【正文】 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）。 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(bǔ)自己的不足之處。 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(dú)立思考，查找文獻(xiàn)知識，獨(dú)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。 （ 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 =。 m2設(shè)計噴水強(qiáng)度 4L/min m2） 本系統(tǒng)按中危險級設(shè)計，設(shè)計噴水強(qiáng)度為： 4L/min （ 2） 噴頭平均噴水強(qiáng)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(qiáng)度與規(guī)范規(guī)定的噴水強(qiáng)度作比較，能否滿足規(guī)定要求。bH H Z h? ? ??=10+++= mH2O 消防水泵揚(yáng)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(yáng)程 H泵 =75m。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 。 。 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(diǎn)編號，上圖 412。 布置間距： RDS 222 ?? SD≤ A。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(qiáng)度的水量。 4. 同樣，若以支管Ⅱ上的噴頭 為系統(tǒng)最不利點(diǎn)， 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。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(diǎn)，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。現(xiàn)在以圖 44為例說明計算過程。滿足條件。 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(qiáng)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(qiáng)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(diǎn)處噴頭的工作壓力，不應(yīng)低于 。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(diǎn)處噴頭的工作壓力， MPa； Z—— 最不利點(diǎn)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(diǎn)處噴頭時， Z 應(yīng)取負(fù)值， MPa。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。 管道的局部水頭損失，采用當(dāng)量長度法計算（參照表）。 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。 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。 對管道水流速度的校核 流速表達(dá)公式： PSP QKV ?? 式中， PV 為流速， m/s； SK 為流速系數(shù)， m/l； PQ 為流量， L/s。 4 .6 管段水力計算 管徑的估算 由于工程實際中所采用的管材質(zhì)量以及施工單位存在差異，在工程設(shè)計中通常要求管道內(nèi)的水流速度不超過 5m/s、配水管的入口壓力不應(yīng)大于 。 6 根據(jù)噴頭布置方式確定噴頭布 置間距 ⒈ 正方形布置： 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 24 頁 共 34 頁 S= 1A 式中： S—— 噴頭呈正方形布置時的邊長， m ⒉ 長方形布置： S≤ 1A? = 20? = 式中： S—— 噴頭呈長方形布置時長邊的邊長， m 因為噴頭布置間距 S≤ ，噴頭布置間距為取 m。 3 每個噴頭的噴水量計算 q = k p?10 式中： q—— 每個噴頭的噴水量 ， L/min P—— 噴頭處的工作壓力 ， MPa K—— 流量特性系數(shù)（見表 45） 表 45 流量特性系數(shù) 噴頭公稱直徑（ mm） K 10 57 15 80 20 115 對于此教學(xué)樓，我們采用的噴頭公稱直徑為 15mm，所以其流量特性系數(shù)為80，噴頭處的噴水壓力為 ，所以每個噴頭的噴水 q= ?? =80L/min。 L = ? A 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 23 頁 共 34 頁 式中： L—— 正方形布置時設(shè)計作用面積的邊長， m A—— 設(shè)計作用面積， m2 根據(jù)教學(xué)樓的 的 構(gòu)造和面積幾何形狀，我們可以得出，本教 學(xué)樓的支管間距和噴頭間距不相等，所以設(shè)計面積形狀采用的是長方形布置。 ⑴ 正方形布置：支管的間距和噴頭的間距均相等。 2 設(shè)計作用面積的形狀 在火災(zāi)發(fā)生時，火勢由火源點(diǎn)呈輻射狀向四周蔓延，只有處于著火區(qū)域上方的噴頭才能有效地阻止火勢蔓延，撲滅火災(zāi)。 設(shè)計時作用面積的選取應(yīng)按建筑物的火災(zāi)危險等級來選取，各危險等級的數(shù)據(jù)如表 1所示： 表 1 自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計的基本數(shù)據(jù)和計算用水量 建筑物的危險等級 設(shè)計噴水度 /[min其自動噴水滅火系統(tǒng)的管道布置平面圖及立面圖如下： 圖 43 教學(xué)樓 2 層自動噴水系統(tǒng)管道布置平面圖 注：由于教學(xué)樓 4層布置一樣，所以只給出 2層的自動噴水系統(tǒng)管道布置平面圖。在不同的噴水強(qiáng)度要求下，可調(diào)整噴頭的間距來滿足噴水強(qiáng)度的不同要求。管道中的最大流速不宜超過 5m/s，而對于某些配水支管，可以采用縮小管徑、增大沿程水頭損失以達(dá)到減壓的目的時，管中流速允許超過 5m/s，但也不能超過 10m/s。噴頭的水平間距在滿足規(guī)范的要求情況下根據(jù)建筑物內(nèi)部布局情況一般為 ，不大于 。 表 43 民用建筑和工業(yè)廠房的系統(tǒng)設(shè)計基本參數(shù) 火災(zāi)危險等級 噴水強(qiáng)度 （ L/） 作用面積 （ m2） 噴頭工作壓力（ MPa） 輕危險等級 4 160 中危險等級 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(diǎn)處噴頭的工作壓力，不應(yīng)低于 噴頭的布置 根據(jù)規(guī)范和實際的結(jié)合，該 建筑的噴頭布置見自動噴水滅火系統(tǒng)平面圖所示。 設(shè)計技術(shù)參數(shù) 根據(jù)該高層辦公樓的建筑危險等級（中度危險級Ⅰ級）以及設(shè)計規(guī)范要求，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 20 頁 共 34 頁 其設(shè)計參數(shù)可參照表 43。但第一種方法計算比較簡單，因此，在實際工程中常被采用。 目前水力計算的方法有兩種，一種是最不利作用面積內(nèi)第一個噴頭的計算壓力取大家認(rèn)同值 ，另一種是最不利作用面積內(nèi)第一個噴頭的壓力應(yīng)經(jīng)過計算確定。閉式自動噴水滅火系統(tǒng)水利計算的目的在于確定管網(wǎng)管段管徑、計算管網(wǎng)所需的供水壓力、確定高位水箱的設(shè)置高度和選擇消防水泵。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。 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，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。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，其余吸水管仍能通過全部水 量。當(dāng)高位消防水箱不能滿足靜壓要求，應(yīng)設(shè)增壓穩(wěn)壓設(shè)施。 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。高位消防水箱的消防儲水量應(yīng)按 10min 室內(nèi)消防用水量計算，但不可超過 18m3（嚴(yán)重危險級除外）。 為了控制小管徑管道的水頭損失和防止雜物堵塞管道，短立管及末端試水裝置的連接管最小直徑不小于 25mm。 自動噴水滅火系統(tǒng)應(yīng)設(shè)消防水泵結(jié)合器，一般不宜少于兩個，每個按10~15L/s 計算。水源的要求與消火栓給水系統(tǒng)的相同。由于管道因銹蝕等因素引起過水面縮小，要求配水支管最小管徑不小于 25mm 。 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 17 頁 共 34 頁 樓層區(qū)域報警盤消防控制中心信息傳達(dá)線末端試驗閥試驗閥消防水泵啟動向系統(tǒng)供水，噴頭出水滅火壓力開關(guān)動作濕式報警閥開啟水流指示器動作水力警鈴報警傳達(dá)指令動作線試驗動作發(fā)生火災(zāi)噴頭動作噴水 管道布置 1．管網(wǎng)的布置 管道布置應(yīng)根據(jù)噴頭的布置情況和數(shù)量可布置成如圖 41 所示的幾種形式。壓力水通過濕式報警閥，流向滅火管網(wǎng)，同時打開通向水力警鈴的通道，水流沖擊水力警鈴發(fā)出聲響報警信號。此時，管網(wǎng)中的水由靜止變?yōu)榱鲃?，水流使水流指示器動作送出電信號，在報警控制器上指示某一區(qū)域已在噴水。 濕式自動噴水滅火系統(tǒng)的組成及工作原理 濕式自動噴水滅火系統(tǒng)，其基本組成包括水源、加壓設(shè)施、穩(wěn)壓設(shè)施、報警閥組、管網(wǎng)及閉式噴頭等部分，該系統(tǒng)在報警閥的上下 管道中始終充滿著壓力水，故稱為濕式噴水滅火系統(tǒng)或濕管系統(tǒng)。 （６）水泵接合器的設(shè)置 水泵結(jié)合器數(shù)量： Ｎ＝Ｑ／（ 10