【導(dǎo)讀】度和規(guī)模都飛速增長。但是，高層建筑素有“災(zāi)害放大器”之稱，其建筑。高度越高，煙囪效應(yīng)也就越大，一旦發(fā)生火災(zāi)，造成的危害將十分嚴(yán)重，例如2020年央視大火，損失億。高層建筑因其自身的特點(diǎn)，以及城市。消防登高救援裝備的限制，消防安全重在自救。自動噴水滅火系統(tǒng)具有安全可靠、實(shí)用、相對用水量小，控火成功。世界范圍內(nèi)使用最廣泛的固定式水滅火系統(tǒng)。本設(shè)計(jì)論文主要對洛陽某醫(yī)院高層建筑進(jìn)行自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)。預(yù)作用自動噴水滅火系統(tǒng)....

　　

【正文】 150 360 6 噴頭（吊頂型噴頭除外）濺水盤與吊頂，樓板，屋面板距離，不宜小于 ，并不宜大于 15cm，當(dāng)樓板，屋面板為耐火極限等于或大于 小時(shí)的非燃燒體時(shí) ， 其距離不宜大于 30cm。 距離板面太近則噴灑易受影響 ，太遠(yuǎn)則傳熱較慢，使噴頭感溫元件的開啟受影響。 7 噴頭濺水盤布置在梁側(cè)附近時(shí)，噴頭與梁邊的距離應(yīng)不影響噴灑面積原則確定。 8 在門窗洞口處設(shè)置噴頭時(shí)，噴頭距洞口上表面的距離不應(yīng)大于 15cm；距墻面的距離宜為 ～ 15cm。 綜上所述噴頭布置原則，本工程設(shè)計(jì)布置噴頭總計(jì) 3307 個(gè)。噴頭主要類型有直徑 20mm 快速響應(yīng)邊墻型噴頭 ZSTB20/68，主要用于病房 ； 直徑15mm快速 響應(yīng)吊頂型噴頭 ZST15/68， 用于病房，走道及辦公室 ； 直徑 15mm快速響應(yīng)隱蔽型噴頭 ZSTD15/68， 用于 ICU， 中心供應(yīng) ， 手術(shù)室潔 凈走廊及無菌房間 ； 直徑 15mm 直立型型噴頭 ZST15/68， 安裝于地下室及技術(shù)層。詳細(xì)布置見設(shè)計(jì)平面圖（附錄 二 ~六 ）。 24 報(bào)警閥組的布置 報(bào)警閥組由濕式報(bào)警閥，延遲器，水力警鈴，壓力開關(guān)，濕式啟閉狀態(tài)的控制閥，試水裝置，放水裝置，放水試驗(yàn)閥和壓力表等組成。 控制閥一般選用主要用于閘閥，平時(shí)應(yīng)全開， 應(yīng)用環(huán)形軟鎖將手輪鎖死在開啟位置，并應(yīng)有開關(guān)方向標(biāo)記，安裝在報(bào)警閥前。 濕式報(bào)警閥主要用于濕式自動噴水滅火系統(tǒng)，安裝在立管上。其作用是：接通或切斷水源；輸送報(bào)警信號啟動水力警鈴報(bào)警；防止水倒回到供水水源。濕式報(bào)警閥蕊前后水平壓力平時(shí)相等，水通過導(dǎo)向桿中的壓力平衡小孔，保持閥板前后水壓平衡。由于閥蕊的自重和閥蕊前后所受水的總壓力不同，閥蕊處于關(guān)閉狀態(tài)。閥蕊上面的總壓力大于閥蕊下面的總壓力。發(fā)生火災(zāi)時(shí)，閉式噴頭噴水，由于水壓平衡，小孔來不及補(bǔ)水，同時(shí)水沿著報(bào)警閥的環(huán)形槽進(jìn)入延遲器，壓力繼電器及水力警鈴等設(shè)施發(fā) 出火警信號并啟動消防水泵等設(shè)施。水力警鈴主要用于濕式自動噴水滅火系統(tǒng)，安裝在濕式報(bào)警閥附近。當(dāng)報(bào)警閥打開時(shí)，水流將沖動葉輪，旋轉(zhuǎn)鈴錘，打鈴報(bào)警。