【正文】 第5章 建筑雨水排水系統(tǒng) 建筑雨水排水系統(tǒng)的分類和組成 建筑雨水排水系統(tǒng)的分類建筑屋面雨水排水系統(tǒng)的分類與管道的設(shè)置、管內(nèi)的壓力、水流狀態(tài)和屋面排水。噴淋泵設(shè)置兩臺，一用一備。則 噴淋泵所需壓力式中 — 水泵揚程或系統(tǒng)入口的供水壓力，MPa； — 管道沿程和局部水頭損失的累計值，MPa； — 最不利點處噴頭的工作壓力，MPa； — 最不利點處噴頭與消防水池的最低水位或系統(tǒng)入口管水平中心線之間的高程差，MPa。凈空高度大于8m的場所內(nèi)，立管上應(yīng)有法蘭。系統(tǒng)中直徑等于或大于100mm的管道，應(yīng)分段采用法蘭或溝槽式連接件（卡箍）連接。 選定管徑選擇噴淋配水支管、配水管管徑時，應(yīng)符合《自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》（GB500842001）（2005年版），并滿足其經(jīng)濟(jì)流速的要求。按照逐點法計算，每個管件的水力損失都計算在管道中。m2)水力計算水力計算目的：計算出系統(tǒng)總流量和系統(tǒng)總的壓力損失，來選擇消防泵。則每個噴頭的噴水量為：作用面積內(nèi)的設(shè)計秒流量為：理論秒流量為：那么，噴頭布置偏多。 管道水力計算根據(jù)以上敘述，本設(shè)計噴頭流量特性系數(shù)為80，設(shè)計噴水強(qiáng)度為6L/(minm2)； — 作用面積，m2。 系統(tǒng)設(shè)計秒流量計算系統(tǒng)的設(shè)計流量，應(yīng)按最不利點處作用面積內(nèi)噴頭同時噴水的總流量確定：式中 — 系統(tǒng)設(shè)計流量，L/s； — 最不利點處作用面積內(nèi)各噴頭節(jié)點的流量，L/min； — 最不利點處作用面積內(nèi)的噴頭數(shù)。3) 閉式自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計秒流量，應(yīng)按照下列方法計算。作用面積宜采用正方形和長方形，當(dāng)采用長方形布置時，其長邊應(yīng)平行于配水支管。 噴頭出流量噴頭的流量應(yīng)按下式計算：式中 q— 噴頭流量（L／min）； P— 噴頭工作壓力（MPa）； K— 噴頭流量系數(shù)。 消防用水流量中危險級的系統(tǒng)噴水滅火計算用水量為20L/s；設(shè)置自動噴水滅火系統(tǒng)的建筑物，同時必須設(shè)置消火栓。m2)，作用面積160m2，噴頭間距，采用矩形布置。3） 管材選用：因自動噴水滅火系統(tǒng)管道系統(tǒng)屬有壓管道，故選用無縫鋼管，與室內(nèi)消火栓管道系統(tǒng)管材統(tǒng)一，避免采購的復(fù)雜性。注意：1） 高位水箱最低水位與最頂層配水管網(wǎng)高差應(yīng)滿足報警閥開啟的壓力要求，高度不足時，可設(shè)增壓穩(wěn)壓設(shè)施滿足此要求。應(yīng)有不間斷的電力供應(yīng)，使消防水泵能隨時啟動運行，在設(shè)計中應(yīng)保證水泵、報警監(jiān)測裝置的電源，但設(shè)有屋頂水箱，儲存有10min消防用水量，使該問題得以緩解，故可靠性較方案A好。屬于臨時高壓給水系統(tǒng)。屬于穩(wěn)高壓給水系統(tǒng)。項 目方案代號方案A方案B系統(tǒng)說明消防用水由市政管網(wǎng)進(jìn)入消防貯水池，一旦火災(zāi)發(fā)生，發(fā)生報警后，迅速啟動變頻消防泵，由消防泵連續(xù)將貯水池中的水送至室內(nèi)消火栓給水系統(tǒng)，供消火栓滅火使用。本設(shè)計采用貯水池—消防水泵—屋頂水箱聯(lián)合給水的供水方式，屋頂水箱可滿足10min消防水量，消防水池可滿足2h的消防用水量。當(dāng)噴頭受到來自火災(zāi)釋放的熱量驅(qū)動打開后，由于水壓平衡小孔來不及補(bǔ)水，報警閥上面的水壓下降，此時閥下水壓大于閥上水壓，于是閥板開啟，向灑水管網(wǎng)及灑水噴頭供水，同時水沿著報警閥的環(huán)形槽進(jìn)入延時器（可避免報警閥誤報，避免由于報警閥上部管道漏水而引起壓力減小引起的報警動作）、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，消防控制室同時接到信號，立即噴水滅火。