某医院四层到十三层消防水系统设计毕业设计

本科生毕业设计题目某医院四层到十三层消防水系统设计学院专业安全工程学生姓名学号年级指导教师教务处制表二一三年五月三十日某医院四层到十三层消防水系统设计专业安全工程学生指导老师【摘要】现代医院往往人员密集，并且住院病人行动多有不便；建筑结构功能复杂；电气、给排水、暖通空调及医用气体设备众多，一旦发生火灾事故，火势很容易蔓延扩大，造成大量人员伤亡和重大经济损失，所以医院的消防工作就尤为重要。本文在该医院建筑结构和功能的基础上，根据相关法律法规和设计手册，对其进行了防火分区的划分，消火栓系统和自动喷水灭火系统的设计。本设计将该医院每个楼层划分为一个防火分区，以期在发生火灾时，将火势控制在每个楼层内，为人员疏散和火灾扑救提供有利条件。根据相关法律法规和设计手册，本文完成了消火栓和自动喷水灭火系统喷头的布置，对相关管网进行了设计规划，并且对管道进行了水力计算。【关键字】医院；消防水系统；防火分区；消火栓系统；自动喷水灭火系统FIREWATERSYSTEMDESIGNFORAHOSPITAL（FOURTOTHIRTEENFLOORS）MAJORSAFETYENGINEERINGSTUDENTMAADVISERWABSTRACTMODERNHOSPITALSISOFTENCROWDED,ANDINPATIENTOPERATIONSMOREINCONVENIENTSTRUCTURALFUNCTIONALCOMPLEXITYELECTRICAL,PLUMBING,HVACANDMEDICALGASEQUIPMENTMANY,INTHEEVENTOFFIRE,THEFIRECANEASILYSPREADANDCAUSEDHEAVYCASUALTIESANDMAJORECONOMICLOSSES,SOTHEHOSPITALFIREWORKISPARTICULARLYIMPORTANTINTHISPAPER,THEHOSPITALBUILDINGSTRUCTUREANDFUNCTIONBASEDONTHERELEVANTLAWSANDREGULATIONSANDDESIGNMANUALS,ITSDIVISIONOFTHEFIREDISTRICT,FIREHYDRANTSYSTEMANDSPRINKLERSYSTEMDESIGNTHEDESIGNOFEACHFLOOROFTHEHOSPITALINTOAFIREDISTRICTINORDERINCASEOFFIRE,THEFIRECONTROLONEACHFLOOR,THEEVACUATIONANDFIREFIGHTINGTOPROVIDEFAVORABLECONDITIONSACCORDINGTORELEVANTLAWSANDREGULATIONSANDDESIGNMANUALS,PAPERCOMPLETEDHYDRANTANDAUTOMATICSPRINKLERSYSTEMLAYOUT,THERELEVANTPIPENETWORKDESIGNPLANNING,ANDTHEPIPELINEOFHYDRAULICCALCULATIONSKEYWORDSHOSPITALFIREWATERSYSTEMFIREDISTRICTHYDRANTSYSTEMAUTOMATICSPRINKLERSYSTEM目录1绪论111选题意义112国内外研究现状113自动喷水灭火系统应用技术发展214本文主要内容32设计依据43建筑工程基本概况531工程简介532建筑主要构造标准533主要技术经济指标634无障碍设计635建筑功能设计636自然气候条件7361气候特点7362大气温度7363降水量7364风速、风向及频率737地震作用84防火分区的划分95建筑工程消防水灭火系统1151建筑工程给水灭火系统的一般规定1152消防用水量1153设计建筑工程用水量126建筑工程消火栓系统1361建筑工程消火栓系统设置的一般规定、设计原则和要求13611消火栓系统设置的一般规定13612消火栓系统的设计原则13613消火栓系统设计的要求14614选择室内消火栓、水枪、水带的型号1462建筑工程消防系统设计1463室内消火栓系统的布置间距1664建筑工程消火栓管网系统设计17641消火栓管网系统布置的一般要求17642室内消火栓管网布置17643确定管网系统的管径、管材和管长1765消火栓的水力计算187自动喷水灭火系统2171自动喷水灭火系统设备选型21711确定自动喷水灭火系统的系统类型21712选择自动喷水灭火系统喷头的类型、自动喷水灭火系统喷头的公称动作温度和颜色、公称口径2172自动动喷水灭火系统喷头的布置22721自动喷水灭火系统的设基本参数的确定22722喷头布置的一般规定23723自动喷水灭火系统的设计计算248建筑消防灭火系统附属设备2681消防水泵26811消防水泵流量的确定26812消防水泵扬程的确定26813消防水泵的选型2782减压装置28821高层建筑的减压装置的分类28822减压装置的选定28823减压孔板的计算2983湿式报警阀3084水流指示器3185末端试水装置3286安全信号阀3287屋顶消火栓3288消防水泵接合器329高位消防水箱和消防水池设计3491高位消防水箱34911高位消防水箱的设计要求34912消防储备水容积35913高位消防水箱的设置高度和高位水箱水压校核3592消防水池36921消防水池设置的原则36922消防水池设计的一般要求36923消防水池的有效容积确定36附录38声明41致谢42参考文献431绪论11选题意义在各种灾害中，火灾是最经常、最普遍地威胁公共安全和社会发展的主要灾害之一。