報(bào)警閥有 直徑 50mm、 65mm、 80mm、 125mm、 150mm、 200mm等 8 種規(guī)格 [10]。 1．自動噴水滅火系統(tǒng)應(yīng)設(shè)報(bào)警閥組。保護(hù)室內(nèi)鋼屋架等建筑構(gòu)件的閉式系統(tǒng)，應(yīng)設(shè)獨(dú)立的報(bào)警閥組。 2．報(bào)警閥組宜設(shè)在安全及易于操作的地點(diǎn)，報(bào)警閥距地面的高度宜為。安裝報(bào)警閥的部位應(yīng)設(shè)有排水設(shè)施。 3．連接報(bào)警閥進(jìn)出口的控制閥，宜采用信號閥。當(dāng)不采用信號閥時(shí)，控制閥應(yīng)設(shè) 鎖定閥位的鎖具。 4．水力警鈴的工作壓力不應(yīng)小于 ，并應(yīng)符合下列規(guī)定： （ 1）應(yīng)設(shè)在有人值班的地點(diǎn)附近； （ 2）與報(bào)警閥連接的管道，其管徑應(yīng)為 20mm，總長不宜大于 20m。 5．一個(gè)報(bào)警閥組控制的噴頭數(shù)應(yīng)符合下列規(guī)定： （ 1）濕式系統(tǒng)、預(yù)作用系統(tǒng)不宜超過 800 只；干式系統(tǒng)不宜超過 500只 ； （ 2）當(dāng)配水支管同時(shí)安裝保護(hù)吊頂下方和上方空間的噴頭時(shí)，應(yīng)將數(shù)量較多一側(cè)的噴頭計(jì)入報(bào)警閥組控制的噴頭總數(shù)。 6．每個(gè)報(bào)警閥組供水的最高與最低位置噴頭 ， 其高程差不宜大于 50m。 25 本設(shè)計(jì)共分六個(gè)供水分區(qū)，濕式報(bào) 警閥組共計(jì) 6 個(gè)。每組報(bào)警閥所控制的噴頭數(shù)量均不超過 800 只。詳細(xì)布置見設(shè)計(jì)系統(tǒng)圖（附錄 一 ） 。 水流指示器的布置 1 除報(bào)警閥組控制的噴頭只保護(hù)不超過防火分區(qū)面積的同層場所外，每個(gè)防火分區(qū)、每個(gè)樓層均應(yīng)設(shè)水流指示器。 2 倉庫內(nèi)頂板下噴頭與貨架內(nèi)噴頭應(yīng)分別設(shè)置水流指示器。 3 當(dāng)水流指示器入口前設(shè)置控制閥時(shí)，應(yīng)采用信號閥。 消防水箱 采用臨時(shí)高壓給水系統(tǒng)的自動噴水系統(tǒng)，應(yīng)設(shè)置高位消防水箱。高位消防水箱的消防儲水量應(yīng)按 10min 室內(nèi)消防用水量計(jì)算 ， 但不可超過 18 3m（嚴(yán)重危險(xiǎn)級除外）。并聯(lián)給水方式的分區(qū)消防水箱容量應(yīng)與高位消防水箱相同 [11]。 高位消防水箱的設(shè)置高度應(yīng)保證最不利點(diǎn)噴頭靜水壓力 。 最不利點(diǎn)噴頭靜水壓力不應(yīng)低于 。當(dāng)高位消防水箱不能滿足靜壓要求時(shí)，應(yīng)設(shè)增壓穩(wěn)壓設(shè)施。 消防水箱的出水管應(yīng)設(shè)置止回閥，并與報(bào)警閥入口前管道連接。在輕危險(xiǎn)級、中危險(xiǎn)級建筑出水管管徑不應(yīng)小于 80mm，嚴(yán)重危險(xiǎn)級建筑和倉庫危險(xiǎn)級出水管管徑不應(yīng)小于 100mm。本設(shè)計(jì)采用直徑為 150mm 的出水管。 