广州大学市政工程硕士论文答辩建筑给排水模板

1、 答辩人： 专 业：市政工程居住小区给水系统可靠性研究Research on the Reliability of Water Supply System of Residential Quarter主要内容主要内容背景、目的和意义背景、目的和意义1可靠性理论可靠性理论234 居住小区消火栓给水系统可靠性研究居住小区消火栓给水系统可靠性研究结论与展望结论与展望6 5 居住小区自动喷水灭火系统可靠性研究居住小区自动喷水灭火系统可靠性研究3 居住小区生活给水系统可靠性研究居住小区生活给水系统可靠性研究研究背景、目的及意义研究背景、目的及意义 当今，住宅已从传统的当今，住宅已从传统的单体设计单体设计

2、转向转向整体设计整体设计，给水，给水系统，作为建筑物不可或缺的组成部分，它的可靠性十分系统，作为建筑物不可或缺的组成部分，它的可靠性十分重要。重要。 可是无论是在国内还是国外，可靠性工程技术在给排可是无论是在国内还是国外，可靠性工程技术在给排水工程应用中，仍处于水工程应用中，仍处于理论研究理论研究，定性分析定性分析的的探索阶段探索阶段。本文以本文以居住小区给水系统居住小区给水系统为研究对象，通过研究可靠性的为研究对象，通过研究可靠性的基本理论，基本理论，定量分析定量分析不同供水方式对生活、消防等系统的不同供水方式对生活、消防等系统的可靠性影响。为小区给水系统供水方式的选择、组件的设可靠性影响。

3、为小区给水系统供水方式的选择、组件的设置提供依据，从而指导设计、管理的进行，减少系统故障置提供依据，从而指导设计、管理的进行，减少系统故障的概率。的概率。主要内容主要内容背景、目的和意义背景、目的和意义1可靠性理论可靠性理论234 居住小区消火栓给水系统可靠性研究居住小区消火栓给水系统可靠性研究结论与展望结论与展望6 5 居住小区自动喷水灭火系统可靠性研究居住小区自动喷水灭火系统可靠性研究3 居住小区生活给水系统可靠性研究居住小区生活给水系统可靠性研究可靠性理论可靠性理论可靠性中常用的几种概率分布：二项分布、泊松分布、指数分可靠性中常用的几种概率分布：二项分布、泊松分布、指数分布、威布尔分布、

4、正态分布等布、威布尔分布、正态分布等可靠性是指产品在给定的条件下和给定的时间区间内能完成要求可靠性是指产品在给定的条件下和给定的时间区间内能完成要求功能的能力。功能的能力。可靠性的研究步骤可靠性的研究步骤(1)(1)编制失效模型编制失效模型 ( (包括失效原因分析，确定可靠性指标包括失效原因分析，确定可靠性指标) )；(2)(2)画出逻辑框图；画出逻辑框图；(3)(3)建立数学模型；建立数学模型；(4)(4)确定失效模型的参考数据；确定失效模型的参考数据；(5)(5)按元件、分系统、系统进行可靠性预测；按元件、分系统、系统进行可靠性预测；(6)(6)得出预测结论。得出预测结论。系系统统非贮备系

5、统非贮备系统串联系统串联系统贮贮备备系系统统工作贮备工作贮备并联系统并联系统混联系统混联系统表决系统表决系统非工作贮备非工作贮备旁联系统旁联系统复杂系统复杂系统（串（串并联系统）并联系统）（并（并串联系统）串联系统）（一般混联系统）（一般混联系统）可靠性理论可靠性理论可靠性模型及预测可靠性模型及预测管段管段l的无故障工作概率写成：的无故障工作概率写成：可靠性理论可靠性理论给水管道的可靠性给水管道的可靠性,ltrl te管段管段L的无故障工作概率的无故障工作概率 ，n=L/l，,LltL tlRL tee根据管网的经验数据统计，得出不同管径的参数值根据管网的经验数据统计，得出不同管径的参数值 ，

6、如表，如表管径（管径（mmmm）50100150 （年（年-1-1千米千米-1-1）1.21.020.95不同管径的参数值不同管径的参数值 另外，阀门故障率另外，阀门故障率 ，止回阀的，止回阀的 。= 0 .0 1 1 1 /a阀 门= 0 .0 1 7 1 /a止 回 阀n作为后文系统分析的基础作为后文系统分析的基础可靠性理论可靠性理论水泵组水泵组的可靠性的可靠性 得出考虑修复时间，并联水泵的可靠性概率为得出考虑修复时间，并联水泵的可靠性概率为 0.0.999999。泵组示意图泵组示意图任意一台水泵在任意一台水泵在T T时刻对应的时间间隔内的故障率为：时刻对应的时间间隔内的故障率为：11Tf

