中國農業大學碩士學位論文STYLEREF"標題1"錯誤！文檔中沒有指定樣式的文字。某辦公樓消防系統的選擇計算案例目錄TOC\o"1-3"\h\u10375某辦公樓消防系統的選擇計算案例 1264581.1系統選型 1315761.2設計參數 190681.4噴頭布置 2160591.5水力計算 2130831.5.1確定作用面積 2164511.5.2確定管徑 4251891.5.3管網水力計算 6178891.6平均噴水強度校核 824871.7水泵選型 8203591.8高位水箱 8300911.8.1高位水箱的容積測算過程 8232531.8.2高位水箱的設置高度 9112391.9消防水池 9248471.10水泵接合器 101.1系統選型根據WA辦公樓的實際情況以，在本文設計消防系統中采用濕式系統，這是考慮到其運營維護成本、安裝成本以及覆蓋面積等多種因素。另外，這種系統的覆蓋面積一般情況下是80%左右。1.2設計參數根據規范規定，在民用建筑內安裝自噴系統常用的設計參數有為民用建筑物的凈空高度、噴頭的噴水強度、設計作業面積以及最不利噴頭的工作壓力等[3]。由以上所述，WA辦公樓的火災危險級別為輕危險級。建筑物的凈空高度為8m，噴頭的噴水強度為4L/min?m2，設計所需作用面積為160m2。1.4噴頭布置根據噴頭方向的不同，噴頭一般分為下垂式噴頭、立式噴頭、普通式噴頭和側墻式噴頭等四種類型。建筑場地不設吊頂時，沿房屋梁布置安裝配水管；采用立式噴頭時，熱風流能更快地接觸加熱噴頭的熱敏元件，迅速達到水噴霧滅火的效果。因此，本次設計選用型號為zstz-15-68℃的自動噴嘴，如下圖1.1所示。圖1.1直立型噴頭在本設計中，立噴管的部件采用優質銅排，經多次鍛壓成形，具有強度高、耐腐蝕性強的優點；另外，立式噴頭不僅可以用于火災探測，還可以自動噴水滅火。通常安裝在生產現場、大型辦公樓、醫院、有火災危險的辦公樓。安裝噴頭時，應盡量安裝在樓頂或吊頂下，這樣容易碰到火災產生的熱風流，有利于水流位置的合理布置。由于該建筑的火災危險性等級較輕，故選用方形噴頭布置。1.5水力計算1.5.1確定作用面積(1)設計作用面積其邊長可用下列公式計算為（1.4）公式中A代表的是面積因此：設計面積為：(2)設計作用面積中應該包含的噴頭數量公式：（1.6）在上面的公式中，代表的是設計面積的長度，S代表的是噴頭的布置間距。因此，根據以上的公式測算得噴頭數量為4個。計算過程如下：(3)由n和nL確定設計作用面積的具體位置和形狀。圖1.3初始設計作用面積前文中提到，管口布置間距為1.4m，設計作用區管口數為8個。再考慮到作用區有4個關口，所以在4-3矩形區域中各噴嘴保護面積如下：長方形的的邊長為為結合圖1.2計算，該商場的噴頭總保護面積為151.88m2.由于保護面積過小，則需要在最不利點處增補噴頭達到規定要求，需要增補的噴頭數量為則設計作業面積內的動作噴頭數增加1個，變為9個，所以實際作用面積計算得為171.24m2。數據結構與此設計系統要求符合，因此我們進行下圖（4-4）所示的作用面設計圖1.4實際設計作用面積1.5.2確定管徑由于該辦公樓的火災危險級別為輕危險級，則可以通過下表4-5選擇每一管段的公稱直徑來確定連接的噴頭數量。表4-5輕，中危險級場所中管道配控制的噴頭數量公稱管徑（mm）控制的標準噴頭數(只)輕危險級中危險級25113233405450108701812804832100-64根據下表4-6的流速系數KP值來計算管道水流速度，并且用計算得出的數據進行校核。