消防系统设计说明书消防安全工程样本

年4月19日消防系统设计说明书消防安全工程文档仅供参考，不当之处，请联系改正。第一章消防设计方案总说明1.1建筑物概况：1.2设计依据:1.GB50116一98《火灾自动报警系统设计规范》2.GBJ140一90《建筑灭火器配置设计规范》3.GBJ16－87－《建筑设计防火规范》4.GB50045－95《高层民用建筑设计防火规范》5.GBJ50084－《自动喷水灭火系统设计规范》6.GB50140－《建筑灭火器配置设计规范》7.业主确认并提供的设计资料和市政资料以及建筑专业提供的平、立、剖平面图。1.3设计任务本设计主要是在国家有关法规：《消防法》、《国家消防工程设计安全防火标准规范与法律法规文件汇编》、《中国消防管理手册》的条款下负责内蒙古国土资源厅宾馆的消防设备布置及设备布置、数量、型号等的确定，以达到消防部门的各项检查要求。本次设计消防用水水源由包头市自来水公司供应。设计内容为B栋的一至屋顶的消火栓系统、自动喷水灭火系统的设计计算、设备选型及其布置，以及灭火器和火灾探测器布置。第二章消火栓灭火系统设计2.1概述按照灭火系统所使用的灭火介质，常见的灭火系统可分为：水消防系统、气体灭火系统、泡沫灭火系统、干粉灭火系统等。在所有的灭火系统中，水消防系统是当前应用最普遍和系统投资最为低廉的系统，能够适用绝大多数场所。本章主要介绍水消防系统中的消火栓灭火系统。水消防系统按照使用范围和水流形态不同，能够分为消火栓给水系统（包括室外消防给水系统、室内消防给水系统）和自动喷水灭火系统（包括湿式系统、干式系统、预作用系统、重复启闭预作用系统、雨淋系统、水幕系统、水喷雾系统）。水消防系统主要是依靠水对燃烧物的冷却降温作用来扑灭火灾，但自动灭火系统中的水喷雾灭火系统除了对燃烧物有冷却降温作用外，细小的水雾粒子还能稀释燃烧物周围的氧气浓度，从而达到灭火的作用。消防给水系统的选择应根据建筑物的水源条件、火灾危险性、建筑物的重要性、火灾频率、灾后次生灾害和商业连续性等因素综合评估，并根据技术经济比较综合确定消防给水系统。新型建筑的室内外消火栓用水量应根据其火灾危险性、建筑物性质和规模等进行分析，选择与本规范相似建构、筑物的消防用水量。2.2室外消火栓系统设计在低压消防给水系统中，室外消火栓是供消防车取水进行灭火的供水设备，在高压和临时高压给水系统中，室外消火栓是直接接出水带、水枪进行灭火的供水设备。2.2.1设计依据对于高层民用建筑的设计，主要参照GB50045－95《高层民用建筑设计防火规范》的7.2和7.3节。2.2.2室外消火栓类型1．根据消火栓设置条件分为，地上式消火栓和地下式消火栓(1).地上消火栓：地上消火栓部分露出地面，具有目标明显、易于寻找、出水操作方便等特点，适应于气温较高地区，但地上消火栓容易冻结、易损坏，有些场合妨碍交通，影响市容。有两种型号，一种是ss100，另一种是ss150。(2).地下消火栓：地下消火栓设置在消火栓井内，具有不易冻结、不易损坏、便利交通等优点，适应于北方寒冷地区使用。但地下消火栓操作不便，目标不明显，因此，要求在地下消火栓旁设置明显标志。地下消火栓有三种型号，分别为sx65、sx100和sx65-10。2．根据压力分为低压式和高压式（1）低压消火栓：室外低压消防给水系统的管网上设置的消火栓，称为低压消火栓。低压消火栓是供应火场消防车用水的供水设备。（2）高压消火栓：室外高压或临时高压消防给水系统的管网上设置的消火栓，称为高压消火栓。高压消火栓直接出水带、水枪就可进行灭火，不需消防车或其它移动式消防水泵加压。3.室外消火栓系统宜与生产生活给水系统合用，当生产生活给水系统在能满足生产生活最大时用水量后，仍能满足室外消火栓系统所需的压力和流量时，室外消火栓系统应采用合用消防给水系统；当生产生活给水系统在能满足生产生活最大时用水量后，不能满足室外消火栓系统所需的压力和流量时，室外消火栓系统可采用下列技术措施，并应根据工程具体情况在分析可靠性和技术经济合理性的基础上确定：(1).采用能满足室外消火栓系统所需压力和流量由消防水池消防水泵组成的独立室外消火栓系统，或与室内消防给水系统合并，采用联合消防给水系统或区域消防给水系统；(2)．室外消防水池或天然消防水源设置消防车取水口的150m范围之内；(3).建筑物周围15m~40m范围内市政消火栓的出流量大于室外消火栓用水量时，可不设置室外消火栓给水系统。4.除下列情况外，室外消火栓系统应采用双水源消防给水系统：(1)．当室外消火栓用水量不大于20L/s时宜采用单水源消防给水系统；(2)．当室外消火栓用水量大于20L/s，应采用双水源室外消火栓消防给水系统，当市政给水管网不能满足双水源消防给水系统时，宜符合《GB_50XXX-200X_消火栓系统设计规范》4.1.3条提出的要求。2.2.3室外消火栓设计表2.1室外消火栓给水系统用水量耐火等级建筑物名称及类别建筑体积（m3）≤30003001～50005001～1000010001～0＞0一次灭火用水量（L/s）一、二级厂房甲、乙1520404040丙1020354040丁、戊1010202020库房甲、乙15203040—丙1520253040丁、戊1010202020民用建筑多层1010203040高层住宅203030高层共建203030地下建筑/人防工程1020303040汽车库/修车库1020303040三级厂房或库房乙、丙2030404040丁、戊1020304040多层民用建筑2030404040四级丁、戊类厂房或库房10203040—多层民用建筑20304040—1.结合实际情况本设计选用低压、地下式消火栓；参照表3.1，室外消火栓用水量q=30(L/s)>20(L/s)，因此应采用双水源室外消火栓消防给水系统。另外，生产生活给水系统在能满足生产生活最大时用水量后，仍能满足室外消火栓系统所需的压力和流量时，室外消火栓系统应采用合用消防给水系统。2.本设计该宾馆所有室外消火栓用水量为30L/s。根据高规[4]7.6.3条规定：室外消火栓的数量应按本规定第7.2.2条规定的室外消火栓的用水量进行计算确定，每个消火栓的用水量为10~15L/s，根据公式3-1可计算出室外消火栓的数量。式（2-1）式中──室外消火栓个数，个──高层建筑室外消火栓用水量，见表3-1规定的用水量，L/s；10~15──每个消火栓的计流量，L/s；高层建筑室外消火栓用水量取30L/s，根据计算N=2~3个。因此将设置3个地下式消火栓。3．室外消火栓的布置要求（1）布置要点1）室外消火栓宜采用地上式，当采用地下式消火栓时，应有明显标志。寒冷地区采用地下式，非寒冷地区宜采用地上式，地上式有条件可采用防撞型。2）室外地上式消火栓应有一个直径为150mm或100mm和两个直径为65mm的栓口。室外地下式消火栓应有直径为100和65mm的栓口各一个。3）室外消火栓的保护半径不应超过150m，间距不应超过120m。4）室外消火栓距路边不应超过2m，距房屋外墙不宜小于5m。5）当建筑物在市政消火栓保护半径150m以内，且消防用水量不超过15L/s时，可不设室外消火栓。6）室外消火栓应沿高层建筑周围均匀布置，并不宜集中在建筑物一侧。7）人防工程室外消火栓距人防工程入口不宜小于5m。8）停车场的室外消火栓宜沿停车场周边设置，且距离最近一排汽车不宜小于7m，距加油站或库不宜小于15m。9）室外消火栓应设置在便于消防车使用的地点（2）设置点与建筑物到路边的距离距建筑物外墙不宜小于5m，以防止建筑物上部物体坠落伤害工作人员：有困难时，底层建筑物是外地上消火栓距建筑物外墙距可减小到1.5m。