《火灾与爆炸灾害控制》课程设计

1、火灾与爆炸灾害控制课程设计说明书月儿乐乐超市消防设计学生姓名： 李雨桑 刘红阳 王周 专 业： 安全工程 班 级： 安本1204班 学 号： 1250240413 1250240436 1250220458 指导教师： 易玉枚 职称 讲师 完成时间： 2015年6月 湖南工学院火灾与爆炸灾害控制课程设计任务书学院：安全与环境工程学院 专业：安全工程 指导教师易玉枚学生姓名李雨桑、刘红阳、王周课题名称月儿乐乐超市消防设计内容及任务1、 目标：本课程是湖南工学院安全工程专业的主要专业基础课和必修课，是在完成火灾与爆炸灾害控制技术课程理论教学以后所进行的重要实践教学环节。通过本次课程设计，使得学生能

2、更为系统的了解工业和生活中防火与防爆基本原理、知识和内容，树立起正确的防火观念和意识，使其对建筑的消防管理、设计、监测、控制以及应急救援理论和技术等有更为全面深入的理解和掌握，加强其对防火与消防理论在现场工程应用中的认识，通过对工程应用中消防系统的分析评价和改进设计，加强学生对建筑消防系统控制能力的应用，培养起对实践性消防问题的独立思考和解决的能力，形成较为系统和科学思维体系，为以后从事防火、消防方面的专业工作和设计打下良好的基础。2、 内容：对某建筑进行除消防系统设计，具体包括：（1）危险性分析；（2）消防系统的确定，包括其消防方式的确定，保护面积的计算及确定；（3）消防设备的选择；（4）水

3、利网管布置；（5）系统水力计算；（6）选择水泵型号；（7）绘制设计图纸；（8）编制说明书。3、 要求：提交一份某建筑消防系统设计报告和设计图。要求语句通顺、层次清楚、推理逻辑性强、设计明确、可实施性强。报告要求用小四号宋体、A4纸型打印，图纸部分要求运用Auto CAD严格按照作图规范绘制，采用国际统一标准符号和单位制，并打印。主要参考资料1 程远平.消防工程学M.北京:中国矿业大学出版社，1999 2 杨泗霖.防火防爆技术M.北京:中国劳动社会出版社，2007 3 刘文奎.单位消防安全管理M.合肥:安徽人民出版社,2003 4 李钰,王春青.建筑消防工程学M.北京:中国矿业大学出版社,201

4、15 中华人民共和国建设部.建筑灭火器配置设计规范(GB50140-2005) S.中国计划出版社，20056 中华人民共和国建设部.建筑设计防火规范(GB50016-2006) S.中国计划出版社，20067国家质量技术监督局、中华人民共和国建设部联合发布.自动喷水灭火系统设计规范（GB 500842001）S.中国计划出版社，2005 教研室意见 教研室主任：（签字）年 月 日摘 要近年来自动喷水灭火系统在各类建筑中广泛应用。应用实践和资料证明，该系统可以在火灾的初期控制并快速灭火，最大限度地减少生命和财产损失。据统计，随着科技的进步，自动喷水灭火系统灭火控火成功率平均在96%以上。它还具

5、有安全可靠、经济实用、适用范围广、使用寿命长、在自动灭火的同时可以自动报警等优点。是建筑中最经济、最有效的消防投入。本文就以工程实际出发，依据我国颁布的有关自动喷水灭火系统的标准。正确合理地设计安装某一超市的自动喷水灭火系统。根据实际场所极易发生的火灾类型，合理设计规划。对自动喷水灭火系统进行选择，了解湿式的自动喷水灭火系统的工作原理,以国家规范和标准为指导，确定喷头间距和管网布置，可以保护整个设计区域。再结合水力计算得出的需求选取消防水泵，使系统能正常工作。关键词：建筑消防；超市；自动喷水灭火系统 ；水力计算ABSTRACTIn recent years, automatic sp

6、rinkler system widely used in all types of construction. Application practice and information to prove that the system can and quickly extinguishing fires in the initial control and minimize the loss of life and property. According to statistics, with advances in technology, automatic fire sprinkler

7、 system fire control average success rate above 96%. It also has safe, reliable, economical and practical, wide application, long service life, while in automatic fire automatic alarm and so on. It is building the most economical and effective fire investment.This paper focuses on the reality of the

8、 project, according to the standard issued in China about automatic sprinkler system. Correct and reasonable design and installation of a sprinkler system supermarket. According to the type of actual places prone to fire, rational design and planning. Automatic sprinkler system to choose, understand

