755.消火栓減壓裝置的設計與計算各層消火栓處剩余水壓可按下式計算：H式中 H0——計算層消火栓處剩余水壓管道水流在經過這個安裝的減壓裝置時產生的損失為：Hk式中 HkS——該減壓裝置的計算參數；Q2實際工程中，由于系統管道的動水壓限制是50m水柱高度，并不需要每層都安裝減壓裝置，僅需要從-2層到5層的消火栓口處設置減壓孔板。該酒店的室內消火栓的動水壓力和過剩水壓計算結果見表1.6。表1.5本酒店消火栓的減壓計算3自動噴水滅火系統3.1自噴系統的設計基礎民用建筑和工業廠房的自噴系統設計基本數據見表1.7。表1.7建筑采用濕式系統的設計基本參數3.2自噴系統的設計技術參數1.設計基本參數和自噴系統選擇根據設計條件圖可知，該建筑應當在地下車庫、商場層、餐廳、高層的酒店客房等位置設置能夠自動滅火的消防系統，系統選擇為濕式自噴系統。2.噴頭布置間距圖1.3噴頭長方形布置圖1.3噴頭長方形布置噴頭為長方形布置時，噴頭對角線的距離不能超過2R，即： A2+B2本設計中長方形布置長邊設為4.0m，短邊設為3.6m，計算可得噴頭設計噴水半徑約為2.55m。3.3自噴系統的水力計算1.水力計算方法（1）噴頭出流量計算： q=K10P （1.式中 q——每個噴頭單位時間內噴出的水量，L/min；P——噴頭工作壓力，Mpa；K——噴頭流量系數，標準噴頭K=（2）系統的理論計算流量： QL=qp式中 QL——系統理論計算流量qp——設計噴水強度F——作用面積，㎡。自噴系統設計秒流量可按理論值的1.15?1.3倍計算。（3）沿程水頭損失和局部水頭損失根據以下公式進行計算：i=0.0000107式中 i——每米管道的水頭損失，Mpa/m；V——管道內的平均流速，m/s；d——管道的計算內徑，m，取值應按管道內徑減1mm確定。沿程水頭損失應按下式計算：?式中 h——沿程水頭損失，Mpa；l——管道長度，m。（4）系統供水壓力或消防水泵所需揚程： H=Σ?+P0+10Z 式中代表意義同上述公式。圖1.4自噴系統水力計算簡圖表1.9作用面積法水力計算節點管段節點水壓H（mH2O）管段流量公稱直徑d（mm）管道比阻A管段長度L（m）沿程水頭損失h（mH2O）管段Q（L/s）Q217.001~21.111.23250.442.70.7427.742~32.285.20320.0933.451.6739.413~43.5512.60320.0932.052.40411.81a~43.4411.83320.0934~56.9948.86500.0110.950.51512.475~611.78138.77800.0015.350.74613.21c~63.9915.92320.093d~63.8714.98320.0936~719.63385.34800.0011.650.64715.69e~74.1817.47320.0937~823.81566.92800.0010.550.31816.00f~83.149.86320.0938~926.95726.301500.00003411.650.29916.299~1026.95726.301500.0000343.50.091016.3810~1126.95726.301500.0000343.50.091116.4611~1226.95726.301500.0000343.50.091216.5512~1326.95726.301500.0000343.50.091316.6413~1426.95726.301500.0000343.50.091416.7214~1526.95726.301500.0000343.50.091516.8115~1626.95726.301500.0000343.50.091616.8916~1726.95726.301500.0000343.50.091716.9817~1826.95726.301500.0000343.50.091817.0718~1926.95726.301500.0000344.20.101917.1719~2026.95726.301500.0000344.20.102017.2720~2126.95726.301500.0000344.20.102117.3821~2226.95726.301500.0000344.80.122217.5022~2326.95726.301500.0000345.80.142317.6423~報26.95726.301500.0000344.20.10報17.74報~自26.95726.301500.00003421.60.53自22.284.00Σh=13.29（6）系統秒流量和自噴水泵的設計計算1）系統秒流量根據基礎設計參數，理論作用面積為160㎡，而實際計算作用面積為183㎡，故系統理論計算流量為：（6×183）/60=18.3L/s。系統設計計算流量為：21×1.12=23.52L/s，比較兩個流量，設計流量為理論流量的23.52/18.3=1.28倍，在1.11.1.30間，符合要求。2）自噴水泵所需揚程需要的壓力或水泵的揚程按下式計算： Hb=H0式中參數與上述公式參數含義相同，即泵揚程為Hb=7+9.6+48.6+1.2×13.29+4=85.15m，取揚程為86m。根據流量為23.52L/s，揚程為86m，選用XBD10.0/20-8表1.10XBD10.0/20-81.50-2型消防泵性能參數型號額定流量Qn（L/s）額定壓力Pn（kPa）泵級數A轉速n（r/min）效率η（%）軸功率N’