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【正文】 各立管及所連支管計算 表 PL— 9 水利計算表 管段名稱 管道流量 L/s 管道類型 累計當量 公稱直徑 水力坡降mH2O/m 流速 m/s 充滿度 管材 12 立管 50 排水PVCU 23 立管 110 排水PVCU 34 立管 110 排水PVCU 45 立管 110 排水PVCU 56 立管 110 排水PVCU 67 立管 110 排水PVCU 78 立管 110 排水PVCU 89 立管 110 排水PVCU 910 立管 110 排水PVCU 1011 立管 110 排水PVCU 1112 立管 110 排水山東建筑大學畢業(yè)設計說明書 29 PVCU 1213 立管 110 排水PVCU 1314 立管 110 排水PVCU 1415 立管 110 排水PVCU 1516 立管 110 排水PVCU 1617 立管 110 排水PVCU 182 橫管 110 排水PVCU 193 橫管 110 排水PVCU 204 橫管 110 排水PVCU 215 橫管 110 排水PVCU 226 橫管 110 排水PVCU 237 橫管 110 排水PVCU 248 橫管 110 排水PVCU 259 橫管 110 排水PVCU 2610 橫管 110 排水PVCU 2711 橫管 110 排水PVCU 2812 橫管 110 排水PVCU 2913 橫管 110 排水PVCU 3014 橫管 110 排水PVCU 3115 橫管 110 排水PVCU 3216 橫管 110 排水PVCU 山東建筑大學畢業(yè)設計說明書 30 表 PL— 8 水利計算表 管段名稱 管道流量 L/s 管道類型 累計當量 公稱直徑 水力坡降mH2O/m 流速 m/s 充滿度 管材 12 立管 50 排水PVCU 23 立管 110 排水PVCU 34 立管 110 排水PVCU 45 立管 110 排水PVCU 56 立管 110 排水PVCU 67 立管 110 排水PVCU 78 立管 110 排水PVCU 89 立管 110 排水PVCU 910 立管 110 排水PVCU 1011 立管 110 排水PVCU 1112 立管 110 排水PVCU 1213 立管 110 排水PVCU 1314 立管 110 排水PVCU 1415 立管 110 排水山東建筑大學畢業(yè)設計說明書 31 PVCU 1516 立管 110 排水PVCU 1617 立管 110 排水PVCU 182 橫管 110 排水PVCU 193 橫管 110 排水PVCU 204 橫管 110 排水PVCU 215 橫管 110 排水PVCU 226 橫管 110 排水PVCU 237 橫管 110 排水PVCU 248 橫管 110 排 水PVCU 259 橫管 110 排水PVCU 2610 橫管 110 排水PVCU 2711 橫管 110 排水PVCU 2812 橫管 110 排水PVCU 2913 橫管 110 排水PVCU 3014 橫管 110 排水PVCU 3115 橫管 110 排水PVCU 3216 橫管 110 排水PVCU 山東建筑大學畢業(yè)設計說明書 32 表 PL— 10 水利計算表 管段名稱 管道流量 L/s 管道類型 累計當量 公稱直徑 水力坡降mH2O/m 流速 m/s 充滿度 管材 12 立管 50 排水PVCU 23 立管 110 排水PVCU 34 立管 110 排水PVCU 45 立管 110 排水PVCU 56 立管 110 排水PVCU 67 立管 110 排水PVCU 78 立管 110 