9、 how wet sprinkler systems to national norms and standards as a guide to determine the distance between the nozzle and pipe network layout, you can protect the entire design area. Combined with hydraulic demand calculated select fire pumps, the system can work.Key words: building fire; The supermark

10、et; Automatic sprinkler system; Hydraulic calculation目录1 前言12 超市消防设计12.1 超市的火灾危险性22.2 超市的火灾类别32.3 超市的火灾危险等级33 自动喷水灭火系统设计53.1 自动喷水灭火系统的分类53.2 自动喷水灭火系统的主要部件及选用73.2.1 喷头的选择73.2.2 报警阀的选择83.2.3 水流报警装置的选择83.2.4 延迟器的选择93.2.5 末端试水装置的选择93.1 防火分区划分93.2 喷头的布置103.3 管网的选用及布局143.4 管网水力计算153.5 消防水泵的计算选择224 结束语23参考

11、文献24致 谢25附 录261 前言随着我国经济发展步伐的加快，城市化基础设施建设进入了新的发展阶段，人们物质条件的丰富，在生产生活中用火，以及采用有火灾隐患的设备、工艺逐年增加，火灾的危险程度也相应增加，火灾发生的次数和经济财产损失、人员伤亡情况呈现增多的趋势。火灾是当今多发性灾害中发生频率较高的一种灾害，也是空间跨度最大的一种灾害，所以如何有效的减少和控制火灾的发生显得尤为重要。我国2000-2009年10年间共发生火灾145.2万起，平均每年的火灾直接经济损失达到12.7亿元，年均受伤人数23844人，年均死亡2099人。火灾形势严峻，呈平稳中略有下降的趋势，但形势仍不容乐观。但是，火灾

12、也是可控可预防的，火灾的发展分为四个阶段分别为酝酿期、发展期、全盛期、衰灭期。火灾的控制最好在发展期前控制火势的蔓延和发展。所以选择自动喷水灭火系统，可以全天候的固定式自动主动消防系统，在火灾时喷头的热敏原件对环境温度产生反应，喷头自动开启，并把水均匀的喷洒在着火区域，快速阻止燃烧，实现火灾的初期控制，最大程度减少生命和财产损失。本文研究的超市消防设计，由于超市内货架密集货物品类较多且为三层建筑，拥有大量可燃易燃的固体和液体商品，存在大量的消防隐患。加上经营高峰期人流量巨大，人员疏散困难。如果发生火灾，火灾蔓延快速，且不易快速扑灭。非常容易造成生命和财产损失。在设计超市自动灭火系统时，应按照自

13、动喷水灭火系统设计规范(GBJ84-85)的有关规定确定喷水强度和作用面积，喷头的工作压力，最大保护面积和最大水平距离以及自动喷水系统的用水量等各项参数。应计算第三层消防设计，因为第三层离地面最远也是最不利水利点。其他楼层建筑结构相同，消防管网可以通用。2 超市火灾危险性分析衡阳市体育中心位于衡阳市珠晖区衡阳大学城，位于衡州大道以南，衡阳师范学院与湖南工学院之间。体育中心主体建筑面积58000，为3层钢筋混凝土框架结构，属公共建筑。本设计项目月儿乐乐超市在衡阳市体育中心一至三层的商业门面，建筑层高为4米，建筑面积为1285平方米每层共计3855平方米。临近两所大学校区每天客流量较大人员密集，如

14、发生火灾易造成人员伤亡。所以对本超市进行消防设计，保护财产人员安全。2.1 超市的火灾危险性超市的危险性分为几大类。1）人员聚集，流动量大，疏散困难。发生火灾后，容易产生恐慌和骚乱情绪，加之超市分隔错综复杂，货架林立搞不清方向，相互挤压甚至发生践踏事故。2）可燃易燃商品多，火灾荷载大。有许多可燃商品，还有易燃易爆的危险物品。超市商品分类放置同种商品统一放置，致使易燃商品比较集中，如果发生火灾蔓延速度加快。3）用电设备多，导致火灾的因素多，不易控制。超市为了功能需要设置了各部位的照明设备，在柜台、橱窗等处安装众多的射灯。为了商品展示商品电器常属于开启状态。各种电气、照明设备，品种数量众多，线路复

