松江區某棟高層辦公樓消防給水系統設計畢業論文-資料下載頁

　　

【正文】 置形式1─立管；2─配水干關；3─配水支管管材和連接方法的選擇：報警閥以后的管道，應采用鍍鋅鋼管或鍍鋅無縫鋼管，絲扣連接，較大的管道可采用溝槽式連接法。管道支架：配水支管相鄰噴頭間應設支吊架；配水立管，配水干管與配水支管上應再附加防晃支架。水源的要求與消火栓給水系統的相同。來自消防水箱的初期滅火用水必需經過輸水管接至報警閥前。水力警鈴宜裝在報警閥附近，其與報警閥的連接管應采用鍍鋅管道。長度不大于6m時，管徑為15mm；大于6m時為20mm。但最大長度不應大于20m。自動噴水滅火系統應設消防水泵結合器，一般不宜少于兩個，每個按10~15L/s計算。2．管道的直徑管道的直徑應經水力計算確定，但為了保證系統的可靠性和盡量均衡系統的水力性能，輕危險級、中危險級場所中各種直徑配水支管、配水管控制的標準噴頭數，不應超過表44的規定。為了控制小管徑管道的水頭損失和防止雜物堵塞管道，短立管及末端試水裝置的連接管最小直徑不小于25mm。表44 輕、中危險級場所中配水支管、配水管控制的標準噴頭數公稱管DN/mm控制的標準噴頭數/只公稱管徑DN/mm控制的標準噴頭數/只輕危險級中危險級輕危險級中危險級251165181232338048324054100─6450108─── 系統供水閉式系統的給水水源，應能確保系統的用水量和水壓要求。閉式系統的用水可以由市政或企業的生產、消防給水管道供給，也可以由消防水池或天然水源供給。當采用天然水源時，應考慮水中的懸浮物、雜質不致堵塞噴頭出口。1．消防水箱采用臨時高壓給水系統的自動噴水系統，應設置高位消防水箱。高位消防水箱的消防儲水量應按10min室內消防用水量計算，但不可超過18m3（嚴重危險級除外）。并聯給水方式的分區消防水箱容量應與高位消防水箱相同。高位消防水箱的設置高度應保證最不利點噴頭靜水壓力。當高位消防水箱不能滿足靜壓要求時，應設增壓穩壓設施。消防水箱的出水管應設置止回閥，并與報警閥入口前管道連接。在輕危險級、中危險級建筑出水管管徑不應小于80mm，嚴重危險級建筑和倉庫危險級出水管管徑不應小于100mm。本設計采用直徑為150mm的出水管。2．水泵閉式系統應設獨立的供水泵，并應按一運一備或二運一備的比例設置備用消防水泵。系統供水泵應采用自灌式吸水方式，每組消防水泵的吸水管不應少于兩條，當其中一條損壞或檢修時，其余吸水管仍能通過全部水量。報警閥入口前設置環狀管道的系統，每組水泵應設不少于兩條的出水管與環狀網連接。吸水管應設控制閥，出水管應設控制閥、止回閥、壓力表與直徑不小于65mm的試水閥。3．水泵接合器自動噴水滅火系統應設置水泵接合器，其數量應按室內消防用水量經計算確定，每個水泵接合器的流量應按10~15L/s計算。當水泵接合器的供水能力不能滿足最不利點處作用面積的流量和壓力要求時，應在當地消防車供水能力接近極限的部位，設置接力供水設施。接力供水設施由接力水箱和固定的電力泵或柴油機泵、手抬泵接力泵，以及水泵接合器或其他形式的接口組成。水泵接合器應設在便于同消防車連接的地方，其周圍15~40m內應設消火栓或消防水池。 系統水力計算自動噴水滅火系統的水力計算[16]是自動噴水滅火系統的靈魂，不但涉及系統的經濟性，而且還涉及系統的可靠性。閉式自動噴水滅火系統水利計算的目的在于確定管網管段管徑、計算管網所需的供水壓力、確定高位水箱的設置高度和選擇消防水泵。自動噴水滅火系統的水力計算目前有兩種方法，一是估算法，按規范給定流量和壓力，基本無需計算；二是水力計算法，通過逐點計算的流量和管道水頭損失，來確定系統設計流量和壓力。目前水力計算的方法有兩種，另一種是最不利作用面積內第一個噴頭的壓力應經過計算確定。第二種方法計算的壓力和流量比較準確，而第一種方法計算有一定的誤差。但第一種方法計算比較簡單，因此，在實際工程中常被采用。在下面的水利計算中將采用第一種方法。 設計技術參數根據該高層辦公樓的建筑危險等級[17，18]（中度危險級Ⅰ級）以及設計規范要求，其設計參數可參照表45。