济南办公楼消火栓给水系统毕业设计

摘要本次课程设计根据国家的相关法规、标准、规范以及建筑的实际情况。首先对建筑的防火分区进行了划分。又根据《高层民用建筑设计防火规范》（GB50045--2005）的有关规定，对济南某办公楼房中心进行了室内消火栓计算与设计。根据消火栓系统的设计程序，通过对消火栓及水利管网的计算选定符合要求的消火栓、水带、水枪、消防水泵、水泵接合器、消防水枪及消防水池等。并对消防给水管网进行布置。通过结合低投入高输出、提供最大安全保护的设计理念进行设计，最终达到设计要求。关键词：防火分区；水头损失；扬程；水泵目录HYPERLINK\l"_Toc342248842"引言1HYPERLINK\l"_Toc342248843"1．工程概况2HYPERLINK\l"_Toc342248844"1.1建筑概况2HYPERLINK\l"_Toc342248845"1.2自然条件2HYPERLINK\l"_Toc342248846"2．防火分区的划分3HYPERLINK\l"_Toc342248847"3.消火栓给水系统的设计计算5HYPERLINK\l"_Toc342248848"3.1确定消火栓、水带、水枪的型号5HYPERLINK\l"_Toc342248849"3.2消火栓的充实水柱以及水枪喷嘴压力5HYPERLINK\l"_Toc342248850"3.3室内消火栓的保护半径7HYPERLINK\l"_Toc342248851"3.4室内消火栓的布置间距7HYPERLINK\l"_Toc342248852"3.5消火栓系统消防用水量的确定8HYPERLINK\l"_Toc342248853"3.6室内消火栓管路系统设计计算8HYPERLINK\l"_Toc342248854"最不利点消火栓栓口压力8HYPERLINK\l"_Toc342248855"消火栓管径的选择9HYPERLINK\l"_Toc342248856"消火栓系统管路损失及局部水头损失计算11HYPERLINK\l"_Toc342248857"冈3.7鞋消防水泵计算庭14HYPERLINK\l"_Toc342248858"雄3.8昼水泵接合器的侄选择倡14HYPERLINK\l"_Toc342248859"贯4般消防水箱、水临池和气压罐的体设置骨16HYPERLINK\l"_Toc342248860"落4.1管消防水箱的选尤择通16HYPERLINK\l"_Toc342248861"悦4.2恳消防水池的设读计茶16HYPERLINK\l"_Toc342248862"总结18HYPERLINK\l"_Toc342248863"参考文献19引言移城市是人类活极动的区域，城等市的发展使人像们不仅呼唤天说蓝、地绿、路犁畅、水清，同装时对平安稳定帖的需要越来越骄强烈，要求越骤来越高，这是疲人与自然和谐垃共处的生态环徐境。为了满足仇人们居住、购碰物、休闲、娱传乐的需要，城刻市高层建筑急姐剧增多，使自恢然环境变异加保剧，给消防安习全管理提出了真新的课题。高劲层建筑具有主希体建筑高、层葵数多，功能复坐杂、人员密集馅，可燃物多、柴火灾荷载大等确特点，一旦发灵生火灾，蔓延裤快，火灾扑救互和人员疏散难邻度大，极易造毫成群死群伤火裁灾事故和重大盈经济损失，政望治影响大。国骨内外高层建筑丙火灾举不胜举顶，所以高层建老筑火灾预防工伟作必须引起高且度重视。如采用消火栓灭利火是最常用的话灭火方式，它藏由蓄水池、加客压送水装置（苏水泵）及室内喂消火栓等主要塞设备构成，这馒些设备的电气她控制包括水池报的水位控制、幻消防用水和加离压水泵的启动束。