7、Te计算时间计算时间T=1aT=1a，水泵的平均修复时间，水泵的平均修复时间-4BT =6h= 6.8510a一台水泵的故障率为：一台水泵的故障率为：20 .8 4 9 3 /BN FT Fa一年内水泵机组的故障率为：一年内水泵机组的故障率为：110.572TfTe2210.001BTBfTTe0.4280.673由此得出，对设备及时检测维修在保障系统的可靠性方面极为重要由此得出，对设备及时检测维修在保障系统的可靠性方面极为重要提高提高主要内容主要内容背景、目的和意义背景、目的和意义1可靠性理论可靠性理论234 居住小区消火栓给水系统可靠性研究居住小区消火栓给水系统可靠性研究结论与展望结论与展

8、望6 5 居住小区自动喷水灭火系统可靠性研究居住小区自动喷水灭火系统可靠性研究3 居住小区居住小区生活给水系统生活给水系统可靠性研究可靠性研究（一）城市给水管网直接供水方式（一）城市给水管网直接供水方式（二）小区内各建筑分散加压的给水方式（二）小区内各建筑分散加压的给水方式（三）小区集中加压给水方式（三）小区集中加压给水方式（四）集中加压与分散加压相结合的给水方式（四）集中加压与分散加压相结合的给水方式 居住小区集中加压竖向分区生活给水系统居住小区集中加压竖向分区生活给水系统居住小区直接供水的生活给水系统居住小区直接供水的生活给水系统 分散、集中加压方式分散、集中加压方式 居住小区生活给水系统

9、的供水方式居住小区生活给水系统的供水方式分散、集中加压方式分散、集中加压方式 居住小区生活给水系统的供水方式居住小区生活给水系统的供水方式 蓄水池 蓄水池 蓄水池 供地下二层供地下二层及一至三层及一至三层DN200DN200钢塑管钢塑管DN25DN25钢塑管钢塑管供地下二层供地下二层及一至三层及一至三层DN25DN25钢塑管钢塑管供地下二层供地下二层及一至三层及一至三层接市政给水管道接市政给水管道DN25DN25钢塑管钢塑管DN150DN150钢塑管钢塑管中区加中区加压设备压设备中区加压设备中区加压设备高区加高区加压设备压设备供十八至供十八至二十四层二十四层供十一至供十一至十七层十七层供四至十

10、层供四至十层供十八至供十八至二十四层二十四层供十一至供十一至十七层十七层供四至十层供四至十层DN65钢塑管钢塑管DN65钢塑管钢塑管DN65钢塑管钢塑管供 四 至供 四 至十层十层供 十 八 至供 十 八 至二十四层二十四层供十一至供十一至十七层十七层蓄水池蓄水池蓄水池蓄水池高区加压设备高区加压设备中区加中区加压设备压设备蓄水池蓄水池高区加压设备高区加压设备中高区用户中高区用户室外管网室外管网中区用户中区用户高区用户高区用户低区用户低区用户蓄水池蓄水池中区加压设备中区加压设备中高区加压设备中高区加压设备高区加压设备高区加压设备系统的可靠度为：系统的可靠度为：居住小区分散加压低区生活给水系统示意

11、图居住小区分散加压低区生活给水系统示意图 居住小区分散加压高区生活给水系统示意图居住小区分散加压高区生活给水系统示意图R R =0.988P池加压区加压设备构建给水系统模型构建给水系统模型画出其可靠性框图画出其可靠性框图 分析系统的分析系统的数学模型数学模型 算出系统的算出系统的可靠度可靠度 居住小区分散加压生活给水系统可靠性框图居住小区分散加压生活给水系统可靠性框图 分散、集中加压方式分散、集中加压方式 居住小区生活给水系统的供水方式居住小区生活给水系统的供水方式系统的可靠度为：系统的可靠度为：居住小区集中加压低区生活给水系统示意图居住小区集中加压低区生活给水系统示意图居住小区集中加压高区生

12、活给水系统示意图居住小区集中加压高区生活给水系统示意图供四至十层供四至十层DN65钢塑管钢塑管低区加压设备低区加压设备3根根DN100钢塑管钢塑管中区加压设备中区加压设备高区加压设备高区加压设备蓄水池蓄水池3根根DN55钢塑管钢塑管供十八至供十八至二十四层二十四层供十一至供十一至十七层十七层供四至十层供四至十层供十八至供十八至二十四层二十四层供十一至供十一至十七层十七层供四至十层供四至十层DN65钢塑管钢塑管DN65钢塑管钢塑管供十八至供十八至二十四层二十四层供 十 一 至供 十 一 至十七层十七层供地下二层供地下二层及一至三层及一至三层DN200DN200钢塑管钢塑管供地下二层供地下二层及一

