消火栓系统计算资料

1四、设计(shèjì)计算选定消火栓、水带、水枪(shuǐqiāng)的型号确定消火栓的水枪(shuǐqiāng)充实水柱、设计喷嘴压力和水枪(shuǐqiāng)设计流量确定室内消火栓系统的消防用水量计算消火栓的保护半径，并确定室内消火栓及消防竖管的布置间距绘制平面布置图和轴测图选择最不利点消火栓并确定最不利计算管路计算最不利点消火栓栓口处所需的水压第一页，共47页。2四、设计(shèjì)计算确定消防给水管网的管径计算管路计算最不利管路的水头损失计算消防水泵或室内消火栓系统所需的总压力选择消防水泵确定高位消防水箱容积(róngjī)和安装高度确定水泵接合器的型号和设置数量确定消防水池容积(róngjī)确定室外消火栓管网类型和管径，并布置确定室外消火栓设置数量增压减压设施第二页，共47页。31、选定(xuǎndìnɡ)消火栓、水带、水枪的型号2、确定消火栓的水枪充实水柱、设计喷嘴(pēnzuǐ)压力和水枪设计流量。SK=(H1-H2)/sin45°qxh=βHq四、设计(shèjì)计算层高计算值规范值水枪水量第三页，共47页。43、确定室内消火栓给水(jǐshuǐ)系统的消防用水量Qf=Σqf

4、计算消火栓的保护半径(bànjìng)，并确定室内消火栓及消防竖管的布置间距第四页，共47页。55、绘制室内(shìnèi)消火栓给水系统管网平面布置图和轴测图第五页，共47页。(6)选择(xuǎnzé)最不利点消火栓并确定计算管路6同时(tóngshí)使用水枪数量3支每根竖管最小流量10l/s2支1支几支水枪(shuǐqiāng)水枪(shuǐqiāng)如何在立管上分配查表第六页，共47页。7第七页，共47页。87、计算最不利点消火栓栓口处所(chǔsuǒ)需的水压Hxh=Hq+Hd+Hk8、确定(quèdìng)消防给水管网的管径①消防(xiāofáng)竖管管径宜采用同一管径，且上下管径不变高层建筑若算得的管径小于100mm时，应采用100mm②消防进水管及水平干管管径消防竖管管径≤水平干管管径≤进水管管径D=4Qπv第八页，共47页。99、计算最不利(bùlì)管路的水头损失hf=iLhf

=AL

Q2①沿程水头(shuǐtóu)损失②局部(júbù)水头损失hj=αhf①②③④⑤独立系统：10%；生产、消防合用：15%；生活、消防合用及三者合用为20%。第九页，共47页。10i——每米管道的水头损失(mH2O/m)v——管内水流的平均流速(liúsù)(m/s)，d——管道的计算内径(m)dj——管道的计算内径(m)，取管内径减1mm确定。h=iL=0.0067×3.2=0.02138(mH2O)v=4Q/πd2=4×5/π（0.106-0.001）2=0.577(m/s)第十页，共47页。11i——水力坡度，单位管道的损失,(MPa/m)；C——海澄—威廉系数;黑铁管(tiěɡuǎn)、无衬里的铸铁管(tiěɡuǎn)C=100内衬水泥球墨铸铁管(tiěɡuǎn)C=130铜管、不锈钢管、塑料管C=140镀锌钢管C=120；dm——管道内径，mm；q——管段的设计消防用水量，L/sh=iL=0.0045×3.2=0.0145(mH2O)第十一页，共47页。12公称直径DNGB/T-3091普通管外径×壁厚(mm)内径(mm)2533.5×3.2527.03242.3×3.2535.84048.0×5.5041.05060.0×3.5053.06575.5×3.7568.08088.5×4.0080.589--100114×4.00106.0125140×4.50131.0150165×4.50156.0200--第十二页，共47页。

镀锌钢管

铸铁管管径(mm)A(Q以L/s计)管径A

(Q以L/s计)2543677517.0932938.61003.65340445.31500.418550110.82000.090297028.932500.027528011.683000.010251002.6741250.86231500.339513hf=ALQ2(Pa)A=0.001735/dj5.3第十三页，共47页。