根據新規范的條文，建筑內設有不同類型的系統或有不同危險等級的場所時，系統的設計流量，應按其設計流量的最大值確定。所以，本建筑的設計流量應該考慮的是13層的最不利點處作用面積之后的流量。表45 民用建筑和工業廠房的系統設計基本參數火災危險等級噴水強度（L/）作用面積（m2）噴頭工作壓力（MPa）輕危險等級4160中危險等級I級6II級8嚴重危險級I級12260II級16注：系統最不利點處噴頭的工作壓力， 噴頭的布置在布置噴頭的時候,按照表44的規定進行的。本著所布置的噴頭的保護半徑[14，19，20]在地面上的投影，使地面不留空白點的原則，以及有利于均勻布水的位置的原則，和規范中所列出來的所有的規定進行布置。對于不同建筑危險等級，規范對噴頭的間距作了規定限值，但如果誤把此規定值當作布置應采用間距，不管被保護對象及建筑平面尺寸和構造要求如何，（中危險級）（輕危險級）間距布置，結果會出現噴頭貼梁、貼柱安裝，或者在不規則建筑平面上噴頭布置凌亂，配管縱橫交錯、雜亂無章等現象，影響建筑美觀及噴頭噴灑功能的發揮。，造成不少噴頭無法按要求布置在停車位上方；再如大、中型商場的設計由于商場規模、銷售物品種類等時常變化，功能劃區時常變動，噴頭應該結合建筑物的開間布局一塊塊布置，今后無論商場如何分隔，噴頭的布置都能滿足規范要求。根據規范和實際的結合，該建筑的噴頭布置見自動噴水滅火系統平面圖所示。噴頭按矩形布置，矩形的長邊長小于4m。 管徑的選擇自動噴水滅火系統中管道的管徑應按設計流量及流速設計計算確定。管道中的最大流速不宜超過5m/s，而對于某些配水支管，可以采用縮小管徑、增大沿程水頭損失以達到減壓的目的時，管中流速允許超過5m/s，但也不能超過10m/s。自動噴水滅火系統中管道的管徑也可根據作用面積內噴頭開放的個數來初步確定，如表46。在不同的噴水強度要求下，可調整噴頭的間距來滿足噴水強度的不同要求。表46 中危險級場所中配水支管、配水管控制的標準噴頭數管徑（mm）F25F32F40F50F65F80F100安裝噴頭個數（個）1348123264 水力計算公式1．噴頭流量計算 式中 ——噴頭流量，L/s；——噴頭流量特性系數；當的計量單位是mH2O時，K=；——噴頭工作壓力，mH2O。2．系統設計流量自動噴水滅火系統的設計流量按最不利點處的作用面積內噴頭同時噴水的總流量確定為： 式中 ——系統的設計流量，L/s；——最不利點處作用面積內各噴頭節點的流量，L/min；——最不利點處作用面積內的噴頭數。自動噴水滅火系統的設計流量的計算應注意以下幾點。（1）保證任意作用面積內的平均噴水強度不低于設計參數規定值。（2）最不利點處作用面積內的任意4支噴頭范圍內的平均噴水強度，輕危險級、中危險級不應低于基本設計參數規定值的85％。（3）當建筑物內設有多種類型的系統，或有不同危險等級的場所，系統的設計流量應按各類型系統及不同危險等級場所設計流量的最大值確定。3．管道水力計算選定自動噴水滅火系統中最不利作用面積（以F表示）的位置，在計算噴水量時，僅包括作用面積內的噴頭。對僅在走道內布置1排噴頭的情形，其水力計算無需按作用面積法進行。無論此管道上布置多少個噴頭，計算動作噴頭數每層最多按5個計算。作用面積法水力計算步驟：（1）選擇最不利計算管路，計算節點標號，確定最不利噴頭壓力（高層為10mH2O），計算該噴頭出水量：、噴頭1~2間管段流量，由計算噴頭1~2間的水頭損失。（2）以第一噴頭處所需壓力加噴頭1~2間的水頭損失，作為第二噴頭處所需的壓力，計算噴頭2的流量，噴頭1的流量加噴頭2的流量作為2~3間管段流量，依此類推，可計算所有噴頭流量、計算管段流量壓力。（3）當不同方向計算至同一點出現不同壓力時，按管系特性法求低壓管的設計流量。由某管系流量總輸出處（點）流量平方及該處（點）流量所應具有的水壓值，求該管特性系數，即 當該管在另一水壓作用下，即可由已知的管系數特性系數求此時的管系流量，即 （4）接出分支管處節點輸出流量為相連管段流量之和，依次類推，直到達到設計流量為止。4．管道水頭損失（1）局部水頭損失宜采用當量長度法計算，各種管件和閥門的當量長度見表47。