13、至三层及一至三层DN25DN25钢塑管钢塑管DN25DN25钢塑管钢塑管供地下二层供地下二层及一至三层及一至三层接市政给水管道接市政给水管道DN25DN25钢塑管钢塑管DN150DN150钢塑管钢塑管蓄水池中高区用户中高区用户室外室外管网管网室外中高区管网室外中高区管网中区用户中区用户高区用户高区用户低区用户低区用户蓄水池蓄水池室外中区管网室外中区管网室外高区管网室外高区管网中区加压设备中区加压设备中高区加压设备中高区加压设备高区加压设备高区加压设备R RR =0.919P池加压区加压设备管网分散加压给水系统可靠性更高，分散加压给水系统可靠性更高，原因是集中原因是集中加压给水系统，给水管加压给

14、水系统，给水管线较长，增加了管道失效的概率，使整个系统的可靠性能下降。线较长，增加了管道失效的概率，使整个系统的可靠性能下降。居住小区集中加压生活给水系统可靠性框图居住小区集中加压生活给水系统可靠性框图 居住小区生居住小区生活给水系统活给水系统综合评价综合评价 A 经济经济B1 安全安全B2 运行管理运行管理B3 占用占用建筑建筑面积面积C 3 系统系统超压超压程度程度C 7 动力动力消耗消耗C 2 市政市政水压水压利用利用C 5 调节调节能力能力C 10 运行运行维护维护成本成本C 4 系统系统运行运行可靠可靠性性 C 8节约节约资源资源C6噪音噪音二次二次污染污染C 14 压力压力稳定稳定

15、程度程度C 11 管理管理难易难易程度程度C 12 设备设备集中集中程度程度C 13 无负压供无负压供水设备水设备 D1 气压罐气压罐水泵并水泵并联供水联供水D2 气压罐气压罐水泵减水泵减压阀供压阀供水水D3 单设变速单设变速泵供水泵供水 D4 变速泵减变速泵减压阀供水压阀供水D6 变速泵并变速泵并联供水联供水 D5 水质水质保证保证C9设备设备成本成本C1 居住小区生活给水系统层次结构图居住小区生活给水系统层次结构图目标层目标层A准则层准则层B指标层指标层C方案层方案层D建层次结构模型建层次结构模型 居住小区生活给水系统给水方式的选择居住小区生活给水系统给水方式的选择给水系统的设计中，可靠性

16、不是唯一考虑的指标给水系统的设计中，可靠性不是唯一考虑的指标三标度判断矩阵三标度判断矩阵 居住小区生活给水系统给水方式的选择居住小区生活给水系统给水方式的选择综合评价综合评价经济经济安全安全运行管理运行管理设备成本设备成本运行动力成本运行动力成本占用建筑面积占用建筑面积运营维护成本运营维护成本市政水压利用市政水压利用节约资源节约资源系统超压程度系统超压程度系统运行可靠性系统运行可靠性水质保证水质保证调节能力调节能力压力稳定程度压力稳定程度管理难易程度管理难易程度设备集中程度设备集中程度噪音二次污染噪音二次污染三标度比较矩阵三标度比较矩阵 居住小区生活给水系统给水方式的选择居住小区生活给水系统给

17、水方式的选择Di-C2三标度比较判断矩阵三标度比较判断矩阵C2D1D2D3D4D5D6riD112222211D20120025D30010001D40221027D50222129D60020013m axm inmr=11, r=1, b=D 1, D 3重要性排序指数重要性排序指数不过，三标度比较矩阵并不能准确地反映各种因素在某准则下的相不过，三标度比较矩阵并不能准确地反映各种因素在某准则下的相对重要程度，因此必须将其变换成更具层次分析特点的判断矩阵。对重要程度，因此必须将其变换成更具层次分析特点的判断矩阵。对方案按对方案按“有利有利”、“同样有利同样有利”、和、和“不利不利”，分别用，

