【正文】 系統(tǒng)。 室內(nèi)消火栓給水系統(tǒng)的設(shè)計計算 水槍、水帶和消火栓室內(nèi)消火栓通常設(shè)置在具有玻璃門的消防水帶箱內(nèi)，箱內(nèi)由水槍、水帶和消火栓三部分組成[2]。水槍是滅火是主要工具。水槍的規(guī)格較多，與室內(nèi)消火栓配備的水槍大多是支流水槍，常用的規(guī)格有1119mm的水槍。每支水槍最小流量不小于5L/s的建筑物內(nèi)，而根據(jù)噴嘴口徑不同所配的水槍水帶也不同：噴嘴口徑13mm的水槍配50m水帶，16mm的水槍配50m或65m水帶，19mm的水槍配65m的水帶。而我這次設(shè)計水槍噴嘴口徑采用16mm。根據(jù)噴嘴口徑，可供選擇的室內(nèi)消防水帶口徑有50mm、65mm兩種，水帶長度一般為15m、20m、25m、30m四種，為節(jié)約投資,同時考慮火場滅火的可靠性應(yīng)采用25m水帶，口徑大小為65mm。目前國內(nèi)廠家的有麻質(zhì)水帶、棉質(zhì)水帶、膠里水帶和錦綸水帶。水帶的直徑有50毫米、65毫米、75毫米和90毫米四種。消防車配備的水帶一般為直徑50毫米、65毫米和75毫米的麻質(zhì)水帶。麻質(zhì)水帶的耐壓強度一般不超過10公斤每平方厘米。因此，實際上火場上使用的工作壓力不宜超過8公斤每平方厘米，我們這里選用的也是麻質(zhì)水帶。消火栓按其出口形式分為單出口和雙出口兩大類。雙出口消火栓直徑為65mm，單出口消火栓直徑有5Omm和65mm兩種。當(dāng)消防水槍最小射流量小于5L/s，應(yīng)采用5Omm消火栓。當(dāng)消防水槍最小流量大于等于5L/s時，應(yīng)采用65mm消火栓。本次設(shè)計消防水槍最小流量等于5L/s，故采用單出口直徑為65mm的消火栓。消火栓是具有內(nèi)扣式接口的球形閥式龍頭。它的一端與消防管網(wǎng)連接，另一端與水帶連接。室內(nèi)消火栓由閥體、閥蓋、閥桿、閥桿螺母、閥瓣、閥座、手輪、固定接口、傘形手輪等部件組成。另外，消火栓還包括消防水喉，也稱消防卷盤、自救式消火栓、自救水槍、消防軟管轉(zhuǎn)輪等。由小口徑室內(nèi)消火栓（口徑為25mm或32mm）、輸水膠管（內(nèi)徑為19mm）、小口徑開關(guān)水槍（）和轉(zhuǎn)盤配套組成，長度為20～40米。消防應(yīng)急按鈕，為了在發(fā)生火災(zāi)時能迅速啟動消防泵進行滅火，以減少火災(zāi)損失，室內(nèi)消火栓設(shè)有直接啟動消防泵的按鈕，以通知消防控制中心遠距離啟動消防泵，及時進行滅火。另有消火栓箱：啟動按鈕、報警信號裝置。 室內(nèi)消火栓給水系統(tǒng)的設(shè)計計算 水槍充實水柱長度、噴嘴壓力、設(shè)計流量a充實水柱定義：水槍在26～38mm直徑圓斷面內(nèi)，包含全部水量75% ～90%的密實水柱。其長度稱為充實水柱長度[4]。撲滅火災(zāi)時，水槍射流的上傾角一般不宜超過45176。，即使在最不利情況下，也不超過60176。，水槍充實水柱長度計算如下：?按上傾角45176。計算： （31） ?按上傾角60176。計算： （32）式中：水槍充實水柱長度，m； 室內(nèi)最高點離地面高度，m； 水槍噴嘴離地面高度，m。一般取1m。本設(shè)計水槍上傾角采用45176。，則室內(nèi)消火栓水槍充實水柱設(shè)置的要求：② 室內(nèi)消火栓的水槍充實水柱長度首先應(yīng)由水力計算確定，即公式（31）；②當(dāng)計算出來的水槍充實水柱長度小于表31中規(guī)定的長度時,仍應(yīng)采用表中水槍充實水柱的長度的臨界值:?一般建筑物內(nèi)消火栓的水槍充實水柱長度經(jīng)計算小于7m時,仍應(yīng)采用7m（小于7m時,火焰輻射熱會傷害水槍手)。?甲、乙類廠房、超過6層且建筑高度不超過100m的民用建筑、超過4層的廠房和庫房且建筑高度不超過24m的工業(yè)建筑,經(jīng)計算水槍充實水柱小于10m時,仍應(yīng)采用10m。?超過100m的高層民用建筑、高層工業(yè)建筑、高架庫房,水槍的充實水柱長度經(jīng)計算不超過13m時,水槍的充實水柱長度仍應(yīng)采用13m。綜上，但根據(jù)表[6]（31）不應(yīng)小于7m,即：Skmin=7m。(見表31)表31 不同類型建筑消火栓充實水柱Table 31 different types of building fire hydrant to enrich the water column建筑類型充實水柱/m?