排水PVCU 89 立管 110 排水PVCU 910 立管 110 排水PVCU 1011 立管 110 排水PVCU 1112 立管 110 排水PVCU 1213 立管 110 排水PVCU 1314 立管 110 排水山東建筑大學畢業(yè)設計說明書 33 PVCU 1415 立管 110 排水PVCU 1516 立管 110 排水PVCU 1617 立管 110 排水PVCU 182 橫管 110 排水PVCU 193 橫管 110 排水PVCU 204 橫管 110 排水PVCU 215 橫管 110 排水PVCU 226 橫管 110 排水PVCU 237 橫管 110 排水PVCU 248 橫管 110 排水PVCU 259 橫管 110 排水PVCU 2610 橫管 110 排水PVCU 2711 橫管 110 排水PVCU 2812 橫管 110 排水PVCU 2913 橫管 110 排水PVCU 3014 橫管 110 排水PVCU 3115 橫管 110 排水PVCU 3216 橫管 110 排水PVCU 通氣立管 伸頂通氣管與 排 水立管連接，管徑與 排 水立管相同，均為 110mm。 山東建筑大學畢業(yè)設計說明書 34 5 建筑消防水系統(tǒng) 消防給水系統(tǒng)方 案的確定 根據(jù)設計條件，參照《高層民用建筑設計防火規(guī)范》（ GB5004595）（ 2020年 版）（以下簡稱《高規(guī)》）及《自動噴水滅火系統(tǒng)設計規(guī)范》（ GB500842020）（ 2020 年版），確定 該 建筑為一類建筑，火災危險等級為 中危險級 。 根據(jù)《高規(guī)》，該建筑需要設置室內(nèi)消火栓給水系統(tǒng)，室外消火栓給水系統(tǒng)及自動噴水滅火系統(tǒng)。同一時間的火災次數(shù)按一次計。 根據(jù)《高規(guī)》第 規(guī)定，火災持續(xù)時間按 3 小時計算，自動噴水滅火系統(tǒng)火災持續(xù)時間按 1 小時計算。 根據(jù)《高規(guī)》第 規(guī)定，室內(nèi)消火栓用水量為 40L/s，室外消火栓用水量為 30L/s。 根據(jù)《自動噴水滅火系統(tǒng)設計規(guī)范》（ GB500842020）第 規(guī)定，自動噴水滅火系統(tǒng)的噴水強度為 6L/min2m ，作用面積為 160 2m ，經(jīng)計算自動噴水滅火系統(tǒng)消防用水量 ? 160660? =16L/s. 消防用水總量 ? 40+30+16=86L/s。 室內(nèi)消 火栓給水系統(tǒng) 消火栓的布置 本設計建筑總高度 ，屬于中危險級，按要求，消火栓的間距應保證同層任何部位有 2 個消火栓的水槍充實水柱同時到達。 本設計中消火栓系統(tǒng)采用 DN6519 的直流水槍， 25m長 DN65 的襯膠水帶 。 消火栓保護半徑可按下列計算公式計算： R＝ 3LLd? （ ） 式中 R —— 消火栓保護半徑， m； dL —— 水帶敷設長度， m。 考慮水帶的轉(zhuǎn)彎曲折應為水帶長度乘以折減山東建筑大學畢業(yè)設計說明書 35 系數(shù) ； 3L —— 水槍充實水柱長度的平面投影長度 ， m。 因此，消火栓的保護半徑為： R＝ 3LLd? =25＋ sin45176。＝ 消火栓布置間距采用下式計算： S＝ )( 22 bR ? （ ） 式中 S —— 消火栓間距， m； R —— 消火栓保護半徑， m； b —— 消火栓最大保護寬度， m。 