人类能够对火进行利用和控制，是文明进步的一个重要标志。火，给人类带来文明进步、光明和温暖。但是，失去控制的火，就会给人类造成灾难。对于火灾，在我国古代，人们就总结出“防为上，救次之，戒为下”的经验。随着社会的不断发展，在社会财富日益增多的同时，导致发生火灾的危险性也在增多，火灾的危害性也越来越大，消防工作的重要性也就越来越突出。“预防火灾和减少火灾的危害”是对消防立法意义的总体概括，包括了两层含义一是做好预防火灾的各项工作，防止发生火灾；二是火灾绝对不发生是不可能的，而一旦发生火灾，就应当及时、有效的扑救，减少火灾的危害。防火分区与消防水系统就是在发生火灾的情况下对火灾及时、有效的控制其蔓延、减小其危害的具体措施。防火分区就是采用具有一定耐火性能的分隔构件划分的，能在一定时间内防止火灾向同一建筑物的其他部分蔓延的局部区域（空间单元）。建筑物的某空间发生火灾后，火势便会因热气体对流、辐射作用，或者是从楼板、墙壁的烧损处和门窗洞口向其他空间蔓延扩大开来，最后发展成整座建筑的火灾。因而，对规模、面积大，或多层、高层的建筑而言，在一定时间内把火势控制在着火的一定区域内，是非常重要的。防火分区的确立有利于控制火势蔓延、确保人员疏散、利于消防扑救。目前世界上控制火灾最有效的方法是应用自动喷水灭火系统，发达国家的统计数字表明其灭火成功率在95以上。自动喷水灭火系统主要洒水喷头、报警阀、管道、报警系统和水泵组成。系统中最重要的组成部分是洒水喷头。建筑物消防水系统是建筑物安全中的一个重要环节。对建筑工程消防给水系统，消防系统的合理布置，自动喷水灭火系统的选择及合理布置，以达到做好消防设计及施工，确保人民生命、财产安全的目的。12国内外研究现状自动喷水灭火系统，是当今世界上公认的最为有效的自救灭火设施，是应用最广泛、用量最大的自动灭火系统。国内外应用实践证明该系统具有安全可靠、经济实用、灭火成功率高等优点。国外应用自动喷水灭火系统已有一百多年的历史。在这长达一个多世纪的时间内，一些经济发达的国家，从研究到应用，从局部应用到普遍推广使用，有过许许多多成功和失败的教训。在总结经验的基础上，制订了本国的自动喷水灭火系统设计安装规范或标准，而且进行了一次又一次的修订如英国的自动喷水灭火系统安装规则、美国自动喷水灭火系统安装标准等。自动喷水灭火系统不仅已经在高层建筑、公共建筑、工业厂房和仓库中推广应用，而且发达国家已在住宅建筑中开始安装使用。20世纪30年代我国开始应用自动喷水灭火系统，至今已有70年的历史。首先在外国人开办的纺织厂、烟厂以及高层民用建筑中应用。如上海第十七毛纺厂，是1926年由英国人所建，在厂房、库房和办公室装设了自动喷水灭火系统。1979年，该厂从日本和联邦德国引进生产设备，在新建的厂房也设计安装了国产的湿式系统。又如上海国际饭店是1934年建成投入使用的。该建筑中所有客房、厨房、餐厅、走道、电梯间等部位均装设了喷头，并扑灭过数起初期火灾。50年代，苏联援建的一些纺织厂和我国自行设计的一些工厂中，也装设了自动喷水灭火系统。1956年兴建的上海乒乓球厂，我国自行设计安装了自动喷水灭火系统，并于1978年10月成功地扑救了由于赛璐珞丝缠绕马达引起的火灾。又如1958年建的厦门纺织厂，至80年代曾四次发生火灾，均成功地将火扑灭。时至今日，该系统已经成为国际上公认的最为有效的自动扑救室内火灾的消防设施，在我国的应用范围和使用量也在不断扩展与增长。8建设部陆续颁发了高层建筑设计防火规范等国家标准来规范高层建筑的消防系统的设计。同时该规范也在不断的修改和完善的过程中，但是和发达国家的消防标准扔存在一定的差距和不足。而且在实际设计中，建筑和结构化工程师很难严格按照该规范标准执行，主要因为甲方对成本和建筑布局的种种要求等原因所致。还有就是一些建筑和结构工程师的设计水平有限，不能很好的进行消防设计的区域划分，设计图纸的火灾区域划分不当，消防水系统设计存在错误等等。大多数建筑消防水系统设计都存在不同程度的缺陷。应当在后期进行及时的完善和改革。913自动喷水灭火系统应用技术发展自动喷水灭火系统具有很高的灭火、控火率，且不污染环境，与气体灭火系统相比较为经济，广泛应用于各类建筑的消防保护，其设置已经成为建筑等级的重要标志之一。新的世纪，我国经济和科技必定飞速发展，建筑火险隐患和危险性也将不断增大，这些对自动喷水灭火系统提出了新的要求，将促使其不断发展完善，开辟广阔的应用前景。自动喷水灭火系统的应用一是要适应各种保护对象的需要，二是在充分发挥其灭火、控火作用的同时，可相应开发出其它消防功能，使其在建筑消防安全中发挥更加积极有效的作用。自动喷水灭火系统应用技术的发展1向综合性多功能方向发展；2代替火灾自动系统；3辅助进行防排烟4增强系统的可靠实用性；5适于住宅的需要；6适于地下建筑的需要；7适于大空间建筑的需要；8开发自动喷水泡沫联用灭火系统；9开发超细水喷雾灭火系统；10开发智能自动喷水灭火系统。