水位控制应挠能显示出水位垮的变化情况和鹰高、低水位报浑警及控制水泵模的开停。室内无消火栓系统由渡水枪、水龙带趣、消火栓、消译防管道等组成香。为保证喷水雷枪在灭火时具龙有足够的水压药，需要采用加痰压设备。常用售的加压设备有子两种：消防水揪泵和气压给水孤装置。采用消着防水泵时，在摸每个消火栓内变设置消防按纽撒，灭火时用小必锤击碎按纽上猛的玻璃小窗，萌按纽不受压而真复位，从而通四过控制电路启羞动消防水泵，棉水压增高，灭般火水管有水，列用水枪喷水灭修火。采用气压些给水装置时，炎由于采用了气筹压水罐，并以关气水分离器来氏保证供水压力若，所以水泵功呈率较小，可采依用电接点压力烈表，通过测量烈供水压力来控妇制水泵的启动前。伏室内消火栓灭律火系统是实现谅减少火灾损失族和人员伤亡的先一项成熟的技祥术，与其他系示统相比，该系剩统造价低、维割护管理简单，披设置在需要该瓶系统保护的建胶筑中，日夜坚状守，永不疲倦蕉，发挥着人工覆无法替代的作耐用。消火栓灭互火系统的广泛骄应用，这也将堡为保护人身和疾财产安全发挥兽更大的作用。1．工程概况预1.1拒建筑概况渗该建筑是济南淡x悉x滤办公楼烘房，建筑总高撑度翼3借0僵.5m炮，共仆9寄层，建筑总面惕积为男6067.8鱼m艳2商,乎建筑工程等级仪为一级，耐火歇等级为二级，晋建筑内部设有终会议室、接待帖室、办公室、汽活动室荐等镜房间。稼根据衡《高层民用建处筑肤设计乎防火规范》淡（仇GB5004龙5--200辞5洒）声[1]他的有关规定，集将该叹建筑划为二类赶民用公共类建好筑。弟1.2捎自然条件理山东省济南市企地处票于计北尝纬找36°40耀'心，东欣经魔117°00栗'个，南掠依值“绞天下第一眉山披”—尸—螺泰山，北哈跨刷“珠母亲悬河完”—抱—准黄河贞。宴属暖温带大陆昌性季风气候区盒，四季分明，壤日照充分，年桶平均气温候1里4瑞摄氏度鄙，年平均降雨为量梦65葬0庄到栽70捧0第毫米斥。启2躁．防火分区的偿划分维根据《高层民讲用建筑另设计秃防火规范》刚（服GB5004瓣5--200足5出）峰[1]示第窃条可知本建筑舞为二类建筑槽。欧根据《高层民嚷用建筑设计防训火规范》第造规定：按民用绒建筑的使用性李质、火灾危险驳性等进行分类待。并应符合下制表的规定：膀表读2.1即建筑分类萄耐火等级桃虫最多允许层数碰垒防火分区的最匀大允许建筑面浊积（个m革2呀）男堵备注洒渔一、二级仗煮按本规范第豪辫届条规定双敢2500安1.拥体育馆、剧院应的观众厅，展骂览建筑的展厅灌，其防火分区骡最大允许建筑危面积可适当放降宽。

且2.公托儿所、幼儿柱园的儿童用房腐和儿童游乐厅误等儿童活动场餐所不应超过殿3类层或设置在四伶层及四层以上炒楼层或地下、材半地下建筑（芽室）内。朗颜三级读依5司层顿摇1200消1.盆托儿所、幼儿弦园的儿童用房刑和儿童游乐厅捉等儿童活动场诸所、老年人建晕筑和医院、疗哪养院的住院部鸟分不应超过式2瞧层或设置在三见层及三层以上扁楼层或地下、售半地下建筑（穗室）内。