18、分别用“2”2”、“1”1”和和“0”0”三种数值标度表示，三种数值标度表示，如左图如左图。AHPAHP间接判断矩阵间接判断矩阵 居住小区生活给水系统给水方式的选择居住小区生活给水系统给水方式的选择Di-C2AHP判断矩阵判断矩阵C2D1D2D3D4D5D6wD113.40 5.00 2.60 1.80 4.20 0.3546 D20.29 12.60 0.56 0.38 1.80 0.1098 D30.20 0.38 10.29 0.24 0.56 0.0511 D40.38 1.80 3.40 10.56 2.60 0.1650 D50.56 2.60 4.20 1.813.40 0.24

19、58 D60.24 0.56 1.80 0.38 0.29 1 0.0737 m ax6 .0 7 8 60 .0 1 5 71 .2=, 6 , C I=C R, = C R I=I/R I= 0 .0 1 2 5最 大 特 征 根 ：maxmin1maxmin11 11ijmijijjiijmrrbrrrrbrrrrbrr1i11w = , 1,2,nnijjnnnijijbinb ，max1niiiAWW一致性指标一致性指标max1nCIn查表查表排排序序权权重重转换转换C1C2C3C4C5C6C7C8C9C10C11C12C13C140.1769 0.3761 0.1093 0.176

20、9 0.0514 0.1093 0.0615 0.4174 0.2634 0.0975 0.1602 0.2583 0.1047 0.6370D10.0511 0.3546 0.3546 0.2458 0.5000 0.3546 0.0511 0.0511 0.3587 0.3546 0.0511 0.2458 0.3707 0.1037 0.1953D20.1098 0.1098 0.0511 0.0511 0.1000 0.1650 0.3546 0.1098 0.0739 0.1650 0.1098 0.1098 0.1310 0.2757 0.1255D30.1650 0.0511 0

21、.1098 0.0737 0.1000 0.0511 0.1650 0.0737 0.0513 0.0511 0.2458 0.0511 0.0567 0.1037 0.0946D40.3546 0.1650 0.2458 0.3546 0.1000 0.1098 0.0737 0.2458 0.2031 0.1098 0.0737 0.3546 0.2523 0.1761 0.2012D50.0737 0.2458 0.0737 0.1098 0.1000 0.2458 0.2458 0.3546 0.2031 0.2458 0.3546 0.1650 0.1326 0.2959 0.258

22、1D60.2458 0.0737 0.1650 0.1650 0.1000 0.0737 0.1098 0.1650 0.1098 0.0737 0.1650 0.0737 0.0567 0.0450 0.1284 Bi Ci Di综合权重排序B1B2B30.25830.63700.1047居住小区生活给水系统综合评价总排序表居住小区生活给水系统综合评价总排序表经计算，居住小区经计算，居住小区6 6种生活给水方式的综合评价总权重值如下：种生活给水方式的综合评价总权重值如下：W=W=（0.1950.195，0.1250.125，0.0940.094，0.2010.201，0.2580.258，0

23、.1280.128）。从中我们可以得出：）。从中我们可以得出：D5D5变速泵并变速泵并联供水方式优势更明显。联供水方式优势更明显。综合评价综合评价 居住小区生活给水系统给水方式的选择居住小区生活给水系统给水方式的选择不同业主对供水的具体要求不同，对各给水方式满足各因素要求时不同业主对供水的具体要求不同，对各给水方式满足各因素要求时给出的评价权重不同，这里仅作为一种可供参考的方法予以给出。给出的评价权重不同，这里仅作为一种可供参考的方法予以给出。主要内容主要内容背景、目的和意义背景、目的和意义1可靠性理论可靠性理论234 居住小区居住小区消火栓给水系统消火栓给水系统可靠性研究可靠性研究结论与展望

24、结论与展望6 5 居住小区自动喷水灭火系统可靠性研究居住小区自动喷水灭火系统可靠性研究3 居住小区生活给水系统可靠性研究居住小区生活给水系统可靠性研究 消火栓减压阀分区给水方式系统图消火栓减压阀分区给水方式系统图减压阀分区方式减压阀分区方式 消火栓给水系统给水方式可靠性探讨消火栓给水系统给水方式可靠性探讨消火栓并联分区给水方式系统图消火栓并联分区给水方式系统图并联分区方式并联分区方式 消火栓给水系统给水方式可靠性探讨消火栓给水系统给水方式可靠性探讨 小区建筑楼高度小区建筑楼高度75m，消火栓系统竖向分成高消火栓系统竖向分成高、低两个区域，低区、低两个区域，低区地地下二层至地上十三层；下二层至地