距建筑物外墙不应大于40m，以保证水带可补救的有效范围。距路边的距离不宜大于2m，便于消防车直接从室外消火栓取水。2.3室内消防设计室内消火栓系统是由水枪、水带、消火栓、消防管道、消防水池、高位水箱、水泵结合器及水泵等组成的。当室外给水管网不能满足室内消防要求时应该设置水泵、水箱。2.3.1室内消火栓系统组成及主要设施2.3.1.1室内消火栓设备表2.2低层建筑消火栓给水系统用水量消火栓设备由水枪、水带和消火栓组成，均安装于消火栓箱内。1．水枪是灭火的主要工具。室内消火栓一般采用直流式水枪。水枪喷嘴口径一般为13、16、19mm。喷嘴口径13mm的水枪配用50mm的水带。喷嘴口径16mm的水枪配用50mm或65mm的水带，喷嘴口径19mm的水枪配用65mm的水带。低层建筑室内消火栓设备，应根据消防流量和充实水柱长度要求，选择水枪的规格。一般情况下，每支水枪最小流量不小于2.5L/s的建筑内，可选用口径16mm(个别情况下，根据流量计算，也可采用口径13mm)的水枪；每支水枪最小流量不小于5L/s的建筑物内，宜选用口径19mm水枪。2．室内消火栓设备一般采用直径为50mm和65mm的麻质或胶里水带。每个消火栓处配备水带一条，水带长度可为15、20、25或30m四种。3．室内消火栓是具有内扣式接口的球形阀式龙头。它的一端与消防竖管相连，另一端与水带相连。消火栓的检口直径不应小于所配备的水带的直径。消火栓有单出口和双出口两种。单出口消火栓直径常为50、65mm两种，双出口消火栓直径不应小于65mm。一般，当每支水枪的最小流量不小于2.5L/s的建筑物内，可选用直径为50mm消火栓；每支水枪最小流量不小于5L/s的建筑物内，宜选用直径为65mm的消火栓2.3.1.2屋顶消火栓屋顶消火栓对于试验、检查消火栓给水系统的供水能力，管网运行状况、保护本建筑物免遭邻近建筑物火灾的威胁，均有良好的效果。因此设有室内消火栓给水系统的高层工业与民用建筑物和低层工业与民用建筑物，其屋顶应设试验和检查用的消火栓。数量一般可采用一个。2.3.1.3水泵结合器水泵接合器是消防车往室内管网供水的接口。其作用主要有：一是当室内消防水泵因检修、停电或出现其它故障时，利用消防车从室外水源抽水，向室内消防给水管网提供灭火用水；二是当遇大火室内消防用水量不足时，必须利用消防车从室外水源抽水，向室内消防给水管网补充消防用水。

设有室内消火栓给水系统和自动喷水灭火系统的高层工业与民用建筑、低层工业与民用建筑，均应设水泵接合器，并应符合下列要求：(1)室内消防给水系统，水泵接合器的设置数量应按室内消防用水量确定，每个水泵接合器的流量应按10—15L/s计算。采取竖向分区并联给水的高层建筑物，每个分区的消防给水管网应分别设置水泵接合器，但采用单管串联给水方式时，可仅在下区设水泵接合器。(2)为便于消防车通行和取水灭火，水泵接合器应设在室外方便消防车使用的地点，同时在其周围15—40m范围之内，应设有供消防车吸水的室外消火栓或消防水池。(3)水泵接合器之间的间距不宜小于20m，以便于火场供水。(4)水泵接合器有地上式、地下式和墙壁式三种，地上式水泵接合器，栓身和接口均高出地面，目标显著，使用方便；地下式水泵接合器，装在路面下，不占地方，不易遭到破坏，适用于寒冷地区。但地下式水泵接合器的井盖和地下式消火栓的井盖要有明显的区别标志，以免火场误认，影响灭火战斗；墙壁式水泵接合器，安装在建筑物墙脚下，墙面上只露出两个接口和装饰标牌目标清晰、美观，不占地面位置。实际中水泵接合器的型式可根据消防车在火场的使用以不妨碍交通，且易于建筑等原则进行选用。(5)为防止水泵接合器的阀门打开时，室内消防给水管网的水向外倒流，应在连接水泵接合器的管段上设止回阀。同时还应设检修用的闸阀和泄水阀。水泵接合器的阀门，应能在建筑物的室外进行操作，且应有保护设施和明显的标志。2.3.1.4消防管道建筑物内消防管道是否与其它供水管道合并或独立设置，应根据该建筑的性质和使用要求经技术、经济比较后确定。2.3.1.5消防水池消防水池用于无室外消防水源情况下，储存火灾持续时间内的室内消防用水量，消防水池可设置于室外地下或地面上，也可设置在室内地下室，或与室内游泳池、水井兼用。消防水池应设有水位控制阀的进水管与溢水管，通气管、泄水管、出水管和水位指示器等附属装置。2.3.1.6消防水箱消防水箱对扑救初期起着很重要的作用，水箱应设置在建筑物一定的高度位置，采用重力流向管网供水，经常保持消防管网中有一定的压力。重要建筑或高度超过50m的建筑，宜设置两个水箱，以备检修或清理时仍能保证火灾初期的消防用水。当室内消防用水超过25L/s，经计算消防水箱的消防储水量超过18m³时，仍可采用18m³。高层建筑的消防水箱的消防储水量，一类建筑（除住宅）不应小于18m³，二类建筑（除住宅）和一类建筑的住宅不小于12m³，二类建筑的住宅不小于6m³。2.3.1.7消防水泵在临时高压给水系统中，灭火时消防水泵保证建筑消防给水系统内所需水压和水量，消防水泵宜与其它用途的水泵一起布置在同一个水泵房内，水泵房一般设置在建筑物的底层，水泵房应有直通安全出口或室外的通道，与消防控制室应有直接的通讯设备，设有两台或多台消防泵的泵站，应有两条以上的消防泵出水管与室内管网连接。2.3.2室内消火栓的设计原则根据高规[4]7.4.6条规定：除无可燃物的设备层外，高层建筑和裙房的各层均应设室内消火栓，并应符合下列规定：1．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；2．消火栓的水枪充实水柱应经过水力计算确定，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；3．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；4．消火栓栓口离地面高度宜为1.10m，栓口出水方向宜向下或与设置消火栓的墙面相垂直；5．消火栓栓口静水压力不应大于0.80MPa，当大于0.80MPa时，应采取分区给水系统，消火栓栓口的出水压力大于0.50MP时，消火栓处应设减压装置；6．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19nun；7．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；8．消防电梯间前室应设消火栓；9．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。2.3.3室内消火栓给水系统的给水方式室内消火栓给水系统有以下几种给水方式，设计人员和建审人员应根据当地供水部门提供的情况选择确定：1、直接给水方式由室外给水管网直接向室内管网供水。这种方式是最简单、最经济的给水方式，但它仅适用于建筑高度不大、室外给水管网提供的压力和流量在任何时候均能满足室内最不利点消火栓设计压力和流量要求的建筑；2、设水箱的给水方式这种给水方式宜在室外管网一天之内有一定时间能同时保证室内最不利点消火栓的设计压力和流量要求，但周期性不足（一般是用水高峰期时不足）时采用。设有屋顶水箱或高位水箱，水箱常储水量应保证10min消防用水量，灭火时由水箱供水；3、设水泵、水箱的给水方式这种给水方式宜在室外给水管网经常不能满足室内消火栓给水系统所需压力和流量要求时采用。4．室内消火栓给水方式的选择正确选择供水方式是高层室内消火栓给水系统设计的关键。消火栓系统分类、消火栓系统的给水方式有很多种形式，设计时应该经过方案比较选择。