淹2.衰商店、学校、牵电影院、剧院嗽、礼堂、食堂显、菜市场不应府超过弟2羡层或设置在三嘴层及三层以上娇楼层。斥素四级甚病2伯层霸穷600负学校、食堂、汇菜市场、托儿损所、幼儿园、视老年人建筑、筑医院等不应设剧置在二层。签叙地下、半地下贿建筑（室）涉跃500利－纯贴根据该建筑的悬具体性质和表舅2.1洋确定，该建筑烈耐火等级为含二向级。顾高层建筑内应琴采用防火墙等都划分防火分区么，每个防火分促区允许最大建乞筑面积，不应炕超过表未2.1菠的规定。夫表嘉2.2喉每个防火分区芽允许的最大建造筑面积重建筑类别絮每个防火分区理建筑面积（朱m敬2绕）段一类建筑爱1000联二类建筑军1500音地下室帮500筐根据表段2.1德规定，以及《救高规》促[1]晃第孩条的规定：彻“搏5.1.4单高层建筑内设凝有上下层相连撞通的走廊、敞难开楼梯、自动育扶梯、传送带里等开口部位时恭，应按上下连霉通层作为一个污防火分区，其胀允许最大建筑延面积之和不应挣超过本规范第蓄条的规定。因寻此，可做如表萌2.2患的划分。絮表霞2.2坊防火分区划分既防火分区编号顶位置蜻防火分区面积缠A增（恋）嚷FC约1俱楼梯间麻1氏（一到闪九草楼）弓116治.28湖FC管2兆楼梯间稀2感（一到优九瓣楼）他155广.04治FC展3袍电梯师（怜一到九楼拍）记80.05宏FC咽4森其余部分扎（一缴楼）宣729爽FC眼5纸其余部分俊（二株楼）销729狡FC备6余其余部分染（三从楼）湖729喷FC赶7涨其余部分比（四葵楼）般729纳FC舍8段其余部分状（五宫楼）晕729搞FC紫9捕其余部分鹰（六棕楼）政729肥FC座10芝其余部分肺（七极楼）诊729帖FC挽11倦其余部分凯（八俗楼）真729蛾FC般12捆其余部分框（九为楼）睛729刑3.股消火栓给水系饺统的设计计算放3恭.枯1嫁确定消火栓、祸水带、水枪的保型号泉室内消火栓目小前多配套直径馋为冲65mm才和育50mm选的胶里水带，揭每消火栓一般粉配备一条水带深，水带两头为栏内扣式标准接素头，每条水带陵的长度一般为举20m多，最长不应该声大于公25m聋。水带一头与脖消火栓出口相广连接，令一端美与水枪相连接纵，根据此高层吩写字楼的具体箱情况和使用性隆质，箱内配论备棕DN爱65mm松的单出口消火处栓，直径为款65mm猴的麻质水带（奶每盘水带长为食20m鸟），口径袄19mm城的手提式直流预水枪。签3梨.凑2轨消火栓的充实格水柱以及水枪镰喷嘴压力双水枪充实水柱典长度的计算：（3.1）荡式中：刃为水枪充实水购柱误（滑m绕）；委为室内最高点贡离地面高度脂（辅m填）；括为水枪喷嘴离采地面高度拾（困m伍）一般取脏1m拥。得到虹根据《高层民集用建筑设计防画火规范》第枝条规定，该建潮筑室内消火栓逗的水枪充实水姓柱的长度不应浊小于剩10m县，所以确定水夺枪的充实水柱恶的长度为宇10m肺。所以取夺10m捞。熄水枪喷嘴压力非的确定：（3.2）绢式中：壳为水枪充实水拢柱伯（银m握）；手为水枪喷嘴处伍压力嫩（座MP特a垦）；际为系数且说取月0.013肿5戏，与喷嘴直径促和喷嘴压力有局关。得到MPa表3.1系数席充实水某柱其/m昂系数显水枪喷嘴口径羞13mm姑水枪喷嘴口径霸16mm避水枪喷嘴口径欢19mm柄水枪喷嘴口径铜22mm刻水枪喷嘴口径乡25mm熊7圆10滤13罪15晒20关0.0133谁0.0150哪0.0185栋0.0220证0.0491场0.0132子0.0140著0.0169黎0.0193浩0.0350倒0.0128诱0.0135违0.0158闲0.0180慕0.0295读0.0122寺0.0155锁0.0138床0.0170渐0.0260续0.0121肿0.0135辅0.0146丛0.0163殊0.0195氏每支水枪流量存的确定：（3.3）亲式中：末为水枪喷嘴处乘压力峡（号MP姨a路）；证为水枪流量痒（佛L/尸s肆）；衰为水枪喷嘴流大量系数，与喷天嘴直径有关。充通过计算可以吧得到：L/s铁表前3切.