【導(dǎo)讀】容易忽略的環(huán)節(jié)，一旦發(fā)生火災(zāi)，輕則造成財產(chǎn)損失，重則造成重大傷亡事故。設(shè)計消防方案時要通過科學(xué)的分析與計算，從而可以從源頭上避免一些事故的發(fā)生，這也是符合本質(zhì)安全的原理，保證生產(chǎn)順利進(jìn)行。特此感謝所有支持和幫助我們這次設(shè)計的所有人員。由于本人水平有限，設(shè)計中難免有錯誤之處，懇請大家批評指正。

　　

【正文】 m/s； SK 為流速系數(shù)， m/l； PQ 為流量， L/s。 表 48 流速系數(shù)表 kc （單位： m/L） 管材 管徑 /mm 15 20 25 32 40 50 70 80 100 125 150 200 250 鋼管鑄鐵管流速系數(shù) 15 83 0.8 3 4 15 75 3 — — — — — — — — — — 27 81 66 1 21 該教學(xué)樓的流速系數(shù)根據(jù)表 5 可得，管材為鋼管，管徑為 100ｍｍ所以流速系數(shù)為 ，管材的流量為 11L/S,管道流速 PV =? 11=5m/s，滿足一般工程設(shè)計的管道水流速要求。 管道水頭損失計算 管道的水頭損失主要包括三個部分：沿程水頭損失、局部水頭損失和報警閥水頭損失。 沿程水頭損失對于給水鋼管按下列公式計算： ? , 南華大學(xué)環(huán)境保護(hù)與安全工程學(xué)院建筑消防課程設(shè)計 第 26 頁 共 34 頁 其中， V 為管道平均水流速度， m/s； d為管道計算內(nèi)徑， m。 局部水頭損失可采用當(dāng)量長度法計算或局部水頭損失取沿程損失值的 20%計算。 對于本教學(xué)樓，它的沿程水頭損失對于給水鋼管 i= = 局部水頭損失取沿程損失的 20%計算，為 。 管道的局部水頭損失，采用當(dāng)量長度法計算（參照表）。計算公式如下： 管道比阻值如下表： 表 48 管道 比阻值 管材 管徑 /mm A （ Q 以 m3/s計） A （ Q 以 L/s計） 公稱管徑 DN 實際內(nèi)徑 d 計算內(nèi)徑 d1 鍍 鋅 剛 管 25 32 40 50 70 80 100 125 150 436700 93860 44530 11080 2893 1168 3 5 無 縫 鋼 管 114 140 159 219 104 129 148 207 103 128 147 206 1 5 17 )( 39。LLih ???南華大學(xué)環(huán)境保護(hù)與安全工程學(xué)院建筑消防課程設(shè)計 第 27 頁 共 34 頁 表 410 當(dāng)量長度 管件名稱 管件直徑 /mm 25 32 40 50 70 80 100 125 150 45176。彎頭 90176。彎頭 三通或四通 蝶閥 閘閥 止回閥 異徑接頭 32 25 40 32 50 40 70 50 80 70 100 80 125 100 150 125 200 150 系統(tǒng)入口處所需壓力 ZPhH ???? 0 式中： H—— 系統(tǒng)入口處所需壓力， MPa ∑ h— 管道沿程和局部的水頭損失的累計值（ MPa），濕式報警閥、水流指示器取值 ，雨淋閥取值 ； P0—— 最不利點處噴頭的工作壓力， MPa； Z—— 最不利點處噴頭與消防水池的最低水位或系統(tǒng)入口管水平中線之間的高程差，當(dāng)系統(tǒng)入口管或消防水池最低水位高于最不利點處噴頭時， Z 應(yīng)取負(fù)值， MPa。 該 教 學(xué) 樓 的 管 道 系 統(tǒng) 入 口 處 所 需 壓 力 為南華大學(xué)環(huán)境保護(hù)與安全工程學(xué)院建筑消防課程設(shè)計 第 28 頁 共 34 頁 Z??? 0ph =++++2=。 濕式自動噴水滅火系統(tǒng)計算 在上面的內(nèi)容中，基本上包括了系統(tǒng)設(shè)計計算各個方面的數(shù)據(jù)，在設(shè)計各種危險等級的建、構(gòu)筑物的濕式自動噴水滅火系統(tǒng)時，其 設(shè)計噴水強度，設(shè)計作用面積和噴頭工作壓力應(yīng)符合表 7所示： 表 411 系統(tǒng)設(shè)計基本參數(shù) 火災(zāi)危險等級 噴水強度 （ L/min? m2） 作用面積 （ m2） 噴頭工作壓力 （ MPa） 輕危險級 4 160 中危險級 Ⅰ級 6 Ⅱ級 8 嚴(yán)重危險級 Ⅰ級 12 260 Ⅱ級 16 注：系統(tǒng)最不利點處噴頭的工作壓力，不應(yīng)低于 。 