濕式自動噴水滅火系統(tǒng)是準(zhǔn)工作狀態(tài)時管道內(nèi)充滿用于啟動的有壓水的閉式系統(tǒng)，系統(tǒng)壓力由高位消防水箱或穩(wěn)壓裝置維持，水通過濕式報警閥導(dǎo)向桿中的水壓平衡小孔保持閥板前后水壓平衡，由于閥芯的自重和閥芯前后的所受水的總壓力不同，閥芯處于半閉狀態(tài)（閥芯上面的總壓力大于閥芯下面的總壓力）。 濕式自動噴水滅火系統(tǒng)方案說明根據(jù)規(guī)范要求和本工程的實際情況，本工程位于石河子市，設(shè)有室內(nèi)采暖系統(tǒng)，其自動噴水滅火系統(tǒng)工作環(huán)境介于4℃～70℃之間，而該建筑屬于一類建筑，火災(zāi)危險等級為中危險級，故而設(shè)計采用閉式濕式噴水滅火系統(tǒng)；根據(jù)建筑的服務(wù)功能，℃，閉式碰頭類別選用吊頂型噴頭，噴頭為易熔合金噴頭，公稱動作溫度為55℃～77℃，噴頭顏色為本色，接管直徑DN15，最高環(huán)境溫度42℃，采用螺紋連接。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。末端試水裝置和試水閥應(yīng)便于操作，且應(yīng)有足夠排水能力的排水設(shè)施。13） 應(yīng)采用壓力開關(guān)控制穩(wěn)壓泵，并應(yīng)能調(diào)節(jié)啟停壓力。11） ，并符合下列規(guī)定：①應(yīng)設(shè)在有人值班的地點附近；②與報警閥連接的管道，其管徑應(yīng)為20mm，總長不宜大于20m。10） 報警閥組宜設(shè)在安全易于操作的地點。9） 自動噴水滅火系統(tǒng)應(yīng)設(shè)報警閥組。7） 醫(yī)院、療養(yǎng)院的病房及治療區(qū)域，老年、少兒、殘疾人的集體活動場所宜采用快速響應(yīng)噴頭。5） 閉式系統(tǒng)的噴頭，其公稱動作溫度宜高于環(huán)境最高溫度30℃。有壓充氣管道的快速排氣閥入口前應(yīng)設(shè)電動閥。2） 自動噴水滅火系統(tǒng)的設(shè)計原則應(yīng)符合下列規(guī)定：①閉式噴頭或啟動系統(tǒng)的火災(zāi)探測器，應(yīng)能有效探測初期火災(zāi)；②濕式系統(tǒng)、干式系統(tǒng)應(yīng)在開放一只噴頭后自動啟動，預(yù)作用系統(tǒng)、雨淋系統(tǒng)應(yīng)在火災(zāi)自動報警系統(tǒng)報警后自動啟動；③作用面積內(nèi)開放的噴頭，應(yīng)在規(guī)定時間內(nèi)按設(shè)計選定的強(qiáng)度持續(xù)噴水；④噴頭灑水時，應(yīng)均勻分布，且不受阻擋。（有的還需計算室外消火栓和室內(nèi)滅火器的配置） 室內(nèi)噴淋系統(tǒng) 設(shè)計依據(jù)本工程是綜合醫(yī)院樓，屬一類建筑，根據(jù)《建筑設(shè)計防火規(guī)范》（GB500162006），第4點規(guī)定：任一樓層建筑面積大于1500㎡或總建筑面積大于3000㎡的展覽建筑、商店、旅館建筑，以及醫(yī)院中同樣建筑規(guī)模的病房樓、門診樓、手術(shù)部；建筑面積大于500㎡的地下商店應(yīng)設(shè)置自動滅火系統(tǒng)。根據(jù)《國家建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計圖集S2—給水排水標(biāo)準(zhǔn)圖集（消防設(shè)備安裝）》（2004年合訂本），選擇XBD 6/20SLH型消防水泵，流量20L/s，揚程60m，轉(zhuǎn)速2940r/min，配帶電機(jī)型號Y180M2，電機(jī)功率22kw，重量305kg。 消防泵的選擇管路總損失為消火栓給水系統(tǒng)所需總水壓（）應(yīng)為：式中 — 消防水泵的揚程，kPa； — 最不利點處消火栓口的水壓，kPa； — 計算管路的水頭損失，kPa； — 消防水池最低水位與最不利點消火栓之高差，m。當(dāng)容積大于500m179。