25、上十三层；高区十四至二十四层高区十四至二十四层。吸水管管径吸水管管径150mm长度长度1m，水泵出水管管径，水泵出水管管径150mm长度长度6m，室外消，室外消防管布置成环，管径防管布置成环，管径150mm 长度长度300m，消，消防立管管径防立管管径100mm。根根据相关文献记载：消防据相关文献记载：消防水池的可靠度水池的可靠度 ，消防水泵，消防水泵 ，高位水箱高位水箱 ，消，消火栓火栓 ，消防，消防水带水带 ，消防水，消防水枪枪 。阀门、管。阀门、管网的可靠度函数则根据网的可靠度函数则根据论文章节论文章节2.42.4确定，取确定，取t=1at=1a。= 0.99R蓄 水 池= 0.978R

26、泵=0.988R箱= 0.938R栓=0.95R水带=0.95R水 强减压阀分区方式减压阀分区方式 消火栓给水系统给水方式可靠性探讨消火栓给水系统给水方式可靠性探讨室内管网室内管网室内管网室内管网室内管网室内管网室内管网室内管网低区低区高区高区消火栓消火栓消防水带消防水带消防水枪消防水枪消火栓消火栓消防水枪消防水枪消防水带消防水带减压阀减压阀减压阀减压阀1/2消防水池消防水池消防水泵消防水泵1 1消防水泵消防水泵2 2室外消防管网室外消防管网2 2室外消防管网室外消防管网1 10.952 0.951.022 1.02 15075 0.990.9972-2-0.9380.950.95 0.816

27、tLtLtLtLPRRRRRRRLmLmeeee 池水 带水 枪室 外室 内高 区栓泵 表 决室 外 管 网 并 联室 内 高 区 管 网 并 联室 外室 外室 内室 内，高区系统可靠性为：高区系统可靠性为：低区系统可靠性为：低区系统可靠性为：-0.95-20.95-0.0111-1.02-20.0111-2 1.02 15039 0.990.9972-2-0.9380.950.95 0.819tLtLttLttLPRRRRRRRRLmLmeeeeee池减 压 阀室 内 低 区 管 网水 带水 枪室 外室 内栓泵 表 决室 外 管 网 并 联并 联室 外室 外室 内室 内，整个系统的可靠性为：

28、整个系统的可靠性为：0.689P总减压阀分区给水方式系统可靠性框图减压阀分区给水方式系统可靠性框图0.9520.951.022 1.02 15075 0.990.9972-2-0.9380.950.95 0.816tLtLtLtLPRRRRRRRLmLmeeee 池水 带水 枪室 外室 内栓泵 表 决室 外 高 区 管 网 并 联室 内 高 区 管 网 并 联室 外室 外室 内室 内，高区系统可靠性均为：高区系统可靠性均为：并联分区给水方式系统可靠性框图并联分区给水方式系统可靠性框图并联分区方式并联分区方式 消火栓给水系统给水方式可靠性探讨消火栓给水系统给水方式可靠性探讨高区室外管网高区室外管

29、网高高1 1高区室外管网高区室外管网高高2低区室外管网低区室外管网低低1 1低区室外管网低区室外管网低低2高区室内管网高区室内管网高高1 1高区室内管网高区室内管网高高2低区室内管网低区室内管网低低1 1低区室内管网低区室内管网低低2消火栓消火栓消防水带消防水带消防水枪消防水枪消火栓消火栓消防水带消防水带消防水枪消防水枪低区低区高区高区消防消防水池水池消防水泵消防水泵高高1 1消防水泵消防水泵高高2消防水泵消防水泵低低1 1消防水泵消防水泵低低21/21/2低区系统可靠性均为：低区系统可靠性均为：0.9520.951.022 1.02 15039 0.990.9972-2-0.9380.950

30、.95 0.820tLtLtLtLPRRRRRRRLmLmeeee 池水 带水 枪室 外室 内栓泵 表 决室 外 低 区 管 网 并 联室 内 低 区 管 网 并 联室 外室 外室 内室 内，整个系统的可靠性为：整个系统的可靠性为：0.676P总减压阀、并联分区减压阀、并联分区消火栓给水系统给水方式可靠性探讨消火栓给水系统给水方式可靠性探讨计算结果表明：计算结果表明：在高区两种给水方式可靠性是一样的，而在低区，在高区两种给水方式可靠性是一样的，而在低区，并联分区的并联分区的可靠性可靠性相对较高。相对较高。如果火灾发生在分区中界层，此时系统会考虑有关楼层消火栓的同步如果火灾发生在分区中界层，此时