水泵 閉式系統(tǒng)應(yīng)設(shè)獨(dú)立的供水泵，并應(yīng)按一運(yùn)一備或 二運(yùn)一備的比例設(shè)置備用消防水泵。系統(tǒng)供水泵應(yīng)采用自灌式吸水方式，每組消防水泵的吸水管不應(yīng)少于兩條，當(dāng)其中一條損壞或檢修時(shí)，其余吸水管仍能通過全部水量。 報(bào)警閥入口前設(shè)置環(huán)狀管道的系統(tǒng)，每組水泵應(yīng)設(shè)不少于兩條的出水管與環(huán)狀網(wǎng)連接。吸水管應(yīng)設(shè)控制閥，出水管應(yīng)設(shè)控制閥、止回閥、壓力表與直徑不小于 65mm 的試水閥。 本設(shè)計(jì)采用 一運(yùn)一備 的形式設(shè)置消防水泵，詳見設(shè)計(jì)系統(tǒng)圖（附錄一）。 水泵接合器 自動噴水滅火系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置水泵接合器，其數(shù)量應(yīng)按室內(nèi)消防用水量經(jīng)計(jì)算確定，每個(gè)水泵接合器的流量應(yīng)按 10~15L/s 計(jì) 算。 26 當(dāng)水泵接合器的供水能力不能滿足最不利點(diǎn)處作用面積的流量和壓力要求時(shí)，應(yīng)在當(dāng)?shù)叵儡嚬┧芰咏鼧O限的部位，設(shè)置接力供水設(shè)施。接力供水設(shè)施由接力水箱和固定的電力泵或柴油機(jī)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(yīng)設(shè)在便于同消防車連接的地方，其周圍 15~40m 內(nèi)應(yīng)設(shè)消火栓或消防水池。 按照設(shè)計(jì)要求，本設(shè)計(jì)設(shè)兩個(gè)水泵接合器，詳見設(shè)計(jì)系統(tǒng)圖（附錄一） 。 延遲器 延遲器是一個(gè)罐式容器，用于濕式噴水滅火系統(tǒng)，安裝在濕式報(bào)警閥和水力警鈴，水 力繼電器之間，以防止?jié)袷綀?bào)警閥因水壓 不穩(wěn)定所引起的誤動作而造成誤報(bào)。報(bào)警閥開啟后，水流需經(jīng) 30s 左右充滿延遲器后方可沖打水力警鈴。壓力開關(guān)當(dāng)安裝在延遲器上部時(shí)，可將水流的變化轉(zhuǎn)化成電信號，以實(shí)現(xiàn)電動警鈴報(bào)警，控制接觸器，啟動系統(tǒng)消防水泵等裝置氣壓保持器主要用于干式噴水滅火系統(tǒng)，其主要在于補(bǔ)償系統(tǒng)管網(wǎng)微小泄漏，使系統(tǒng)始終保持安全壓力，避免引起干式報(bào)警閥誤動作。 水流指示器、末端試水裝置 水流指示器用于濕式噴水滅火系統(tǒng)，其作用在于火災(zāi)時(shí)噴頭開啟噴水或者管道發(fā)生泄漏或意外損壞，有水流過裝有水流指示器的管道時(shí)，水流指示器即發(fā)出區(qū)域水流信號 ，起輔助電動報(bào)警作用。 末端試水裝置是安裝于濕式，干式，預(yù)作用，循環(huán)，閉式泡沫噴淋的各分區(qū)的最不利處及雨淋系統(tǒng)傳動探測管網(wǎng)的最不利處，由壓力表，控制閥，標(biāo)準(zhǔn)流量孔板（或開式噴頭）等管道附件組成，主要用于系統(tǒng)的日常測試和維護(hù)。末端試水裝置應(yīng)由試水閥，壓力表以及試水接頭組成，試水接頭出水口的流量系數(shù)，應(yīng)等同于同樓層或防火分區(qū)內(nèi)的最小流量系數(shù)噴頭。