毕业设计上海某高层办公楼消防给水系统毕业设计

上海松江区某高层办公楼消防给水系统设计摘要为满足社会经济开展的要求，高层建筑不断的涌现，其高度和数量都飞速的增长着。高层建筑高度越高，其火灾危害性就越大，容易造成重大损失和人员伤亡事故，所以高层建筑消防平安设计是十分必要的，应该充分认识到消防设计在整个高层建筑中的重要作用。论文介绍了设计建筑的工程概况，对所设计的高层建筑进行了分类和火灾危险等级的划分；在水力计算的根底上，主要完成了建筑的消火栓灭火系统和自动喷水灭火系统的设计，二者均采用临时高压供水。设水泵、水箱的消防给水方式。通过计算，确定消防水泵类型、水泵接合器数量、消防水箱的容量、减压孔板、气压给水设备的设置等内容。关键词：高层建筑消火栓灭火系统自动喷水灭火系统目录 )式中——水箱高度，m；——最不利点处喷头的工作压力，H2O，取值5mH2O；——最不利点处喷头标高，m；——从最不利点喷头至水箱的水头损失，包括报警阀和水流指示器的局部损失，水流指示器的局部水头损失按报警阀取值，mH2O。水力计算在13层的最不利点处划定作用面积，作用面积为矩形，长边平行于配水支管，短边垂直于配水支管。根据表4-4中危险级作用面积一般取160m2实际作用面积为=160m2,长边长24.5m，短边长6.55m。作用面积的划分见计算草图4-1的虚线范围。1．水泵供水水力计算[21，22，23]〔1〕计算思路参照计算草图4-1从最不利点喷头1开始，以开放喷水的喷头处、管径变更处、管道分枝连接处依次进行编号计算，直至喷淋水泵，逐段计算流量、水头损失。逐点计算工作压力，作用面积以后的管段流量不再增加。水泵供水时最不利点喷头1的工作压力为10mH2O。水力计算见表4-9。〔2〕报警阀的局部水头损失?喷规?规定湿式报警阀、水流指示器的局部水头损失值取2mH2O，雨淋阀取值7mH2O。根据式〔4-8〕可以看出，局部水头损失与流量的平方成正比，比阻值又与报警阀直径有关。即报警阀直径不同或通过流量不同，其局部损失值也不同，上述标准规定的取值是在作用面积内全部喷头同时喷水所产生的流量，通过报警阀、水流指示器时的局部水头损失值。当流量差异较大时，局部水头损失按式〔4-8〕计算。=0.000869×1446.3=1.25mH2O，水流指示器的局部损失按报警阀取值。图4-1自动喷水灭火系统水力计算草图〔3〕水泵的选型满足最不利点消火栓出口压力要求的水泵最小扬程：mH2O消防水泵扬程：mH2O根据L/s，mH2O选择消防水泵2台〔1用1备〕，型号：XBD40-120-TB，其参数为：流量Q=40L/s，扬程=120m。配带电机型号为Y2280M-2，电机功率为90kW[12]。〔4〕减压孔板的设置减压孔板设在信号阀前，此处压力中危险级不宜大于0.4MPa。减压孔板的选择按式〔3-15〕计算。通过水力计算得出要满足最不力喷头所需压力信号阀前压力为52.59mH2O。通过计算底层的剩余水头确定是否设置减压孔板，水泵供水时，1F进口压力mH2O，底层水流指示减压孔板需要消除的剩余水头=103.6-52.59=50.7mH2O>0.4MPa。管道直径为100mm，通过流量为38.06L/s，要采用调压孔板消除此剩余水头，计算调压孔板直径。 m/s m按=100mm，=2.18m可查得减压孔板直径=46mm。通过水力计算得第二层、架空层和地下车库需设置减压孔板。具体设置情况见表4-9。表4-10减压孔板的设置层数需要压力/mH2O实际压力/mH2O消除压力/mH2O减压孔板直径d/mm1F52.9103.62.18462F53.2991.9747架空层53.6109.42.445地下车库层55.7116.62.6244〔5〕喷头平均喷水强度校核在作用面积内取最不利4个喷头围合范围内的平均喷水强度与标准规定的喷水强度作比较，能否满足规定要求。〔L/min·m2〕本系统按中危险级设计，设计喷水强度为：6L/min·m2；平均喷水强度L/min·m2>设计喷水强度6L/min·m2，符合标准要求。〔6〕水泵接合器数量水泵结合器数量：〔7〕消防水池?高规?规定：消防水池有效容积要满足火灾延续时间内50min的水泵供水量，可得其体积L=114.2m3。