【導讀】度和規(guī)模都飛速增長。但是，高層建筑素有“災害放大器”之稱，其建筑。高度越高，煙囪效應也就越大，一旦發(fā)生火災，造成的危害將十分嚴重，例如2020年央視大火，損失億。高層建筑因其自身的特點，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、實用、相對用水量小，控火成功。世界范圍內使用最廣泛的固定式水滅火系統(tǒng)。本設計論文主要對洛陽某醫(yī)院高層建筑進行自動噴水滅火系統(tǒng)設計。預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，當樓板，屋面板為耐火極限等于或大于 小時的非燃燒體時 ， 其距離不宜大于 30cm。 距離板面太近則噴灑易受影響 ，太遠則傳熱較慢，使噴頭感溫元件的開啟受影響。 7 噴頭濺水盤布置在梁側附近時，噴頭與梁邊的距離應不影響噴灑面積原則確定。 8 在門窗洞口處設置噴頭時，噴頭距洞口上表面的距離不應大于 15cm；距墻面的距離宜為 ～ 15cm。 綜上所述噴頭布置原則，本工程設計布置噴頭總計 3307 個。噴頭主要類型有直徑 20mm 快速響應邊墻型噴頭 ZSTB20/68，主要用于病房 ； 直徑15mm快速 響應吊頂型噴頭 ZST15/68， 用于病房，走道及辦公室 ； 直徑 15mm快速響應隱蔽型噴頭 ZSTD15/68， 用于 ICU， 中心供應 ， 手術室潔 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層。詳細布置見設計平面圖（附錄 二 ~六 ）。 24 報警閥組的布置 報警閥組由濕式報警閥，延遲器，水力警鈴，壓力開關，濕式啟閉狀態(tài)的控制閥，試水裝置，放水裝置，放水試驗閥和壓力表等組成。 控制閥一般選用主要用于閘閥，平時應全開， 應用環(huán)形軟鎖將手輪鎖死在開啟位置，并應有開關方向標記，安裝在報警閥前。 濕式報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；輸送報警信號啟動水力警鈴報警；防止水倒回到供水水源。濕式報警閥蕊前后水平壓力平時相等，水通過導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)生火災時，閉式噴頭噴水，由于水壓平衡，小孔來不及補水，同時水沿著報警閥的環(huán)形槽進入延遲器，壓力繼電器及水力警鈴等設施發(fā) 出火警信號并啟動消防水泵等設施。水力警鈴主要用于濕式自動噴水滅火系統(tǒng)，安裝在濕式報警閥附近。當報警閥打開時，水流將沖動葉輪，旋轉鈴錘，打鈴報警。報警閥有 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)應設報警閥組。保護室內鋼屋架等建筑構件的閉式系統(tǒng)，應設獨立的報警閥組。 2．報警閥組宜設在安全及易于操作的地點，報警閥距地面的高度宜為。安裝報警閥的部位應設有排水設施。 3．連接報警閥進出口的控制閥，宜采用信號閥。當不采用信號閥時，控制閥應設 鎖定閥位的鎖具。 4．水力警鈴的工作壓力不應小于 ，并應符合下列規(guī)定： （ 1）應設在有人值班的地點附近； （ 2）與報警閥連接的管道，其管徑應為 20mm，總長不宜大于 20m。 5．一個報警閥組控制的噴頭數應符合下列規(guī)定： （ 1）濕式系統(tǒng)、預作用系統(tǒng)不宜超過 800 只；干式系統(tǒng)不宜超過 500只 ； （ 2）當配水支管同時安裝保護吊頂下方和上方空間的噴頭時，應將數量較多一側的噴頭計入報警閥組控制的噴頭總數。 6．每個報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 本設計共分六個供水分區(qū)，濕式報 警閥組共計 6 個。每組報警閥所控制的噴頭數量均不超過 800 只。詳細布置見設計系統(tǒng)圖（附錄 一 ） 。 水流指示器的布置 1 除報警閥組控制的噴頭只保護不超過防火分區(qū)面積的同層場所外，每個防火分區(qū)、每個樓層均應設水流指示器。 2 倉庫內頂板下噴頭與貨架內噴頭應分別設置水流指示器。 3 當水流指示器入口前設置控制閥時，應采用信號閥。 消防水箱 采用臨時高壓給水系統(tǒng)的自動噴水系統(tǒng)，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 18 3m（嚴重危險級除外）。并聯給水方式的分區(qū)消防水箱容量應與高位消防水箱相同 [11]。 高位消防水箱的設置高度應保證最不利點噴頭靜水壓力 。 最不利點噴頭靜水壓力不應低于 。當高位消防水箱不能滿足靜壓要求時，應設增壓穩(wěn)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。 水泵 閉式系統(tǒng)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(tǒng)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(huán)狀管道的系統(tǒng)，每組水泵應設不少于兩條的出水管與環(huán)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。 本設計采用 一運一備 的形式設置消防水泵，詳見設計系統(tǒng)圖（附錄一）。 水泵接合器 自動噴水滅火系統(tǒng)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。 26 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。 按照設計要求，本設計設兩個水泵接合器，詳見設計系統(tǒng)圖（附錄一） 。 延遲器 延遲器是一個罐式容器，用于濕式噴水滅火系統(tǒng)，安裝在濕式報警閥和水力警鈴，水 力繼電器之間，以防止?jié)袷綀缶y因水壓 不穩(wěn)定所引起的誤動作而造成誤報。報警閥開啟后，水流需經 30s 左右充滿延遲器后方可沖打水力警鈴。壓力開關當安裝在延遲器上部時，可將水流的變化轉化成電信號，以實現電動警鈴報警，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)，其主要在于補償系統(tǒng)管網微小泄漏，使系統(tǒng)始終保持安全壓力，避免引起干式報警閥誤動作。 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)，其作用在于火災時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，水流指示器即發(fā)出區(qū)域水流信號 ，起輔助電動報警作用。 末端試水裝置是安裝于濕式，干式，預作用，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)傳動探測管網的最不利處，由壓力表，控制閥，標準流量孔板（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。末端試水裝置應由試水閥，壓力表以及試水接頭組成，試水接頭出水口的流量系數，應等同于同樓層或防火分區(qū)內的最小流量系數噴頭。末端試水裝置的出水，應采取孔口出流的方式排入排水管道。 末段試水裝置的技術參數。末端試水裝置的額定工作壓力為 。公稱直徑為 10mm， 15mm， 20mm，相應的 流量系數為 57， 80， 115 與灑水噴頭對應相等。流量計算與噴頭的相同。 水力計算 水力計算公式 1， 噴頭流量計算 ： 27 q=K H （ 31） 式中 q——噴頭流量， L/s； K——噴頭流量特性系數；當 H 的計量單位是 2mHO 時，K=； H ——噴頭工作壓力， mH2O。 2， 系統(tǒng)設計流量 ： 自動噴水滅火系統(tǒng)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： nsii=11Q = q60? （ 32） 式中 sQ——系統(tǒng)的設計流量， L/s； iq ——最不利點處作用面積內各噴頭節(jié)點的流量， L/min； n——最不利點處作用面積內的噴頭數。 自動噴水滅火系統(tǒng)的設計流量的計算應注意以下幾點 [12]： （ 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(guī)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(guī)定值的 85％。 （ 3）當建筑物內設有多種類型的系統(tǒng)，或有不同危險等級的場所，系統(tǒng)的設計流量應按各類型系統(tǒng)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(tǒng)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。 作用面積的形狀是根據最不利作用面積的形狀來確定的，依據是 《 噴規(guī) 》 條的規(guī)定：水力計算選定的最不利作用面積宜為矩形，其長邊應平行于配水支管，且不宜小于作用面積平方根的 倍。標準噴頭的最大保護面積的長寬在 《 噴規(guī) 》 條規(guī)定如下 [4]： 長邊計算公式 33： 28 minL = A （ 33） 短邊計算公式 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—— 經計算確定的最不利作用面積長邊邊長， m； 對于本設計建筑中危險 I 級的醫(yī)院病房樓來說，標準噴頭的最大保護面積為 2m ，中 I 危險級作用面積 160 2m ，計算得知作用面積內的噴頭個數為 160/= 個 ，取 13 個。作用面積的 長邊根據公式（ 33）得：minL = 160=。 圖 35 最不利面積計算 Figure35 most adverse area putation 29 設噴頭為正方形布置，則噴頭的間距為 (見表 36)，可求出： 支管上計算噴頭的個數 =L/=，取 5 個。則長邊的實際長度為 L=5 ? =18m。 作用面積短邊 B=160/18=，則 支管的數量 =B/= 排，取 3 排。 這樣計算噴頭為 5 ? 3=15 個，計算面積為 18? = 2m ，大于 《 噴規(guī) 》 規(guī)定值 160 2m ，符合要求，這樣計算的作用面積的形狀如圖 35。 作用面積法水力計算步驟 [3]： （ 1）選擇最不利計算管路，計算節(jié)點標號，確定最不利噴頭壓力 H1（高層為 10 2mHO ，計算 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 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 2(n1)~nQ 及該處（點）流量所應具有的水壓值 nH ，求該管特性系數 gB ，即 2(n1)~ng nQB=H （ 35） 當該管在另一水壓 39。nH 作用下，即可由已知的管系數特性系數 gB 求此時的管系流量 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 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——計算節(jié)點間距， m。 表 38 當量長度 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，其當量長度應增大 倍，提高 2 級以上時，其當量長度應增加 倍。 由于自動噴水滅火系統(tǒng)的管道內的流速一般都比較大，因此，計算每米管道水頭損失 i 值時采用流速大于等于 ： 21~