15、杂，加上每天营业时间长，容易在表面产生高温，如设计、安装、使用不慎，极易发生火灾。2.2 超市的火灾类别1）根据物质燃烧的特征分类把火灾分为ABCDEF类。如表1火灾类别及特征。表1 火灾类别及特征火灾类别火灾定义火灾特征例子A类固体的火灾有机物的性质，在燃烧时会产生大量热量棉、木材、麻和纸张以及毛B类液体和可溶化的固体火灾-石油C类气体的火灾-煤气、天然气D类金属火灾-钠、钾、镁火灾E类电气火灾物体带电的火灾电线路火灾F类烹饪器具内的烹饪物火灾-动植物油脂火灾根据月儿乐乐超市商品分类，大量商品为办公用品纸张本子，食品，生活用品等。应属于A类固体火灾。2.3 超市的火灾危险等级根据各级耐火等级

16、中建筑构件的燃烧性能和耐火极限特点，可大致判断不同结构类型建筑物的耐火等级。普通常见建筑，钢筋混凝土结构，钢筋混凝土砖石结构建筑可基本定为一、二级耐火等级；砖木结构建筑可基本定为三级耐火等级。对于公共建筑，建筑设计防火规范规定，重要的公共建筑应采用一、二级耐火等级的建筑。月儿乐乐超市在体育中心内门面属于钢筋混凝土结构建筑，属于重要的公共建筑。根据建筑设计防火规范第5.1.7条款，应符合表2的规定，判定该超市的耐火等级为二级。 民用建筑场所的危险等级，应根据其使用性质，人员密集程度，用电用火情况，可燃物数量，火灾蔓延速度，扑救难易程度等因素，划分为以下三级个：（1）严重危险级：使用性质重要，人员

17、密集，用电用火多，可燃物多，起火后蔓延迅速，扑救困难，容易造成重大财产损失或人员群死群伤的场所；（2）中危险级：使用性质较重要，人员较密集，用电用火较多，可燃物较多，起火后蔓延较迅速，扑救较难的场所；（3）轻危险级：使用性质一般，人员不密集，用电用火较少，可燃物较少，起火后蔓延较缓慢，扑救较易的场所。建规中规定是系统设计原则自动喷水系统应在人员密集、不易疏散、外部增援灭火与就剩个比较困难、性质重要的场所。本超市属于总建筑大于3000平方米的商店，火灾危险等级为中危险级。所以宜采用自动喷水灭火系统。参见表格2。表2 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位24m记一下的旅

18、馆、办公楼；仅在走到设置闭式系统的建筑等中危险级级1. 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）级其他娱乐场所，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. 文化建筑遗产建筑：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

19、的商场、总建筑面积1000及以上的地下商场净空高度不超过8m、物品高度不超过3.5m的自选商场等；2. 工业建筑：棉毛麻丝级化纤的纺织、织物级制品、木材木器级胶合板、谷物加工、烟草及制品、饮用酒（啤酒除外）、皮革及制品、造纸级纸制品、制药等工厂店备料与生产车间严重危险级级印刷厂、酒精制品、可燃液体制品等工厂的备料与车间、净空高度不超过8m、物品高度超过3.5m的自选商超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、溶剂清洗、喷涂、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”下部仓库危险级级食品、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、及制品、

20、纸、皮革、谷物及制品、棉毛麻丝化纤、家用电器、电缆、B组塑料与橡胶制品、钢塑混合材料制品、各种塑料瓶和包装的不燃物品级各类物品混杂储存的仓库等级A组塑料与橡胶及其制品，沥青制品等注：A组及B组的类型参见喷规3 自动喷水灭火系统设计自动喷水灭火系统是一种全天候的固定式自动主动消防系统，在火灾发生时喷头的热敏元件对环境温度产生反应，喷头自动打开，并把谁均匀地喷洒在着火区域，快速抑制燃烧，以实现火灾的初期控制，最大程度地减少生命和财产损失。有记载的世界上第一套简易自动喷水灭火系统于1812年安装在英国伦敦皇家剧院。如今经过了200年的历史已经广泛应用到了工业(电厂、钢厂、化工厂等)和民用建筑中。3.