(1)对于高层建筑和超高层建筑的消火栓给水系统的设计，应进行竖向分区，保证消火栓口的静压力不超过0.8Mpa，竖向分区范围一般控制在45~55m范围内。(2)室内消火栓系统采用并联分区给水方式，具有水泵布置相对集中、管理方便、安全可靠等优点。缺点是高区水泵扬程较高，需要耐高压管材和管件，高区在消防车供水压力不够时，高区的水泵结合器将事情作用。一般使用于分区不多的高层建筑。(3)室内消火栓采用串联分区给水的方式，不需要采用高压管材、管件与水泵，可经过水泵结合器并经各传输泵想高区送水灭火，供水可靠性较好。缺点是水泵分散在各层不便于管理，水泵安全可靠性较差。一般用于建筑高度大于100m，消火给水分区大于2个的超高层建筑。综上所述，对于本设计由于建筑室外管网一天之内有一定时间能同时保证室内最不利点消火栓的设计压力和流量要求，但周期性不足（一般是用水高峰期时不足）时采用。因此选用设有消防水箱的系统给水方式。选择采用消火栓口径为50mm，水枪口径为13mm，水带长度为25m、材质为麻织的消火栓设备。2.4室内消火栓设计计算本设计室内消火栓系统采用临时高压系统，管网布置成环状。2.4.1布置间距设有室内消火栓给水系统的建筑物，其各层（无可燃物的设备层除外）均应设置消火栓。消火栓间距经计算确定，且应符合附表1的规定。消火栓保护半径[8]：式（2-2）式中c——水带展开时的弯曲折减系数，一般取0.8~0.9；——水带长度，m；——水枪充实水柱倾斜45°时的水平投影长度，对一般建筑（层高3~3.5m）由于警告的限制，一般按h=3m计算；对于层高大于3.5m的建筑，h=：（为水枪充实水柱长度，m）。根据设计提供的原始资料最大保护宽度为=8.75m，取水带弯曲折减系数为0.8，取充实水柱在水平方向投影=3m。根据公式（2-2）保护半径=0.8×25+3=23m。布置间距：室内灭火点要求两股水柱到达[8]：式（2-3）式中S——消火栓间距，m；R——消火栓最大保护半径，m；——消火栓最大保护宽度，m；布置间距由公式（2-3）==21.3m内蒙古国土资源厅宾馆长度为41.6m，消火栓布置间距为21.3m，保护半径为23m。宾馆内部有两个走道，因此每层应布置消火栓四个。实际布置距离根据建筑内部情况有所变动。本设计在屋顶层布置1个检验用的消火栓，因此宾馆一至四层每层布置4个消火栓，消防系统布置详见平面布置图。2.4.2水枪充实水柱长度水枪充实水柱长度应按下式经计算确定，并应符合附表2的规定：式（2-4）式中：——水枪充实水柱长度，m；H1——室内最高着火点距楼地面高度，m；H2——水枪喷嘴离地面高度，m；一般取H2=1.1m；——水枪上倾角，一般取。根据式（2-4），==2.7m一般性的低层建筑，其不应小于7m,因此取=7m2.4.3水力设计与审核室内消火栓给水系统水力计算的主要任务是根据规范规定的室内消防用水量、要求使用的水枪数量和压力，确定系统管网的管径，系统所需水压，消防水池、水箱的容积和水泵的型号等。各类建筑的室内消防用水量和同时使用的水枪数量参见相关国家现行消防技术规范。（一）最不利点消火栓栓口处的压力和流量1、水枪喷嘴压力水枪的喷嘴压力与充实水柱长度和水枪喷嘴口径有关，按下式计算：式(2-5)式(2-6)式(2-7)式中：——水枪喷嘴压力，；——系数，表示射流总长度与充实水柱长度的比值，不同充实水柱长度下的值列于附表3；——阻力系数，与水枪喷嘴口径有关，不同水枪喷嘴口径下的阻力系数值列于附表4；——水枪喷嘴口径，m。故：=1.19+80=1.192==0.0165==9.7mHO2、水枪喷射流量水枪喷射流量与喷嘴口径和压力有关，按下式计算：式(2-8)式(2-9)式中：——水枪喷射流量，;B——水枪水流特性系数，与喷嘴口径有关，各种喷嘴口径的水枪水流特性系数B值列于附表5；——孔口流量系数,一般取=1.0。经过查附表5可知，当（mm）=13,B=0.345因此，＝＝1.83经计算确定的水枪喷射流量应符合下列规定：（1）对于建筑高度≤24m且体积≤10000立方米的厂房，建筑体积在5001～10000立方米的商店、病房楼、教学楼、7—9层的住宅楼，当水枪喷射流量计算值小于时，取;（2）对于其它工业与民用建筑，人防工程，汽车库、修车库等，当水枪喷射流量计算值小于时，取。取，按公式修订水枪喷嘴压力。因此，＝＝18.12mHO3、水带水头损失水带水头损失应按下式计算：式(2-10)式中：——水带水头损失，;——水带阻力系数，按附表6采用。按式（2-10）:=0.01501=2.354、消火栓栓口所需水压消火栓栓口所需水压为克服消火栓栓口水头损失和水带水头损失之后，仍能满足水枪喷嘴压力要求，按下式计算：式(2-11)式中：——消火栓栓口所需水压，;——消火栓栓口的水头损失，,取。根据式（2-11）：=18.12+（2.35+2）=22.475、最不利点消火栓栓口压力当最不利点消火栓栓口压力满足下式时，系统中任一消火栓栓口压力均能满足设计要求：=22.47式（2-12）系统所需水压1、给水管网水头损失计算(1)管径的确定根据给水管道设计流量，按下列公式计算可确定管径：式(2-13)式中——管道设计流量，m³/s；——管道管径，m；——管道中的流速，m/s；消火栓给水管道中的流速宜采用1.4~1.8m/s，小于2.5m/s。考虑到着火时每层有四个消火栓同时工作因此消防水平管管的设计流量应为：=0.01m³/s。根据Q=10L/s，v取1.6m/s，==89mm取水平管管径80mm。由公式可得水平管中流速为1.49m/s＜2.5m/s，因此符合要求。由于室内消火栓用水量为15L/s，v=1.8m/s，==103mm因此取立管直径为100mm。由公式可得立管中流速为1.91m/s＜2.5m/s，因此符合要求。（2）沿程水头损失沿程水头损失按下式计算：式(2-14)式中：——单位长度沿程水头损失，;——计算管段的管线长度，。钢管、铸铁管的单位长度沿程水头损式按下式计算：当﹤1.2时式（2-15）当时式(2-16)式中：——计算管段内的平均水流速度，；——管段计算内径，m。由于水平管中流速为1.49m/s大于1.2m/s因此每米管道沿程水头损失：=0.055由于立管中流速1.91m/s大于1.2m/s因此每米管道沿程水头：=0.075最不利消火栓立管为第四层根据实际设计情况结合图纸得第四层消防水平管长为71m，立管长度为6m。因此水箱距最不利点消火栓沿程水头损失为：消防水平管沿程水头损失：=0.067×45.69=3.06消防立管沿程水头损失：=0.075×10.1=0.76沿程水头损失：=3.82（3）局部水头损失由于给水管网中局部零件甚多，随着构造不同，其局部阻力系数也不尽相同，要详细计算相当繁琐且意义不大，因此，在实际工作中局部水头损失按附表7计算：=0.76（4）给水管网水头损失室内消火栓给水系统给水管网的水头损失包括沿程水头损失和局部水头损失部分，按下式计算：=3.82+0.76=4.58式(2-17)式中：——给水管网水头损失，;——沿程水头损失，;——局部水头损失，。系统所需水压系统所需水压应为克服室内给水管网起始点到最不利点消火栓栓口的静水压力和管网水头损失之和后，仍能满足最不利点消火栓栓口所需压力，按下式计算：式(2-18)式中：H——系统所需水压，；Hz——室内给水管网起始点到最不利点消火栓栓口处高差引起的静水压力，。根据式（2-19），=22.47+10.1+4.58=37.15（三）消防竖管的计算流量及直径校核消防竖管直径应按灭火时最不利点消火栓出水进行计算。