中等管径钢管管径(mm)A(Q以L/s计)1251.0621500.44952000.092732500.0258314hf=ALQ2(Pa)hf=ALQ2

=2.674×3.2×52

=213.9(Pa)=0.02139mH2O第十四页，共47页。15各消防(xiāofáng)竖管的流量如何确定？hf=ALQ2hf=iL查表2-11或2-12确定消防(xiāofáng)用水量，然后在消防(xiāofáng)竖管上进行分配第十五页，共47页。16第十六页，共47页。17室内消防设计流量（L/s）最不利消防竖管出水枪数相邻竖管出水枪数次相邻消防竖管出水枪数10220222532303340332第十七页，共47页。管段编号流量L/s管径mm流速m/s单阻mH2O/m管长m水头损失mH2O1-251000.580.0074930.0222-310.641001.210.029530.0893-416.641001.910.072867.844.944-533.282001.0590.0098200.1965-643.922001.430.0179400.71618①②③④⑤出8只水枪，最不利(bùlì)竖管3支，相邻竖管3支，次相邻竖管2支⑥第十八页，共47页。1910、计算(jìsuàn)消防水泵或室内消火栓给水系统所需的总压力11、根据流量和扬程选择消防(xiāofáng)水泵①②③④⑤第十九页，共47页。20H——消火栓系统所需的总压力，MPaH——最不利点消火栓与消防水池液面的静水压，MPaHxh——最不利点消火栓栓口处的水压，MPaH——最不利计算管路的水头(shuǐtóu)损失，MPaH包括沿程损失和局部损失。局部损失可按沿程损失的百分数进行(jìnxíng)估算：独立系统：10%；生产、消防合用：15%；生活、消防合用及三者合用为20%。第二十页，共47页。2112、确定高位消防(xiāofáng)水箱容积和设置高度Vf=0.06QfTxH△=Hxh+∑Hω水箱的有效容积包括消防储备水容积、生活调节水容积和事故(shìgù)备用水容积。建筑高度(gāodù)不超过100m，最不利点消火栓静水压不应低于0.07MPa。超过100m，为0.15MPa①②③④⑤第二十一页，共47页。2213、确定水泵(shuǐbèng)接合器的型号和设置数量14、确定消防(xiāofáng)水池容积15、确定室外(shìwài)消防给水管网类型和管径，并进行管网布置16、确定室外消火栓设置数量

第二十二页，共47页。2317、减压(jiǎnyā)设施①②③④⑤⑥H=HB-(Z+Σhω+H0)H—计算层灭火设备处的设计剩余水压(shuǐyā)，MPa;HB—消防水泵的出口压力，MPa;Z—计算层灭火设备与消防水池最低水位间的静水压(shuǐyā)，MPa:hω—水泵吸水管至计算层管路的沿程和局部水头损失，MPa;H0—计算层灭火设备处所需的设计水压(shuǐyā)，MPa,思考：水箱供水时是否要考虑(kǎolǜ)减压设施第二十三页，共47页。第二十四页，共47页。设计(shèjì)实例工程概况:本工程为高层住宅楼，建筑面积约14400m2，建筑高度54.8m。地上18层，地下1层，其中地下一层为设备用房，地上1~18层为普通住宅，每层8户，一梯四户，共两个单元，每层建筑面积约为750m2。试设计其室内(shìnèi)消防给水系统。25第二十五页，共47页。26第二十六页，共47页。271、选定(xuǎndìnɡ)消火栓、水带、水枪的型号2、确定消火栓的水枪充实水柱、设计喷嘴压力(yālì)和水枪设计流量。本建筑属于二类(èrlèi)高层，选用的消火栓直径为DN=65mm，水枪喷嘴直径小于19mm,DN65的衬胶水龙带长度L=25m。设计步骤第二十七页，共47页。Sk=1.414*（3.3—1）=第二十八页，共47页。29建筑(jiànzhù)高度不超过100m的高层建筑(jiànzhù)，充实水柱长度不应小于Sk=10m.按照规范规定，一支(yīzhī)消火栓的流量应为qxh=5L/s。分别查表得Az=0.00172,β=1.577，水龙带长Ld=25m，则:=52/1.577=15.85mH2O第二十九页，共47页。303、确定(quèdìng)室内消火栓给水系统的消防用水量4、计算消火栓的保护半径，并确定室内消火栓及消防竖管的布置(bùzhì)间距本建筑室内消火栓用水量为20L/s，室外消火栓用水量为15L/s，火灾延续(yánxù)时间为2h。第三十页，共47页。31R=Lp+L