本設計中，消火栓采用單排布置，消火栓最大保護寬度 b 取 ，因此，消火栓間距為： S＝ )( 22 bR ? ＝ 消火栓口 所需的水壓 ⑴ 水槍噴嘴處水壓： qH ＝ 10 f? mH ／ (1－ ? f? mH ) （ ） 式中 qH —— 水槍噴嘴處水壓， m OH2 ； f? —— 水槍實驗系數(shù)； mH —— 水槍充實水柱， m； ? —— 水槍系數(shù)。 經(jīng)過查表，水槍噴口直徑選 19mm，水槍系數(shù) ? 值為 ，充 實水柱 取mH =， 單個水槍的設計流量 5L/s。 水槍實驗系數(shù) f? 值為 。因此，水槍噴嘴處所需水壓為： qH ＝ 10 f? mH ／ (1－ ? f? mH ) ＝ ／（ 1－ ） 山東建筑大學畢業(yè)設計說明書 36 ＝ ＝ 159kPa ⑵ 水帶阻力 水帶阻力損失： dh ＝ zA dL 2xhq （ ） 式中 dh —— 水帶阻力損失， m； zA —— 水帶阻力系數(shù)； dL —— 水帶有效長度， m； xhq —— 水槍噴嘴出流量， L/s。 本設計中， 19mm 的水槍配 65mm 的水帶，襯膠水帶阻力較小，室內(nèi)消火栓水帶多為襯膠的。因此，本設計中亦選擇襯膠水帶，查表可知 65mm 的水帶阻力系數(shù) zA 值為 。因此，水帶阻力損失為： dh ＝ zA dL 2xhq ＝ 2552＝ 因此，消火栓口所需水壓： kdqxh HHHH ??? () 式中 zhH ───消火栓口的水壓， mH2O ； qH ───水槍噴嘴處的壓力， mH2O； dH ───水帶的水頭損失 , mH2O； kH ───消火栓栓口水頭損失，按 2mH2O 計算。 kdqxh HHHH ??? ＝ ＋ +2＝ OH2 校核 設置的消防儲水高位水箱最低水位 ，最不利點消火栓栓口高程，則最不利點消火栓口的靜水壓力為 = OH2 ，按照《高規(guī)》，第 條規(guī)定，需要設增壓設施。增壓設施選用帶小型氣壓罐的補壓裝置。使用穩(wěn) 壓泵增壓的缺點在于啟動頻繁 ,用氣壓罐增壓調(diào)節(jié)容積又很小，綜合考慮山東建筑大學畢業(yè)設計說明書 37 兩方面的因素，增壓設施采用穩(wěn)壓泵和小型氣壓罐聯(lián)合使用 ,將其設置在屋頂氣壓罐給水間里。 消防給水系統(tǒng)穩(wěn)壓泵是系統(tǒng)平時維持壓力的水泵，對系統(tǒng)起著監(jiān)護作用和使系統(tǒng)具有自動控制的功能。穩(wěn)壓泵的壓力可根據(jù)系統(tǒng)壓力而確定，穩(wěn)壓泵的壓力可根據(jù)系統(tǒng)壓力而確定，一般穩(wěn)壓泵的壓力比主泵高 — ，或者穩(wěn)壓泵壓力為主泵的 倍 — 倍。對于穩(wěn)壓泵的流量，我國《高規(guī)》第 條增壓設施應符合下列規(guī)定：對消火栓給水系統(tǒng)不應大于 5L/S；對自動噴 水系統(tǒng)不應大于 1L/s。 穩(wěn)壓泵的運行有三個壓力控制點，穩(wěn)壓上限點為穩(wěn)壓泵停止運行其數(shù)值相當于消防給水系統(tǒng)正常壓力值；穩(wěn)壓下限點穩(wěn)壓泵啟動，系統(tǒng)壓力小于穩(wěn)壓上限點 5mH 2O；主泵啟動點，消防主要工作泵啟動，其數(shù)值小于穩(wěn)壓下限點 10~15 mH2O。 在該工程中穩(wěn)壓泵的流量按 L/s 設計，這是因為系統(tǒng)的滲透量小，穩(wěn)壓泵的流量設計過大，將延遲消防主泵的啟動，以至于不能啟動。 穩(wěn)壓泵 流量為 :： Q= L/s； 揚程為： － ()= mH2O 所以選用 GDR32— 20 型管道泵。流量為 L/s 時，揚程 21m，功率 。 氣壓罐的容量 應為兩只水槍和五個噴頭 30s 的 用水量， 故氣壓罐的容量為兩只水槍 30s 加 五個噴頭 30s 的用水量。