21、1 自动喷水灭火系统类型的选择自动喷水灭火系统，是以水滴为灭火介质的固定式灭火系统。按照配水支管上安装的喷头是开式或闭式，将系统分为两类，使用开式喷头的是开式系统，使用闭式喷头的是闭式系统。又根据系统的特定、功能、组建构成的不同，又把系统细分为湿式系统、干式系统、预作用系统、重复启闭预作用系统，这些统称为闭式系统。雨淋系统和水幕系统，他们是开式系统。湿式自动喷水灭火系统的系统组成与工作原理：湿式系统是闭式系统，它的配水管网平时充满水，并维持一定压力。这也是他与其他类型系统最重要的区别。由于配水管网平时充水，所以它只能用于保护环境温度不低于4，且不高于70的场所。湿式系统由湿式报警阀组、闭式喷头

22、、末端试水装置、水流指示器、消防主泵、高位水箱、供水管网、配水管网、以及必要的阀门组件、水泵接合器等构成。系统示意图如图1所示。湿式自动喷水灭火系统的工作原理：平时湿式报警上下腔充满压力相等的水，火灾发生时，闭式喷头的热敏装置在高温中脱落开始喷水，造成湿式报警阀筏板上下水压变化，筏板上侧压力降低，而下侧仍为高压，筏板在压差下开启，水进入配水管网，同时也从发阀的信号口流入报警管路，经延迟后，水利警铃发出持续声响报警，水压是压力开关动作，信号传导控制盘，由控制盘发出启动消防主泵的指令。至此，系统进入灭火状态消防水泵向管网加压供水，达到持续喷水灭火的目的。系统主要部件作用见表3。湿式自动喷水灭火系统

23、是当今世界上公认的最有效、应用最广泛的自救灭火设施，具有安全可靠、经济实用、灭火成功率高等优点。自动喷水灭火系统初期火灾的效率在96%以上，因此本超市消防设计选用湿式喷水灭火系统。图 1 湿式自动喷水灭火系统动作程序图表3 系统主要部件编号名称用途编号名称用途1高位水箱存储初期火灾用水13水池存储1h火灾用水2水力警铃发出音响警报信号14压力开关自动报警或控制3湿式报警器系统控制阀，输出报警水流15感烟探测器感知火灾自动报警4消防水泵接合器消防车供水口16延迟器克服水压液动引起误报警5控制箱接收电信号并发出指令17消防安全指示阀显示阀门启闭状态6压力罐自动启闭消防水泵18放水阀试警铃阀7消防水

24、泵专用消防升压泵19放水阀检修系统时放空8进水管水源管20排水漏斗排走系统的出水9排水管末端试水装置排水21压力表指示系统压力10闭式喷头感知火灾出水灭火22节流孔板减压11闭式喷头感知火灾出水灭火23水表计量末端实验装置出水量12水流指示器输出电信号，指示火灾区域24过滤器过滤水中杂质3.2 自动喷水灭火系统的主要部件及选用3.2.1 喷头的选择自动喷水灭火系统的喷头可分为闭式喷头、开式喷头和特殊喷头。闭式喷头在自动喷水灭火系统中担负着探测火灾、启动系统和喷水灭火的任务，他是系统中的关键组件。闭式喷头按阀片支撑的结构形式的不同，或按热敏元件不同，分为玻璃喷头和易熔合金喷头。我国把比例求洒水喷

25、头的公称动作温度分为13个温度等级见表4。表4 玻璃球式喷水头公称动作温度和色标公称动作温度（）安装环境允许最高温度级别（）工作液色标5738橙6849红7960黄9374绿10080灰121101天蓝141121蓝163143淡紫182160紫红204184黑227204黑260238黑343323黑玻璃球洒水喷头是目前我国常用的一种喷头。在玻璃球内充装彩色高膨胀率液体，如乙醚、酒精等，用它支撑喷水口的密封垫。当发生火灾时，玻璃球内的液体因受热而膨胀，当达到器公称动作温度范围时，液体会完全充满球体内部空间，使玻璃球炸裂成碎片，喷水口的避风垫失去支撑，阀盖脱落，压力水便喷出水灭火。由于压力筏板

26、上下水压失衡，压差下开启，同时也水压信号变为电信号向喷淋泵控制装置发出启动喷淋泵信号，保证喷头有持续水喷出。同时，流动的消防水使主管道分支处的水流指示器电接点动作，接通延时电路（延时2030s），通过继电器触点，发出声光信号给控制室，以识别火灾区域。综上可知，闭式喷头在自动喷水灭火系统中担负着探测火情，启动系统，喷水灭火的任务，它是系统中的关键部件。喷头的选用原则应根据被保护建筑物或场所的实际情况和要求来合理选择，如安装地点的几何形状、结构特点、最高环境温度、腐蚀情况及美观要求等，合理选择喷头。由于此超市在衡阳市，处中国南部，最高温度可达38左右，依据自动喷水灭火系统规范GB50084-200