1、计算原则（1）当每根竖管最小流量为时，按最不利点消火栓出水进行计算；（2）当每根竖管最小流量为时，按最不利点消火栓及其相邻下层消火栓出水进行计算；（3）当每根竖管最小流量为时，按最不利点消火栓及其相邻下两层的消火栓出水进行计算；（4）当出2支水枪的竖管设置双出口消火栓时，最上一层按双出口消火栓进行计算；（5）当出3支水枪的竖管设置双出口消火栓时，按最上一层双出口消火栓加相邻下一层一支水枪进行计算。2、最不利点及其相邻下层消火栓栓口处的流量计算（1）最不利点消火栓栓口流量最不利点消火栓栓口流量即为最不利点处的水枪喷射流量，按下式计算：=式(2-19)式中：——最不利点消火栓栓口流量，。（2）最不利点相邻下层消火栓栓口流量最不利点相邻下层消火栓栓口流量按下式计算：式(2-20)式中：——最不利点相邻下层消火栓栓口流量，——最不利点相邻下层消火栓栓口压力，,按公式（2-19）计算依此类推，由公式（2-19）、（2-21）即可计算出以下各层消火栓栓口压力和流量。根据式（2-19），=22.47+7.1+4.58=34.15=22.47+4.1+4.58=31.15=22.47+1.1+4.58=28.15根据式（2-21），==3.23==3.09==2.933、消防坚管计算流量及流量分配（1）消防坚管计算流量消防竖管流量按下式计算：式(2-21)式中：——消防竖管计算流量，;——最上第三层消火栓栓口流量，。公式（2-21）按3·1规定的计算原则选用、=3.23+3.09+2.93=9.25（2）流量分配当室内消防用水量小于最小消防用水量时，每根竖管的流量应按每根竖管的计算流量比例，以最小室内消防用水量重新进行分配。4、消防水箱有效容积式中：—消防水箱有效容积—室内消防有水量—水箱保证供水时间，一般为10min=0.06156010=0.54附表1各类建筑室内消火栓最大间距建筑类别消火栓间距（m）工业建筑高层工业建筑，高架库房，甲、乙类厂房≤30其它工业建筑≤50民用建筑高层民用建筑≤30高层建筑裙房及其它单、多层民用建筑≤50人防工程当保证同层相邻有2支水枪的充实水柱同时到达被保护对象范围内的任何部位时≤30当保证有1支水枪的充实水柱到达室内任何部位时≤50汽车库、修车库高层汽车库、地下汽车库≤30其它汽车库、修车库≤50附表2各类建筑要求的水枪充实水柱长度建筑类别充实水柱长度（m）单、多层建筑高架库房≮13甲、乙类厂房，超过四层的厂、库房，超过六层的民用建筑≮10一般建筑≮7高层建筑高层工业建筑≮13建筑高度＞100m的民用建筑≮13建筑高度≤100m的民用建筑≮10附表3系数值78910111213141516171819201.1921.1931.1951.1981.2021.2071.2131.2211.2311.2421.2571.2741.2941.318附表4系数Φ值(㎜)1316190.01650.01240.0097附表5水枪水流特性系数B值(㎜)131619B0.3450.7921.576附表6水带阻力系数A2值水带材料水带直径(㎜)5065帆布水带、麻质水带0.015010.00340衬胶水带0.006770.00172附表7局部水头损失计算表管网性质局部水头损失独立的消防给水管网生产、消防共用管网生活、消防共用管网生产、生活、消防共用管网第三章自动喷淋消防灭火系统3.1系统介绍3.1.1系统发展概述自动喷水灭火系统，简单地说就是在火灾情况下，以保障人身和财产安全的一种控火、灭火系统。作为一种安全可靠、经济实用的灭火技术，发展至今已有100多年历史。在中国，自动喷水灭火系统的应用也已有70多年。自动灭火系统的优越性，决定了它在灭火系统中的地位。消火栓灭火系统虽然在造价上相对较低，但它需要消防专业人员使用，且在扑火灭火的速度和效果上不如自动喷水灭火系统好。其技术应配合以性能为基础的消防设计的研究，探讨自动喷水灭火系统与人员疏散和财产保护的关系，加强计算对火灾模型、自动喷水灭火过程的模拟计算，以作为火灾安全学的技术依据，进行有效的性能设计。自动喷水灭火系统在消防中的作用，将从纯粹的被动消防转化为被动消防与主动消防的结合。特别是在无人值班的场所，设置自动喷水灭火系统比设置火灾自动报警系统更有效。现行修改的规范正在扩大自动喷水灭火系统的设置，正是说明了这一点。自动喷水灭火系统之因此能成为当前世界上使用最广泛的固定式灭火系统。特别是应用在高层建筑火灾危险性较大的建筑物中，这主要是由于它在保护人身和财产安全方面有着其它系统无可比拟的优点。国内外应用实践表明，该系统具有安全可靠、经济实用、灭火、控火效率高等特点。鉴于中国的经济发展状况，自动喷水灭火系统在人员密集、不易疏散、外部支援灭火与救生困难的火灾危险性较大的场所中设置。根据被保护建筑的性质和火灾发生，发展的特点的不同，能够有多种不同系统。一般根据系统中喷头开闭形式不同，分为闭式和开式喷水灭火系统两大类。闭式灭火系统可分为湿式自动喷水灭火系统、干式自动喷水灭火系统、干湿式自动喷水灭火系统、预作用自动喷水灭火系统、重复启闭预作用灭火系统、闭式自动喷水-泡沫联用系统等；开式自动喷水灭火系统可分为雨淋灭火系统、水幕系统、水喷雾灭火系统、雨淋自动喷水-泡沫联用系统等。3.1.2设计依据在进行自动喷水灭火系统的设计中除了参照第二章设计依据外，在选择系统设备时还参考了以下规程。（1）GB5135-85，《自动喷水灭火系统洒水喷头的性能要求和实验方法》；（2）GB5136-86，《自动喷水灭火系统产品系列型谱和型号编制方法》；（3）GB50261-96，《自动喷水灭火系统施工及验收方案》；（4）GA32-92，《自动喷水灭火系统水流指示器的性能要求和实验方法》；（5）GA33-92，《自动喷水灭火系统税务喷头的性能要求和实验方法》。3.1.3系统设置场所火灾危险等级设计防火规范将建筑物、构筑物火灾危险等级分为四级，即轻度危险、中度危险、严重危险等级及仓库危险等级，其中中度危险级和严重危险级又分为Ⅰ、Ⅱ级；仓库危险级分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级。（1）轻危险级，一般是指场所可燃物品比较少、可燃性低和火灾发热量较低，外部增援和疏散比较容易。（2）中危险级，一般是指内部可燃物数量为中等，可燃性也为中等，火灾初期不会引起剧烈燃烧的场所。大部分民用建筑和工业厂房划归中危险级。根据此类场所种类多、范围广的特点，划分为中Ⅰ级和中Ⅱ级。由于商场内物品密集、人员集中，发生火灾的频率较高，容易酿成大火造成群死群伤和高额财产损失的严重后果，因此把大型商场列为中Ⅱ级。（3）严重危险级，一般是指可燃物品数量多，火灾时容易引起猛烈燃烧并可能迅速蔓延的场所。除摄影棚、舞台葡萄架下部外，包括存在较多数量易燃固体、液体物品工厂的备料和生产车间等。严重危险级也可分为严重Ⅰ级和严重Ⅱ级。（4）仓库危险级专门针对仓库类建筑。由于仓库自动喷水灭火系统涉及面广，较为复杂，针对不同情况，又将其划分为Ⅰ级、Ⅱ级和Ⅲ级。表3.1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中危险级Ⅰ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；影剧院、音乐厅和礼堂及其它娱乐场所；火车站和飞机场及码头的建筑；总建筑面积小于5000m2的商场、总建筑面积小于1000m2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。