14本文主要内容本文的主要完成了该医院四层到十三层消防水系统设计。主要包括楼层防火分区的划分，消火栓系统的设计，自动喷水灭火系统的设计以及各管网的水力计算和管网优化。2设计依据1某医院扩张项目工程建筑工程选址意见书2某医院扩张项目工程工程项目初步设计批复3建筑单位提供的规范设计任务书用地规范红线图4建筑设计防火规范（GB500162012）5高层民用建筑设计防火规范（GB5004595）6高层建筑给水排水设计手册7自动喷水灭火系统设计规范（GB500842005）8民用建筑设计通则GB5035220059综合医院建筑设计规范（JGJ4988）10水工业工程设计手册11中华人民共和国消防法（2008年）3建筑工程基本概况31工程简介某医院项目工程位于成都市双流县华阳镇通济巷26号，本工程为一类高层医疗综合楼，建筑层数为13F/1F，建筑高度为4920米，总建筑面积256567。32建筑主要构造标准1楼地面室内有水地面均在一米范围内坡向地漏或排水孔，坡度为1；上人屋面做地砖保护层，均为991丙烯酸防水卷材防水，凡出屋面处女儿墙，楼梯间等转角处均需加辅卷材一道。2墙体建筑内外墙除注明外均为加气混凝土砌块填充墙，M50水泥砂浆砌筑，轻质填充墙材质；主楼电梯筒体及框架梁均为钢筋混凝土墙，外墙采用200厚加气混凝土砌块，内隔墙可采用轻质隔墙详结施，砌筑位置与建筑施工图中定位关系保持一致，即沿柱中心线砌筑或沿柱边平齐砌筑关系不变，卫生间隔墙体下端应先作C20混凝土基座，同墙厚，高出楼面300凡填充砌块与其他材料相接处，均在接缝处通长加500宽钢丝网，做墙面抹灰。3内外装修外墙外墙以白色及灰色铝塑板为主局部使用石材室内装修严格执行建筑内部装修设计防火规范GB5022295（2001版）和民用建筑室内环境污染控制规范（GB503252001）4门窗外窗选用隔热金属型材多腔密封框；外门选用喷塑断热单框铝合金双玻门，建筑外门窗抗风性能为3级，气密性能为6级，水密性能为3级，保温性能为8级，隔声性能为2级大楼出入口门选用全玻自动门；内门一般木门，选用成品木门，大玻璃门等5玻璃外窗均用6LOWE12A6中空玻璃，落地窗的大块玻璃面积超过15时及七层以上外开窗，采用安全玻璃，卫生间采用6厚单层玻璃。6吊顶公共活动部分（走道，公共卫生间，架空层，雨棚）采用镀锌轻钢龙骨高级非燃矿棉板吊顶。33主要技术经济指标1建筑规模总建筑面积256567其中地下建筑面积62543地上建筑面积1909941高压氧舱建筑面积303；2建筑性质本工程为一类高层建筑，建筑层数为13F/1F，为一单层高层综合楼；3建筑类别本工程为一类高层综合建筑；4建筑耐火等级地下部分耐火等级为1级，地上部分耐火等级为2级；5抗震设计本工程抗震烈度按七度设计，抗震设防类别为乙类；6建筑高度4920M34无障碍设计1本项目场地内设有环形车行道，并与各出入口相连，车行道可供残疾人轮椅同行，人行道设置盲道。2本项目大楼入口与人行道及车行道采用小于112的缓坡连接。3本项目大楼均设置方便残疾人使用的专用电梯按钮，并在一直三楼设置残疾人专用卫生间，医疗窗口设置残疾人专用窗口。35建筑功能设计负一层地下车库及设备用房一层门厅、消毒供应中心二层体检中心三层检验科四五六层为内一二、三科七层妇产科、儿科八层儿科九层五官科十层外一科十一层特需病房十二层手术室十三层办公室36自然气候条件361气候特点属亚热带季风气候，具有春早、夏热、秋凉、冬暖的气候特点，年平均气温16摄氏度，年降雨量1000毫米左右。多云雾，日照时间短，空气潮湿，因此，夏天虽然气温不高最高温度一般不超过35摄氏度，却显得闷热；冬天气温平均在5摄氏度以上，但由于阴天多，空气潮，却显得很阴冷。362大气温度春季平均气温156169夏季平均气温232246秋季平均气温163176冬季平均气温6277最热月出现在7月，月平均温度达250263最冷月出现在1月，月平均气温为5062极端最高温度为355377普遍出现在7月；极端最低气温为5136，大部分出现在12月，少部分出现在1月。363降水量平均降水量为759111550毫米，年内降水量变化呈单峰型。最多月出现在月，月降水量为19922581毫米；最少月普遍出现在月，月降水量为43190毫米。春季降水量（35月）为12122081毫米，占全年的1522；夏季降水量为46076287毫米，占全年的5060；秋季降水量为13592862毫米，占全年降水量1725；冬季降水量为214528毫米，占全年降水量4左右。364风速、风向及频率风向静风，频率55全年主导风向NNE，频率3风速多年平均风速09M/S（68月）夏季平均风速10M/S（122月）冬季平均风速20M/S全年平均风速09M/S37地震作用本工程抗震烈度按七度设防，抗震设防类别为乙类。4防火分区的划分建筑中合理地划分防火分区，能够在发生火灾的情况下，阻止火势蔓延，将火势控制在局部空间内，从而为人员疏散和火灾扑救提供有利条件，有效减少人员伤亡和财产损失。1高层民用建筑设计防火规范对高层民用建筑的防火分区面积限值见表41。表41高层民用建筑防火分区最大允许建筑面积建筑类别每层每个防火分区面积/一类建筑1000二类建筑1500地下室500注建筑物内设有自动灭火设备时，每层最大允许建筑面积可按本表增加一倍，局部设置时，增加面积可按该局部面积一倍计算。