水灭火工程课程设计某小型超市的消防设计解析.docx
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水灭火工程课程设计某小型超市的消防设计解析
某小型超市的消防设计
第一章消火栓系统设计
1.1消火栓及其附属设施
1.1.1室内、外消火栓的型号、数量与布置
室外消火栓系统的消防用水量：
20L/s。
室外采用高压、稳高压给水系统，管道的压力应保证用水总量达到最大且水枪在任何建筑物的最高处时，水枪的充实水柱仍不小于10m。
室外消火栓采用高压消防给水系统，其充实水柱垂直长度：
Ls=12.02m〉10m；保护半径：
Rf=120*0.9+12.02=120.02m。
室外消火栓的数量应按室外消防用水量计算决定。
每个室外消火栓的用水量应按10—15L/s计算，则需要设n=20/10=2个。
室外消火栓的布置应符合下列规定：
1室外消火栓的保护半径不应超过150m；
2室外消火栓应沿道路或建筑均匀布置，其间距不应超过120m；
3当道路宽度超过60m时，室外消火栓宜设置在道路两边，并宜靠近十字路口；
4室外消火栓距路边不宜超过2m，距建筑物外墙的最近距离不宜小于5m。
高层建筑的室外消火栓距建筑外墙的最近距离不宜大于40m；
5当建筑的室内消防给水系统不设水泵接合器时，在建筑的150m范围内的市政消火栓可计入室外消火栓的数量；
6当建筑的室内消防给水系统设有水泵接合器时，在建筑的40m范围内的市政消火栓可计入室外消火栓的数量。
室内消火栓系统的消防用水量：
15L/s，室内消火栓水枪充实水柱长度：
Ls=4.97m；保护半径：
Rf=25*0.9+4.97=27.47m。
除了高度不超过24m，且体积不超过5000立方米的库房外，其他工业和民用建筑室内消火栓的布置，应保证相邻两根竖管上的两支水枪的充实水柱长度同时到达室内任何部位。
室内只设一排消火栓，并且要求有两股水柱同时达到室内任何部位时，
消火栓间距：
S1=sqr（R^2-b^2）=22.78m；设4个消火栓，布置如J1
1.1.2消防水枪的型号、数量
选用DN65消火栓水枪口径19mm3个。
1.1.3消防水带的型号、数量
水龙带长度L=25m，充实水柱长度Hm=7m。
水带DN60帆布3个;直径65mm、长度120.0m的有衬里消防水带的参数，每支水枪的计算流量不应小于5L/s。
1.1.4室内、外消火栓管网系统
室外消防给水管网在建设初期或室内消火栓用水量不大于15L/s，可布置成枝状；
室外消火栓应采用地上式消火栓系统，布置如J2
1.2消火栓系统的设计计算
1.2.1室内、外消火栓系统的消防用水量的确定
根据该建筑物的性质、体积，通过查表《室内消火栓用水量》以及表《建筑消火栓给水系统的用水量》可以得到室内外消火栓系统的消防用水量。
由于该建筑是中危险等级Ⅰ级，查表《设计水量及基本设计数据》可以得到自动
喷水灭火系统的消防用水量
，取
。
（1）室内消火栓系统的消防用水量：
（2）室外消火栓系统的消防用水量：
（3）自动喷水灭火系统的消防用水量：
1.2.2水泵接合器的型号和数量、布置的确定
（1）水泵接合器的型号：
采用SQ型地上式水泵接合器
（2）水泵接合器的数量：
由公式
，其中，Q:
室内消防用水量；q：
每个水泵接合器供水量，一般取10~15L/s，在此取q=15L/s。
水泵接合器取为3个
（3）水泵接合器的布置要求：
消防水泵接合器应设在消防车易于接近、便于使用、不妨碍交通的明显地点。
消防水泵接合器四中40m范围内，应设有供消防车取水的消火栓或消防水池。
距建筑物外墙应有一定距离，一般不宜小于5m。
水泵接合器间距不宜小于20m，以保证停放消防车辆和满足消防车转弯半径的需要。
其设置位置见图。