27、1 6.1.3标准中明确规定，不推荐在吊顶下安装普通型喷头，因为这将会使地面上的喷水强度下降40%，消弱系统灭火能力。所以在有吊顶的场所采用下垂型喷头或吊顶性喷头。因此在此超市选择下垂型闭式洒水喷头，本系统采用ZST-15系列闭式68下垂型玻璃球式洒水喷头，其动作温度为68，公称直径15mm，额定工作压力为1.2MPa，流量特性系数K=80±4。3.2.2 报警阀组的选择 自动喷水灭火系统应设置报警阀组，具体分为湿式报警阀组、干式报警阀组、雨淋报警阀组和预作用报警阀组。在自动喷水灭火系统中报警阀是至关重要的组件，其作用有：1）接通或切断水源同时输出报警信号。2）防止水流倒回供水源。3

28、）通过报警阀可以对系统的供水装置和报警装置进行检验。湿式报警阀组只允许水单方向流入喷水系统，在规定流量下报警并启动消防泵的单向阀组。适用于在湿式自动喷水灭火系统立管上安装，适用于环境温度470，且能用水灭火的建筑物中。干式报警阀组是一种用于闭式干式自动喷水灭火系统的供水控制阀，因为管道内平常没有水，适用于室内温度低于4或室内温度高于70的建筑物内。喷头的温度敏感元件（玻璃球）破裂，喷头喷水自动启动系统将水直接喷向火灾发生区域，并发出报警信号，以达到报警、灭火、控火之目的。报警阀有DN50mm至DN2OOmm等8种规格。报警阀组宜设在安全即易于操作的地点，报警阀距地面的距离宜为1.2米；干式、预

29、作用和雨淋报警阀其安装位置应靠近被保护区。此设计布置4组DN150湿式报警阀。本设计选用ZSFZ150型湿式报警阀组串联接入湿式系统配水干管的自动喷水灭火系统，分别设置独立的报警阀组，其控制的喷头数计入湿式阀组控制的喷头总数。依据自动喷水灭火系统规范GB50084-2001 6.2.2。3.2.3 水流报警装置的选择水流报警装置包含有水流指示器、水力警铃和压力开关。水流指示器是自动喷水灭火系统中将水流信号转换成电信号的一种报警装置。通常设在自喷系统的分区配水管上，当喷头动作喷水灭火时，有大于预定流量的水流通过管道，水流指示器发出电信号，向消防控制室指示开启喷头所处的位置分区。当水力警铃报警原理

30、为：警铃管道内的水压升高，自动接通电触点，完成电动警铃报警，同时向消防控制室传送电信号或启动消防水泵。水流指使器的作用是：把水压的变化转换成电信号报警的部件。其电接点即可直接启动消防水泵，也可接通电警铃报警。依据自动喷水灭火系统规范GB50084-2001 6.3.1中规定：除报警阀组控制的喷头只保护不超过防火分区面积的同层场所外，每个防火分区、每个楼层均应设水流指示器。本设计超市总共有三层所以在每个楼层设施一个水流指示器，共布置3个DN150 SG-II直通式水流指示器。图2 湿式报警阀1-控制阀；2-报警阀；3-试警铃阀；4-放水阀；5、6-压力表；7-水力警铃；8-压力开关；9-延迟器；

31、10-警铃管阀门；11-滤网；12-软锁3.2.4 延迟器延迟器是一个罐式容器，安装于报警阀与水力警铃(或压力开关)之间。用来防止由于水压波动引起报警阀开启而导致的误报。报警阀开启后，水流需经30s左右充满延迟器后才可冲打开水力警铃。该系统选用delayer av30s 型延迟器3.2.5 末端试水装置末端试水装置检验系统可靠报警并正常启动。检验的内容包括：、水流指示器、报警阀、压力开关、水力警铃的动作是否正常，配水管道是否通畅，以及最不利点处的喷头工作压力等。喷水管网的末端应设置末端试水装置，宜与水流指示器一一对应。末端试验阀可以采用电磁阀或手动阀。如设有消防控制室时，若采用电磁阀可直接从控