一类建筑的电信楼，其防火分区的允许最大建筑面积可按本表增加50。2高层民用建筑防火分区划分的一般规定（1）高层建筑内的商业营业厅、展览厅等，当设有火灾自动报警系统和自动灭火系统，且采用不燃烧或难燃烧材料装修时，地上部分防火分区的允许最大建筑面积为4000；地下部分防火分区的允许最大建筑面积为2000。（2）当高层建筑与裙房之间设有防火墙等防火分隔设施时，其裙房的防火分区允许最大建筑面积不应大于2500，当设有自动喷水灭火系统时，防火分区允许最大建筑面积可增加100倍。（3）高层建筑内设有上下层相连通的走廊、敞开楼梯、自动扶梯、传送带等开口部位时，应按上下连通层作为一个防火分区，其允许最大建筑面积之和不应超过上表规定。当上下开口部位设有耐火极限大于300H的防火卷帘或水幕等分隔设施时，其面积可不叠加计算。（4）高层建筑中庭防火分区面积应按上、下连通的面积叠加计算，当超过一个防火分区的面积时，应符合下列规定房间与中庭回廊相通的门、窗应设自行关闭的乙级防火门、窗。与中庭相通的过厅、通道等，应设乙级防火门或耐火极限大于300H的防火卷帘分隔。中庭每层回廊应设有自动喷水灭火系统。中庭每层回廊应设火灾自动报警系统。3该医院单层面积为142122，并设有自动喷水灭火装置，根据高层民用建筑设计防火规范对高层民用建筑的防火分区面积限值表和其注释，将该医院每层楼层划分为一个防火分区。5建筑工程消防水灭火系统51建筑工程给水灭火系统的一般规定1高层建筑必须设置室内、室外消火栓给水系统。2消防用水可由给水管网、消防水池或天然水源供给。利用天然水源应确保枯水期最低水位时的消防用水量，并应设置可靠的取水设施。3室内消防给水应采用高压或临水高压给水系统。当室内消防用水量达到最大时，其水压应满足室内最不利点灭火设施的要求。室外低压给水管道的水压，当生活、生产和消防用水量达到最大时，不应小于010MPA（从室外地面算起）。注生活、生产用水量应按最大小时流量计算，消防用水量应按最大秒流量计算。52消防用水量1高层建筑的消防用水总量应按室内、外消防用水量之和计算。高层建筑内设有消火栓、自动喷水、水幕、泡沫等灭火系统时，其室内消防用水量应按需要同时开启的灭火系统用水量之和计算。2高层建筑室内、外消火栓给水系统的用水量，不应小于表51规定。表51高层消火栓给水系统的用水量消火栓用水量（L/S）高层建筑类别建筑高度（M）室外室内同时使用水枪数量支每根竖管最小流量（L/S）每支水枪最小流量（L/S）5015102105普通住宅5015204105续表5150202041051高级住宅2医院3二类建筑的商业楼、展览楼、综合楼、商住楼、图书馆、书库4省级以下的邮政楼、防灾指挥调度楼、广播电视楼、电力调度楼、5建筑高度不超过M的教学楼和普通的旅馆、办公楼、科研楼、档案楼502030615550303061551高级旅馆2建筑高度超过M或每层建筑面积超过1000M2的商业楼、综合楼、展览楼、电信楼、财贸金融楼3建筑高度超过50M或每层面积超过1500M2的商住楼4中央和省级（含计划单列市）广播电视楼5网局级和省级（含计划单列市）电力调度楼6省级（含计划单列市）邮政楼、防灾指挥调度楼7藏书超过100万册的图书馆、书库8重要的办公楼、科研楼、档案楼9建筑高度超过50M的教学楼和普通的旅馆、办公楼、科研楼、档案楼等5030408155注建筑高度不超过50M，室内消火栓用水量超过20L/S，且设有自动喷水灭火系统的建筑物，其室内、外消防用水量可按本表减少5L/S。3高级旅馆、重要的办公室、一类建筑的商业楼、展览楼、综合楼和建筑高度超过100M的其他高层建筑，应设消防卷盘，其用水量可不计入消防用水总量。53设计建筑工程用水量（1）消火栓系统设计消火栓消防用水量室内20L/S，每根竖管最小流量为10L/S，每支水枪最小流量为5L/S。火灾延续时间2小时；（2）自动喷水系统根据第五章自动喷水灭火系统管网计算，可知自动喷水灭火系统的设计消防用水量为2642L/S,火灾延续时间1小时。6建筑工程消火栓系统高层建筑室内消火栓给水系统是目前扑救高层建筑火灾的主要灭火系统，所担负的任务除了用于扑救初期火灾外，还担负扑救大火的任务。61建筑工程消火栓系统设置的一般规定、设计原则和要求临时高压消防给水系统，其水压当室内消防用水量达到不大时，应满足室内最不利点灭火设备的要求611消火栓系统设置的一般规定除无可燃物的设备层外，高层建筑和裙房的各层均应设置室内消火栓，并应符合下列规定A消火栓应设在走道、楼梯附近等明显易于取用的地点，消火栓的间距应保证同层任何部位有两个消火栓的水枪充实水柱同时到达。B消火栓的水枪充实水柱应通过水力计算确定，且建筑高度不超过100M的高层建筑不应小于10M；建筑高度超过100M的高层建筑不应小于13M。C消火栓的间距应由计算确定，且高层建筑不应大于30M，裙房不应大于50M。D消火栓栓口离地面高度宜为110M，栓口出水方向宜向下或与设置消火栓的墙面相垂直。E消火栓栓口的静水压力不应大于100MPA，当大于100MPA时，应采取分区给水系统。消火栓栓口的出水压力大于050MPA时，应采取减压措施。F消火栓应采用同一型号规格。消火栓的栓口直径应为65MM，水带长度不应超过25M，水枪喷嘴口径不应小于19MM。