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1、名流花园A区7栋消防系统设计本文以名流花园A区7栋为研究对象，在建筑物的分类、耐火等级以及防火和防烟分区划分的基础上，参考相关规范和文献，针对名流花园A区7栋的具体情况设计室外消火栓系统、室内消火栓系统及灭火器配置.室外消火栓系统直接由市政管网供水，再确定消防用水员及绐水管网管径200mm,最终为本建筑设计个地上式室外消火栓，布置在后左方：室内消火栓系统首先确定室内消火栓为SN65,根据建筑特点采取并联分区方式，且分为低区和高区，设置4条消防立管并进行水力计和，再确定高区消防水泵、分析水泵的工况，根据消防用水量确定富位消防水箱和消防水池，由于消火栓栓口压力过低需要设置气压水罐稳压设备，再针对管
2、网超压现象，采取减压稔压型消火栓和Y43X-16T且比例为2:1的诚用阀进行减依，最后确定低区消防水泵以及低区和高区水泵结合器各2个：本建筑主要为A类火灾，其危险等级为轻度危险级，选择璘酸铁盐干粉手提式灭火潺，每层建筑面积为保护面枳，最终确定第一层7个灭火器设置点，其余层各2个灭火器设置点，每个设置.点为2具灭火器。通过以上设计，目的是及时控制火灾，使居民的生命安全得到保障.关键字：高层居民住宅建筑：消火栓系统：灭火器配置目录1结论11.1 研究背景11.2 研究目的及意义22建筑物概况32.1 高层建筑火灾特点及火灾类别32.1.1 火灾特点32.1.2 火灾类别32.2 建筑物分类及耐火等
3、级32.3 平面防火设计52. 3.1防火分区划分53. 3.2防烟分区划分53室外消火栓系统设计73.1 室外消火栓概述73.2 室外消火栓设计73. 2.1消防用水量73. 2.2给水管网管径73. 2.3消火栓数量84. 3室外消火栓的布吉84室内消火栓系统设计94.1 室内消火栓的设置94.1.1 室内消火栓设备94.1.2 充实水柱94.1.3 布置间距114.2 室内消火栓管路的设计及计算124. 2.1消防管网管径124. 2.2管路数量和布置134. 2.3管网水力计算144.3高区消防水泵设计164. 3.1水泵计算和选择164. 3.2水泵供水工况174.4消防水源设计21
4、4. 4.1高位消防水箱214. 4.2消防水池234.5高位消昉水箱增压稳压设备234. 6减压措施274. 6.1减压稳压型消火栓275. 6.2减压阀295.1 低区消防水泵的设置304. 7.1供水工况305. 7.2水泵计算和选择315.2 水泵结合器315灭火器配置335.1 确定火灾种类和危险等级335.2 灭火器的选择335.3划分计算单元，计算保护面积335.4灭火器的配置设计335.4.1 计算单元需要配置的最低灭火级别335.4.2 确定布Si位黄和数量345.4.3 计算每个灭火器设置点的需配灭火级别355.4.4 确定每个设百位式灭火器规格和数量355.4.5 确定灭
5、火器的设置方式和要求366结束语37参考文献38附件错设I未定义书签.研究表明，火灾发生时，其产生的烟雾中富含一氧化碳和其他有害气体，如果不小心吸入，严JR危吉到人体健康，吸入过量可造成吸入者昏厥，从而丧失火灾中的逃生机会阳.火灾带来的损失主要是人员伤亡及财产焚毁，所以应该尽力规避火灾带来的损失，保障居民的生命健康及财产安全。1.2研究目的及意义高以建筑的火灾损失是巨大的，有效防止火灾发生以及如何及时有效地抑制火灾的发展、减少损失，成为人民关心的话题。高值建筑一般为几十米至一百米的高度，则消防登高设备最大工作高度不能满足高层建筑的火灾扑救需求，所以为高层建筑设计消防系统应该对自救自防功能进行强
6、调，在火灾初期仅通过消防车进行扑灭火灾相当困难，所以应该通过室内消防设备进行自救，再者可以通过室外消火栓进行扑救。消防系统不仅能减少国家和居民的损失，而且为居民逃生盛得宝贵的时间，也能增加救援的时间，让居民的生命安全得到保障.本建筑位于燕泉路与南湖路间，原郴州筑路机械厂内.地理位置雄踞城市双中心的中心：“五岭广场”是郴州政治、经济、文化的中心,“御泉大酒店”与“文化路”是老城区的中心，木建筑正好是城市发展两个中心的中心，周边市政配套应有尽有，所以一旦发生火灾如果不能及时有效的控制，会造成一定范围的影响及恐慌，从而造成人员伤亡及财产损失。随着高展建筑数珏迅速增加的同时，火灾也随之增多，这就需要在