1.2.3最不利点消火栓的确定以及室内消火栓给水管网系统的计算管路的确定
（1）最不利点消火栓的确定：
如图所示，I号竖管的节点1为最不利点。
（2）室内消火栓给水管网系统的计算管路：
由于消火栓栓口离地面的高度为1.1m，每条竖管的长度为
分段横管的长度为
，联结横管的长度为
消防栓给水管网的计算管路的长度为
1.2.4室内消火栓系统水枪喷嘴的设计压力与流量的计算以及最不利点消火栓栓口处所需水压的确定
（1）室内消火栓系统水枪喷嘴的流量：
查表《工厂、仓库和民用建筑室内消火栓用水量》得到
（2）室内消火栓系统水枪喷嘴的设计压力：
（3）最不利点消火栓栓口处所需水压：
1.2.5最不利管路的沿程阻力损失与局部阻力损失的计算及管网系统所需总压力
（1）进水管的管径：
（2）最不利管路的沿程阻力损失：
单位长度的水头损失：
最不利管路的沿程阻力损失：
（3）最不利管路的局部阻力损失：
管道局部水头损失可以按照沿程水头损失的百分数进行估算，对于独立的消火栓给水管网
（4）管网系统所需要的总压力：
1.2.6管网系统的型号、管径、管材、管长的确定
（1）进水管：
管径：
管材：
给水铸铁管
（2）水平干管：
管径：
管材：
给水铸铁管
管长：
（3）竖直干管：
管径：
管材：
给水铸铁管
管长：
（4）配水支管：
管径：
管材：
给水铸铁管
管长：
第二章自动喷水灭火系统的设计
2.1自动喷水灭火系统设备选型
2.1.1自动喷水灭火系统的系统类型：
自动喷水灭火系统的选型应根据设置场所的火灾特点或环境条件确定。
由于本设计为一商场，冬季环境温度不低于4℃，且夏天不高于70℃，因此可采用湿式喷水灭火系统。
2.1.2喷头的类型：
本设计选择标准玻璃球喷头，公称直径为15mm，喷头特性系数为K=80。
2.1.3自动喷水灭火系统喷头的公称动作温度和颜色
由表6.2《闭式喷头的公称动作温度和色标》选择，公称动作温度为68℃，工作液色标为红色。
2.1.4自动喷水灭火系统喷头的公称口径和接头螺纹
由K=80,查表6.1《喷头出水能力参数表》得：
出水口径：
12.7mm
公称直径：
15mm
螺纹尺寸：
15mm
2.2自动喷水灭火系统的布置
2.2.1自动喷水灭火系统设计的基本参数
（1）该商场的面积：
首层：
二层：
该商场的体积：
该商场的层高：
4.5m
（2）K流量系数K＝80
根据表7.9《同一根配水支管上喷头的间距及相邻配水支管的间距》
喷水强度为：
正方形布置的边长：
3.6m
一只喷头的最大保护面积：
12.5
2.2.2自动喷水灭火系统喷头的布置形式，如S1、S2
2.2.3自动喷水灭火系统的管网布置形式，如S3
根据建筑物实际情况，本设计选用中央末端型管网布置，供水系统为临时高压消防给水系统。
管网平面布置图和系统图见附图。
系统首层布置了125个喷头，二层布置了126个喷头。
系统设置消防水池、高位水箱、湿式报警阀、水流指示器、安全控制阀、末端试水装置、增压泵等装置。
2.3自动喷水灭火系统设计计算
2.3.1喷头计算
采用正方形布置，根据表7.9喷头间距为3.6m。
通过比较得出，最不利的喷头位置为二层最远处的1＃喷头，在1＃节点处平行于配水支管划定矩形作用面积，其长边长度为：
（据表《自动喷水灭火系统的设计水量及基本设计数据》查得A=160
）
每个喷头的保护面积为12.5
每根配水支管的动作喷头数取
取13个
每根配水支管上最多动作喷头数：
取5个
短边长度为160/15.2＝10.5m
喷头的排数为10.5/3.6＝2.9取3排，因此在最不利区域中的喷头数为15个
2.3.2最不利作用面积的设计流量、压力的计算
水力计算使用“矩形面积—逐点法”计算方法，根据书表17-16预选管径。
计算步骤和结果如表2-1，计算时参照图
表2-1自动喷水系统管道水力计算
节点
管段
特性