即 2 5 30+5 30=469 L。 隔膜式氣壓水罐選為 SQL100*， 0. 50m3， ?? 詳參圖集 L03S004， 191 頁。 在屋頂設置一個試驗消火栓，實驗時只需一股水柱工作，流量減少，水泵揚程提高，完全能滿足屋頂試驗消火栓有 10m 水柱的要求，不再進行核算。 水力計算 根據(jù)規(guī)范， 按照最不利點消防豎管和消火栓的流量分配要求 ， 最不利 消防豎管為 2x ，出水槍數(shù)為 3 支。 次不利消防豎管 1x ， 出水槍數(shù)為 3 支 ， 次相鄰豎管出水槍數(shù)為 2 支，因為僅有 4 豎管，每管出水槍數(shù)為 4 支。 kdqxh HHHH ???0 ＝ ＋ +2＝ OH2 山東建筑大學畢業(yè)設計說明書 38 1xhH = 0xhH ＋ H? ＋ h＝ ＋ ＋ ＝ OH2 （ H? 為 1 點和 2 點的消火栓間距， h 為 1~2 管段的水頭損失） 1 點的水槍射流量： 11 qxh BHq ? 212 2 1212 111 ??????? ??????? dzxhxhdzxhdqxh LABqqLABqHHH ????????? 11211dzxhxhLABHq 進行消火栓給水系統(tǒng)水 力 計算時，按圖 以枝狀管 路計算，配管水力計算成果見表 。 圖 消火栓給水管網(wǎng)計算用圖 表 消火栓給水系統(tǒng)配管水力計算表 計算管段 設計秒流量q(L/s) 管長 L(m) 管徑DN(mm) 流速V(m/s) i(kpa/m) i*L(kPa) 01 5 100 9 12 100 山東建筑大學畢業(yè)設計說明書 39 23 100 34 49.9 100 6 45 100 56 150 ∑hy= kPa 管路水頭總損失為 wH ＝ = 消火栓給水系統(tǒng)所需總水壓為 Hx=H1+Hxh+Hw＝（ +） 10++= 消火栓總用水量 xQ ＝ ，故選用消防泵型號為： 100DL10020*4 型 2臺，一用一備。 （ Q＝ ～ ， H＝ 96～ 80m OH2 ， N＝ 75kW） 。 其他設施的設計 ⑴ 水泵接合器 水泵接合器的設置數(shù)量按室內(nèi)消防水量計算確定，該建筑室內(nèi)消火栓用水量為 ，每個水泵接合器的流量按 15L/s 計，故設置 4 個水泵接合器，型號為 SQS150A（ 標準圖集 L03S004， 6970 頁 ） 。消防水泵接合器安裝與建筑外墻上，以滿 足明顯、使用方便的要求 。 ⑵ 消火栓的減壓 當消防水泵工作時，消火栓處的壓力不能超過 , 當消火栓處的壓力超過 時就應該采取減壓措施。 十二層以下采用 SNJS65 型穩(wěn)壓減壓消火栓，十二層以上采用 SN65 普通型消火栓（圖集 L03S004， 36 頁）。 ⑶ 消防水箱 消防貯水量按存貯 10min 的室內(nèi)消防水量計算： 山東建筑大學畢業(yè)設計說明書 40 xV ＝ xxf Tq ? 60/1000=561060/1000= 3m 為避免水箱容積過大，按《高規(guī)》，選用消防水箱貯水量 18 3m 。 選用標準圖 L03S001002:20 3m 17 號 方形給水箱，尺寸為 4000mm2800mm 2020mm（圖集第 19 頁） 。滿足《高規(guī)》第 條規(guī)定。 消防水箱內(nèi)的貯水由生活提升泵提升充滿備用。 ⑷ 消防貯水池 消防貯水池 的設計詳見 自動噴水滅火系統(tǒng)。 自動噴水滅火系統(tǒng) 根據(jù)規(guī)范 ,首層 至十七層 為中危一級，設計噴水強度為 6L/min 2m? ，作用面積為 160 2m 。