本設(shè)計采用有效容積為的消防水池。消防水池的消防貯存水量應(yīng)按下式確定：式中 — 消防水池貯存消防水量，m179。為了保證最不利點消火栓靜水壓力要求，須設(shè)增壓穩(wěn)壓設(shè)施。時，仍可采用18m179。時，仍可采用12m179。式中 — 消防水箱貯存消防水量，m3； — 室內(nèi)消防用水總量，L/s。 水泵接合器的選定樓內(nèi)消火栓用水量為15L/s，每個水泵接合器的流量為10～15L/s，故選用2個水泵接合器即可，公稱通徑100mm，進(jìn)水口（根數(shù)直徑mm）為265，接口型號KWS65。所以次不利管（XL2）計算結(jié)果與最不利立管相同。代入數(shù)據(jù)得：4）管段23的計算：管段23的流量為消火栓1和2的流量之和：即=+=，則3點消火栓壓力為：4）管段34的計算：管徑仍取DN100。代入數(shù)據(jù)得：3）管段12的計算：取立管管徑為DN100，則2點消火栓壓力為：節(jié)點2壓力下消火栓1點的出流量計算：式中 — 次不利點（n1）處的流量，L/s； — 次不利點（n1）處的壓力，mH2O； — 消火栓局部水頭損失，取2mH2O。代入數(shù)據(jù)得：根據(jù)下式計算單位水頭損失：式中 i— 每米管道的水頭損失，m H20/m； — 管道流速，m/s； D— 管道的計算內(nèi)徑，m。管中流速根據(jù)下式計算：式中 — 管道流速，m/s； Q— 管段流量，L/s； D— 管道的計算內(nèi)徑，m。消火栓計算簡圖見下圖，具體計算見附表。跟據(jù)《建筑設(shè)計防火規(guī)范》，該建筑室內(nèi)消火栓用水量為15L/s，按每個消火栓最小流量為5L/s，相鄰2根立管分配流量：最不利立管（XL4）同時動作2支水槍；次不利立管（XL2）同時作用1個水槍。 消火栓系統(tǒng)的水力計算本建筑屬于中級危險I級，；，應(yīng)采取減壓措施。通過計算需4個消火栓就能滿足每層設(shè)置要求，由于建筑物公共走道太長，且兼顧每個樓梯間均有一個消火栓，故每層實際布置消火栓個數(shù)為5個。所以。 保護(hù)半徑： 消火栓間距：式中 — 消火栓間距（2股水柱達(dá)到同層任何部位），m； — 消火栓保護(hù)半徑，m； — 水帶展開時的彎曲折減系數(shù)，～； — 水帶長度，m； — 水槍充實水柱傾斜45176。水帶阻力計算式中 — 水帶的水頭損失，； — 水帶長度，m； — 水帶阻力系數(shù)，本設(shè)計所選的水帶為直徑65mm襯膠水帶。 室內(nèi)消火栓栓口的最低水壓計算式中 — 消火栓口得水壓，kPa； — 水槍噴嘴處的壓力，kPa； — 水帶的水頭損失，kPa； — 消火栓栓口水頭損失，按20kPa計算。根據(jù)《建筑設(shè)計防火規(guī)范》：水槍的充實水柱Sk經(jīng)過計算確定，甲乙類廠房、層數(shù)超過6層的公共建筑和層數(shù)超過4層的廠房（倉庫），不應(yīng)小于10m；高層廠房（倉庫）、高架倉庫和體積大于25000m3的商店、體育館、影劇院、會堂、展覽建筑，車站、碼頭、機(jī)場建筑等，不應(yīng)小于13m；其他建筑不宜小于7m。最大上傾角不應(yīng)大于60176。消火栓器材：鋁合金消防栓箱帶按鈕和警鈴，配25m長的消防水帶，19mm水槍，外接管徑均為DN65，水帶采用襯膠的水龍帶。本設(shè)計采用水箱，在水箱出水管上設(shè)有止回閥，避免發(fā)生火災(zāi)時，水由消防管道進(jìn)入水箱，減少消防用水量。消火栓實行豎向成環(huán)布置，屋頂將各立管相連，底部由兩根給水管引入，保證供水安全性。11） 建筑的室內(nèi)消火栓、閥門等設(shè)置地點應(yīng)設(shè)置永久性固定標(biāo)識。時，仍可采用18m179。時，仍可采用12m179。消防水箱的設(shè)置應(yīng)符合下列規(guī)定：①重力自流的消防水箱應(yīng)設(shè)置在建筑的最高部位；②消防水箱應(yīng)儲存10min的消防用水量。9） 設(shè)有室內(nèi)消火栓的建筑，如為平屋頂時，宜在平屋頂上設(shè)置試驗和檢查用的消火栓。7） 高層廠房（倉庫）和高位消防水箱靜壓不能滿足最不利點消火栓水壓要求的其他建筑，應(yīng)在每個室內(nèi)消火栓處設(shè)置直接啟動消防水泵的按鈕，并應(yīng)有保護(hù)設(shè)施。