G临时高压给水系统的每个消火栓处应设直接启动消防水泵的按钮，并应设有保护按钮的设施。H消防电梯间前室应设消火栓。I高层建筑的屋顶应设一个装有压力显示装置的检查用的消火栓，采暖地区可设在顶层出口处或水箱间内。612消火栓系统的设计原则（1）高层建筑必须应设室内、外消火栓给水系统（2）高层建筑室内消火栓给水系统应与生活、生产给水系统分开，设置成独立的消防给水系统，以确保安全用水（3）高层建筑室内消火栓给水系统应采用高压设备。613消火栓系统设计的要求室内消火栓布置要求（1）除可燃物的设备层外，设置室内消火栓的建筑物，其各层均应设置消火栓。消防电梯间前室内应设置消火栓。（2）室内消火栓应设置在位置明显且易于操作的部位。栓口离地面或操作基面高度宜为11M，其出水方向宜向下或与设置消火栓的墙面成90角；栓口与消火栓箱内边缘距离不应影响消防水带的连接。（3）冷库内的消火栓应设置在常温穿堂或楼梯间内。（4）室内消火栓的间距应由计算确定。对于高层民用建筑、高层厂房（仓库）、高架仓库和甲、乙类厂房，室内消火栓的间距不应大于30M；对于其他单层和多层建筑及建筑高度不超过24M的裙房，室内消火栓的间距不应大于50M。同一建筑物内应采用同一规格的消火栓、水枪和水带。每条水带的长度不应大于25M。（5）室内消火栓的布置应保证每一个防火分区同层有两只水枪的充实水柱同时到达任何部位。建筑高度不大于24M且体积不大于5000M的多层仓库，可采用1支水枪充实水柱到达到室内任何部位。（6）高层建筑和高位消防水箱静压不能满足最不利点消火栓水柱要求的其他建筑，应在每个室内消火栓处设置直接启动消防水泵的按钮，并应有保护设施。室内消火栓栓口处的出水压力大于05MPA时，应设置减压设施；静水压力大于10MPA时，应采用分区给水系统。（7）设置有室内消火栓的建筑，如为平屋顶时，宜在平层顶上设置试验和检查用的消火栓，采暖地区可设在顶层出口处或水箱间内。614选择室内消火栓、水枪、水带的型号根据该建筑结构，选择单出口消火栓，消火栓出口直径为DN65，水带为麻质，长度为25M和口径19MM的手提式直流水枪。62建筑工程消防系统设计确定室内消火栓系统水枪喷嘴的设计压力与设计流量。（1）水枪充实水柱长度的确定建筑物灭火所需的充实水柱长度按下式计算式中KS所需的水枪充实水柱长度，M；H1室内最高着火点距室内地面的高度，M；H2水枪喷嘴距地面的高度M，一般取1M；SIN21HSK射流的充实水柱与地面的夹角，一般取45或者60。这里取45角。本建筑四、五、六、七、八、九、十和十三层是36M，十一、十二层为42M。所以SKMAX1414X（421）4525MSKMIN1414X（361）3677M根据高层民用建筑设计规范的规定，本建筑室内消火栓的水枪充实水柱不应小于10M。确定水枪充实水柱长度通过比较确定水枪充实水柱长度为10M。（2）计算水枪喷嘴所需压力HQSK试中HQ水枪喷嘴压力，KPASK水枪充实水柱长度，M水枪喷嘴和充实水柱长度有关的系数，见表61表61系数A值则HQSK13510135MPA（3）确定每支水枪的设计流量每支水枪流量的计算XHQB式中XHQ每支水枪的计算流量，L/S；HQ水枪喷嘴压力，KPA；B水枪喷嘴流量系数，见表62充实水柱长度（M）水枪喷嘴口径M7131619222510150140135115115131851691581381461522019318017016320491350295260195表62水流特性系数B值所以XHQ465L/SQHB13570根据高层民用建筑设计防火规范规定，该建筑每支水枪最小流量不小于5L/S。每支水枪的设计流量确定通过比较确定每支水枪的设计流量为5L/S。（4）确定消火栓的水枪设计充实水柱的设计喷嘴压力计算得水枪设计流量后，反算得出水枪的设计喷嘴压力HQ15853KPA设计充实水柱为SK118M。（5确定室内消火栓系统的消防用水量由表51得用4支水枪，所以室内消火栓用水量Q4X520L/S63室内消火栓系统的布置间距（1）室内消火栓的保护半径计算R08LCOSKS式中R消火栓的保护半径，M；L水龙带长度，M；充实水柱长度，M；KS水枪射流倾角，一般取4560。本设计水枪射流倾角取45。所以室内消火栓保护半径为R08X25118X2/2283M（2）室内消火栓布置间距根据高层民用建筑设计防火规范要求有两股水柱同时到达室内任何部位，所以消火栓间距按下式计算2BRS式中S两股水柱时的消火栓间距，M；喷嘴直径（MM）6789B0001600029000500007913161922250034600793015770283404725B消火栓的最大保护宽度，M。根据建筑结构，消火栓应设为单排布置东西方向消火栓间距266M24938S南北方向消火栓间距272M7消火栓的布置见消火栓系统图。64建筑工程消火栓管网系统设计641消火栓管网系统布置的一般要求1）室内消火栓超过10个且室外消防用水量大于15L/S时，其消防给水管道应连成环状，且至少应有两条进水管与室外管网或消防水泵连接，当其中一条进水管发生事故时，其余的进水管应仍能供应全部消防用水量。2）高层建筑应设置独立的消防给水系统。室内消防竖管应连接成环状，每根消防竖管的直径应按通过的流量经计算确定，但不应小于DN100。