在濕式自動噴水滅火系統(tǒng)中，設(shè)計噴水強度為 4L/min? m2，作用面積為 160 m2，噴頭最大工作壓力為最不利點的工作壓力，為 。滿足條件。 沿程計算原理介紹 沿程計算法計算原理圖如下： ： 南華大學(xué)環(huán)境保護(hù)與安全工程學(xué)院建筑消防課程設(shè)計 第 29 頁 共 34 頁 圖 44 計算原理圖 ⑴ 用噴頭流量系數(shù)法求支管上各噴頭的流量，噴頭的 K 值由表 48 確定后，便可由噴頭處壓力確定其流量?，F(xiàn)在以圖 44為例說明計算過程。 管道的局部水頭損失，采用當(dāng)量長度法計算（參照表）。計算公式如下： H=i (L+L/) 1. 支管Ⅰ盡端的噴頭 1為整個系統(tǒng)的最不利點，在規(guī)定的最小工作壓力 H1的作用下，噴頭 1的流量為： 11 10 HKq ??? =80? ? =公式中： Q噴頭出水量 K噴頭流量特性系數(shù)，其數(shù)值為 80 2. 噴頭 2的流量為： H12 = i (L+L/)= = Mpa 22/12112 10)]h(10[q HKHK ??????? ?==80 (10 )1/2= L/min 式中 h1~2為各自管段的水頭損失。 3. 節(jié)點 7處的流量和水壓為： Q7=q2+q1=+= L/min H7=H1+H2=+=.11785 Mpa。 4. 同樣，若以支管Ⅱ上的噴頭 為系統(tǒng)最不利點， Ha 為規(guī)定的噴頭最小工作壓力，可以對支管Ⅱ進(jìn)行計算，得到假設(shè)值 H6’ 和 Q’ D6。 南華大學(xué)環(huán)境保護(hù)與安全工程學(xué)院建筑消防課程設(shè)計 第 30 頁 共 34 頁 自動噴水滅火系統(tǒng)及其有關(guān)計算 設(shè)計基本數(shù)據(jù) 根據(jù)本建筑的功能及使用性質(zhì)，火災(zāi) 危險等級按輕度危險級設(shè)計，其自動噴水滅火系統(tǒng)技術(shù)數(shù)據(jù)見表 45 表 45 自動噴水滅火系統(tǒng)的技術(shù)數(shù)據(jù) 作用面積（ 2m ） 設(shè)計噴水強度[ )/(min 2mL ? ] 噴頭工作壓力 （ Mpa） 噴頭流量系數(shù) 延長時間（ h） 160 80 1 噴頭的布置 一般規(guī)定： 噴頭布置在頂板易于接觸到火災(zāi)熱氣流并有利于均勻布水的位置。布置間距在保護(hù)的區(qū)域內(nèi)任何部位發(fā)生火災(zāi)都能得到一定強度的水量。噴頭的布置成長方形采用直立型的噴頭。 布置間距： RDS 222 ?? SD≤ A。 由圖 3可知，噴頭的水平間距 S=，噴頭的垂直間距 D=，所以 R=，取表中 R=，危險等級為輕危險級， 查表可得： R= S= D=。 又由于本建筑長為 ，寬為 ，且噴頭呈長方形布置，因此，每層的噴頭布置如 46圖： 南華大學(xué)環(huán)境保護(hù)與安全工程學(xué)院建筑消防課程設(shè)計 第 31 頁 共 34 頁 圖 46 噴 頭布置圖（ 14層） 根據(jù)噴頭布置圖，并給每個節(jié)點編號，上圖 412。 表 612 水力計算 前編號 流量（ l/s) 管徑（ DN） 流速（ m/s） 管長（ m） 流量系數(shù) 水損（ Mpa） 前壓 （ Mpa） 后壓 （ Mpa） 1 25 80 2 25 80 3 32 80 4 50 80 5 50 80 6 70 80 南華大學(xué)環(huán)境保護(hù)與安全工程學(xué)院建筑消防課程設(shè)計 第 32 頁 共 34 頁 7 70 80 8 80 80 9 80 80 10 100 80 從表 612 得出，系統(tǒng)計算流量 Q=，系統(tǒng)作用面積為 2m ，系統(tǒng)平均噴水強度為 ? m24 L/min? m2，滿足輕危險級建筑物防火要求。 。 消防水泵和消防水池的計算和選擇 根據(jù)表 42得管道總水頭損失為 ，最不利點噴頭流出壓力為，沿程水頭損失為 ,局部水頭損失取沿程損失值的 20%，為 Mpa. 消防水泵的揚程為： 0 39。bH H Z h? ? ??