鼠2愉水枪喷嘴流量生系数厕喷嘴口斤径涝/mm坊13效16马19辨22色3.46戴7.93胁157.7红283.6起根据《高层民间用建筑设计防少火规范》规定洋，该写字楼内匪每只水枪的最科小流量不能小库于傻5L攻/喘s较，所以通过比无较确定每只水平枪的设计流量乱=筋5L鱼/侧s雾。田反算得出水枪痕设计喷嘴压力我：姐设计充实水柱娱：蓄m郊所以该水枪充便实水柱已为困11.78m割；水枪设计流匠量为夺；设计喷嘴压亿力农为患。虾3带.3般贵室内消火栓的趁保护半径黎水枪充实水柱鼓在平面上的投均影长度：（3.4）幻式中，宁为水枪充实水躺柱在平面上的辅投影长亿度叛(m暑)敬；规为水枪充实水怒柱的长火度粉(m教)厅；惑为水枪上倾角盒，一般为含。辛m傻室内消火栓的打保护半径：（3.5）先式中，宝为室内消火栓欧的保护半宰径葬(隆m愚)常；励为水带铺设长膏度判，叮(矩m拉)后(锻水带铺设长度眯一般取水带实法际长度的耽（巩80锡%贝—仔90%湿)注；孔为水枪充实水喂柱在平面上的句投影长棵度睡(懂m僵)栏。尾通过上式可以押计算出本建筑信消火栓的保护毅半径为：m盘根据建筑本身瓶实际情况以及索同时考虑到本稠建筑的尺寸，馒布置消火栓。土详细设计见图搏纸。组3卷.4蔽淋室内消火栓的声布置间距何消火栓的布置补间距：（3.6）蜻式中，摸为消火栓的布穴置间但距息(慕m锯)绣；钢为室内消火栓梁的保护半忘径仅(声m甲)恋；见为室内消火栓继的最大保护宽欣度郊(断m煌)决。毒根据上式可以谨得出本建筑消赴火栓的布置间豆距为：m字根据《高层民朵用建筑设计防落火规范》露GB500献4说5束—漠2005阻窝第晚7.蜡4均条规定，布置伴间距最大为站3执0载m性，所以根据计庭算我们可以得血到本建筑内两炕个消火栓最大响的布置间距为招2削4裂.竿20跃m骆。敏根据室内消火谋栓究的布置原则，夹并结合本建筑取的平面图，矛确定消防竖管谱的根数秋为即5容根，具体位置伸见消火栓系统油图。奋3临.优5抵消火栓系统消厕防用水量的确喂定露室内消火栓给皱水系统用水量裤按公式计倘算信:（3.7）东式中，皮为室内消火栓摊用水量殿（耀L/究s迁）；菊为同时使用的雄水枪数（只）衰；件每支水枪的设招计流量恨（晓L/蚊s烂）意根据《高层民戚用建筑设计防厌火规范》伸规定，室内消期火栓的用水量转应满足姥表疗4浪.狗3服，因此该建筑摘发生火灾时需姻要待4圾只水枪同时开霉启。所脏以甲N端取美4妄。则：L/s护由于该设计的挎建筑物属于综栏合商业楼并且稼每层建筑面积肿不超过水1000m叫2复故选室内消火弄栓用水量为瓣25绞腿L芒/恐s款，每根竖管最康小流量为辜15妄宜L悉/s,粉坊每支水枪最小撒流量为哨5性存L助/s搁。根据《高层怪民用建筑设计霜防火规范》规印定，该虾写字楼室内的壶高区消火栓用季水量为险20静丛L担/邻s昆，同时使际用衫4转支水枪，所以胖该水枪的分配骆为：最不利双管盾2律支，次不利众管雅2单支。依3诚.遗6投室内消火栓管架路系统设计计腥算烛3秆.6.1伶最不利点消火郊栓栓口压力耳水带的水头损艳失可按公式确黎定：（3.8）茫式中情，弄为水带的水头据损失需（敬MP饥a榜）；控为水带（长县20m赞）的阻抗系数光；呼为水带所通过恼的实际流量生（慢L/恭s搂）。受表孙3兆.敢3霸须每条水带的阻尘抗系数粥水带雨S镰值翁水带直径村50mm长水带直径棚65mm格水带直径欺75mm追水带直径帮90mm旨麻质水带讨0.0030禽0.0008盗6匠0倍．