Lp=25×0.8=20

L=Skcos45°Sk=1.414×（3.0-1）=2.82

（m）L=Skcos45°=2.82×cos45°=2.0（m）R=Lp+L=20+2.0=22.0（m）消火栓的间距和保护半径可进行计算，其中建筑高度不超过100m的高层建筑，充实(chōngshí)水柱长度不应小于1Om.第三十一页，共47页。5、绘制室内消火栓给水(jǐshuǐ)系统管网平面布置图和轴测图因本建筑一层~十八层为普通住宅，分成两个单元，每一单元的长度为20.6m，宽度为21.9m，即在每一单元内布置两个消火栓就可满足25m的消火栓间距要求。另外，消防电梯前室由防火门分隔，所以也需设1个消火栓。所以本工程每层平面一个单元内设3个消火栓，全楼共设6个消火栓，采用垂直成环布置。室内消火栓型号的选择:本工程选用的消火栓直径为DN=65mm，水枪(shuǐqiāng)喷嘴直径小于19mm,DN65的衬胶水龙带长度L=25m。第三十二页，共47页。33第三十三页，共47页。34XHL-2XHL-1XHL-3XHL-6XHL-5XHL-4第三十四页，共47页。(6)选择最不利(bùlì)点消火栓并确定计算管路3554321XHL-2XHL-1XHL-3XHL-6XHL-5XHL-4第三十五页，共47页。367、计算(jìsuàn)最不利点消火栓栓口处所需的水压建筑(jiànzhù)高度不超过100m的高层建筑(jiànzhù)，充实水柱长度不应小于10m.按照规范规定，一支消火栓的流量(liúliàng)应为5L/s。分别查表得Az=0.00172,β=1.577，水龙带长Ld=25m，则:=52/1.577+0.00172×25×52+2.0=18.93mH2O=0.19MPa第三十六页，共47页。378、确定(quèdìng)消防给水管网的管径D=4Qπv消防给水管网管径的确定:室内消防给水管道采用热镀锌钢管。查附表知，本建筑立管上出水枪数为2支，每根立管最小流量为10L/s，故消防立管管径确定为DN100，符合规范<2.5m/s和竖管的管径不应小于100mm的要求(yāoqiú);因水平环状管网的消防流量为室内消防用水量(20L/s)，可确定出水平环状干管的管径为DN150，也符合规范<2.5m/s的要求(yāoqiú)。第三十七页，共47页。389、计算最不利(bùlì)管路的水头损失hf=iLhf

=AL

Q2①沿程水头(shuǐtóu)损失②局部水头(shuǐtóu)损失hj=αhf第三十八页，共47页。17层消火栓(图中②号)的消防(xiāofáng)出水量为:39②点和③点之间的流量q=q1+q2=10.44L/s,DN100的钢管，水力坡降i=0.0292，管道长约51m。则②~③点之间的水头(shuǐtóu)损失为:51×0.0292×(1+10%)=1.64mH2O第三十九页，共47页。40管段编号流量L/s管径mm流速m/s单阻mH2O/m管长m水头损失mH2O1-251000.580.006730.0252-310.441001.20.0291511.643-410.441500.5530.003780.034-520.881501.10.015360.60总水头(shuǐtóu)损失hωHω=0.025+1.64+0.04+0.60=2.52mH2O第四十页，共47页。4110、计算消防水泵(shuǐbèng)或室内消火栓给水系统所需的总压力消火栓系统所需压力(yālì)(消防水泵所需扬程)为:Hb=1.1×[Hxh+Hω+HΔ]=1.1×[19+2.52+(51.3+1.1+4.8)]=86.6m=87m第四十一页，共47页。4211、根据流量和扬程选择消防(xiāofáng)水泵消火栓供水泵选型:根据Q≥20L/s，Hb≥87m。选用(xuǎnyòng)2台XBD9.0/20-100L型多级消防泵，一用一备。水泵性能参数为:Q=20L/s,Hb=0.90MPa。功率N=30kW，转数n=2900r/min。第四十二页，共47页。12、确定(quèdìng)高位消防水箱容积和设置高度水箱(shuǐxiāng)的容积:因本建筑为二类高层居住建筑，故水箱(shuǐxiāng)的有效容积取6m3。消防水箱(shuǐxiāng)的外形尺寸为:2000mmx2000mmx2000mm(H)。水箱(shuǐxiāng)的设置高度取:51.3+1.1+7.0=59.4m因市政给水管网水压不能满足本工程室内最不利点消火栓的水压要求，所以本工程采用临时高压消防给水系统(xìtǒng)，并在屋顶设消防水箱。第四十三页，共47页。4413、确定水泵接合(jiēhé)器的型号和设置数量一个水泵结合(jiéhé)器的出水量qj=10~15L/s，本工程室内消火栓水量Q为20.88L/s.水泵结合(jiéhé)器数量: