目录设计要求 (1)1.选定消火栓、水带、水枪的型号 (1)2确定消火栓的水枪充实水柱、水枪设计流量和设计喷嘴压力 (1)3确定室内消火栓给水系统的消防用水量 (2)4计算消火栓保护半径并确定室内消火栓及消防竖管的布置间距 (2)5绘制室内消火栓给水系统管网平面布置图和轴测图 (3)6选择计算管路 (4)7计算最不利点消火栓口处所需的水压 (4)8消火栓系统管网管径 (4)9计算最不利管路的水头损失 (4)10选择消防水泵 (5)11确定水箱的容积和设置高度 (6)12确定水泵接合器的类型和数量 (7)13确定室外消火栓的类型和数量 (7)14确定室外消防给水管网管径 (7)15确定水池有效容积 (7)设计要求建筑物:乙类厂房(高:6m ,长: 67m ,宽: 50m )1.选定消火栓、水带、水枪的型号根据建筑物性质,本建筑选用带自救式消防水喉的室内消火栓箱,箱内配备SN65mm 的单出口出消火栓,直径为65mm的麻质水带(每盘水带长为20 m ),口径 16mm 的手提式直流水枪和口径25mm 的小口径消火栓,小口径消火栓配有直径为19mm 胶带(长40m )喷嘴口径为6mm 水喉。
2确定消火栓的水枪充实水柱、水枪设计流量和设计喷嘴压力(1)水枪充实水柱的确定水枪充实水柱的计算:S 1.414( H1H) 1.414(6 1) 7.07mk2表 2-1 不同类型建筑消火栓充实水柱建筑类型充实水柱 /m甲、乙类厂房、层数超过 6 层的公共建筑和层10.0数超过 4 层的厂房(仓库);高层厂房(仓库)、高架仓库和体积大于25000m 3的商店、体育馆、影剧院、会堂、展13.0览建筑、车站、码头、机场建筑等其他建筑7.0根据《建筑设计防火规范》规定,该工业厂房消火栓的水枪充实水柱不应小于10m。
确定水枪充实水柱为10m 。
(2)计算水枪喷嘴所需的压力:表 2-2系数α值充实水柱长度 /m水枪喷嘴口径 /mm1316192225713.313.212.812.212.1 1015.014.013.511.511.5 1318.516.915.813.814.6 1522.019.318.017.016.3 2049.135.029.526.019.5充实水柱长度为10m,水枪喷嘴口径为 16mm ,所以α取 14.0 水枪喷嘴压力:H p S k14.0 10 140KPa(3)确定每支水枪的设计流量表 2-3 水枪喷嘴流量系数β值喷嘴口1316 1922径/mmβ0.06460.0793 0.1577 0.2836喷嘴口径为 16mm , β 取 0.0793每支水枪计算流量:q pH p 0.0793 140 3.332L / s银据《建筑设计防火规范》砚定,该工业厂房每支枪的最小流量q min 不应小于 5L/s 。
确定每支水枪的设计流量q psmax{ q p , q min } 5L / s( 4)确定消火栓水枪喷嘴压力和充实水柱水枪设计喷嘴压力计算公式:q2 ps5 5H ps315.26 KPa0.0793相应水枪充实水柱:H ps315.26S k22.52m14(5)确定消火栓栓口压力2q 2 xh25 H xh H d H q H sk A d L d qxhH sk 0.004 20 52 33.93mH 2OB0.793所以消火栓栓口处所需水压为 33.93 mH2O 。
3 确定室内消火栓给水系统的消防用水量表 3-1 多层民用和工业建筑物的室内消火栓用水量高度 h 、层数、体积 V 或消火栓用水同时使用每支水枪 每根竖管 量水枪 最小流量最小流量建筑物名称座位数 n-1数量 /支-1-1/L s · /L s ·/L ·s 35 22.5 5 V ≤ 10000mh ≤ 24m310 2 5 10 V > 10000m厂房25 5 5 15 24m < h ≤ 50mH > 50m306515因该建筑为工业乙类厂房, h<24m , V=3650m 2<10000m 2 ,由上表可知,同时使用水枪个数为 2 支,因此:QN q ps 2 5 10L / s4 计算消火栓保护半径并确定室内消火栓及消防竖管的布置间距(1)计算室内消火栓的保护半径消火栓保护半径计算公式:R 0.8L d0.707S k0.8 20 22.52 0.707 31.92m(2)确定室内消火栓的布置间距单排消火栓两股水柱到达室内任何部位的间距S2R2 b231.9225 19.85m22(3)确定消防竖管的布置间距和根数根据室内消火栓的布置原则,结合工业厂房标准层平面图,确定消火栓竖管的根数为 1 根。
5绘制室内消火栓给水系统管网平面布置图和轴测图图 5-1 室内消火栓给水系统管网平面布置图图 5-2室内消火栓给水系统管网轴测图6 选择计算管路根据其室内消火栓给水系统管网轴测图,选择1-2-3 管段作为最不利计算管路。
7 计算最不利点消火栓口处所需的水压H xh H d H q H sk A d L d q2 q 2 xh 25 xhH sk 0.004 20 52 33.93mH 2OB0.7938 消火栓系统管网管径由表可知,每根消防竖管所通过的最小流量为5L/s ,消火栓系统总用水量为 10L/s 。