不超過6層的民用建筑?不超過4層的廠房和庫房7?超過6層的民用建筑?超過4層的廠房、庫房?甲、乙類廠房④建筑高度不超過100m的高層建筑10?高層工業(yè)建筑?高架庫房13所以充實水柱： b 水槍噴嘴處所需的壓力，根據(jù)撲救室內(nèi)火災(zāi)所要求的水槍充實水柱長度來進行計算： （33）式中：水槍噴嘴壓力，Kpa； 水槍充實水柱長度，m； 與水槍噴嘴口徑和充實水柱長度長度有關(guān)的系數(shù)其中，其值見表32。水槍噴嘴壓力：由公式（33）得：表32 系數(shù)э值Table 32 coefficient э充實水柱長度/m水槍噴嘴口徑/mm1316192225 710131520c 每支水槍的計算流量，可按下式計算： （34）式中：qp 每支水槍的計算流量，L/s； Hp水槍噴嘴壓力，Kpa； 水槍噴嘴流量系數(shù)，其值見表33。每支水槍的計算流量根據(jù)公式（34）得：表33水槍噴嘴流量系數(shù)值Table 33 gun nozzle flow coefficient噴嘴口徑/mm13161922上式所得的是計算流量，但還應(yīng)滿足相關(guān)規(guī)定，根據(jù)表34，該酒店消火栓每支水槍的最小流量不應(yīng)小于5L/s，即：qmin=5L/s。所以：每支水槍的設(shè)計流量由表34可知：同時使用水槍個數(shù)為3支。系統(tǒng)消防用水量：d 水槍噴嘴的設(shè)計壓力： （35）式中：水槍噴嘴設(shè)計壓力，；每支水槍的設(shè)計流量，； 水槍噴嘴流量系數(shù)，其值見表33代入公式得：水槍噴嘴的設(shè)計壓力：表34 非高層建筑室內(nèi)消火栓用水量表Table 34 nonhighrise building fire hydrant water table建筑物名稱高度、層數(shù)、體積或座位數(shù)消防栓用水量同時使用水槍數(shù)量/支每支水槍最小流量每根豎管最小流量廠房高度24m、積10000 m3525高度24m、積10000 m3102510高度50m306515科研樓、試驗樓高度24m、積10000102510高度24m、積10000 m3153510庫房高度24m、積10000 m35155高度24m、積10000 m3102510高度24m至50m306515高度50m408515車站、碼頭、機場和展覽館5001~25000 m310251025001~50000 m315351050000 m32045155001～25000m3商店、病房樓、教學(xué)樓5001～25000 m352525001~50000 m310251050000 m3153510劇院、電影院、體育 館等801~1200個1025101201~5000個1535105001~10000個20451510000個306515其他建筑6層或體積10000153510國家級文物保護重點磚木古建筑體積10000 m320451010000 m3255515 消火栓布置1設(shè)置消防給水的建筑物，各層（無可燃物的設(shè)備層除外）均應(yīng)設(shè)置消火栓。消防電梯前室應(yīng)設(shè)有消火栓，建筑物的屋頂應(yīng)設(shè)置裝有壓力顯示裝置的檢驗用消火栓。a 對于單層多層建筑，水槍的充實水柱一般不應(yīng)小于7m。b 對于甲乙類廠房、超過四層的廠房、庫房，超過六層而建筑高度不超過100m的民用建筑，水槍的充實水柱不應(yīng)小于10m。c 對于高層工業(yè)建筑，高價庫房，體積大于25000m179。的商店、體育館、影劇院、會堂、展覽建筑，車站、碼頭、機場建筑以及建筑高度超過100m的民用建筑，水槍的充實水柱不應(yīng)小于13m。2 室內(nèi)消火栓的布置間距，應(yīng)經(jīng)計算確定[8]。a 高層建筑和甲乙類廠房的室內(nèi)消火栓間距不應(yīng)大于30m。b 其他單層、多層建筑和高層民用建筑裙房中的室內(nèi)消火栓間距不應(yīng)大于50m。c 除有特殊規(guī)定外，室內(nèi)消火栓的布置應(yīng)保證同層任何部位有兩個消火栓的水槍充實水柱同時到達。d 建筑高度不大于24m且體積不大于5000m179。的倉庫，可采用一支水槍充實水柱到達室內(nèi)任何部位。3 消火栓應(yīng)設(shè)置在走道、樓梯附近等明顯且易于取用的地點。