表47 當量長度管件名稱管件直徑/mm25324050708010012515045176。彎頭90176。彎頭三通或四通蝶閥閘閥止回閥異徑接頭3225403250407050807010080125100150125200150注：① 過濾器當量長度的取值，由生產廠提供。② 當異徑接頭的出口直徑不變而入口直徑提高1級時，提高2級以上時。（2）沿程水頭損失 式中 ——沿程水頭損失，mH2O；——每米管道水頭損失（水力坡降），mH2O/m；——計算節點間距，m。由于自動噴水滅火系統的管道內的流速一般都比較大，因此，： 式中 ——每米管道水頭損失（水力坡降），mH2O/m；——平均流速，m/s；——管道的計算內徑，m。（3）管道總水頭損失管道的總水頭損失應為沿程損失與局部損失之和，簡化為下式： 式中 ——計算管段的水頭損失，mH2O；——管道比阻值，S2/L2，見表48；——計算管段長度，m；——計算管段流量，L/s。表48 管道比阻值管材管徑/mmA（Q以m3/s計）A（Q以L/s計）公稱管徑DN實際內徑d計算內徑d1鍍鋅剛管25324050708010012515043670093860445301108028931168無縫鋼管114140159219104129148207103128147206（4）報警閥壓力損失 式中 ——報警閥壓力損失，mH2O；——報警閥的阻力系數；DN100濕式報警閥，=，DN150濕式報警閥；——；——通過報警閥的流量，L/s。5．水泵揚程或系統入口的供水壓力 式中 ——水泵揚程或系統入口的供水壓力，mH2O；——最不利點處噴頭的工作壓力，mH2O，取值10mH2O；——最不利點處噴頭與消防水池最低水位或系統入口管水平中心線之間的高差，m；——系統管道水頭損失，包括報警閥和水流指示器的局部損失，水流指示器的局部水頭損失按報警閥取值，mH2O。6．減壓計算輕、中危險級系統中各配水管入口的壓力，應經水力計算確定。通過增加減壓設備限制配水管入口的壓力的方法，來限制配水管長度及其沿程水頭損失，達到均衡各層管段流量的目的。（1）當系統中設有減壓孔板時，應符合下列規定：① 應設置在直徑不小于50mm的水平直管段上，其前后管段的長度均不宜小于該管段直徑的5倍；② 孔口直徑不應小于設置管段直徑的30％，且不應小于20mm；③ 應采用木銹鋼板制作。（2）當系統中設有節流管時，應符合下列規定：① 節流管內水的平均流速不應大于20m/s；② 節流管的長度不宜小于1m；③ 節流管的直徑，宜按其上游管段直徑的1/2確定。節流管的水頭損失計算 式中 ——節流管的水頭損失，102MPa；——節流管局部阻力系數，；——節流管內水的平均流速，m/s；——節流管的計算內徑，m，取值應按節流管內徑減1mm確定；——節流管的長度，m。（3）當系統中設有減壓閥時，應設在報警閥組入口前，同時應符合下列規定。① 減壓閥前應設有過濾器；② 垂直安裝的減壓閥，水流方向宜向下；③ 當連接兩個及以上報警閥組時，應設置備用減壓閥。7．水箱設置高度 式中 ——水箱高度，m；——最不利點處噴頭的工作壓力，mH2O，取值5mH2O；——最不利點處噴頭標高，m；——從最不利點噴頭至水箱的水頭損失，包括報警閥和水流指示器的局部損失，水流指示器的局部水頭損失按報警閥取值，mH2O。 水力計算在13層的最不利點處劃定作用面積，作用面積為矩形，長邊平行于配水支管，短邊垂直于配水支管。根據表44中危險級作用面積一般取160m2。實際作用面積為=160m2,。作用面積的劃分見計算草圖41的虛線范圍。1．水泵供水水力計算[21，22，23]（1）計算思路參照計算草圖41從最不利點噴頭1開始，以開放噴水的噴頭處、管徑變更處、管道分枝連接處依次進行編號計算，直至噴淋水泵，逐段計算流量、水頭損失。逐點計算工作壓力，作用面積以后的管段流量不再增加。水泵供水時最不利點噴頭1的工作壓力為10mH2O。水力計算見表49。（2）報警閥的局部水頭損失《噴規》規定濕式報警閥、水流指示器的局部水頭損失值取2mH2O，雨淋閥取值7mH2O。根據式（48）可以看出，局部水頭損失與流量的平方成正比