末端試水裝置的出水，應(yīng)采取孔口出流的方式排入排水管道。 末段試水裝置的技術(shù)參數(shù)。末端試水裝置的額定工作壓力為 。公稱直徑為 10mm， 15mm， 20mm，相應(yīng)的 流量系數(shù)為 57， 80， 115 與灑水噴頭對應(yīng)相等。流量計(jì)算與噴頭的相同。 水力計(jì)算 水力計(jì)算公式 1， 噴頭流量計(jì)算 ： 27 q=K H （ 31） 式中 q——噴頭流量， L/s； K——噴頭流量特性系數(shù)；當(dāng) H 的計(jì)量單位是 2mHO 時(shí)，K=； H ——噴頭工作壓力， mH2O。 2， 系統(tǒng)設(shè)計(jì)流量 ： 自動噴水滅火系統(tǒng)的設(shè)計(jì)流量按最不利點(diǎn)處的作用面積內(nèi)噴頭同時(shí)噴水的總流量確 定為： nsii=11Q = q60? （ 32） 式中 sQ——系統(tǒng)的設(shè)計(jì)流量， L/s； iq ——最不利點(diǎn)處作用面積內(nèi)各噴頭節(jié)點(diǎn)的流量， L/min； n——最不利點(diǎn)處作用面積內(nèi)的噴頭數(shù)。 自動噴水滅火系統(tǒng)的設(shè)計(jì)流量的計(jì)算應(yīng)注意以下幾點(diǎn) [12]： （ 1）保證任意作用面積內(nèi)的平均噴水強(qiáng)度不低于設(shè)計(jì)參數(shù)規(guī)定值。 （ 2）最不利點(diǎn)處作用面積內(nèi)的任意 4 支噴頭范圍 內(nèi)的平均噴水強(qiáng)度，輕危險(xiǎn)級、中危險(xiǎn)級不應(yīng)低于基本設(shè)計(jì)參數(shù)規(guī)定值的 85％。 （ 3）當(dāng)建筑物內(nèi)設(shè)有多種類型的系統(tǒng)，或有不同危險(xiǎn)等級的場所，系統(tǒng)的設(shè)計(jì)流量應(yīng)按各類型系統(tǒng)及不同危險(xiǎn)等級場所設(shè)計(jì)流量的最大值確定。 3， 管道水力計(jì)算 ： 選定自動噴水滅火系統(tǒng)中最不利作用面積（以 F 表示）的位置，在計(jì)算噴水量時(shí)，僅包括作用面積內(nèi)的噴頭。 對僅在走道內(nèi)布置 1 排噴頭的情形，其水力計(jì)算無需按作用面積法進(jìn)行。無論此管道上布置多少個(gè)噴頭，計(jì)算動作噴頭數(shù)每層最多按 5 個(gè)計(jì)算。 作用面積的形狀是根據(jù)最不利作用面積的形狀來確定的，依據(jù)是 《 噴規(guī) 》 條的規(guī)定：水力計(jì)算選定的最不利作用面積宜為矩形，其長邊應(yīng)平行于配水支管，且不宜小于作用面積平方根的 倍。標(biāo)準(zhǔn)噴頭的最大保護(hù)面積的長寬在 《 噴規(guī) 》 條規(guī)定如下 [4]： 長邊計(jì)算公式 33： 28 minL = A （ 33） 短邊計(jì)算公式 34： AB=L （ 34） 式中： A—— 最不利作用面積， 2m ； minL —— 作用面積長邊最小長度， m； B—— 最不利作用面積短邊邊長， m。 L—— 經(jīng)計(jì)算確定的最不利作用面積長邊邊長， m； 對于本設(shè)計(jì)建筑中危險(xiǎn) I 級的醫(yī)院病房樓來說，標(biāo)準(zhǔn)噴頭的最大保護(hù)面積為 2m ，中 I 危險(xiǎn)級作用面積 160 2m ，計(jì)算得知作用面積內(nèi)的噴頭個(gè)數(shù)為 160/= 個(gè) ，取 13 個(gè)。