采用8m×6m×2.5m的水池供水。2．水箱高度计算[22，23]火灾初期，消防水泵未启动以前由屋顶消防水箱提供10min的消防用水量，此时，最不利点喷头的工作压力为5mH2O，以此来计算流量和水压，确定水箱的设置高度，水力计算见表4－11。〔1〕水箱及增压设施水箱高度mH2O水箱的设置高度距离最不力喷头的垂直高度为31.25m，实际上水箱设置在设备层离最不力喷头的垂直高差为0.5m，通过计算要满足最不力喷头压力就要求水箱将设在屋顶上方30.75m左右的地方，实际工程是不允许的，所以要满足最不力喷头压力要求，必须增设气压罐或稳压泵。为保证供水在屋顶水箱间设置气压罐。气压罐压力：mH2O根据?高规?规定，气压给水设备的气压罐调节水量为5个喷头30s的用水量，即： L=0.14m3选择SQL800×0.6气压罐给水设备，其有效容积为0.25m3，压力P=29.75mH2自动喷水灭火系统和消火栓系统共用消防水箱，水箱的容积取18m3〔2〕任意四个喷头平均喷水强度校核消防水箱的供水，除了满足系统最不利点处喷头的最低工作压力外，还必须校核喷水强度能否满足标准要求。L〔/min·m2〕按?喷规?规定，轻、中危险级的平均喷水强度不低于设计喷水强度的85%。本系统按中危险级Ⅰ级设计，设计喷水强度为6L/min·m2。平均喷水强度=5.7L〔/min·m2〕与设计喷水强度的85%比较： 比较结果合格。表4-9水力计算节点号管段号流量系数k,B节点压力Pi/mH2O流量/〔L/s〕Q2/〔L2/s2〕管径DN/mm比阻A/〔S2/L2〕节点间距/m管段当量长度/m计算管长L/m水头损失h/mH2O节点qi管段Q10.42101.331-21.331.77250.43672.80.63.42.7820.4212.781.52-32.838.01320.093860.21.11.30.983—13.76——3-42.838.01400.044533.31.24.51.640.4215.363.154-55.9835.76500.011081.73.45.12.025—17.38—5-65.9835.76500.011080.81.52.30.9161.0318.376.146-712.12146.9700.002897.04.211.24.871.1223.176.727-818.84354.9800.001171.05.26.22.581.0525.596.288-925.12631.0800.001177.24.611.88.791.1534.196.89-1031.921018.91000.0002671.056.17.151.9101.0336.096.1410-1138.061448.51500.0000339536.56.142.62.111—52.5911-1238.061448.51500.000033956014743.612—56.1912-泵38.061448.51500.0000339520.117.237.31.8mH2O

表4-10水箱高度水力计算表节点号管段号流量系数k,B节点压力Pi/mH2O流量/〔L/s〕Q2/〔L2/s2〕管径DN/mm比阻A/〔s-2·L2〕节点间距/m管段当量长度/m计算管长L/m水头损失h/mH2O节点qi管段Q10.425.000.941-20.940.88250.436730.63.61.4820.426.481.072-32.014.04320.093860.21.11.30.243—6.72——3-42.014.04400.044533.31.24.50.8140.427.532.134-54.1419.45500.011081.73.45.11.15—8.63—5-64.1419.45500.011081.01.52.50.5061.039.134.266-78.0470.56700.002897.24.211.22.2371.1211.364.647-813.04170.04800.001171.05.26.21.2381.0512.594.358-917.39302.4800