31、系统会考虑有关楼层消火栓的同步工作，高低两区消防水泵会同时运行。所以分析系统可靠度时不能只工作，高低两区消防水泵会同时运行。所以分析系统可靠度时不能只看分区。又因为设备负责的是不同区域的消防安全，而非互为储备系看分区。又因为设备负责的是不同区域的消防安全，而非互为储备系统，所以分析消火栓并联分区系统时不能简单的理解为论文第二部分统，所以分析消火栓并联分区系统时不能简单的理解为论文第二部分所介绍的并联系统。所介绍的并联系统。 最后结果：消火栓并联分区给水系统（整体）可靠性（最后结果：消火栓并联分区给水系统（整体）可靠性（ 0.6760.676 ）不如）不如减压阀分区给水系统（整体减压阀分区给水系

32、统（整体）可靠性（可靠性（0.6890.689）。）。究其原因是并联分区系统增加了一组加压设备和一个管网系统，使得究其原因是并联分区系统增加了一组加压设备和一个管网系统，使得系统发生故障的概率增多。系统发生故障的概率增多。一条吸水汇管的布置方式的可靠度一条吸水汇管的布置方式的可靠度独立吸水管布置方式的可靠度独立吸水管布置方式的可靠度独立吸水管独立吸水管22221 - 1 - 1 - 1 - 0.991 - 1 - 1 - 1 - 0.98710.97960.96720.9873Pffff泵池吸 水 管汇 水 管两条吸水汇管两条吸水汇管两条吸水汇管的可靠性框图两条吸水汇管的可靠性框图每台喷淋水泵

33、和消火栓水泵都有独立的吸水管，分每台喷淋水泵和消火栓水泵都有独立的吸水管，分别接在不同的消防水池。别接在不同的消防水池。一条吸水汇管一条吸水汇管两条吸水汇管的布置方式的可靠度两条吸水汇管的布置方式的可靠度一条吸水汇管的可靠性框图一条吸水汇管的可靠性框图独立吸水管的可靠性框图独立吸水管的可靠性框图一条吸水汇管的布置方式一条吸水汇管的布置方式两条吸水汇管的布置方式两条吸水汇管的布置方式独立吸水管的布置方式独立吸水管的布置方式居住小区消火栓给水系统可靠性研究居住小区消火栓给水系统可靠性研究 水泵吸水管布置方式水泵吸水管布置方式22221 - 1 -1 - 1 - 0.991 - 1 - 0.9871

34、0.97961 - 1 - 0.96720.9686Pffff汇泵池吸 水 管221 - 1 - 0.990.98611 - 1 - 0.98710.9780.9751Pffff泵池连 通 管吸 水 管在两个消防水池之间设置一条吸水汇管，中间用阀在两个消防水池之间设置一条吸水汇管，中间用阀门隔开。吸水汇管同时起着水池连通管的作用。门隔开。吸水汇管同时起着水池连通管的作用。这样的连接方式在管线布置工程中较为常用。当吸这样的连接方式在管线布置工程中较为常用。当吸水管、汇水管上任意一个阀门或管段检修时，能保水管、汇水管上任意一个阀门或管段检修时，能保证至少有一台喷淋水泵和一台消火栓水泵能正常运证至少

35、有一台喷淋水泵和一台消火栓水泵能正常运行，但此时供水量仅为一格消防水池。行，但此时供水量仅为一格消防水池。在两个消防水池之间设置两条吸水汇管，两条吸水在两个消防水池之间设置两条吸水汇管，两条吸水汇管同时起着水池连通管的作用。汇管同时起着水池连通管的作用。设两条吸水汇管的布置方式最为可靠，其次是独立设吸水管的设两条吸水汇管的布置方式最为可靠，其次是独立设吸水管的布置方式，只设一条吸水汇管的布置方式可靠性相对较低。布置方式，只设一条吸水汇管的布置方式可靠性相对较低。主要内容主要内容背景、目的和意义背景、目的和意义1可靠性理论可靠性理论234 居住小区消火栓给水系统可靠性研究居住小区消火栓给水系统可

36、靠性研究结论与展望结论与展望6 5 居住小区居住小区自动喷水灭火系统自动喷水灭火系统可靠性研究可靠性研究3 居住小区生活给水系统可靠性研究居住小区生活给水系统可靠性研究组件的可靠性组件的可靠性 居住小区自动喷水灭火系统可靠性研究居住小区自动喷水灭火系统可靠性研究喷喷头头的的失失效效数数据据失效时间（年）失效时间（年） 编号编号111.622.533475869711818.8918.81018.91118.91219131914191519.11619.11719.21819.21919.32019.32119.42219.42319.624报报警警阀阀组组的的失失效效数数据据失效时间（年）失