Ⅱ级（1）民用建筑：书库、舞台（葡萄棚架除外）、汽车停车场、总建筑面积超过5000m2及以上的商场、总面积超过1000m2及以下的地下商场等。（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。严重危险级Ⅰ级印刷厂、酒精制品、可燃液体制品等工厂的备料和生产车间等Ⅱ级易燃液体喷雾操作区、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与生产车间、摄影棚、舞台葡萄架下部仓库危险级Ⅰ级食品、烟酒；木箱、纸箱包装的不燃难燃物品Ⅱ级木材、纸、皮革、谷物及制品；棉毛麻丝化纤制品；家用电器、电缆、塑料及其制品；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。Ⅲ级塑料与橡胶及其制品：沥青制品等综上所述，内蒙古国土资源厅宾馆危险级别属于中度危险Ⅰ级。3.1.4系统选择设置湿式自动喷水灭火系统的建筑物：（1）等于或大于50000纱锭的棉纺厂的开包、清花车间，等于或大于5000纱锭的麻纺厂的分级、梳麻车间，服装、针织高层厂房，面积超过1500平方米的木器厂房，火柴厂的烤梗、筛选部位，泡沫塑料厂的预发、成型、切片、压花部位；（2）每座占地面积超过1000平方米的棉、毛、丝、麻、化纤、毛皮及其制品库房；每座占地面积超过600平方米的火柴库房，建筑面积超过500平方米的可燃物品的地下库房，可燃、难燃物品的高架库房和高层库房（冷库、高层卷烟成品库房除外），省级以上或藏书量超过100万册图书馆的书库；（3）超过1500个座位的剧院观众厅、舞台上部（屋顶采用金属构件时）、化妆室、道具室、储藏室、贵宾室，超过个座位的会堂或礼堂的观众厅、舞台上部、储藏室、贵宾室，超过3000个座位的体育馆、观众厅的吊顶上部、贵宾室、器材间、运动员休息室；（4）省级邮政楼的邮袋库；（5）每层面积超过3000平方米或建筑面积超过9000平方米的百货商场、展览大厅；（6）设有空气调节系统的旅馆和综合办公楼内的走道、办公室、餐厅、商店、库房和无楼层服务员的客房；（7）飞机发动机试验台的准备部位；（8）国家级文物保护单位的重点砖木或木结构建筑；（9）建筑高度超过100m的高层建筑（面积小于5平方米的卫生间、厕所除外）；（10）建筑高度不超过100m的一类高层建筑及其裙房（普通住宅除外）的下列部位：公共活动用房、走道、办公室和旅馆的客房、可燃物品库房、高级住宅的居住用房、自动扶梯底部和垃圾道顶部；（11）二类高层建筑中的商业营业厅、展览厅等公共活动用房和建筑面积超过200平方米的可燃物品库房；（12）1、2、3类地上汽车库、停车数超过10辆的地下汽车库、机械式立体汽车库或复式汽车库及采用升降梯作汽车疏散出口的汽车库，1类修车库；（13）人防工程的下列部位：使用面积超过1000平方米的商场、医院、旅馆、餐厅、展览厅、旱冰场、体育场、舞厅、电子游艺场、丙类生产车间、丙类和丁类物品库房等；超过800个座位的电影院、礼堂的观众厅，且吊顶下表面至观众席地面高度不超过8m时，舞台面积超过200平方米时。综上所述，本建筑中应设置湿式自动喷水灭火系统。3.2系统组成比较闭式自动喷水灭火系统的几种类型的应用范围，考虑建筑物自身性质和设计的经济性，采用湿式自动喷水灭火系统。3.2.1湿式自动喷水灭火系统湿式自动喷水灭火系统是世界上使用最早、应用最广、灭火速度快、控火效率较高，系统比较简单的一种喷水灭火系统。3.2.1.1系统的组成和工作原理湿式喷水灭火系统是由闭式喷头、管道系统、湿式报警阀、报警装置和供水设施等组成。由于该系统在报警阀的前后管道内始终充满着压力水，故称湿式喷水灭火系统或湿管系统。火灾发生时，在火场温度的作用下，闭式喷头的感温元件温升达到预定的动作温度范围时，喷头开启，喷水灭火。水在管路中流动后，打开湿式阀瓣，水经过延时器后通向水力警铃的通道，水流中水力警铃发出声响报警信号，与此同时，水力警铃前的压力开关信号及装在配水管始端上的水流指示器信号传送至报警控制器控制室，经判断确认火警后启动消防水泵向管网加压供水，达到持续自动喷水灭火的目的。3.2.1.2应用范围湿式喷水灭火系统具有结构简单、施工和管理维护方便、使用可靠、灭火速度快、控火效率高等优点。但由于其管路在喷头中始终充满水，因此应用受环境温度的限制，适合安装在室内温度不低于4℃，且不高于70℃能用水灭火的建、构筑物内。3.2.2湿式自动喷水灭火系统的组成湿式自动喷水灭火系统的主要组成有洒水喷头、报警阀门、报警控制和附件及配件。3.2.2.1洒水喷头：在自动喷水灭火系统中，洒水喷头担负着探测火灾、启动系统和喷水灭火的任务，它是系统中的关键组件。3.2.2.2报警阀：报警阀是自动喷水灭火系统中接通或切断水源，并启动报警器的装置。在自动喷水灭火系统中，报警阀是至关重要的组件，其作用有三：接通或切断水源、输出报警信号和防止水流倒回供水源，以及经过报警阀能够对系统的供水装置和报警装置进行检验。报警阀根据系统的不同分为湿式报警阀、干式报警阀和雨淋阀。1．湿式报警阀用于湿式喷水灭火系统。它的主要功能是：当喷头开启时，湿式阀能自动打开，并使水流入水力警铃发出报警信号。2．干式报警阀用于干式喷水灭火系统。它的阀瓣将阀门分成两部分，出口侧与系统管路和喷头相连，内充压缩空气，进口侧与水源相连。干式阀利用两侧气压和水压作用在阀瓣上的力矩差控制阀瓣的封闭和开启，一般可分为差动型干式报警阀和封闭型干式报警阀两种。3．雨淋阀用于雨淋喷水灭火系统、预作用喷水灭火系统、水幕系统和水喷雾灭系统。这种阀的进口侧与水源相连，出口侧与系统管路和喷头相连，一般为空管，仅在预作用系统中充气。雨淋阀的开启由各种火灾探测装置控制。3.2.2.3监测器：监测器用来对系统的工作状态进行监测并以电信号的方式向报警控制器传送状态信息。其主要包括水流指示器、阀门限位器、压力监测器、压力保持器和水位监视器等。水流指示器可将水流的信号转换为电信号，安装在配水干管或配水管始端。其作用在于当失火时喷头开启喷水或者管道发生泄漏故障时，有水流过装有水流指示器的管道，则将输出的信号送至报警控制器或控制中心以显示喷头的区域和楼层，起辅助电动报警作用。压力监测器是一种工作点在一定范围内能够调节的压力开关，在自动喷水灭火系统中常见作稳压泵的自动开关控制器件。3.2.2.4报警器：报警器是用来发出声响报警信号的装置，包括水力警铃和压力开关。1．水力警铃是利用水流的冲击发出声响的报警装置。其特点是结构简单、耐用且可靠、灵敏度高、维护工作量小，是自动喷水灭火系统中不可缺少的部件。2．压力开关是一种靠水压或气压驱动的电气开关，一般与水力警铃一起安装使用。压力开关利用水力闭合电路实现报警。当报警阀的阀瓣打开，压力水经管道首先进入延时器后再流入压力开关内腔，推动膜片向上移动，顶柱也同时上升，将下弹簧板顶起，触点闭合，接通电路，发出电信号输入报警控制箱，发出报警信号，从而启动消防泵。3.3湿式自动喷水灭火系统布置3.3.1喷头的布置（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置水的位置，当喷头附近有障碍物时，应符合规范相关要求。、（2）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，喷水流量系数和喷水压力确定，并不应大于表3.2中的规定。表3.2同一根配水支管上喷头的间距及相邻配水支管的间距喷水强度/L/min.