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1、1,四、设计计算,选定消火栓、水带、水枪的型号 确定消火栓的水枪充实水柱、设计喷嘴压力和水枪设计流量 确定室内消火栓系统的消防用水量 计算消火栓的保护半径，并确定室内消火栓及消防竖管的布置间距 绘制平面布置图和轴测图选择最不利点消火栓并确定最不利计算管路计算最不利点消火栓栓口处所需的水压,2,四、设计计算,确定消防给水管网的管径计算管路计算最不利管路的水头损失计算消防水泵或室内消火栓系统所需的总压力选择消防水泵确定高位消防水箱容积和安装高度确定水泵接合器的型号和设置数量确定消防水池容积确定室外消火栓管网类型和管径，并布置确定室外消火栓设置数量增压减压设施,3,1、选定消火栓、水带、水枪的型号,
2、2、确定消火栓的水枪充实水柱、设计喷嘴压力和水枪设计流量。,SK= (H1-H2) / sin45,四、设计计算,层高计算值规范值水枪水量,4,3、确定室内消火栓给水系统的消防用水量,Qf = qf,4、计算消火栓的保护半径，并确定室内消 火栓及消防竖管的布置间距,5,5、绘制室内消火栓给水系统管网平面布置图和轴测图,(6)选择最不利点消火栓并确定计算管路,6,同时使用水枪数量3支每根竖管最小流量10 l/s,2支,1支,几支水枪水枪如何在立管上分配查表,7,8,7、计算最不利点消火栓栓口处所需的水压,Hxh = Hq + Hd + Hk,8、确定消防给水管网的管径,消防竖管管径,宜采用同一管
3、径，且上下管径不变,高层建筑若算得的管径小于100mm时，应采用100mm,消防进水管及水平干管管径,消防竖管管径水平干管管径进水管管径,9,9、计算最不利管路的水头损失,hf = i L,hf = AL Q2,沿程水头损失,局部水头损失,hj = hf,独立系统：10%；生产、消防合用：15%；生活、消防合用及三者合用为20%。,10,i每米管道的水头损失(mH2O/m)v管内水流的平均流速(m/s)，d管道的计算内径(m)dj管道的计算内径(m)，取管内径减1mm确定。,h=iL=0.00673.2=0.02138 (mH2O),v=4Q/d2=45/（0.106-0.001）2=0.57
4、7 (m/s),11,i水力坡度，单位管道的损失, (MPa/m)；C海澄威廉系数;黑铁管、无衬里的铸铁管C=100内衬水泥球墨铸铁管C=130铜管、不锈钢管、塑料管C=140镀锌钢管C=120；dm管道内径，mm；q管段的设计消防用水量，L/s,h=iL=0.00453.2=0.0145 (mH2O),12,13,hf = A LQ2 (Pa),A= 0.001735/dj5.3,14,hf = A LQ2 (Pa),hf = A LQ2 = 2.6743.252 = 213.9 (Pa),= 0.02139 mH2O,15,各消防竖管的流量如何确定？,hf = A LQ2,hf = i L
5、,查表2-11或2-12确定消防用水量，然后在消防竖管上进行分配,16,17,18,出8只水枪，最不利竖管3支，相邻竖管3支，次相邻竖管2支,19,10、计算消防水泵或室内消火栓给水系统所需的总压力,11、根据流量和扬程选择消防水泵,20,H消火栓系统所需的总压力， MPaH最不利点消火栓与消防水池液面的静水压，MPaHxh最不利点消火栓栓口处的水压，MPa H最不利计算管路的水头损失，MPa,H包括沿程损失和局部损失。局部损失可按沿程损失的百分数进行估算：独立系统：10%；生产、消防合用：15%；生活、消防合用及三者合用为20%。,21,12、确定高位消防水箱容积和设置高度,Vf = 0.0
6、6 Qf Tx,H = Hxh + H,水箱的有效容积包括消防储备水容积、生活调节水容积和事故备用水容积。,建筑高度不超过100m，最不利点消火栓静水压不应低于0.07MPa。超过100m，为0.15MPa,22,13、确定水泵接合器的型号和设置数量,14、确定消防水池容积,15、确定室外消防给水管网类型和管 径，并进行管网布置,16、确定室外消火栓设置数量,23,17、减压设施,H=HB-(Z+h+H0)H计算层灭火设备处的设计剩余水压，MPa;HB消防水泵的出口压力，MPa;Z计算层灭火设备与消防水池最低水位间的静水压，MPa:h水泵吸水管至计算层管路的沿程和局部水头损失，MPa;H0计算
7、层灭火设备处所需的设计水压，MPa,思考：水箱供水时是否要考虑减压设施,设计实例,工程概况:本工程为高层住宅楼，建筑面积约14400m2，建筑高度54.8m。 地上18层，地下1层，其中地下一层为设备用房，地上118层为普通住宅，每层8户，一梯四户，共两个单元，每层建筑面积约为750m2。试设计其室内消防给水系统。,25,26,27,1、选定消火栓、水带、水枪的型号,2、确定消火栓的水枪充实水柱、设计喷嘴压力和水枪设计流量。,本建筑属于二类高层，选用的消火栓直径为DN = 65 mm，水枪喷嘴直径小于19mm, DN65的衬胶水龙带长度L=25 m。,设计步骤,Sk=1.414*（3.31）=