32、制室启动试验阀，给检查带来方便。在该设计系统中选用ZSMD型末端试水装置。3.3 防火分区划分当建筑物内的某一区域发生火灾时，由燃烧所产生火焰和烟气以对流、辐射和传导热的方式向其他空间蔓延扩大，最终可以引起整个建筑物起火。所以在一定时间内把火灾控制在一定的空间范围内可以有效的控制火灾的扩大蔓延并为人员提供时间逃生。这就是防火分区的设计意义。在该设计系统中超市所在建筑为体育馆，属于二级耐火等级建筑。所以防火分区的最大允许建筑面积为2500，大于本超市经营面积1285。所以划分为3个防火分区每层一个独立防火分区，详情见表5。表5 民用建筑的耐火等级、最多允许层数和防火分区最大允许建筑面积耐火等级最

33、多允许层数防火分区的最大允许建筑面积（）备 注一、二级按本规范第1.0.2条规定25001.体育馆、剧院的观众厅，展览建筑的展厅，其防火分区最大允许建筑面积可适 当放宽。2.托儿所、幼儿园的儿童用房和儿童游乐厅等儿童活动场所不应超过3层或设置在四层及四层以上楼层或地下、半地下建 筑（室）内。三级5层12001.托儿所、幼儿园的儿童用房和儿童游乐厅等儿童活动场所、老年人建筑和医院、疗养院的住院部分不应超过2层或设置在三层及三层以上楼层或地下、半地下建筑（室）内。2.商店、学校、电影院、剧院、礼堂、食堂、菜市场不应超过2层或设置在三层及三层以上楼层。四级2层600学校、食堂、菜市场、托儿所、幼儿园

34、、老年人建筑、医院等不应设置在二层。地下、半地下建筑（室）500注：1 建筑内设置自动灭火系统时，该防火分区的最大允许建筑面积可按本表的规定增加 1 .0倍。局部设置时，增加面积可按该局部面积的1.0倍计算。2 当住宅建筑构件的耐火极限和燃烧性能符合现行国家标准住宅建筑规范GB50368 的规定时，其最多允许层数执行该标准的规定。3.4 喷头的布置喷头的布置应严格按照GBP GB 500842001自动喷水灭火系统设计规范7.1规定。首先从喷头布置原则是在所保护的区域内任何部位发生的火灾都能得到一定强度的水量。并根据吊顶的装修，合理确定喷头的最大保护面积，喷头的最大、最小间距等，并结合建筑平面

35、实际形状进行确定。本超市属于中危险级级查表6与表7可得喷头适宜按矩形排列，间距为A=4m，B=3m。喷投的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喷水的位置。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、喷头的流向系统和工作压力确定，不应大于表6的规定，且不宜小于2.4m。喷头的选型和布置合理与否将直接影响喷头的动作时间和布水效果，从而影响自动喷水灭火系统灭火效果。所以侧墙布置为A/2，B/2。在实际工程中，可根据喷头最大和允许最小压力下喷头最大保护面积选取喷头最经济保护面积，从而确定喷头的最少数量。作用面积内喷头数的确定根据下列公

36、式计算：N=A/As式中 N作用面积内的喷头的数量，个； A相应危险等级的作用面积，； As喷头保护面积，根据被保护场所危险等级的确定，根据表8确定设计作用面积A的大小为1285，根据喷头不同喷水强度对应最大保护面积及喷规中的规定确定喷头的保护面积As详情见表6，求出本设计超市中危险级等级喷头的基本数量。N=1285/12.5102.8 修正量=103个。查表6可得主配水管公称直径需要150mm。喷头平面布置见图3。表6 轻、中危险级场所中配水支管、配水管控制的标准喷头数公称直径 (mm)控制的标准喷头数（只）轻危险级中危险级2511323340545010865181280483210064

37、图3 自动喷淋系统喷头图危险等级喷头种类流量系数K最小工作压力/MPa出水流量/(L/min)喷水强度/L/(min·)布置形式1只喷头最大保护面积/正方形矩形或平行四边形喷头间距/m与端墙最大距离/m长边/m短边/m轻危险级标准喷头800.100.05805641.43.72.21.84.63.44.3.3.420.014.0中危险级级标准喷头800.100.05805663.63.01.81.54.03.23.02.712.59.0级标准喷头800.100.05805683.42.61.71.33.82.93.02.411.56.7严重危险级级大口径喷头标准喷头115800.08

38、80.1011580123.12.61.551.33.42.92.82.49.06.7级大口径喷头标准喷头115800.150.2014180163.02.61.51.33.22.92.82.49.06.7仓库级大口径喷头标准喷头115800.0880.1011580123.42.81.71.43.83.13.02.69.07.8仓库级大口径喷头标准喷头115800.150.2014180163.02.61.51.33.22.92.82.49.06.7仓库级大口径喷头标准喷头115800.150.3019080203.02.61.51.23.22.92.82.49.07.8表7 同一根配水支管