蜓00030跌0.0001慨6遵胶里水带鱼0.0015旁0.0003楼5陷0.0001电5拖0.0000鸦8故MPa牧最不利点压力典根据公式确定罗：（3.9）栋式中效，戚为水带的水头阻损失督（益MP邮a识）；鸟为最不利点压隶力灵（册MP盆a盘）；申为水枪喷嘴处细压力恩（时MP隆a现）。为每条水带的水崖头损失：悬式中，淹为水带通过的泳实际流量卫（共L/队s傍）；阵为每条水带的臭阻抗系数。由公式可得：MPa故MPa宵3散.6.2士消火栓管径的壮选择掠根据消防给水解管网系统图，层判断了两个管记段为最不利计窑算管路。通过戒计算比较选择仍了车1-2-3革-记4产为最不利收点副。见图（谊3玩.挑1骨）。灰图低3悟.SEQ图5.\*ARABIC滩1鸽最不利管路供(1)棕.父给水管网管径由流量公式：（3.10）撒式中，剃为流何量翠(L/s历)鞭；陕为管任径索(亲)犯；吨为流轿速具(m/s匆)野。瞎尼得到缝，进行流量分侧配，最不利点肆消防竖管和消期火栓最小流量行分配危符合要求。茫(2)马.肆消防竖管管径厘结合本建筑的厅消火栓布置，稀最不利消防竖宇管卷为籍1暑，相邻消防竖逝管待为螺2跌，根据《高层获民用建筑设计音防火规范》久规定本建筑的罪室内消火栓用膝水量为抹3亚0L旅/森s烫，每根消防竖滨管的流量分别暗为蔬1后0基L趟/棚s搞。并根据消防敢管内水流速度史不允许超过秒2.5m淹/译s炸，所以取流速放=非2.5m盲/式s包。计算管径得：mmmm梢根据《高层民仰用建筑设计防葛火规范》庭规定，消防竖疤管的布置，应肢保证同层相邻电两个消火栓的覆水枪的充实水相柱同时达到被恳保护范围内的帜任何部位。每槽根消防竖管的医直径不应小镇于戒10仰0粪。所以消防竖斧管抹1宅、挖2趋的管径确定为奸100mm馆。校核流速：，符合要求。沃(增3)骤.辛消防进水管、别水平干管册管径姨室内消火栓给惧水系统的消防富进水管、水平供干管的流量应典为室内消火栓充的用水量，所顺以烤=亚30L掩/跟s桐，同样设流速管=项2.5m嫂/夹s膨。mm写消防进水管、沸水平干管的管宫径初步确定为圾150mm技。校核流速：胆孟，符合要求。到3厉.6.3水消火栓系统管题路损失及局部撕水头损失计算瞎根据本建筑的纵消火栓布置，晋最不利点为竖生管型1狡所连接的顶层昏的消火栓，其艇中局部水头损杠失按沿程水头路损失锯的狗20内%漫计算。枪管道的沿程水天头损失按下式盖计算：（4.11）敌式中安，英为管道沿程水铸头损误失醒(复)画；梨为管道单位长睛度的水头损路失沾(KPa/m碌)古；爽为计算管段长转度摇(m紫)话。习则最不利管路毕的水头损失按响下式计算层：它仍(呼4.12)网其中包的稼i内按下面的方法斯计算：扮当围<济1.2m铁/峡s控时：（4.13）露当畏>美1.2m糊/来s亏时：（4.14）社式中，浸为管道单位长辫度的水头损溉失涝(KPa/m漆)手；歌为水流平均流朽速款(m/s辨)葛；室为管道的计算耍内子径勿(让)咏。挤具体水力计算港如下：改第一点消火栓型栓口压力和流像量分别等于最塘不利点消火栓太口处所需的水偿压和流量，即惹：框KPa羞，橡L/若s根。支纷管摘段朝1~哈2鲁：匹营Σ展1~2桥：义=斧3.4m较，晒1~2载=捞5L绑/服s考，选择并DN竿8纳0mm目m/s<旁1.2m块/sKPa/mKPa连第太2机点消火栓栓口寻压力：走杯=34+18哪0.5+0.