7、火灾初期及时扑灭火灾，从而控制火灾、防止火灾蔓延、及时疏散人抗，减少火灾造成的损失，切实保障居民的生命安全和财产安全。本文江对名流花园A区7栋进行消防系统设计，针对建筑物的实际情况将设计室外消火栓、室内消火栓以及灭火器,从而提高建筑物对火灾发生整体紧急应对能力，从而降低火灾造成的损失和危害。2建筑物概况名流花园A区7栋坐落于湖南省郴州市北湖区，每层高度为29m,一层六户,共有33层,总高度为99.3m,第一层建筑面积为885r112,其它楼层面积为745，次,总建筑面积为2547658mZ.室外消火栓直接由市政管网供水，供水压力为04MPa,室内消火栓由消防水池和消防水箱供水，自来水水侦符介生
8、活饮用水卫生标准（GB5749-2006）的相关规定，如果自来水颗粒物较多，则会影响消火栓正常使用。2.1 高层建筑火灾特点及火灾类别2.1.1 火灾特点通过查阅并分析以往火灾事例资料，由此总结出高层居民住宅建筑火灾特点主要有三点：1）火势要延快。高层居民住宅建筑有多个竖井，如果未采取好的防火分隔措施，这些竖井使得火势迅速蔓延，并且室内可燃物较多，一旦可燃物被点燃，卷延迅速：2）疏散困难。高层居民住宅建筑层数多、人员集中，旦发生火灾疏散到地面或其它安全场所所需的时间长，再者由于各竖井空气相瓦流通，火势和烟雾能快速向上夏延，从而疏散的难度大大增加；3）消防救援装备要求高。高层居民住宅建筑高度一般
9、为几十米至一百米，在扑救火灾过程中需要使用消防云梯、登而平台车等设备，而且大多数城市尚无登离消防车，而且其高度也不满足扑救的需要。2.1.2 火灾类别长火灾分类（GBrr4968-2008）将火灾分为六类：A类火灾,固体物防火灾：B类火灾，液体或可熔化的固体物质火灾：C类火灾，气体火灾：D类火灾，金属火灾：E类火灾，带电火灾；F类火灾，交饪器具内的克饪物火灾IA高层居民住宅建筑火灾类别主要为A类，火灾危险等级为轻度危险级。2.2 建筑物分类及耐火等级根据建筑设计防火规范（GB500I6-20I4）（2018年版），本建筑为一类高层建筑，具体分类见下表2-1。由C建筑设计防火规范3可知，高层居民
10、住宅建筑根据其建筑高度、使用功能和楼房的建筑面积可分为一类和二类，并且规定地下或半地下建筑（室）和一类高层建筑的耐火等级不应低于级。所以本建筑耐火等级为.级，每层平面图详见图2-1、图22、图2-3。表21民用建筑的分类名称IfiS层民用建筑一类二类单、多层民用建筑建筑高度大于22m,但不大于建筑高度不大于2711的住宅住宅建筑建筑商度大于54m的住宅建筑（包括设猊面业服务网点的住宅建筑）54m的住宅建筑（包括设置商业服务网点的住宅建筑）建筑（包括设置商业服务网点的住宅建筑E2-1一层平面图图2-2二-三十三层平面图图2-3顶层平面图2.3 平面防火设计将层建筑通常布置多个竖井，由于竖井将各楼
11、层相互连通，当某处有火源，则相应处螺井会有极大的抽吸力，因为热压的作用，从而促使火势向上要延，最终可能使火灾蔓延整栋楼.平面防火分区能在一定时间、空间将火灾控制住，所以高U建筑需要进行平面防火设计，平面防火设计可分为防火分区和防烟分区。2.3.1 防火分区划分（1） 水平防火分区由建筑设计防火规范?，该建筑物武干级耐火等级，其对应的水平防火分区面枳为1500112，第一层建筑面枳为885r112,其它楼层面积为745r112,所以每层划分为I个水平防火分区。（2）垂直防火分区因为高U建筑室内有多个竖井，如果没有将火灾及时控制，则火灾会向上蔓延，所以高层建筑必须划分垂直分区，才能及时将火灾控制在
12、相应楼层内，通过查阅资料以及结合本高层建筑的实际情况，每层划分为1个垂直防火分区。2.3.2 防烟分区划分根据火灾事故统计结果可知，烟气是可燃物在燃烧过程中产生的混合物，是阻碍居民逃生从而导致死亡事故发生的主要原因，而防烟分区能极大阻止烟气进一步扩大，减少烟气进入疏散通道，从而保障居民疏散过程中的安全，所以高层建筑应该设置防烟分区。根据W建筑防烟排烟系统技术标准（GB5I25I-20I7）,对石净高度小T3m,防烟分区的最大允许建筑面积为500.2,本建筑物的楼层高度为2.9m,每层的建筑面积大于500m2,应该划分为两个防烟分区，详见图2-4.图2-4防烟分区划分3室外消火栓系统设计3.1