表4-6流速系數Kp值(mm)2532405070801001502001.8831.050.80.470.2830.2040.1150.0530.12730.05650.0318由規范可知，管道內部的水流速度可以超過5m/s，但不得超過10m/sREF_Ref17842\w\h[3]。（1.7）管道內部水流速度的校核計算如下為1-2部分為管徑25mm2-3部分為管徑32mm3-4部分為管徑40mm4-5部分為管徑50mm流速5.012m/s>5m/s，不符合要求，所以要選擇70mm的管徑。5-6段為管徑70mm6-泵段為管徑80mm1.2WA辦公樓自噴系統標準層平面圖1.5.3管網水力計算在此設計中，采用作用面積計算方法，并且每個噴頭具有相同的噴水量。(1)系統計算秒流量為（1.8）(2)系統設計秒流量為（1.9）(3)確定管道單位長度的水頭損失為（1.10）表4-7不同類型管道的海澄-威廉系數值120140()管150由于選擇的管道為不銹鋼管，根據上表4-7可知，計算所使用的海澄—威廉系數為140。(4)系統總水頭損失為（1.11）局部阻力按照沿程損失的20％計算。其中1-2部分為25mm；2-3部分為32mm；3-4部分為40mm；4-5段為70mm；5-6段為70mm；6-泵段為80mm。各個階段的計算公式和如下：因此，可以推斷出最不利管路總沿程損失為61.05KPA系統總水頭損失為報警閥的局部水頭損失為（1.12）1.6平均噴水強度校核（1.14）代入數據計算得為其值滿足設計要求。1.7水泵選型根據流量和揚程按照型多級消防泵選型參數表，可以進行參照選取消防水泵。由于計算得出的流量為15.6L/s，揚程為41.95m，則查表4-9選擇2臺型號為XBD8.4/35-150DL×4的消防水泵，其流量為30L/s，揚程為90m，從而設計滿足要求。1.8高位水箱1.8.1高位水箱的容積測算過程（1.15）由于高水箱的體積是9.36m3，但建筑物的高度是22.5m，那么建筑物的高水箱的體積是18m3。1.8.2高位水箱的設置高度根據《建筑物給排水設計標準》，建筑物頂部與底部之間的間隙至少為0.8米，水箱底部與房間底部之間的間隙距離為0.8米[25]。根據施工方案，建筑物總高度為22.5米，最高層高度為1.4米，從高水箱到建筑物頂部的距離為1米，高水箱的最低水位為因此，最不利點處噴頭的標高為為其中，消防水箱最低水位與最不利點噴頭的高度為規范規定，高位消防水箱的最低有效水位應符合消防設備最不利點的靜水壓力。由于建筑物裝有灑水系統，所選最不利點的靜水壓力為0.10mpa，水柱高度為10米，然后將消防水箱的最低水位與最不利點的噴頭高度進行比較如下:因此，不符合設計要求，就有必要增加穩壓泵。1.9消防水池消防水池通常是一種人工設計的蓄水裝置，專門用來向消防泵供水。當天然水源和市政供水管網不能滿足建筑物消防供水流量時，消防水池及時為建筑物供水，因此是供水的輔助設備。消防水池容積為（1.16）查表4-10可知，火災的延續時間為1h。根據規范可知，為了確保供水的穩定性，當總容量超過1000m3時，則應安裝兩個獨立的消防水池；確保在清潔，維護和更換消防水池中的水時，消防應急蓄水始終充足。根據上述計算，消防水箱體積為56.16m，只需設置一個獨立的消防水箱即可滿足要求。同時，消防水箱安裝在離建筑物南側2米的地方，消防水泵安裝在離消防水池右側1米的地方。1.10水泵接合器由規定可知，自噴系統必須配備消防水泵接合器，且每個消防水泵接合器的水流量在10L/s~15L/s范圍內進行計算REF_Ref17842\w\h[3]。由