消火栓系统标准管径的直径有15mm 、20mm 、25mm 、32mm 、50mm 、70mm 、80mm 、100mm 、125mm 、 150mm 。
室内消火栓管网管径计算公式:q π Dv2d根据上式得消防竖管管径:4Qvd4 0.0050.0504m 50.4mm3.14 2.5室内消防管道应根据系统设计流量,流速和压力等计算确定,但竖管不应小于DN100。
取标准管径 d=100mmd40.010.0713m 71.3mm3.14 2.5取标准管径 d=100mm9 计算最不利管路的水头损失(1) 管道沿程水头损失计算公式:h w1 ALQ 2式中: Σ hw1 ——沿程水头损失,Pa ;L ——计算管段长度, m ; Q ——计算管段流量, L/s ; A ——管道比阻值,见表9-1。
表 9-1管道比阻值管径253240507080100125150200 /mmA4367.0938.445.3110.828.9311.68 2.6740.86230.33950.09029 6管段选的是100mm 管径。
根据式 9-1 管道沿程水头损失:h ALQ2 2.674 19.8519.8527961.84Paw1102(2)管道局部水头损失:当消火栓为独立消火栓时,局部水头损失是沿程水头损失的0.1 倍;当消火栓用于生活时,局部水头损失是沿程水头损失的 0.15 倍;当消火栓用于生产和生活时,局部水头损失是沿程水头损失的 0.2 倍。
由于该设计的消火栓均为独立消火栓因此其局部阻力:h w2h w10.2 7961.84 0.21592.37Pa 。
(3)总水头损失:h w h w1h w 27961.84 1592.37 9554.2Pa9.554kPa10选择消防水泵(1)消防水泵的流量Q N q ps 2 5 10L / s(2)消防水泵的扬程室内消火栓给水系统所需总压力计算公式:H H xh h w H式中: H ——建筑物室内消火栓给水系统所需的总水压,kPa;H ——最不利点消火栓与消防水泵泵轴或进水管起点间的静水压,kPa;Hxh——计算管段流量,L/s;最不利点消火栓栓口处所需的水压,KPa;Σhw——计算最不利管路的水头损失 , KPa。
根据上式室内消火栓给水系统所需总压力:H H xh h w H 339.3 9.554 9.8 6407.654kPa水泵扬程:h 407.6542O4.02mH 101.325(3)选择消防水泵。
根据表 10-1,消防水量为 10L/s;压力为 407.654KPa 时,选择 2 台 XBD4.6/10-75W 型水泵,其中1 台备用。
表 10.1 消防泵型号必需汽蚀余型号流量 Q压力 P转速 n效率η功率 N量-1/MPa/r min·/%/KW(NPSH)r /L ·s/mXBD1.8/5-50W50.18145065 2.2 3.2XBD2.7/5-50W50.271450653 3.2XBD3.6/5-50W50.361450654 3.2XBD4.5/5-50W50.45145065 5.5 3.2XBD5.4/5-50W50.54145065 5.5 3.2XBD6.3/5-50W50.631450657.5 3.2XBD7.2/5-50W50.721450657.5 3.2XBD8.1/5-50W50.811450657.5 3.2XBD2.3/10-75W10023145068 5.5 3.0XBD3.4/10-75W100.341450687.5 3.0XBD4.6/10-75W100.4614506811 3.0XBD5.5/10-75W100.5514506811 3.0XBD6.9/10-75W100.6914506815 3.0XBD8.0/10-75W100.8014506815 3.0XBD9.2/10-75W100.9214506818.5 3.0XBD10.3/10-75W10 1.0314506818.5 3.0XBD2.9/20-100W200.2914507211 3.5XBD4.3/20-100W200.4314507215 3.5XBD5.8/20-100W200.5814507222 3.5XBD7.2/20-100W200.7214507230 3.5XBD8.6/20-100W200.8614507230 3.5XBD10.1/20-100W20 1.0114507237 3.5XBD11.5/20-100W20 1.1514507245 3.5XBD13.0/20-100W20 1.3014507245 3.5XBD4.2/25-125W250.4214507322 3.511确定水箱的容积和设置高度(1)水箱的容积水箱的有效容积V Q S t高位水箱供水时间为10min ,则有效容积:V Q f t 10 10 606m3消防储备水容积V f0.06Q f T x0.06 10 106m3(2)水箱设置高度xgx h w Hxh式中:Σ hw ——计算最不利管路的水头损失,KPaHxh ——最不利点消火栓栓口处所需的水压,KPa。
根据公式得:H xh h w3393009554.2 x135.59mg1000 9.8将消防水箱设置在距房顶 59m 以上的高度显然不符合厂房实际设计,因此将消防水箱放置在厂房房顶,通过水泵加压来实现设计要求。