13、室外消火栓概述室外消火栓主要指直接由市政给水管网供水的设备，其作用是供消防车和其他移动灭火设备从市政管网取水，对建筑小区的消防安全有IR要作用口叫本建筑属于一类高层建筑，应该配置室外消火栓，结合实际情况，选用地上式室外消火栓,型号为SSJO0。3.2 室外消火栓设计3.2.1 消防用水量由消防给水及消火栓系统技术规应1V：进水管的水流速度，ms,一股不大于2.5ms由Q=（0.03861+0.035）m3s,n=2,管网管道不应该小于2条，当I条出现故障不能正常供水，其余管道也能满足消防用水总量U3,将数据代入公式3/1得,=、乎;=J4xj(三61()31)s0J9m=190zw,V11(1
14、1-l)vV(2-1)2.5根据计算可知，给水管网管径为190mm.符合不小15Omm的要求，因此给水管网管径为20Omm3.2.3 消火栓数量室外消火栓是供消防车使用，其用水量应是每辆消防车的用水量，所以每个室外消火栓的用水县按10151.s计算U1.室外消火栓数量：式中N：室外消火栓数量，个Q,：室外消防用水址,1./sq,：每个室外消火栓的用水量.10-15Zs室外消防用水量和每个室外消火栓的用水量都按照151./s,代入公式3-2得，所以本建筑至少需要1个消火栓，根据规范可知室外消火栓最大保护半径为IIIl150m。3.3 室外消火栓的布置室外消火栓宜采用地上式消火栓，应沿建筑物外堵布
15、21.距道路边缘不应大于2m1.考虑室外消火栓的使用功能,应该布置在方便消防员取水和车辆出行的地方，室外消火栓布疑点见图2-1。4室内消火栓系统设计4.1 室内消火栓的设置4.1.1 室内消火栓设备室内消火栓的选型应根据使用者、火灾危险性、火灾类型和不同灭火功能等因素综合确定，根据消防给水及消火栓系统技术规范(GB50974-20I4)1,1室内消火栓(GB3445-20I8)I以及本建筑特点,选用SN65的消火栓，直径65mm且长度25m的胶质衬里水带，水枪喷嘴口径为19mN叫消火栓箱采用钢制材料，箱内设宜消防水泵直接启动按钮，安装方式采用明装或者暗装，消火栓箱暗装时应预留洞口，甲型消火栓箱
16、预留68O*IO5O(mm)洞口，洞底距完成地面725mm。4.1.2 充实水柱(1) 充实水柱长度：(4-1)式中$匕水枪充实水柱的长度，mHlt室内最高着火点离地面高度，mH2:从一水枪喷嘴至地面高度，m.一般取Ima：水枪倾角，取45本建筑高度为29m,代入公式4J川得，SA=号=(1.414(2.9-l)y,O=2.6866”IHQsin45*-由消防给水及消火栓系统技术规范.高层建筑充实水柱长度为13mHzO,且消火栓的栓口压力控制在0.35MPaU1.(2) 喷嘴压力:式中Hq：水枪喷嘴处造成一定长度的充实水柱所需的压力，mH20az:实验系数，与充实水柱长度有关p：实验系数,与水
17、枪喷喷口径有关Sm水枪充实水柱长度，m查表4-1得，当水枪喷嘴口径为19mm时，p=0.0097查表4-2得，当充实水柱长度为13mH2时，ar=1.2175lll,l.2175131-().(X)971.217513表4-1系数值dmn1316190.01650.01240.0097表4-2系一叫-HJm6810121601.191.191.201.211.24（3）水枪流量：ZA=J回(4-3)式中qxh水枪射流量，l/s:水枪水流特性系数Hq：水枪喷喘处造成一定长度的充实水柱所需的压力，mH2查表4-3得，=1.577l,0,R-b2=29.231-IO.85i27.14m根据夕消防给水
18、及消火栓系统技术规范(GB50974-2014)可知，室内消火栓的布置应满足同平面有2支消防水枪的2股充实水柱同时达到任何部位的要求，且高层建筑中室内消火栓的间距不应大于30ml,1.使用S=2714m符合要求，所以应该至少设置两个室内消火栓，室内消火栓保护半径见图4-1。134-1室内消火栓保护半径4.2室内消火栓管路的设计及计算4.2.1 消防管网管径管径的大小应该由流量和流速来确定，根据最不利消防立管和消火栓流量分配规定应该满足本建筑同时使用4支水抢，最不利消防立管和相邻消防立管各2支出水水枪，见表4小叫由上文可知每支出水水枪藏量为5.43Zs,则立管泳量为(5.43乂2)175=10.