作用面積的 長邊根據(jù)公式（ 33）得：minL = 160=。 圖 35 最不利面積計(jì)算 Figure35 most adverse area putation 29 設(shè)噴頭為正方形布置，則噴頭的間距為 (見表 36)，可求出： 支管上計(jì)算噴頭的個(gè)數(shù) =L/=，取 5 個(gè)。則長邊的實(shí)際長度為 L=5 ? =18m。 作用面積短邊 B=160/18=，則 支管的數(shù)量 =B/= 排，取 3 排。 這樣計(jì)算噴頭為 5 ? 3=15 個(gè)，計(jì)算面積為 18? = 2m ，大于 《 噴規(guī) 》 規(guī)定值 160 2m ，符合要求，這樣計(jì)算的作用面積的形狀如圖 35。 作用面積法水力計(jì)算步驟 [3]： （ 1）選擇最不利計(jì)算管路，計(jì)算節(jié)點(diǎn)標(biāo)號，確定最不利噴頭壓力 H1（高層為 10 2mHO ，計(jì)算 該噴頭出水量： 11q=k H 、噴頭 1~2 間管段流量1~2 1~2Q =q ，由 1~2Q 計(jì)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(jì)算噴頭 2 的流量 2q ，噴頭 1 的流量加噴頭 2 的流量作為 2~3 間管段流量 2~3 1 2Q =q +q ，依此類推，可計(jì)算所有噴頭流 量、計(jì)算管段流量壓力。 （ 3）當(dāng)不同方向計(jì)算至同一點(diǎn)出現(xiàn)不同壓力時(shí)，按管系特性法求低壓管的設(shè)計(jì)流量。 由某管系流量總輸出處（點(diǎn)）流量平方 2(n1)~nQ 及該處（點(diǎn)）流量所應(yīng)具有的水壓值 nH ，求該管特性系數(shù) gB ，即 2(n1)~ng nQB=H （ 35） 當(dāng)該管在另一水壓 39。nH 作用下，即可由已知的管系數(shù)特性系數(shù) gB 求此時(shí)的管系流量 39。(n1)~nQ ，即 39。39。39。 n( n 1 ) ~n g n ( n 1 ) nHQ = B H = Q H （ 36） （ 4）接出分支管處節(jié)點(diǎn)輸出流量為相連管段流量之和，依次類推，直到達(dá)到設(shè)計(jì)流量為止。 4， 管道水頭損失 ： （ 1）局部水頭損失宜采用當(dāng)量長度法計(jì)算，各種管件和閥門的當(dāng)量長度見表 38。 （ 2）沿程水頭損失 30 h=iL （ 37） 式中 h——沿程水頭損失， 2mHO ； i——每米管道水頭損失（水力坡降）， 2mHO/m ； L——計(jì)算節(jié)點(diǎn)間距， m。 表 38 當(dāng)量長度 Table38 equivalent length 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 注： ① 過濾器當(dāng)量長度的取值，由生產(chǎn)廠提供。 ② 當(dāng)異徑接頭的出口直徑不變而入口直徑提高 1 級時(shí)，其當(dāng)量長度應(yīng)增大 倍，提高 2 級以上時(shí)，其當(dāng)量長度應(yīng)增加 倍。 由于自動噴水滅火系統(tǒng)的管道內(nèi)的流速一般都比較大，因此，計(jì)算每米管道水頭損失 i 值時(shí)采用流速大于等于 ： 21~