.001177.24.611.84.1791.1516.764.729-1022.01484.41000.0002671.056.17.150.92101.0317.684.2510-1126.26689.591000.00026736.56.142.67.8411—25.52—11-1226.26689.591500.000033956014741.7312-1326.26689.591500.0000339520.117.237.31.5mH2O总结论文主要以相关的国家标准为设计依据，通过平面布置、系统布置、水力计算和计算结果分析，完成了对设计建筑的消火栓和自动喷水灭火系统的相关设计。论文主要完成了以下局部的设计：1．室外消火栓系统主要包括：〔1〕确定了室外消火栓的数量；〔2〕完成了室外消火栓的平面布置；〔3〕确定了消火栓的规格、型号等技术参数以及消火栓的设置形式；〔4〕确定了室外消火栓的给水技术参数，消防用水量，出口技术参数等；〔5〕绘制了室外消火栓的平面布置图。2．室内消火栓系统主要包括：〔1〕确定了室内消火栓的数量、平面布置，消火栓的规格、型号等技术参数，并给出各层面的室内消火栓系统平面布置图；〔2〕确定了室内消火栓系统的布置形式及设置方式；〔3〕确定了室内消火栓的给水技术参数，消防用水量，出口技术参数等；〔4〕完成了消火栓管网系统布置，并且按照技术标准对管道进行选型；〔5〕进行了水力计算，确定管径大小、完成了室内消火栓系统的水泵选型设计；〔6〕通过计算，在必要的地方考虑系统的增〔减〕压设施。3．自动喷水灭火系统设计主要包括：〔1〕喷头的选型、平面布置，绘制各层面的自动喷水灭火系统平面布置设计图；〔2〕确定了自动喷水灭火系统的布置形式；〔3〕确定了系统管网形式；〔4〕绘制了系统水力计算示意图，确定了各管段的管径；〔5〕确定了管网压力损失；〔6〕通过计算，完成了减压孔板的设计；〔7〕确定了自动喷水灭火系统的水泵的技术参。4．其他确定了消防水池、消防水箱的容积；确定了水泵接合器的数量。由于缺乏经验、专业知识有限，设计中难免存在着缺陷。希望老师给予指导，以便在今后的学习、工作中将消防给水系统设计做的更好、更完善。参考文献[1]姜文源．2005年建筑给排水开展动态[J]．中国给水排水，2006(02):17-29．[2]GB50045－2005，高层民用建筑设计防火标准〔2005年版〕[S]．[3]李天荣等．建筑消防设备工程[M]．重庆:重庆大学出版社，2002．[4]高明远、岳秀萍主编．建筑给水排水工程学[M]．北京：中国建筑工业出版社，2001．[5]周剑峰，黄晓家．浅谈高层民用建筑室内消火栓环状给水管网水力计算方法[J]．给水排水，2004〔3〕：75-76．[6]郑林立．浅谈高层建筑室内消火栓给水系统的设计[J]．消防科学与技术．2005(S1)：12-15．[7]杨印胜，吕海娥．关于消火栓保护半径的计算．中国给水排水[J]．1999，15〔10〕：24～25．[8]杜爱华．室内消火栓出水量及栓口所需水压的简化计算．武警学院学报[J]．2002，16〔1〕：44-45．[9]蒋维卿，刘咏梅．浅谈高层建筑消火栓给水系统增压与减压问题．消防科学与技术[J]．2002，11〔6〕：37-38．[10]刘鹤年．流体力学[Ｍ]．北京：中国建筑工业出版社，2004．[11]张人伟等．城市与建筑消防给水工程[M]．徐州：中国矿业大学出版社，2003．[12]吴俊奇等．给水排水工程[Ｍ]．北京：中国水利水电出版社，2004．[13]杨琦．自动喷水灭火技术的开展[J]．给水排水，1997(23)：44-46．[14]GB50084－2001，自动喷水灭火系统设计标准[S]．[15]蒋永琨．高层建筑防火设计手册[M]．北京：中国建筑工业出版社，2002．[16]陈礼洪等．自动喷水灭火系统水力计算的分析与探讨[J]．福州大学学报〔自然科学版〕，2002(6)：863-866．[17]黄秉政．浅议中、轻危险级喷水灭火系统的水力计算〔上〕[J]．给水排水，2002〔2〕：96-101[18]黄秉政．浅议中、轻危险级喷水灭火系统的水力计算〔下〕[J]．给水排水，2002