19、86175,当潦速为2,5ms,则管径为：D=楞O式中V：管道流速，m/sQ：管段流量，1./sD：管道的计算内径,m将上文数据代入公式4-7得，C4Q140.01086D=，F-2.5NQ074m=74m根据消防给水及消火栓系统技术规范规定，室内消火栓立管管径应根据立管最低流量经计算确定，但不应小于DNI(X),所以室内消火栓系统立管管径为DNloOlu1.所以当立管海量为10.861.s时，则流速为：V=组(4-8)式中V：管道流速，m/sQ：管段流星，1./sD：管道的计算内径，m将上文数据代入公式4-8得，V=篝=州s,3Msm得，H=A+”+H*=0.0()172255.432+2=
20、21.96“HQp.3/表4-5水带比阻八dS水带口径(mm帆布的、麻织的水带衬胶的水带500.015010.00677650.004300.001722)i为水力坡降，消火栓给水管道流速一般1.41.8ns,不宜大于2.5ms.代入公式4名得:同理可得，c到d的管道长度为43.5m,则水头损失为：h=M+10%)=0.(M4435l.l*2105n*ijOd到e管道间长度为13.57m,不考虑管道的阻力，最不利管1和次不利管2流量近似相同，所以流量为：2(5.43+5.82)1.5=22.501/5管道直径为150mm,计算得i为0.0203:h=i1.+10%)=0.0203X13.57X
21、1.1O.3O3nH2OC到f管道间长度为5m,则水头损失为：=(1+10%)=().()2()351.1M).l12i)H2Of到g管道间长度为2m,则水头损失为：h=/(l+10%)=().02032l.l=0.045mH.0由上可知，水泵供水工况计算详见表4-6.4-6水泵供水工况计算表管段管长(m)管径(mm)流IR(Us)(m)单阳i水头损失(m)a-b2.91005.430.6910.01020.033bc41.7I(X)11.251.4300.04402.018c-d43.5100!l.251.4300.04402.105de13.5715022.501.2700.02030.3
22、03e-f515022.501.2700.02030.112f-g215022.501.2700.02030.045表4-6可知，各管段的水头损失相加得管路的沿程水头损失为46mH2,局部水头损失可按沿程水头损失的百分数估算，独立的消火栓给水管网为10ll,则管道的总水头损失为：Zh=4.6(1+10%)5mHzO4.3 高区消防水泵设计4.3.1 水泵计算和选择室内消火拴由消防水池和消防水箱供水，消防水泵流室是由件消火栓的设计流量总和计算。由上文可知消防用水总量为225OUs.假设消防水池的最低水位为地卜4m,且最不利点的栓口压力为2I.9611H0，高度为96.6m,则两者之间D1.里立式
23、多锻春心京佳能IBia图4,D1.型立式多级盅心泵性能图由能量守恒准则可得，水泵供给水比能与管路系统比能相同，即水泵扬程曲线(Q-H)与特性曲线(Q-H)C交点为平衡点1网。水泵扬程曲线(Q-H)为：H=HjSQ(4-16)式中H：水泵的实际扬程，mH2OHx:水泵在Q=O时的虚总扬程，mH20Sk:水泵内需阻耗系数Q：流量，1./s当水泵没有流量时的虚总扬程为：根据前面可知1.=25m,H1=H,+S,Q;=140+0.036X27.82I67.82ni,0_1,577,Ad=0.00172%=2mH2O因为栓口水头损失的值与潦量值成比例，所以K=O08q3则特性曲线(Q-)g：h=i.ih
24、?T+aSh(4-17)=1.lW+曾+AA心+&=1.1,+悬+0.0t)172X25碓+0.08M=Ij阳)+0.757金式中，.第i层消火栓到消防水池的最低水位几何而差。所以当H相同时，水泵扬程曲线(Q-H)和特性曲线(Q-H)G的交点为:H-S4=1.1Hz+0.757(4-18)1)一般火灾初期往往发生在一层，所以只考虑一支水枪单独工作，则ql=Q故：“*-S.0=1.lT+0.757Q2CH-Hy丑=NS,+0.75733层与地低水位之间的高差为100.6m,所以33层水枪流量为:167.82-l.ll.6V(U-S.451./s则33乂实际扬程为:H=H,-S,Q2=167.82