水槍的充實水柱應(yīng)經(jīng)計算確定，甲、乙類廠房、層數(shù)超過6層的公共建筑和層數(shù)超過4層的廠房（倉庫），不應(yīng)小于10m；高層廠房（倉庫）、高架倉庫和體積大于25000m179。建筑高度小于等于24m且體積小于等于5000m179。每條水帶的長度不應(yīng)大于25m。高層廠房（倉庫）、高架倉庫和甲、乙類廠房中室內(nèi)消火栓的間距不應(yīng)大于30m；其他單層和多層建筑中室內(nèi)消火栓的間距不應(yīng)大于50m。角；栓口與消火栓箱內(nèi)邊緣的距離不應(yīng)影響消防水帶的連接。3） 室內(nèi)消火栓應(yīng)設(shè)置在位置明顯且易于操作的部位。 室內(nèi)消火栓給水系統(tǒng)的布置 室內(nèi)消火栓布置的要求1） 除無可燃物的設(shè)備層外，設(shè)置室內(nèi)消火栓的建筑物，其余各層均應(yīng)設(shè)置消火栓。變頻泵需定時啟動，使系統(tǒng)保持水量水壓要求，產(chǎn)生的噪音較多。為設(shè)屋頂水箱，施工復(fù)雜性降低，施工工作量減少，但是對于泵的安裝技術(shù)要求相對較高，且在減震方面施工較煩。未設(shè)屋頂水箱，對建筑外觀無美觀方面的影響。該方案采用變頻泵直接供水，要求變頻泵能迅速啟動，故而對于管理人員要求相對較高，而且需對管網(wǎng)定期補(bǔ)水充壓，使系統(tǒng)壓力得到滿足，但該方案除泵房外的附件較少，易于維護(hù)管理，便于操作。該方案未增設(shè)屋頂高位水箱，故而在土建方面的費用將適當(dāng)減少，而水箱的造價也會省去，但由于采用變頻泵直接向消火栓系統(tǒng)供水，在變頻泵的設(shè)備購置費用將大大增加，該系統(tǒng)采用常高壓供水，需經(jīng)常啟動消防泵，補(bǔ)給管網(wǎng)中的水量水壓，相應(yīng)的增加了其運行、管理、維修費用，綜合總造價相對A方案高。此外，貯水池內(nèi)貯水為2h消防用水量，需由水泵提升，當(dāng)發(fā)生斷電，或電源保證故障時，供水將不能保證，故需設(shè)置發(fā)電機(jī)組保障供電，提高供水安全、可靠性。供水安全可靠性由于設(shè)有屋頂高位水箱，故在發(fā)生火災(zāi)時，可立即啟動消火栓，并可利用屋頂水箱維持10min消防用水量，同時啟動消防水泵，供水至用水點，其滅火可靠性較高，即使貯水池檢修或發(fā)生故障時，或在停電時，由于有屋頂水箱作用，也可在較長時間內(nèi)保證消防用水量，等待消防車向水泵接合器內(nèi)補(bǔ)水，及時處理火災(zāi)問題，減少損失，但對于最不利點處的用水，由于采用臨時高壓系統(tǒng)，若不及時啟動消防泵，會有一定影響。消防用水由市政管網(wǎng)進(jìn)入消防貯水池，一旦火災(zāi)發(fā)生，發(fā)生報警后，迅速啟動變頻消防泵，由消防泵連續(xù)將貯水池中的水送至室內(nèi)消火栓給水系統(tǒng)，供消火栓滅火使用。根據(jù)本工程實際情況及以上A、B兩個方案的特點，本工程室內(nèi)消火栓系統(tǒng)的水量、水壓均可滿足要求，故A、B兩個方案均為可行性方案。 室內(nèi)消火栓系統(tǒng)方案論證及系統(tǒng)選擇 室內(nèi)消火栓系統(tǒng)方案室內(nèi)消火栓給水系統(tǒng)是把室外設(shè)有消防給水系統(tǒng)提供的水量，用于撲滅建筑內(nèi)與水接觸不會引起燃燒、爆炸的火災(zāi)而設(shè)置的固定滅火設(shè)備。7） 允許直接吸水的市政給水管網(wǎng)，當(dāng)生產(chǎn)、生活用水量達(dá)到最大仍能滿足室內(nèi)外消防用水量時，消防泵宜直接從市政給水管網(wǎng)吸水。閥門應(yīng)保持常開，并應(yīng)有明顯的啟閉標(biāo)志或信號。對于單層廠房（倉庫）和公共建筑，檢修停止使用的消火栓不應(yīng)超過5個。消防水泵接合器的數(shù)量應(yīng)按室內(nèi)消防用水量計算確定，每個消防水泵接合器的流量宜按10～15L/s計算，一般不少于2個。4） 高層廠房（倉庫）、設(shè)置室內(nèi)消火栓且層數(shù)