栓口距地面（樓板面），出水口方向宜向下或與消火栓的墻面垂直。臨時高壓給水系統(tǒng)的每個室內(nèi)消火栓處應(yīng)設(shè)置直接啟動消防水泵的按鈕，并應(yīng)設(shè)有保護按鈕的設(shè)施。4 ，應(yīng)設(shè)減壓裝置；，室內(nèi)消防給水應(yīng)采用分區(qū)給水系統(tǒng)。單排一股水柱時 （如圖a）單排消火栓，且要求2股水柱到達室內(nèi)任何部位時(如圖b)室內(nèi)消火栓的保護半徑可按下式計算公式: （36） （37） 式中： 室內(nèi)消火栓保護半徑，m； K水帶彎曲折減系數(shù)，～； 水帶鋪設(shè)長度，m； 水槍充實水柱長度在平面上的投影長度，對于一般建筑（層高3～)由于兩樓板間的限制，一般取h=3m。（37）計算； 水槍充實水柱，m； a水槍射流上傾角，一般a為45176。保護半徑：一般當(dāng)建筑物的寬度小于消火栓的保護半徑時,消火栓按單排布置。當(dāng)建筑物的寬度大于消火栓的保護半徑時,比如在寬敞的大廳、庫房、汽車庫等場所設(shè)置消火栓時,一般需要布置兩排或兩排以上的消火栓。室內(nèi)消火栓間距由計算決定,并按消防規(guī)范規(guī)定的消火栓的最大間距進行校核確定。 室內(nèi)消火栓系統(tǒng)管網(wǎng)布置室內(nèi)消防給水管網(wǎng)[9]： ①單層、多層建筑消防用水與其他用水合用的室內(nèi)管道，當(dāng)其他用水達到最大流量時，應(yīng)仍能保證全部消防用水量；高層民用建筑室內(nèi)消防給水系統(tǒng)管道應(yīng)與生活、生產(chǎn)給水系統(tǒng)分開，獨立設(shè)置。②除有特殊規(guī)定外，建筑物的室內(nèi)消防給水管道應(yīng)布置成環(huán)狀，且至少有兩條進水管與室外環(huán)狀管網(wǎng)相連接，當(dāng)其中的一條進水管發(fā)生故障時，其余的進水管應(yīng)仍能供應(yīng)全部消防用水量。③室內(nèi)消防給水管道應(yīng)采用閥門分成若干獨立段。單層廠房（倉庫）和公共建筑內(nèi)閥門的布置應(yīng)保證檢修停止使用的消火栓數(shù)量不超過5個；多層民用建筑和其他廠房（倉庫）內(nèi)閥門的布置應(yīng)保證管道檢修時關(guān)閉的消防給水豎管不超過一根，但設(shè)置的豎管超過三根時，可關(guān)閉兩根。高層建筑內(nèi)閥門的布置，應(yīng)保證管道檢修時關(guān)閉的消防給水豎管不超過一根；當(dāng)高層民用建筑內(nèi)消防給水豎管超過四根時，可關(guān)閉不相鄰的兩根。閥門應(yīng)保持常開，并有明顯的啟閉標(biāo)志和信號。④一般情況下，消防給水豎管的布置應(yīng)保證同層相鄰兩個消火栓的水槍充實水柱同時到達被保護范圍內(nèi)的任何部位，每根豎管的直徑應(yīng)根據(jù)通過的流量經(jīng)計算確定，高層民用建筑內(nèi)每根消防給水豎管的直徑不應(yīng)小于100mm.⑤室內(nèi)消火栓給水管網(wǎng)與自動噴水滅火系統(tǒng)（局部應(yīng)用系統(tǒng)除外）的管網(wǎng)應(yīng)分開設(shè)置，如有困難，應(yīng)在報警閥前分開設(shè)置。 消火栓系統(tǒng)水力計算系統(tǒng)最不利消火栓通常在水利條件最不利處，即系統(tǒng)供水的最遠端。根據(jù)消防給水管網(wǎng)軸測圖，選擇123456管段做為最不利計算管路，如圖31所示：圖31 最不利計算管路Figure 31 Calculation of piping the most unfavorable1） 最不利點消火栓栓口處所需水壓室內(nèi)消火栓栓口處所需的水壓可按下列公式計算： （38）式中：室內(nèi)消火栓栓口處所需水壓，； 水槍噴嘴設(shè)計壓力，； 每條水帶的水頭損失。每條水帶的水頭損失按下列公式計算： （39）式中：Q水帶所通過的實際流量（即水槍的設(shè)計流量），L/s； S每條水帶（長20m）的阻抗系數(shù)。其值見表35。表35每條水帶的阻抗Tablet 35 each quality pensation belt impedance類型水帶直徑/mm50657590S值麻質(zhì)水帶膠里水帶根據(jù)公式38 39 ：2） 消火栓系統(tǒng)管網(wǎng)管徑室內(nèi)消火栓管徑可根據(jù)下列公式進行計算: (310)式中：Q每