25、-0.0368.452=I65.2511W,0按照上述公式，可计.算出33/7层的水枪流量和实际扬程。则33层栓口压力:=a-ff1.577=45.2&。3%17层栓口压力可由公式4-19计算:以=MU+说+10%)+/WS5()mH2O,当室内消火栓栓口压力超过5()mHzO则需要减压：当两支水枪同时工作，28层栓口压力都大于为51.48mH250mH2,也需要使用减压设备。4.4 消防水源设计4.4.1 高位消防水箱(1)高位消防水箱容枳（I）增压系统启动时最低工作压力P1假设增压系统水头损失为2mH20,则耳=（碗+2）-的-HJ（4.24）式中H：为高位消防水箱高度,m“2：为最不利小
26、伙枪高度，m/=（引：+2）-（W,-/,）=（21.96+2）-（98.4-96.6）=22.16mH,O=O.22l6MPa（相对压力）=O.3216MPa（绝对压力）（2）气压水罐初始压力Po1）结合建筑物的实际情况选用立式气压水罐，气压水透的容积系数P=C=1.K）兄=2=警=-292Mp（绝对压力）pI.IU2）计兑气压水罐总容积V：Vlfv=d*/=匕+%+匕”为（4-25）式中V:消防气压水罐总容积，修尸消防水总容积，等于消防储水容积、稳压水容积、缓冲水容积之和，加心消防储水容枳对消火栓消防而言匕=0.4m3七稳压水容积，要计兑V值先假定=0vt:工作压力比,宜为0.5-09本取
27、0.7代入后得：Vt/=0.4+0.03+0.05=0.48w,1.1x0.481-0.7-l.7(n（3）最低工作压力Pl下水暖内空气容积匕(4-26)py,册PV0.2921.76=03216N1.60M（4）最高工作压力P?=Vl-VvV1=V1-Vx=l.6-0.4=l.2（4-27）鸟匕=/阳（4-28）优=91.=532警1.6=4288MPM绝对压力）（5）稳压泵启动压力分】卜罐内空气容枳力心“+OS（4-29）（4-30）Py20.42881.2P0.4488=1.146（6）假定工况卜缓冲水容枳VAP（4-31）Gl=P2+0.02=0.42SX+0.（）2=0.44X8%（
28、绝对压力）Vi=K-VM=I2-1.146=0.054/0.06zn3.由于计鸵结果与假定%p=003m3不同，所以需要重新设Vw将数据代入上述公式得，各计算结果分别为：Vxf-0.51m3V=1.87m3V1=1.7m3V2=1.3m3P2=0.4206MPa&=0.4406,WViV$1=1,24产K,p=0.06m3由于ap与VAP=006r113一样，所以=0.06m3.（7）稳压泵停止压力Psz下遵内空气容积2七=%+0.05(4-32)(4-33)Ps2=%+0.05=0.4406+0.05=0.4906MPaR1K10.44061.24（8）校核该稳压泉水容积f匕-2(4-34)
29、V5=Vs-Vv,=1.24-1.11=().13w().(bw5由丁稳压容积4=0.13n30.05zn3,故本设计取值满足要求.（9）确定气压水罐尺寸查阅资料可知,当V=1.87m3时,选用120Omm的气压水罐1划。两端封头容枳为：0.255x2=0.5Hr圆柱形段容积为：Vli=1.87-0.51=1.36/*圆柱形段长度为:4V41.3611D2l2=1.73M（10）确定气压水域中各工况的水位则相应最查阅资料可知，D=1200mm时，%=0.25m,V=0.255m32,低工作压力Pl水位必：14=V-=1.87-!.7=0.17m,5.0Ill0.7-1.6035-0.45结合表4-10和表4-11以及实际情况，31-20层和7-1层的减压稳压型消火栓应该选用SNW65-I,而19-17层的减压稳压型消火栓应该选用SNW65-II。3)由图4-5减压稳压型消火栓特