3）60M以下的单元式住宅建筑和60M以下、每层不超过8户、建筑面积不超过650M的塔式住宅建筑，当设两根消防竖管有困难时，可设一根竖管，但必须采用双阀双出口型消防栓。4）室内消火栓给水管网应与自动喷水灭火系统的管网分开设置；当合用消防泵时，供水管路应在报警阀前分开设置。5）高层建筑，设置室内消火栓且层数超过4层的厂房（仓库），设置室内消火栓且层数超过5层的公共建筑，其室内消火栓给水系统和自动喷水系统应设置消防水泵接合器。6）室内消防给水管道应采用阀门分成若干独立段。对于单层厂房（仓库）和公共建筑，检修停止使用的消火栓应不超过5个。对于多层民用建筑和其他厂房（仓库），室内消防给水管道上阀门的布置应保证检修管道时关闭的竖管不超过1根，但设置的竖管超过3根时，可关闭2根；对于高层民用建筑，当竖管超过4根时，可关闭不相邻的两根。阀门应保持常开，并应有明显的启闭标志或新号。7）消防用水与其他用水合用的室内管道，当其他用水达到最大小时流量时，应仍能保证供应全部消防用水量；8）允许直接吸水的市政给水管网，当生产、生活用水量达到最大且仍能满足室内外消防用水量时，消防泵宜直接从市政给水管网吸水。9）严寒和寒冷地区非采暖的厂房（仓库）及其他建筑的室内消火栓系统，可采用干式系统，但在进水管上应设置快速启闭装置，管道最高处应设置自动排气阀。642室内消火栓管网布置室内消火栓管网布置见消火栓系统图。643确定管网系统的管径、管材和管长（1）确定管网系统管径原则室内消防给水管网的管径应按通过的设计流量和流速确定。独立的消火栓给水管网内的水流速度不宜大于25M/S。消防竖管高层建筑室内消防竖管的管径，应按最不利部位消防竖管所通过的流量（其值不应大于表51的要求）和消火栓给水管道允许流速范围的中、低值计算确定。若算的管径小于100MM时，应取100MM。消防进水管及水平干管管径消防进水管及水平干管管径高层建筑室内消火栓给水系统的进水管管径，应按室内消防用水量由计算确定；其水平干管的管径，应按所负担的消防竖管的实际流量由计算确定，同时应符合消防竖管管径水平干管管径进水管管径。（2）确定管网系统管径、管长消火栓管径管长的选取见消火栓轴测图。（3）管材消火栓给水管道采用热镀锌钢管。65消火栓的水力计算（1）估算管网压力可知，A点为最不利供水点。设计流量为5L/S。（2）计算最不利消火栓出口处所需的水压BQLAHXHDZQDXH/2式中X消火栓出口处所需水压，KPA；D消防水龙带的压力损失，KPA；Q水枪喷嘴所需压力；ZA水龙带比阻，按表取用；DL水龙带长度，M；B水流特性系数，与水枪喷嘴直径有关，按表取用；XHQ消防射流量，L/S。表63水龙带比阻ZA值比值Z值水龙带口径（MM）帆布、麻织水龙带衬胶水龙带500150100677650043000172表64水流特性系数B值喷嘴直径（MM67891316192225B000160002900050000790034600793015770283404727所以最不利点消火栓出口处所需的水压XHH00430252525/015771854KPA（3）计算最不利管路的沿程压力损失和局部压力损失ILH式中IH管段的沿程水头损失；L管段长度，M；I单位长度的沿程水头损失，KPA，可由下式计算当12时VJD管道计算内径，MM；GQ给水设计流量，3M/S；竖管的直径为100MM，流量为10L/，管长为5195M；计算，SMV271KPAI490所以199KPAILH1（4）计算室内消火栓给水系统所需总压力，即3031286709VDIJ312IH10XH式中H室内消火栓给水系统所需总压力，KPA；0最不利点消火栓与室外地坪的标高差，M；XH最不利点消火栓出口处所需水压，KPA；计算管路总压力损失，为沿程压力损失与局部压力损失之和，KPA。所以H10531518541997368KPA市政给水管道的供水压力按国家标准为028MPA，所以不能满足该消火栓给水系统所需的压力，需要增设加压泵。7自动喷水灭火系统自动喷水灭火系统是目前国际上应用范围最广、用量最大、灭火成功率最高、且造价最为低廉的固定灭火设施，并被公认是最为有效的建筑火灾自救设施。71自动喷水灭火系统设备选型711确定自动喷水灭火系统的系统类型（1）系统选型的一般规定1自动喷水灭火系统应在人员密集、不易疏散、外部增援灭火与救生较困难的性质重要或火灾危险性较大的场所中设置。2自动喷水灭火系统不适用于存在较多下列物品的场所1遇水发生爆炸或加速燃烧的物品；2遇水发生剧烈化学反应或产生有毒有害物质的物品；3洒水将导致喷溅或沸溢的液体。3自动喷水灭火系统的系统选型，应根据设置场所的火灾特点或环境条件确定，露天场所不宜采用闭式系统。4自动喷水灭火系统的设计原则应符合下列规定1闭式喷头或启动系统的火灾探测器，应能有效探测初期火灾；2湿式系统、干式系统应在开放一只喷头后自动启动，预作用系统、雨淋系统应在火灾自动报警系统报警后自动启动；3作用面积内开放的喷头，应在规定时间内按设计选定的强度持续喷水；4喷头洒水时，应均匀分布，且不应受阻挡。环境温度不低于4，且不高于70的场所应采用湿式系统。（2）确定自动喷水灭火系统的类型本建筑采用湿式自动喷水灭火系统。712选择自动喷水灭火系统喷头的类型、自动喷水灭火系统喷头的公称动作温度和颜色、公称口径系统所选取的喷头为标准玻璃喷头。公称动作温度68C，工作液色为红色。