㎡正方形布置的边长/m矩形或平行四边形布置的长边长/m一只喷头的最大保护面积/㎡喷头与端墙的最大距离/m44.44.520.02.263.64.012.51.883.43.611.51.712~203.03.69.01.5（3）除吊顶型喷头和吊顶下安装的喷头外，对直立型，下垂型标准喷头，其溅水盘与顶板的距离不小于75mm，且不大于150mm。（4）快速响应早期一只喷头的溅水盘与顶板的距离，应符合表3.3中的规定：表3.3快速响应早期抑制喷头的溅水盘与顶板的距离喷头安装方式直立型下垂型不应小于不应大于不应小于不应大于溅水盘与顶板距离/mm100150150300（5）喷头的布置形式（正方形布置，长方形布置，菱形布置），正方形布置间距；长方形布置，对角线长度不大于2R；菱形布置时，；，其中R为喷头计算喷水半径。（6）喷头（吊顶型喷头除外）溅水盘与吊顶，楼板，屋面板距离，不宜小于7.5cm，并不宜大于15cm，当楼板，屋面板为耐火极限等于或大于0.5小时的非燃烧体时，其距离不宜大于30cm。距离板面太近则喷洒易受影响，太远则传热较慢，使喷头感温元件的开启受影响。（7）喷头溅水盘布置在梁侧附近时，喷头与梁边的距离应不影响喷洒面积原则确定。（8）在门窗洞口处设置喷头时，喷嘴距洞口上表面的距离应不大于15cm；距墙面的距离宜为7.5~15cm。3.3.2报警阀组的布置1．自动喷水灭火系统应该设置报警阀组，保护室内钢屋架等建筑构件的闭式系统，应设独立的报警阀组。2．报警阀组应设在安全且易于操作的地点，报警阀距地面的高度宜为1.2m。安装报警阀的部位应装有排水设施。3．连接报警阀进出口的控制阀，宜采用信号阀，当不采用信号阀时，控制阀应设锁定阀位的锁具。4．水力警铃的压力不应小于0.05Mpa，并应符合下列要求：（1）应设在有人值班的地点附近（2）与报警阀连接的管道，其管径为20mm，总长不宜大于20m。5．一个报警阀组控制的喷头数应符合下列规定：（1）湿式系统、预作用系统不宜超过800只；干式系统不宜超过500只，（2）当配水支管同时安装保护吊顶下方和上方空间的喷头时，应将数量较多一侧喷头计入报警阀组控制的喷头总数。6．每个报警阀组供水的最高和最低位置喷头，其高程差不宜大于50m。3.3.3水流指示器的布置（1）除报警阀控制的喷头至保护部超过防火分区面积的同层场所外，每个防火分区、每个楼层均应设置水流指示器。（2）仓库内顶板下喷头与货架内喷头应分别设置水流指示器。（3）当水流指示器入口前设置控制阀时，应采用信号阀。3.3.4管道的布置管道的直径应经计算确定，但为了保证系统的可靠性和尽量均衡系统的水力性能，轻危险级、中危险级场所中各种直径配水支管、配水管控制的标准喷头数，不应超过表3.4的规定。为了控制小管径管道的水头损失和防止杂物堵塞管道，短立管及末端试水装置的连接管最小直径不小于25mm。表3.4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管DN/mm控制的标准喷头数/只公称管DN/mm控制的标准喷头数/只轻危险级中危险级轻危险级中危险级251165181232338048324054100-64501083.4系统供水闭式系统的供水水源，应能确保系统的用水量和水压要求，闭式系统的用水能够由市政或企业的生产、消防水管道供给，也能够由消防水池或天然水源供给。当采用天然水源时，应考虑水中的悬浮物、杂质不致堵塞喷头出口。1．消防水箱采用临时高压给水系统的自动喷水系统，应设置高位水箱。高位水箱的消防储水量应按10min室内消防用水量计算，但不超过18m³。并联给水方式的分区消防水箱容量与高位消防水箱相同。高位消防水箱的设置高度应保证最不利点喷头静水压力。最不利点喷头净水压力不应低于0.05Mpa，当高位消防水箱不能满足静压要求时，应设增压稳压设备。消防水箱的出水管应设置止回阀，并与报警阀入口前管道连接，在轻危险级、中危险级建筑出水管管径不应小于80mm，严重危险建筑和仓库危险出水管管径不应小于100mm。2．水泵闭式系统应设独立的供水泵，并应按一运一备或二运一备的比例设置备用消防泵，系统供水泵应采用自灌式吸水方式，每组消防水泵的吸水管不应少于两条，当其中一条损坏或检修时，其余吸水管仍能经过全部水量。报警阀入口前设置环状管道的系统，每组水泵应设不少于两条的出水管与环状网连接，吸水管应设控制阀，出水管应设置控制阀、止回阀、压力表与直径不小于65mm的试水阀。3．水泵结合器自动喷水灭火系统应设置水泵结合器，其数量应按室内消防用水量经计算确定，每个水泵结合器的流量应按10~15L/s计算。当水泵结合器的供水能力不能满足最不利点处作用面积的流量和压力要求时，应在当地消防车供水能力接近极限的部位，设置接力供水设施。接力供水设施由接力水箱和固定的电力泵或柴油机泵、手抬泵接力泵，以及水泵结合器或其它形式的接口组成。水泵结合器应设在便于同消防车连接的地点，其周围15~40m内应设消火栓或消防水池。3.5系统水力计算自动喷水灭火系统的水力计算是自动喷水灭火系统的灵魂，不但涉及系统的经济性，而且还涉及系统的可靠性。自动喷水灭火系统的水力计算当前有两种方法，一种是最不利作用面积内第一个喷头的技术压力取大家认同值0.08Mpa，另一种是最不利作用面积内第一个喷头的压力经过计算确定。在实际工程中常采用第一种，所有在本设计中采也用第一种计算方法计算水力。3.5.1计算参数根据低层办公楼的建筑危险等级以及设计规范要求，其设计参数可参照表3.5，根据新规范的条文，建筑内设有不同类型的系统或有不同危险等级的场所时，系统的设计流量，应按其设计流量的最大值确定，因此，本设计的设计流量应为四层的最不利点处作用面积之后的流量。表3.5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作用面积喷头工作压力轻危等级41600.10中危险等级Ⅰ级6Ⅱ级8严重危险等级Ⅰ级12200Ⅱ级16注：系统最不利点处工作压力，不应低于0.05Mpa3.5.2喷头的布置3.5.2.1喷头喷头是自动灭火系统的主要组件。自动喷水灭火系统的火灾探测性能和灭火性能主要体现在喷头上。喷头在火灾时主要有两个作用过程，首先是探测火灾，然后在保护面积上进行喷水以控制和扑灭火灾。因此选用并合理布置喷头，对系统有效灭火至关重要。闭式喷头是指带有热敏感元件的喷头，其喷水口由热敏感元件组成的释放机构封闭。在闭式系统中，闭式喷头担负着探测火灾，启动系统和喷水灭火的任务，是系统的关键组件。1.部分闭式喷头类型及使用范围闭式喷头主要有以下类型：(1)玻璃球洒水喷头，玻璃球洒水喷头适用于美观要求较高的公共建筑和具有腐蚀性（如碱厂）的场所；(2)易熔元件洒水喷头，易熔元件洒水喷头适用于外观要求不高，腐蚀性不大的工厂、仓库及民用建筑；(3)直立型洒水喷头，直立型洒水喷头适用于安装在管路下面经常存在移动物体的场所，或灰尘等其它飞扬物较多的场所；(4)下垂型洒水喷头。下垂型洒水喷头其洒水形状为抛物状，具有较高的灭火效率，该种喷头适用于安装在各种场所，应用较为广泛；(5)吊顶型洒水喷头。这种喷头安装于隐蔽在吊顶内的供水支管上，喷头的基座紧贴吊顶呈下垂式安装，只有热敏感元件部分暴露在吊顶外面，根据不同安装形式，吊顶型洒水喷头分为隐蔽型、半隐蔽型和平齐型。由于该喷头是一种装饰性喷头，因此适合于建筑美观要求较高且设有吊顶的场所如旅馆、客厅、餐厅、办公室等。本设计采用玻璃球洒水喷头，它是当前中国常见的一种喷头。这种喷头由喷水口、玻璃球、框架、溅水盘、密封垫等组成。在玻璃球内装有一种彩色高膨胀液体，用它支撑喷水口的密封垫。室内发生火灾时玻璃球内的液体因受热而膨胀，当达到其公称动作温度范围时，液体则完全充满球内全部空间，使玻璃球炸裂成碎片，喷水口的密封垫失去支撑，阀盖脱落，压力水便喷出灭火。