=10+++= 式中： ?pbH 供水管或消防泵處的壓力， 02mH ； ?pH 最高最遠(yuǎn)噴頭的工作水頭， 02mH ； ?pjH 最高最遠(yuǎn)噴頭與供水管或消防泵中心之間的幾何高差，02mH ； ??ph 自動噴水滅火系統(tǒng)的沿程損失和局部損失之和， 02mH ； ?kpH 控制信號閥 (閥門直徑選 100mm)的壓力損失， 02mH 。 （ 1）水泵的選型 滿足最不利點消火栓 出口壓力要求的水泵最小揚程： 0 39。bH H Z h? ? ??=10+++= mH2O 消防水泵揚程：Ｈ =~ mH2O 根據(jù)Ｑ＝ ，Ｈ =~ mH2O 選擇消火栓泵 2 臺（ 1 用 1 備），南華大學(xué)環(huán)境保護(hù)與安全工程學(xué)院建筑消防課程設(shè)計 第 33 頁 共 34 頁 型號： XBD40120TB，其參數(shù)為：流量 Q=35L/s，揚程 H泵 =75m。配帶電機型號為 Y2280M2。 （ 2） 噴頭平均噴水強度校核 在作用面積內(nèi)取最不利 4 個 噴頭圍合范圍內(nèi)的平均噴水強度與規(guī)范規(guī)定的噴水強度作比較，能否滿足規(guī)定要求。 1 2 3 4 14 4 1 . 3 36 0 6 0 6 0 8 . 64 ( 3 . 3 3 ) 4 ( 3 . 3 3 ) 4 ( 3 . 3 3 )p q q q q qW ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?（ L/min m2） 本系統(tǒng)按中危險級設(shè)計，設(shè)計噴水強度為： 4L/min m2； 平均噴水強度 ? L/min m2設(shè)計噴水強度 4L/min m2，符合規(guī)范要求。 （ 3）水泵接合器數(shù)量 水泵結(jié)合器數(shù)量： Ｎ＝Ｑ／（ 10～ 15）＝ 28／（ 10～ 15）＝ 2 個 （ 4）消防水池 《高規(guī)》規(guī)定：消防水池有效容積要滿足火災(zāi)延續(xù)時間內(nèi) 50min 的 水泵供水量，可得其體積 v 消防水池 = x 50 x60=84390L =。采用 7m 6m。 后 記 通過這次課程設(shè)計使我對所學(xué)的課程有了更深的理解，鞏固了書本上的知識，也使我懂得了一些設(shè)計的東西，也增加了自己的實踐能力，為以后的畢業(yè)設(shè)計積累了不少經(jīng)驗， 而且通過這次設(shè)計培養(yǎng)了我的獨立思考，查找文獻(xiàn)知識，獨立動手的能力，同時使我在各方能力上都有了 相應(yīng)的提高。也使我認(rèn)識到建筑消防技術(shù)的重要性，它對保護(hù)人民的生命和財產(chǎn)具有重要影響，為我以后的工作打下了實踐的 基礎(chǔ)。 但此次設(shè)計也使我感到自己專業(yè)知識的匱乏，計算能力的不足，閱讀面的狹南華大學(xué)環(huán)境保護(hù)與安全工程學(xué)院建筑消防課程設(shè)計 第 34 頁 共 34 頁 窄，實踐經(jīng)驗的不足，因此，以后自己應(yīng)多充實自己，盡力彌補自己的不足之處。 最后感謝在設(shè)計過程中老師的指導(dǎo)和同學(xué)的幫助。 主要參考書 《建筑消防技術(shù)》，科學(xué) 出版社 ， 2020 年； 《建筑設(shè)計防火規(guī)范》（ GB500162020）； 《 建筑防火設(shè)計手冊 》， 北京：中國建筑工業(yè)出版社， 1998； 《 建筑滅火設(shè)計手冊 》， 北京：中國建筑工業(yè)出版社， 1999； 《建筑消防系統(tǒng)》，北京：中國建筑工業(yè)出版社， 1997； 《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》（ GB5004595）； 《二氧化碳滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》（ GB5019393）； 《低倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》（ GB5015192）； 《高倍數(shù)、中倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》（ GB5019693）； 南華大學(xué)環(huán)境保護(hù)與安全工程學(xué)院建筑消防課程設(shè)計 第 35 頁 共 34 頁 《火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī) 范》（ GB5011698）。