39、上标准喷头间距及相邻配水支管的间距注：1.尽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。2.喷水强度大于8L/(min·)时，宜采用流量系数K80的喷头。3.货架内置喷头的间距均不应小于2m，且不应大于3m。3.5 管网的选用及布局（1）自动喷水灭火系统的管道，如果以报警阀为单元划分，报警阀前的管道称为供水管道，报警阀后的管道称为配水管道。管网配水支管主要有三种布置形式：支状管、环状管网、格栅状管网。当系统中设有2个及以上的报警阀时，报警阀组前宜设环状供水管道。（2）管网系统的布置形式主要有四种：侧边中心型给水、侧边末端型给水、中央中心型给水、中央末端型给

40、水。一般自动喷水灭火系统是根据系统的设计流量来进行管网的选择。流量大则系统管网的配水管径大。投资也较大；为减少投资，可采用配水较均匀的支状管网或环状管网。又根据危险等级来选择管网，考虑规定：中危险级宜采用支状管网的中央中心型和侧边中心型两种形式。（3）管道的直径应经水利计算确定，以达到即经济又合理的要求。配水管道的布置应使配水管入口的压力均衡。轻危险级、中危险级场所中个配水管入口的压力均不宜大于0.4MPa。（4）为防止配水支管过长，水压损失过大，配水管两侧每根配水支管控制的标准喷头书应符合下列要求：轻危险级、中危险级场所不应超过8只，同时在吊顶上、安装喷头的配水支管，上、下侧的喷头数均不应超

41、过8只；严重危险级级仓库危险级场所均不应超过6只。（5）为保证系统的可靠性和尽可能均衡系统管道的水力性能,轻,中危险级的配水支管,其控制的标准喷头不应超过表6。在具体工程设计中不能简单套用该表，应根据水力计算确定系统管径的大小，以便求出合理的经济管径和系统所需的水量。本设计由于区域较大，且商业经营目的所以选择最经济型的支状管网中的侧边中心型。3.6 管网水力计算对水力计算使用“逐点法”计算方法,具体步骤如下：确定保护面积和喷水强度。由下表7可查得，中危险级级建筑物的喷水强度为6L/（min/），作用面积为160，喷头工作压力为0.1MPa,喷淋作用区域图如图8。表8 民用建筑和工业厂房的系统设

42、计基本参数火灾危险等级喷水强度/L/(min·m2）作用面积/喷头工作压力/MPa轻危险级41600.10中危险等级级6级8严重危险等级级12260级16确定自动喷水灭火系统的最不利位置作用面积和喷水强度，而计算出系统的流量大小。建筑消防给水工程所需压力值的大小，必须满足将所需的水量输送到建筑物内最不利点用水设备处，并保证有足够的水压。在本设计中，根据平面图确定它的最不利点。确定保护面积。确定最不利作用面积在管网中的位置，作用面积的形状为长方形，其长边应平行于配水支管，其长度不小于作用面积平方根的1.2倍，喷头数若有小数就进位成整数，当配水支管的实际长度小于边长的计算值时，作用面积要

43、扩展到该配水管邻近支管上的喷头。 作用面积的长边长度为：代入数据解得： 作用面积的短边的计算公式如下： B=A/L10.53m所以，确定的区域如图3。 图4 自动喷淋系统作用面积图图5 假设作用面积图喷头的流量：喷头的流量取决于喷头处的水压力和喷头本身与结构有关的水力特性，按下式计算： 式中q为喷水出水量(L/s)；k为与喷头结构有关的特性系数，公称直径15mm的玻璃球喷头和公称直径12.7mm的易熔金属喷头，k=4.2；H为喷头工作压力(MPa)。表9 当量长度表管件名 称管件直径 /mm25324050708010012515045°弯头0.30.30.60.60.90.91.2

44、1.52.190°弯头0.60.91.21.51.82.13.13.74.3三通或四通1.51.82.43.13.74.66.17.69.2蝶阀1.82.13.13.72.73.1闸阀0.30.30.30.60.60.9止回阀1.52.12.73.44.34.96.78.39.8异径接头32254032504070508070100801251001501252001500.20.30.30.50.60.81.11.31.6自动喷水灭火系统的设计流量，应按最不利点处作用面积内喷头同时喷水的总流量确定： 式中为系统设计流量(L/s)，为最不利点处作用面积内喷头节点的流量(L/s)。管道