37、效时间（年） 编号编号0.210.721.53346.558.6610712.5814916101811201223132514271530163517401845194620472148.12248.22348.32448.52548.92649275028消消防防水水泵泵的的失失效效数数据据失效时间（年）失效时间（年） 编号编号0.310.522.435.846.558.6610712.581491610181120122313251427152916311733183619382040214322452347245025组件的可靠性组件的可靠性 居住小区自动喷水灭火系统可靠性研究居住小区

38、自动喷水灭火系统可靠性研究喷头的失效数据处理喷头的失效数据处理报警阀组的失效数据处理报警阀组的失效数据处理消防水泵的失效数据处理消防水泵的失效数据处理可靠度函数为：可靠度函数为：失效率函数为：失效率函数为：可靠度函数为：可靠度函数为：失效率函数失效率函数为：为：可靠度函数为：可靠度函数为：失效率函数失效率函数为：为： 1.965818.86180, 0trPtpTet 0.89192030.8579960, 0trPtpTet 0.8919210.1000.891089208 0.0419 , 00.89192030.857996ftz ttR ttt 0.93577426.3443770,

39、0trPtpTet 0.9357740.93577410.0642 0.0438 , 0.93577426.3443770ftz ttR ttt根据收集到的数据，使根据收集到的数据，使用用 weibull+ weibull+软件对函软件对函数进行参数估算，得到数进行参数估算，得到形状参数形状参数 和尺度参和尺度参数数 ，进而得出组件，进而得出组件的可靠度函数和失效率的可靠度函数和失效率函数。作为后面分析的函数。作为后面分析的依据。依据。 1.9658 11.96580.96581.9658 18.8618 0.0061 , 0ftz ttR ttt开启喷头数12345可靠度0.8276 0.8

40、251 0.8225 0.8199 0.8174开启喷头数12345可靠度0.8374 0.8348 0.8322 0.8296 0.8270开启喷头数12345可靠度0.8376 0.8350 0.8324 0.8298 0.8272典型重力给水系统示意图有连通装置的给水系统示意图水箱-水泵给水系统示意图典型重力的给水系统故障树有连通装置的给水系统故障树水箱-水泵给水系统故障树图该自动喷水灭火系统的可靠度该自动喷水灭火系统的可靠度该自动喷水灭火系统的可靠度模型分析模型分析 自动喷水灭火系统给水方式可靠性探讨自动喷水灭火系统给水方式可靠性探讨室内消防用水基本由屋面消防水箱提供 重力给水和压力给

41、水共存的混合给水系统 主控制阀止回阀出水管水泵主控制阀止回阀出水管水泵吸水管报警阀组配水干管配水管喷头配水支管吸水管高位水箱前管网+报警阀组配水干管配水管喷头配水支管高位水箱前管网+控制阀门高位水箱前管网报警阀组配水干管配水管喷头配水支管高位水箱前管网+这样的设计，提高了消防水源的可靠性。节点管段节点水压节点流量支管特性系数校正流量管段流量流速系数流速管径管道比阻管径当量长度管长计算长度水头损失HqCqQKVAL1L2LhmH2OL/sL/sL/sm/Lm/sDNmmmmH2OA1101.33A1A21.331.8832.51250.436700.83.64.43.42A213.421.54A

42、2A32.881.053.02320.093862.13.05.13.96A317.381.76A3A44.640.83.71400.044532.72.45.14.88A422.261.99A4A56.620.473.11500.011083.12.96.02.92A525.182.12A518.740.474.11500.011083.62.35.94.99130.17128.740.2832.47700.002894.32.87.11.57231.748.741.598.962317.710.2043.61800.001175.42.98.33.04334.788.741.599.383

43、427.090.1153.121000.000277.72.710.42.04436.828.741.599.654536.740.0531.951500.0000327.01001275.82542.645636.740.0531.951500.0000315.11126.11.20643.84工程中自喷系统可靠性工程中自喷系统可靠性自动喷水系统供水量的不确定性自动喷水系统供水量的不确定性最不利作用面积最不利作用面积A水力计算水力计算区域区域A和区域和区域B的作用面积均为的作用面积均为 161.12m2，AB范围范围B内的喷头总出水量大于内的喷头总出水量大于范围范围A内的喷头总出水量内的喷头