公称直径为15MM，喷头特性系数K42。72自动动喷水灭火系统喷头的布置721自动喷水灭火系统的设基本参数的确定本建筑一类高层医疗综合楼。根据表71、72可知其危险等级为中危险级I级，所以喷水强度为6L/MINM2，作用面积为160，喷头的工作压力为01MPA。表71民用建筑和工业厂房的系统设计基本参数火灾危险等级喷水强度/2MINL作用面积/3M喷头工作压力/MPA轻危险级4级6中危险级级8160级12严重危险级级16260010注系统最不利点处喷头的工作压力不应低于005MPA。表72设置场所火灾危险等级举例火灾危险等级设置场所举例轻危险级建筑高度为24M及以下的旅馆、办公楼；仅在走道设置闭式系统的建筑等级L）高层民用建筑旅馆、办公楼、综合楼、邮政楼、金融电信楼、指挥调度楼、广播电视楼（塔）等2）公共建筑（含单、多高层）医院、疗养院；图书馆（书库除外）、档案馆、展览馆（厅）；影剧院、音乐厅和礼堂（舞台除外）及其他娱乐场所；火车站和飞机场及码头的建筑；总建筑面积小于5000的商场、总建筑面积小于1000的地下商场等3）文化遗产建筑木结构古建筑、国家文物保护单位等4）工业建筑食品、家用电器、玻璃制品等工厂的备料与生产车间等；冷藏库、钢屋架等建筑构件中危险级级1）民用建筑书库、舞台（葡萄架除外）、汽车停车场、总建筑面积5000及以上的商场、总建筑面积1000及以上的地下商场等2）工业建筑棉毛麻丝及化纤的纺织、织物及制品、木材木器及胶合板、谷物加工、烟草及制品、饮用酒（啤酒除外）、皮革及制品、造纸及纸制品、制药等工厂的备料与生产车间续表72级印刷厂、酒精制品、可燃液体制品等工厂的备料与车间等严重危险级级易燃液体喷雾操作区域、固体易燃物品、可燃的气溶胶制品、溶剂、油漆、沥青制品等工厂的备料及生产车间、摄影棚、舞台“葡萄架”下部级食品、烟酒；木箱、纸箱包装的不燃难燃物品、仓储式商场的货架区等级木材、纸、皮革、谷物及制品、棉毛麻丝化纤及制品、家用电器、电缆、B组塑料与橡胶及其制品、钢塑混合材料制品、各种塑料瓶盒包装的不燃物品及各类物品混杂储存的仓库等仓库危险级级A组塑料与橡胶及其制品；沥青制品等722喷头布置的一般规定（1）喷头应布置在顶板或吊顶下易于接触到火灾热气流并有利于均匀布水的位置。当喷头附近有障碍物时，应符合自动喷水灭火系统设计规范第72节的规定或增设补偿喷水强度的喷头。（2）喷头的布置方式有正方形、长方形和平行四边形。直立型、下垂型喷头的布置，包括同一根配水支管上喷头的间距及相邻配水支管的间距，应根据系统的喷水强度、喷头的流量系数和工作压力确定，并不应大于表73的规定，且不宜小于24M。表73同一根配水支管上喷头的间距及相邻配水支管的间距注仅在走道设置单排喷头的闭式系统，其喷头间距应按走道地面不留漏喷空白点确定。货架内喷头的间距不应小于2M，并不应大于3M。喷水强度大于8L/MINM2时，宜采用流量系数K80的喷头。（3）除吊顶型喷头及吊顶下安装的喷头外，直立型、下垂型标准喷头，其溅水盘与喷水强度/LMIN1M2正方形布置的边长/M矩形或平行四边形布置的长边边长/M一只喷头的最大保护面积/M2喷头与端墙的最大距离/M444452002263640125188343611517122030369015顶板的距离不应小于75MM，且不应大于150MM。喷头的具体布置见自动喷水灭火系统布置图。723自动喷水灭火系统的设计计算1管网布置原则1自动喷水灭火系统报警阀后的管网与室内消火栓给水管网应分开独立布置。2轻危险级、中危险级场所中各配水管入口的压力均不宜大于04MPA。配水管两侧每根配水支管控制的标准喷头数，轻危险级、中危险级场所不应超过8只，同时在吊顶上下安装喷头的配水支管，上下侧均不应超过8只。严重危险级及仓库危险级场所均不应超过6只，轻危险级、中危险级场所中配水支管、配水管控制的标准喷头数，不应超过表74规定。表74轻危险级、中危险级场所中配水支管、配水管控制的标准喷头数本管网选择热镀锌钢管。管径、管长详见自动喷水灭火系统图。配水管网布置见自动喷水灭火系统管网布置图2水力计算（1）矩形面积的确定确定最不利点位置的喷头，喷头采用矩形布置，长边平行于配水支管，喷头间距为38M，在该处配水支管划定矩形作用面积，其长度为控制的标准喷头数/只公称直径/MM轻危险级中危险级2511323340545010865181280483210064每边支管上最多动作喷头数作用面积内共布置3排喷头，最大动作喷头数为12个。（2）逐点法水力计算轻、中、严重及仓库级危险级均按逐点法进行水力计算，即矩形面积内每个喷头喷水量按该喷头处的水压计算确定。该管网的计算过程见附录1自动喷水系统管道水力计算表。系统的设计流量为2404L/S，计算水泵扬程为040140556509579MPAZPHH03校核设计作用面积内的平均喷水强度设计作用面积内的平均喷水强度为2404/16090L/（MIN）6L/（MIN），满足规范要求。483215N2156021AL8建筑消防灭火系统附属设备81消防水泵大多数消防水源提供的消防用水，都需要消防水泵进行加压，以满足灭火时对水压和水量的要求。选择水泵的主要依据是流量和扬程。水泵的合理选择是保证水泵房“安全可靠，经济合理”的工作的根本措施。