8、,29,建筑高度不超过100m的高层建筑，充实水柱长度不应小于Sk=10 m.,按照规范规定，一支消火栓的流量应为qxh=5 L/s。分别查表得Az=0.00172, =1.577，水龙带长Ld = 25 m，则:,= 52/1.577 = 15.85 mH2O,30,3、确定室内消火栓给水系统的消防用水量,4、计算消火栓的保护半径，并确定室内消 火栓及消防竖管的布置间距,本建筑室内消火栓用水量为20L/s，室外消火栓用水量为15L/s，火灾延续时间为2h。,31,R=Lp+L,Lp=250.8=20,L=Skcos45,Sk= 1.414（3.0-1）=2.82 （m）,L=Skcos45=
9、2.82cos45=2.0 （m）,R=Lp+L =20+2.0=22.0 （m）,消火栓的间距和保护半径可进行计算，其中建筑高度不超过100m的高层建筑，充实水柱长度不应小于1O m.,5、绘制室内消火栓给水系统管网平面布置图和轴测图,因本建筑一层十八层为普通住宅，分成两个单元，每一单元的长度为20.6m，宽度为21.9m，即在每一单元内布置两个消火栓就可满足25m的消火栓间距要求。另外，消防电梯前室由防火门分隔，所以也需设1个消火栓。所以本工程每层平面一个单元内设3个消火栓，全楼共设6个消火栓，采用垂直成环布置。室内消火栓型号的选择:本工程选用的消火栓直径为DN = 65 mm，水枪喷嘴直
10、径小于19mm, DN65的衬胶水龙带长度L=25 m。,33,34,XHL-2,XHL-1,XHL-3,XHL-6,XHL-5,XHL-4,(6)选择最不利点消火栓并确定计算管路,35,5,4,3,2,1,XHL-2,XHL-1,XHL-3,XHL-6,XHL-5,XHL-4,36,7、计算最不利点消火栓栓口处所需的水压,建筑高度不超过100m的高层建筑，充实水柱长度不应小于10 m.,按照规范规定，一支消火栓的流量应为5 L/s。分别查表得Az=0.00172, =1.577，水龙带长Ld = 25 m，则:,= 52/1.577 + 0.001722552 + 2.0 = 18.93 m
11、H2O= 0.19 MPa,37,8、确定消防给水管网的管径,消防给水管网管径的确定:室内消防给水管道采用热镀锌钢管。查附表知，本建筑立管上出水枪数为2支，每根立管最小流量为10L/s，故消防立管管径确定为DN100，符合规范 2.5m/s和竖管的管径不应小于100mm的要求; 因水平环状管网的消防流量为室内消防用水量(20L/s )，可确定出水平环状干管的管径为DN150，也符合规范2.5m/s的要求。,38,9、计算最不利管路的水头损失,hf = i L,hf = AL Q2,沿程水头损失,局部水头损失,hj = hf,17层消火栓(图中号)的消防出水量为:,39,点和点之间的流量q =
12、q1 + q2 = 10.44 L/s, DN100的钢管，水力坡降i =0. 0292，管道长约51 m。则点之间的水头损失为: 510.0292 (1 + 10%) = 1.64 mH2O,40,总水头损失hH=0.025 +1.64+0.04+0.60 =2.52 mH2O,41,10、计算消防水泵或室内消火栓给水系统所需的总压力,消火栓系统所需压力(消防水泵所需扬程)为: Hb= 1. 1 Hxh + H + H = 1. 1 19 +2. 52 +(51. 3 +1.1+4.8) = 86. 6m = 87m,42,11、根据流量和扬程选择消防水泵,消火栓供水泵选型: 根据Q 20
13、L/s，Hb 87m。 选用2台XBD9. 0/20-100L型多级消防泵，一用一备。水泵性能参数为:Q = 20L/s, Hb =0. 90MPa。功率N=30kW，转数n = 2900r/min 。,12、确定高位消防水箱容积和设置高度,水箱的容积:因本建筑为二类高层居住建筑，故水箱的有效容积取6m3。消防水箱的外形尺寸为:2000mm x 2000mm x 2000mm (H)。水箱的设置高度取:,51.3 + 1.1 + 7.0 = 59.4 m,因市政给水管网水压不能满足本工程室内最不利点消火栓的水压要求，所以本工程采用临时高压消防给水系统，并在屋顶设消防水箱。,44,13、确定水泵
14、接合器的型号和设置数量,一个水泵结合器的出水量qj = 1015L/s ，本工程室内消火栓水量Q为20.88L/s.水泵结合器数量:n=Q/qj= 20.88/15 2 台消火栓水泵结合器选用2个。,45,14、确定消防水池容积,本建筑室内消火栓用水量为20.88L/s，室外消火栓用水量为15L/s，火灾延续时间为2h。消防水池的有效容积进行计算，若在消防时不考虑市政管网补充的水量，则:,=3.6 (20.88,+15,)2,=258m3,46,15、确定室外消防给水管网类型和管径，并进行管网布置,16、确定室外消火栓设置数量,47,17、减压设施,18层消火栓栓口动水压力为: Hxh=Hb-H-H = 90-(51. 3+1. 1 +4. 8)-2. 52 =30.28 mH2O=0.30 MPa0. 5MPa. 故应在11层地下1层之间采用减压稳压消火栓。,