45、的水头损失按下式计算： 式中 h管道的水头损失，MPa ; L为管道的长度， m ; L一部水头损失的当量长度， m.报警阀和水流指示器的水头损失湿式报警阀、水流批示器取0.02MPa，雨淋阀取值0.07 MPa。管道的局部水头损失要，宜采用当量长度法计算，见表11 根据喷头布置图并给每个节点编号，经水力计算结果见附表一。详细步骤如下: 节点1选喷头1处为整个系统的最不利点，在已知喷头工作压力=0.088Mpa情况下，其出水流量： =4.2×=1.25 对管道1-2：K=4.2，=q1=1.25管径假设D=25mm，则流速=2.55m/s单位长度水头损失：=MPa/s式中：i没米管道

46、的沿程水头损失(m/m)； V管道内水的平均流速（m/s）； 管道的计算内径（m），取值应按管道的内径减1mm确定。管段长度可得L=4m，当量长度查表9可得=0.6m水头损失：0.04083MPa节点2：=H+h=0.1+0.04083=0.14083Mpa，= +=1.25+4.2×=2.826对管段2-3：K=4.2， =2.826管径假设D=32mm，则流速=3.58m/s单位长度水头损失=1033.67×MPa/s管段长度可得L=1.8m,当量长度查表9可得L=0.9m水头损失：0.02791MPa节点3：=+=0.14083+0.02791=0.16874Mpa，

47、= +=2.826+4.2×=4.551L·s-1对管段3-4：K=4.2，= =4.551L·s-1管径假设D=32mm，则流速=5.66m/s>5m/s（经济流速）管径选D=40mm，则流速=3.62m/s单位长度水头损失=951.5×10-5MPa/s管段长度可得L=3m,当量长度查表9可得L=2.4m水头损失：0.0514Mpa节点2：=0.14083Mpa=4.2×=1.58L·s-1节点4：=+=0.16874+0.0514=0.2201Mpa，=+ =4.551+1.576=6.127L·s-1对管段4-

48、5：K=4.2，= =6.127L·s-1管径假设D=50mm，则流速=3.122m/s单位长度水头损失=526×10-5MPa/s管段长度可得L=3m,当量长度查表9可得L=3.1m水头损失：0.0321MPa节点5：=+=0.2201+0.0321=0.2522Mpa，=12.69L·s-1对管段5-6：= =12.69L·s-1管径假设D=65mm，则流速=3.83m/s单位长度水头损失=547.2×10-5MPa/s管段长度可得L=3m,当量长度查表11可得L=3.7m水头损失：0.0366MPa节点6：=+=0.2522+0.0366

49、6=0.2889Mpa，=26.27L·s-1对管段6-7：= =26.27L·s-1管径假设D=80mm，则流速=5.23m/s>5m/s（经济流速）管径选D=100mm，则流速=3.346m/s单位长度水头损失=239×10-5MPa/s管段长度可得L=3m,当量长度查表15可得L=12.2水头损失：0.03632MPa节点7：=+=0.2889+0.03632=0.32522Mpa，=54.14L·s-1对管段7-8：= =54.14L·s-1管径假设D=150mm，则流速=3.065m/s单位长度水头损失=118.4×1

50、0-5MPa/s管段长度可得L=25+15=40m,当量长度查表9可得L=4.3+9×9.2=87.1m水头损失：1.5049MPa节点8：=+20.02=0.32522+0.03632+0.04=0.40Mpa，=54.14L·s-13.7 消防水泵的计算和选择 消防水泵设置在地下，所以其静压等于三层的高度差。计算水泵扬程为：H=h+Po+Z =（水头损失+20%水头损失）+Po+Z =（0.627×1.2）+（0.0000395×12×54.14²）+25×100%+0.1 =1.119MPa=112m该设计作用面积内平均喷水强度为6054.14/150=20.3L/min>8 L/min满足规范要求。管道比阻值参见表10。选择消防水泵。按照上述QS与值，选择自动喷水系统的消防水泵两台（其中一用一备）， 选择如下：厂家: 山东博山博力水泵厂型号XBD1.8/1.7G-ISG40-125流量:55L/S扬程: 120米功率:75千瓦备注: 转速2900，必需气蚀余量4.4米，出口直径DN150，进口直径DN200。表10   管道比阻值A管径（mm）253240506580100125150A （Q以L2/s2计）0.43670.093860.044530.0110