811消防水泵流量的确定独立的消防给水系统消防水泵应供给的消防用水量，可按建筑物内消火栓给水设备，自动喷水灭火系统等灭火设备用水量的总和计算。消火栓水泵流量的确定L/S2054XHNQQ消自动喷水灭火系统的流量的确定L/S2自812消防水泵扬程的确定独立的高层建筑消防给水系统的消防水泵，其扬程应保证室内消防用水量达到最大时，满足室内不利点灭火设备的水压要求。（1）消火栓系统消防水泵扬程的确定消防水泵的扬程10WCYBHH式中消防水泵的扬程，M；B消防水池最低水位至最不利点灭火设备处的静水压力，KPA；Y最不利点灭火设备所需的水压，KPA；CH消防水泵吸水管和出水管的总水头损失，KPA。W根据消火栓系统的计算可得1053155315KPAYH所以消防水泵的扬程01（53151854199）74MB（2）自动喷水灭火系统的扬程确定ZPHHB0式中水泵扬程，MPA；BH管道沿程和局部的水头损失的累计值，MPA；H最不利点出喷头的压力，MPA；0PZ最不利点处喷头与消防水池的最低水位或系统入口管水平中心线之间的高程差，MPA。根据自动喷水灭火系统的计算，得09579MPABH813消防水泵的选型（1）消火栓系统水泵选择根据L/S，M，消火栓系统水泵的型号选为100TSWA，选用两台，一运20消Q74B一备。水泵的流量为222L/S，扬程为84M。表111100TSWA型水泵性能参数TSWA型分段式多吸单吸离心泵流量功率KW级数HM3L/S扬程M转速R/MIN轴功率电机功率效率允许吸上真空高度M气蚀流量M重量KG100TSWA680222841450257930716242560（2）自动喷水灭火系统水泵选择根据2404，09579MPA，选择自动喷水灭火系统水泵的型号为125TSWA，选自QBH用两台，一运一备。水泵的流量为25L/S，扬程为108M。表112125TSWA型水泵性能参数TSWA型分段式多吸单吸离心泵流量功率KW级数HM3L/S扬程M转速R/MIN轴功率电机功率效率允许吸上真空高度M气蚀流量M重量KG125TSWA59025108145035795574683472682减压装置821高层建筑的减压装置的分类1减压孔板在高层建筑给排水工程中，减压孔板可用于消防水龙头和消火栓的剩余水头，以保证给水系统均衡供水达到节水、节能的目的。减压孔板应设在直径不小于50MM的水平主管段上，前后管段的长度均不宜小于该管段直径的5倍，孔口道直径不应小于设置管段直径的30，且不应小于20MM。应采用不锈钢板材制作。2节流管节流管应符合下列规定直径宜按上游管段直径的确定；长度不宜小于1M；节流管内水的平均流速不应大于20M/S。3减压阀减压阀应符合下列规定应设在报警阀组入口前；入口前应设过滤器；当连接两个及以上报警阀组时，应设置备用减压阀；垂直安装的减压阀，水流方向宜向下。822减压装置的选定本建筑采用减压孔板。823减压孔板的计算减压孔板的水头损失，应按下式计算GVHKK2式中K减压孔板的水头损失，MPA；210减压孔板后管道内水的平均流速，M/S；KV表81减压孔板的局部阻力系数JKD030405060708292833295117475183（1）根据高层民用建筑设计防火规范7465规定“消火栓栓口的静水压力不应大于100MPA，当大于100MPA时，应采取分区给水系统。消火栓栓口的出水压力大于050MPA时，应采取减压措施”。13层消火栓出口处水压为1854KPA12层消火栓栓口水压和流量132132HHH层高，M；132H1213层消防竖管的水头损失，KPA；132HKPA由此类推可以分别计算出其它各层消火栓栓口水压。82消火栓的减压孔板计算消火栓标号栓口处压力（KPA）剩余水头（KPA）消火栓管径（MM孔板孔径（MM）13层18546512层22906511层27266510层3100659层3474658层3848657层4225656层4595655层4969654层53433436523（2）当自动喷水灭火系统入水口压力大于04MPA时，设置减压孔板，各层自动喷水灭火系统入水口处压力，见表83。83自动喷水灭火系统的减压孔板计算层数各层入口处压力（KPA）剩余水头（KPA）进水管管道管径（MM孔板孔径（MM）133406125123797125114249249125751047017011256295092109212562854831483125627587418741255066264226412550566552654125504704630461255083湿式报警阀湿式报警阀是湿式自动喷水灭火系统的主要部件，安装在总供水干管上，连接供水设备和喷水管网，是一种只允许水流单方向流入配水管网，并在规定流量下报警的止回型阀门，在系统动作前，他将管网与水流隔开，避免用水和可能的污染；当系统开启时，报警阀打开，接通水源和配水管；在报警阀开启的同时，部分水流通过阀座上的一环形槽，经信号管道送至水力警铃，发出音响报警信号。（1）湿式报警阀控制喷头数自动喷水灭火系统由于种种原因，有时需要处于工作停止状态，如检修、维修等。如果一个报警阀所带的喷头数过多，则系统停止工作时的火灾危险性增大。因此未来不使停止工作范围过大，应对每个报警阀所控制的最大喷头数有所限制。表84湿式报警阀允许控制的喷头数危险等级轻危险级中危险级严重危险级最大控制