筒177=21烧4.677讲KPa螺胳由绣锻睡南可得L/s管段2~3：约：跃=寒3.4m担，没L/临s若，选择润DN住8板0mm器m/s>垂1.2m规/sKPa/mKPa列第体3最点消火栓栓口遥压力：利=34+21弃4.677+满1.185=矛249.86湿KPa当味杏由灭逝显鹰可得L/s管段3~7：稀=障37.3m乘，驴=载=超16.18L畅/掏s瞎，选择松DN柳8斜0mmm/sKPa/mKPa鞠检对于此写字楼德我们近视认为订同一楼层的消享火栓都相等，屠所妄以肝1申、悬2毫的流量近绘似白3康、孙4建的流量所以拼有狮7挖到泵范为蹈2洞倍的宇流量。管段7~泵：斜=瓜65.582叹m坛，抖=然=黄32.36L厅/测s怀，选择怖DN糖8梁0mmm/sKPa嫂室内消火栓给魂水系统管道的攻水头损失包括勇沿程水头损失股和局部水头损保失。管道局部饮损失按沿程水糖头损失的百分壳数进行估计。惹独立消火栓给制水管网为沿程糠水头损失聪的端2厨0班﹪朽。所以最不利此管路的总水头口损失为：=++＋墙盆=0.1京77+1.1慕85+32.抗6少3肾＋来33.789退=67.78科KPa红故沿程总损失舍为爆67.78K梁P尤a岔，局部水头损粪失按沿程水头翁损片失位20典%租计算拳为非13.556督KPa.炮3兵.纲7安消防水泵计算含消防水泵的扬张程计算：（4.15）恶式中，朋为建筑室内消膀火栓给水系统轰所需的总压力更（遭m物）；耻为最不利消火妹栓栓口与室外顺消防进水管网目起点间的静水政压差（宣KPa暖）；奇为最不利点消令火栓栓口处所殖需的水压（提KPa名）；晓为计算管路的来水头损失（咏KPa万）。m截消防水泵的流谦量（即：室内屿消火栓实际用蓬水量）：姥=婆32.36L奥/s底根据以上两个罚参数查表得：活通过比较消防岗水泵，我们学段习到常用的消并防水泵么有泄6糠种型号，如赖表凉4纪.感6烫所示。痕因此通过就算昆比较对于天津杂高层写字楼我封们所选用的恋是项XBD7.6两/45-10难0(125)赤驼型号的消防水呜泵，查表知道效本水泵流量为碧=健45L塌/s肃,朝扬程为俱=0.76画MPa影评，转数为卧=2900翠r/min秧,葬功率为稠=55k榴w妨，效率为缸=80%取表灯3滩.夜4令消防水泵型号粗选择表皱型号离流量崖(韵L劫/侍s)街出口压力台（今MP砌a朴）篮转速算(妻r/min)勉效率吸(休%)鉴功率钞(励kw)典XBD7.6坟/45-10集0(125)什45吓0.76破2900医80枯55杠3例.赞8疾水泵接合器的挠选择希由于当消防水瘦泵流量擦大于治20L仔/顿s敏时撒q献取值为娇15L铁/根s挠，而当消防水枕泵流量吹小贵于节2筛0次时乌取值为闲10L称/索s统，由于本设计延算出消防水泵藏流量为违=围32.36L局/吹s盐，因此可以得表出水泵接合器劈的数量为：（4.16）汤所以本系统中严选肥用成3蹈个地上穴式滚SQX-15面0马水泵接合器。魂4奶消防水箱、水哗池年创和气压罐的设异置领4伤.佳1亭消防水箱的选与择径根据《高层民单用建筑设计防玻火规范》中的狐规定，高位消财防水箱的消防司储水量，一类槐公共建筑不应枕小于央18m蛇3疗；二类公共建速筑和一类居住伴建筑不应小于轰12m浴3莲；二类居住建渗筑不应小于痰6.00m笔3炸。消防水箱应昌储存昏扑救建筑物初己期唱10mi受n辈火灾的室内消少防用水量。碰消防水箱容积湿为：（4.1）汽式中智，脚为消防储备水伴容积编（页m俭3原）；甚为室内消防用补水总量透（蓄L/森s桌）；仗为水箱保证供农水的消防时叮间芦(min杏)形。一般脾取化10mi换n辱。锻对于本建筑消楼防水箱储备水禽容积为：m3超根据《高层民概用建筑设计防唤火规范》规定擦，高层建筑消旷防水箱储水量誉，二类公共建粥筑不应小于翠12镇m便3土，本建筑属于怠二类建筑，所