2.喷头公称动作温度及其选用为满足不同场所设置自动喷水灭火系统的要求，闭式喷头的公称动作温度有各种级别。同时，为区分不同公称动作温度的喷头，将玻璃球洒水喷头中玻璃球内的工作液体做成不同颜色标志。公称动作温度是指当周围温度达到公称动作温度时，喷头就自动启动喷水灭火。玻璃球洒水喷头的公称动作温度和颜色标志如下表。表3.6玻璃球洒水喷头的公称动作温度和颜色标志玻璃球洒水喷头玻璃球洒水喷头公称动作温度℃工作液色标公称动作温度℃工作液色标57橙182紫红68红227黑79黄260黑93绿343黑141蓝设置场所内选用的闭式喷头，其公称动作温度宜高于环境温度30℃。本设计采用68℃，选用红色玻璃球洒水喷头。3.喷头的库存备用量为及时更换已动作过或损坏的喷头，设置场所应有备用喷头，其数量不应少于总数的1%，且每种型号的备用喷头数不宜少于10个。4.喷头的公称口径和接头螺纹喷头的公称口径和接头螺纹常见的有三种规格，见表3.7。 表3.7喷头的公称口径和接头螺纹公称口径/mm接头螺纹/in10ZG3/8、ZG1/215ZG1/220ZG3/4本设计喷头的公称直径取15mm，接头螺纹ZG1/2。3.5.2.2每只喷头的保护面积每只喷头的保护面积，即由四只喷头围成的图形的正投影面积，如图3.1所示。图中喷头A、B、C、D呈正方形布置，四只喷头同时喷水时，假设最不利点相邻四只喷头的流量相等，则每只喷头恰好有四分之一的水量喷洒在ABCD面积内，此四只喷头的平均保护面积等于一只喷头的有效保护面积，即图3.1式（4-1）式中——每只喷头的保护面积，m2；——最不利点喷头流量L/s；——设计喷水强度，L/(min.m2),中Ⅰ级，取6L/(min.m2)。喷头流量计算：式中——喷头流量，L/s；——喷头流量特性系数，=4.2；——喷头工作压力，Mpa。最不利点处喷头压力不小于0.05Mpa，因此取最不利点处喷头的工作压力为0.08Mpa。最不利点喷头流量=4.2=1.19L/s每只喷头的最大保护面积A1==11.9㎡﹤表3.2中的12.5㎡，因此符合规定。3.5.2.3喷头布置间距喷头布置间距与系统设计喷水强度、喷头类型、喷头工作压力和喷头的布置形式等有关，其间距确定合理与否，将决定着喷头能否及时动作和按规定强度喷水。本设计中喷头采用正方形方式布置。正方形布置喷头间距图3.2正方形布置示意图正方形布置为同一配水支管上喷头的间距与相邻配水支管间的间距相同。采用正方形布置间距可按下式计算[7]：式（4-2）式中S—喷头呈正方形布置的间距，m；A1—每只喷头的保护面积，m2；按正方形布置时布置间距S≦==3.45m。(2)走廊上布置时满足地面不留空隙[7]：式（4-3）式中——走廊上布置时间距，m；——喷头保护半径，m；——走廊宽度，m。式（4-4）因此=2.44m；根据资料及平面图纸得走廊宽度为1.85m；因此在走廊上布置间距=5.52m表3.8正方形布置时，不同危险级的喷头间距喷水强度/L/(min.m2)每只喷头的最大保护面积/m2正方形布置的边长/m喷头与端墙的最大距离/m46812～2020.012.511.59.04.43.63.43.02.21.81.71.53.5.3管径的选择自动喷水系统中管道的管径应按设计流量及流速计算确定。管道中的最大流量不宜超过5m/s，而对于某些支水配管，能够采用缩小管径、曾大沿程水头损失已达到减压的目的，管中流速允许超过5m/s，但也不能超过10m/s。自动喷水灭火系统中管道的管径也能够根据作用面积内喷头开放的个数来初步确定，如表3.5，在不同的喷水强度要求下，可调整喷头间距来满足喷水强度的不同要求。表3.9中危险级场所中配水支管、配水管控制的喷头数管径Φ25Φ32Φ40Φ50Φ65Φ80Φ100安装喷头个5.4水力计算公式3.5.4.1喷头流量计算[7]式（3-5）式中——喷头流量，L/s；——喷头流量特性系数，=0.42；——喷头工作压力，。3.5.4.2系统设计流量计算[7]式（3-6）式中——系统的设计流量，L/s;——每个喷头喷水强度，L/s；——喷头个数为123.5.4.3管道水头损失1．沿程水头损失[8]式（3-7）式中——沿程水头损失，;——每米管道水头损失，;——计算节点间距，m.式（3-8）式中——平均流速，m/s；——管道的内径计算，m。2．局部水头损失局部水头损失按沿程损失的20%计算。3．报警阀压力损失式（3-9）式中——报警阀压力损失，;——报警阀阻力系数，DN100报警阀=0.00302；DN150报警阀=0.000869；——经过报警阀的流量，L/s.3.5.5水力计算根据表3.5可知本设计中喷头喷水强度为6，保护面积为160㎡，设计用最不利点处喷头的工作压力为0.08Mpa。根据建筑物的实际情况，本设计选用中央末端型系统。本采用标准玻璃球喷头，公称直径为15mm，喷头特性系数为=4.2。3.5.5.1喷头布置参数计算最不利点喷头流量=4.2=1.19L/s喷头的保护半径=2.44m每只喷头的最大保护面积A1==11.9㎡﹤12.5㎡按正方形布置时布置间距S≦=3.45m＜3.6m在走廊上布置时布置间距=5.52m根据以上数据以及建筑物的实际情况，在二至四层中，从平面图上看，第四层：上走廊n==7个，下走廊n==7个，左走廊n==2个；小会议室布置10个喷头，大会议室布置21个喷头。第三层:上走廊n==8个，下走廊n==8个，左走廊n==2个，右走廊n==2个；娱乐中心布置6个喷头。第二层：上走廊n==7个，下走廊n==8个，左走廊n==2个，右走廊共设7个。第一层：从图纸上能够看出，共需要布置喷头95个。3.5.5.2最不利作用面积内水力计算根据实际情况确定第四层为最不利层。确定作用面积：设计作用面积的形状宜为矩形，长边平行于配水支管,长边长度，L≥1.2=1.2=15.2m设计作用面积内的喷头数，n=A/A1=160/11.9=14个设计作用面积长边所包含的动作喷头数，nl=L/S=15.2/3.45=5个其中最不利面积160㎡内喷头布置情况如下图所示：图3.3最不利面积内喷头布置形式最不利点喷头压力取为0.08Mpa，依计算管道流量、流速、水头损失、喷头压力如下所示:最不利喷头为1点处喷头=0.08Mpa，由公式得=1.19L/s1—2管段流量为1.19L/s，根据公式==2.43m/s,单位长度沿程损失为===0.0075Mpa/m，因此沿程损失=0.00753.45=0.0259Mpa。2号喷头点压力为=+=0.1059Mpa，由公式=4.2=1.37L/s。2—a管段流量为2.56L/s，由公式得流速==3.18m/s,单位长度沿程损失=0.0093Mpa/m，因此沿程损失=0.00931.725=0.016Mpa。a节点压力为==0.1059+0.016=0.1219Mpa，由公式=4.2=1.47L/s。因此15-a管段流量为1.47L/s，由公式得流速==3m/s,单位长度沿程损失==0.0114Mpa/m,因此沿程损失=0.01141.725=0.0197Mpa，因此a节点压力为：=0.1219+0.0197=0.1416Mpa，流量=2.56+1.47=4.03L/s。管段a-b流量为4.03L/s，由公式==5.01m/s，单位长度沿程损失为==0.0231Mpa/m，因此沿程损失=0.02313.45=0.0797Mpab节点压力=0.1416+0.0797=0.2213Mpa。4号喷头压力=0.2213Mpa，流量==1.98L/s。4-3段流量为1.98L/s，由公式==4.04m/s，单位长度损失为==0.0207，Mpa/m因此沿程损失=0.02073.45=0.0714Mpa3号喷头压力=0.2213+0.0714=0.2927Mpa，流量==2.27L/s。3-b管段：流量=1.98+2.27=4.25L/s，流速==5.29m/s单位长度损失为==0.0258Mpa/m，因此沿程损失=0.02581.725=0.0445Mpa。3号和4号喷头对b点压力=0.2927+0.0445=0.3372Mpa14号喷头压力=0.2213Mpa，因此管段14-b沿程损失=0.02071.725=0.0357Mpa，=0.2213+0.0207=0.242Mpa，==2.07L/s，因此b点压力=0.3372+0.0357=0.3729Mpa，流量==4.03+4.25+2.07=10.35L/s。b-c管段流量=10.35L/s，流速==5.27m/s，b-c管段单位长度损失==0.0143Mpa/m，=0.01433.45=0.0493Mpa。c节点压力=0.3729+0.0493=0.4222Mpa。6号喷头压力=0.4222Mpa，流量==2.73L/s；6-5管段=2.73L/s，流速==5.56m/s，单位长度沿程损失==0.0392Mpa/m，=0.03923.45=0.1352Mpa。5号喷头=0.4222+0.1352=0.5574Mpa，流量==3.14L/s。5-c管段流量=2.73+3.14=5.87L/s,流速==7.3m/s，单位长度沿程损失==0.0317Mpa/m，=0.03171.725=0.0547Mpa。5号和6号喷头对c点压力=0.5574+0.0547=0.6121。13号喷头=0.4222Mpa，管段沿程损失=0.03921.725=0.0676Mpa。c节点压力=0.5574+0.0547+0.0676=0.6797Mpa。c节点流量=5.87+2.73+10.35=18.95L/sc-d管段流量=18.95L/s，流速==5.71m/s，单位长度沿程损失==0.012Mpa/m，管段沿程损失=0.0123.45=0.0414Mpa。d节点压力，=0.6797+0.0414=0.7211Mpa。8号喷头=0.7211Mpa，流量==3.57L/s。8-7管段=3.57L/s，流速==7.28m/s，单位长度沿程损失==0.0673Mpa/m，管段沿程损失=0.06733.45=0.2322Mpa。7号喷头=0.7211+0.2322=0.9533Mpa，其流量为==4.1L/s。7-d管段=4.1+3.57=7.67L/s，流速==9.54m/s，单位长度沿程损失==0.0838Mpa/m，管段沿程损失=0.08381.725=0.1446Mpa。7号和8号喷头对d点的压力=0.9533+0.1446=1.0979Mpa。12号喷头压力=0.7211Mpa，12-d管段沿程损失=0.06731.725=0.1161Mpa。d点压力=1.0979+0.1161=1.214Mpa，流量=7.67+3.57+18.95=30.19L/s。d-e管段流量=30.19L/s，流速==9.1m/s，单位长度沿程损失==0.0304Mpa/m，管段沿程损失=0.03041.725=0.0524Mpa。e节点压力=1.214+0.0524=1.2664Mpa。10号喷头压力=1.2664Mpa，流量==4.73L/s。10-9管段流量=4.73L/s，流速==9.64m/s，单位长度沿程损失==0.1179Mpa/m，管段沿程损失=0.11793.45=0.4068Mpa。9号喷头压力=1.2664+0.4068=1.6732Mpa，流量==5.43L/s。9-e管段流量=5.43+4.73=10.16L/s，流速==6.76m/s，单位长度沿程损失==0.3495Mpa/m，管段沿程损失=0.34951.725=0.6029Mpa。9号和10号喷头对e点的压力=1.6732+0.6029=2.2761Mpa。11号喷头压力=1.2664Mpa，11-e管段沿程损失=0.11791.725=0.2034Mpa。e点压力=2.2761+0.2034=2.4795Mpa，流量=30.19+10.16+4.73=45.08L/s。e-f管段流量=45.08L/s，流速==8.97m/s，单位长度沿程损失==0.0225Mpa/m，管段沿程损失=0.02251.228=0.0276Mpa。自动喷水灭火系统管道沿程水头损失总和:=0.0259+0.016+0.0797+0.0493+0.0414+0.0524+0.0276=0.2923Mpa表3.10最不利面积内水力计算节点管段节点水压Mpa节点流量L/s管段流量L/s管径mm管段流速m/s单位沿程损失Mpa/m管长m沿程损失Mpa10.081.191—21.19252.430.00753.450.025920.10591.372—a2.56323.180.00931.7250.01615-a1.472530.01141.725a0.14164.03a—b4.03325.010.02313.450.0797b0.372910.354—31.98254.040.02073.453—b4.25325.290.02581.72514—b1.98254.040.02071.725b—c10.35505.270.01433.450.0493c0.679718.956—52.73255.560.03923.455—c5.87327.30.03171.72513—c2.73255.560.03291.725c—d18.95655.710.0123.450.0414d1.21430.198—73.57257.280.06733.457—d7.67329.540.08381.72512—d3.57257.280.06731.725d—e30.19659.10.03041.7250.0524e2.479545.0810—94.73259.640.11793.459—e10.16326.760.34951.72511—e4.73259.640.11791.725e—f45.08808.970.02251.2280.02760.2923局部水头损失宜按照沿途水头损失的百分数采用：（1）生活、消防共用给水管网为20%。（2）生产、消防共用给水管网为15%。（3）生活、生产、消防共用给水管网为20%。（4）消火栓系统给水管网为10%。水箱距最不利点喷头局部水头损失：=5.963.5.6计算系统设计秒流量面积计算法：式中：系统计算秒流量L/s系统设计秒流量L/s设计喷水强度最不利点喷头的喷水量L/minA设计作用面积n设计作用面积内所有动作的喷头数根据图3.3，=1471.4/60=16=16.66L/s,=16.66=1.216.66=19.99L/s。3.6设备的选取3.6.1水泵选择给水管或消防水泵的计算压力按下式计算：式中H—给水管或消防水泵的计算压力—自动喷水灭火系统管道沿程水头损失和局部水头损失的总和—最不利喷头的工作压力—报警阀的局部水头损失，湿式报警阀，水流指示器取值为0.02MpaZ—最不利点处喷头与给水管或消防水泵的中心线之间的静水压(Z=pgh,h为泵房中层至最不利点之间的竖直高度)根据表3.10数据并由公式得水泵最小扬程=0.2923+0.08+0.02+0.098=0.4903Mpa=50;水泵扬程H=（1.15~1.2）×50=57.5~60水泵设计流量为1.15~1.2=22.99~23.