系数
K
节点
水压
H
/MPa
节点流量
q
/L/s
管段
流量
Q
/L/s
管径
d
/mm
流速
V
/m/s
单位长度
水头损失
i
/10-5MPa/m
管段
长度
L
/m
当量
长度
L’
/m
水头
损失
h
/MPa
计算公式
1
0.100
1.33
1-2
4.2
1.33
25
2.71
1000
3.6
0.6
0.042
Q1-2=q1,h1-2=i1-2（L1-2+L’1-2）
2
0.142
2.91
H2=H1+h1-2,q2=Q1-2+K
2-3
4.2
2.91
32
3.62
1282
3.6
1.8
0.069
Q2-3=q2,h2-3=i2-3（L2-3+L’2-3）
3
0.211
4.84
H3=H2+h2-3,q3=Q2-3+K
3-4
4.2
4.84
40
3.85
1076
3.6
1.8
0.058
Q3-4=q3,h3-4=i3-4（L3-4+L’3-4）
4
0.269
7.02
H4=H3+h3-4,q4=Q3-4+K
4-5
4.2
7.02
50
3.58
692
3.6
1.8
0.037
Q4-5=q4,h4-5=i4-5（L4-5+L’4-5）
5
0.306
9.34
H5=H4+h4-5,q5=Q4-5+K
5-6
4.2
9.34
50
4.76
1223
1
3.1
0.05
Q5-6=q5,h5-6=i5-6（L5-6+L’5-6）
6
0.356
9.34
H6=H5+h5-6,q5=Q5-6
6-7
4.2
9.34
50
4.76
1223
3.6
3.1
0.082
Q6-7=q6,h6-7=i6-7（L6-7+L’6-7）
7
0.438
19.70
H7=H6+h6-7,q7=Q6-7+Qa-7
a-7
10.36
Qa-7=ka-7
K’a-7=Q’a-7
7-8
19.70
80
3.92
446
3.6
3.1
0.030
Q7-8=q7,h7-8=i7-8（L7-8+L’7-8）
b-8
10.71
Qb-8=kb-8
K’b-8=Q’b-8
8
0.468
30.41
H8=H7+h7-8,q8=Q7-8+Qb-8
8-9
30.41
100
3.87
324
43.2
76.3
0.387
Q8-9=q8,h8-9=i8-9（L8-9+L’8-9）
水流指示器
0.020
湿式报警阀
0.020
9
0.895
30.41
H9=H8+h8-9+0.04,q8=Q8-9
0.895
2.3.3校核自动喷水灭火系统作用面积内的平均喷水强度
设计作用面积内的平均喷水强度为30.41×60/160=11.4L/（min.m2）>6L/（min.m2），满足规范要求。
第三章消防水池
根据《喷规》有关规定，消防水池应提供1h的消防用水量，其容积为：
第四章消防水箱
高位水箱应满足系统前10min的消防用水量，其容积为：
由于高位水箱的设置高度9.15m，不能满足最不利点的压力和流量要求，所以必须设增压泵。
第五章消防水泵
水泵的扬程为：
H=P0+
0.895+11.65×10-2=1.01MPa
水泵的设计流量为：
Q=30.41L/s
参考文献
［1］程远平、程庆迎.《水灭火工程》.中国矿业大学.2004年10月
［2］樊建军、梅胜等.《建筑给水排水及消防工程》.中国建筑工业出版社.2005
［3］华东建筑设计研究院.《民用建筑水灭火系统设计规程》
［4］中华人民共和国公安部.《自动喷水灭火系统设计规范》
水灭火工程课程设计
——某小型超市消防水灭火系统设计
班级：
消防工程04-2班
姓名：
岳言龙
学号：
01040354
指导老师：
程庆迎
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