44、总出水量工程中自喷系统可靠性工程中自喷系统可靠性自动喷水系统供水量的不确定性自动喷水系统供水量的不确定性作用面积作用面积B水力计算水力计算计算结果：计算结果：面积面积A A所需流量：所需流量：36.74 L/s36.74 L/s，喷水强度为喷水强度为 13.68 L/min m 13.68 L/min m2 2；面积面积B B所需流量：所需流量：49.79 L/s49.79 L/s，喷水强度为喷水强度为 18.54 L/min m 18.54 L/min m2 2；该层自喷管网的入口点所需水压：该层自喷管网的入口点所需水压：43.84 mH43.84 mH2 2O O ，流量：，流量：49.7

45、9 L/s49.79 L/s。该车库自动喷水系统理论秒流量该车库自动喷水系统理论秒流量 Q=161.12Q=161.128/60=8/60=21.48 L/s21.48 L/s，最不利，最不利作用面积作用面积A A实际秒流量实际秒流量36.74 L/s36.74 L/s，两，两者相差了者相差了1.711.71倍。实际喷水强度倍。实际喷水强度为为13.68 L/min m13.68 L/min m2 2 ，比严重危险比严重危险级级喷水强度喷水强度12 L/min m12 L/min m2 2还高。喷头出还高。喷头出水量远超出规范要求，对系统的可靠水量远超出规范要求，对系统的可靠性产生了很大的影响

46、性产生了很大的影响：消防水池自喷：消防水池自喷用水量提前被用完，系统的安全可靠用水量提前被用完，系统的安全可靠性大打折扣。性大打折扣。节点管段节点水压节点流量支管特性系数校正流量管段流量流速系数流速管径管道比阻管径当量长度管长计算长度水头损失HqCqQKVAL1L2LhmH2OL/sL/sL/sm/Lm/sDNmmmmH2OB1B2B1B2101.331.40322.81.331.050.093862.14.90.8110.811.39B2B32.720.82.17400.044532.72.85.51.81B312.621.50B314.210.471.98500.011083.61.450

47、.981(右)13.604.211(右)37.391.146.99B4101.33B4B51.330.470.63500.011083.12.85.90.12B510.121.34B512.670.471.26500.011083.61.450.401(左)10.512.671(左)37.390.825.04137.391212.03 0.2833.40700.002894.32.06.32.622(右)40.014.211.147.232(左)40.012.670.825.22240.012524.47 0.1152.81100 0.000278.22.010.21.633(左)10.512

48、.673(左)41.360.825.30341.363412.65 0.0530.67150 0.000039.22.8120.074(右)41.434.211.147.354(左)41.432.670.825.31441.434525.32 0.0531.34150 0.000039.20.810.00.225(右)41.6424.475(左)41.6425.32541.645649.79 0.0532.64150 0.00003 15.11126.12.20643.84系统的设计优化系统的设计优化 自动喷水系统供水量的不确定性自动喷水系统供水量的不确定性某居住小区车库最不利作用面积水力计算

49、（某居住小区车库最不利作用面积水力计算（K=80,H1=0.05MPa）减少喷头流量，可根减少喷头流量，可根据据 减小减小喷头处的压力喷头处的压力P或选或选用小流量系数的喷头。用小流量系数的喷头。当当系统最不利点处工系统最不利点处工作压力作压力由原来的由原来的0.1MPa改为改为0.05MPa，10qKP计算秒流量计算秒流量从原来的从原来的36.74 L/s变成现在的变成现在的27.57 L/s,平均喷水强平均喷水强度度10.27 L/min m2。选用流量系数小的喷选用流量系数小的喷头，头，当当K K值由原来的值由原来的8080改成改成5757，计算秒流计算秒流量量从原来的从原来的36.74

50、 L/s变成现在的变成现在的24.99 L/s,平均喷水强度平均喷水强度9.31L/min m2。更接。更接近规范理论值近规范理论值8L/min m2，系统设计安全可，系统设计安全可靠、且经济合理。靠、且经济合理。某居住小区车库最不利作用面积水力计算（某居住小区车库最不利作用面积水力计算（K=57,H1=0.1MPa）系统的设计优化系统的设计优化 自动喷水系统供水量的不确定性自动喷水系统供水量的不确定性报警阀前环状供水管道布置报警阀前环状供水管道布置主要组件对系统可靠性的影响主要组件对系统可靠性的影响规范中的环状供水管道示意图规范中的环状供水管道示意图修改后的环状供水管道示意图修改后的环状供水管道示意图可靠性框图可靠性框图旁边两组可靠性框图旁边两组可靠性框图中间两组可靠性框图中间两组可靠性框图每组自动配水装置可靠度每组自动配水装置可靠度旁边两组装置可靠度旁边两组装置可靠度中间两组装置可靠度中间两组装置可靠度 0.93