厂房消火栓系统设计.docx
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厂房消火栓系统设计
设计要求
建筑物：
乙类厂房（高：
6m，长：
67m，宽：
50m）
1．选定消火栓、水带、水枪的型号
根据建筑物性质，本建筑选用带自救式消防水喉的室内消火栓箱，箱内配备SN65mm的单出口出消火栓，直径为65mm的麻质水带（每盘水带长为20m），口径16mm的手提式直流水枪和口径25mm的小口径消火栓，小口径消火栓配有直径为19mm胶带（长40m）喷嘴口径为6mm水喉。
2确定消火栓的水枪充实水柱、水枪设计流量和设计喷嘴压力
（1）水枪充实水柱的确定
水枪充实水柱的计算：
表2-1不同类型建筑消火栓充实水柱
建筑类型
充实水柱/m
甲、乙类厂房、层数超过6层的公共建筑和层数超过4层的厂房（仓库）；
10.0
高层厂房（仓库）、高架仓库和体积大于25000m3的商店、体育馆、影剧院、会堂、展览建筑、车站、码头、机场建筑等
13.0
其他建筑
7.0
根据《建筑设计防火规范》规定，该工业厂房消火栓的水枪充实水柱不应小于10m。
确定水枪充实水柱为10m。
（2）计算水枪喷嘴所需的压力：
表2-2系数α值
充实水柱长度/m
水枪喷嘴口径/mm
13
16
19
22
25
7
13.3
13.2
12.8
12.2
12.1
10
15.0
14.0
13.5
11.5
11.5
13
18.5
16.9
15.8
13.8
14.6
15
22.0
19.3
18.0
17.0
16.3
20
49.1
35.0
29.5
26.0
19.5
充实水柱长度为10m，水枪喷嘴口径为16mm，所以α取14.0
水枪喷嘴压力：
（3）确定每支水枪的设计流量
表2-3水枪喷嘴流量系数β值
喷嘴口径/mm
13
16
19
22
β
0.0646
0.0793
0.1577
0.2836
喷嘴口径为16mm，β取0.0793
每支水枪计算流量：
银据《建筑设计防火规范》砚定，该工业厂房每支枪的最小流量qmin不应小于5L/s。
确定每支水枪的设计流量
（4）确定消火栓水枪喷嘴压力和充实水柱
水枪设计喷嘴压力计算公式：
相应水枪充实水柱：
（5）确定消火栓栓口压力
所以消火栓栓口处所需水压为33.93mH2O。
3确定室内消火栓给水系统的消防用水量
表3-1多层民用和工业建筑物的室内消火栓用水量
建筑物名称
高度h、层数、体积V或座位数n
消火栓用水量
/L·s-1
同时使用水枪
数量/支
每支水枪最小流量/L·s-1
每根竖管最小流量
/L·s-1
厂房
h≤24m
V≤10000m3
5
2
2.5
5
V＞10000m3
10
2
5
10
24m＜h≤50m
25
5
5
15
H＞50m
30
6
5
15
因该建筑为工业乙类厂房，h<24m，V=3650m2<10000m2，由上表可知，同时使用水枪个数为2支，因此：
4计算消火栓保护半径并确定室内消火栓及消防竖管的布置间距
（1）计算室内消火栓的保护半径
消火栓保护半径计算公式：
（2）确定室内消火栓的布置间距
单排消火栓两股水柱到达室内任何部位的间距
（3）确定消防竖管的布置间距和根数
根据室内消火栓的布置原则，结合工业厂房标准层平面图，确定消火栓竖管的根数为1根。
5绘制室内消火栓给水系统管网平面布置图和轴测图
图5-1室内消火栓给水系统管网平面布置图
图5-2室内消火栓给水系统管网轴测图
6选择计算管路
根据其室内消火栓给水系统管网轴测图，选择1-2-3管段作为最不利计算管路。
7计算最不利点消火栓口处所需的水压
8消火栓系统管网管径
由表可知，每根消防竖管所通过的最小流量为5L/s，消火栓系统总用水量为10L/s。
消火栓系统标准管径的直径有15mm、20mm、25mm、32mm、50mm、70mm、80mm、100mm、125mm、150mm。
室内消火栓管网管径计算公式：
根据上式得消防竖管管径：
室内消防管道应根据系统设计流量，流速和压力等计算确定，但竖管不应小于DN100。
取标准管径d=100mm
取标准管径d=100mm
9计算最不利管路的水头损失
（1）管道沿程水头损失计算公式：
式中：
Σhw1——沿程水头损失，Pa；
L——计算管段长度，m；
Q——计算管段流量，L/s；
A——管道比阻值，见表9-1。
表9-1管道比阻值
管径/mm
25
32
40
50
70
80
100
125
150
200
A
4367.0
938.6
445.3
110.8
28.93
11.68
2.674
0.8623
0.3395
0.09029
管段选的是100mm管径。
根据式9-1管道沿程水头损失：
（2）管道局部水头损失：
当消火栓为独立消火栓时，局部水头损失是沿程水头损失的0.1倍；当消火栓用于生活时，局部水头损失是沿程水头损失的0.15倍；当消火栓用于生产和生活时，局部水头损失是沿程水头损失的0.2倍。
由于该设计的消火栓均为独立消火栓
因此其局部阻力：
。
（3）总水头损失：
10选择消防水泵
（1）消防水泵的流量
（2）消防水泵的扬程
室内消火栓给水系统所需总压力计算公式：
式中：
H——建筑物室内消火栓给水系统所需的总水压，kPa；
HΔ——最不利点消火栓与消防水泵泵轴或进水管起点间的静水压，kPa；
Hxh——计算管段流量，L/s；最不利点消火栓栓口处所需的水压，KPa；
Σhw——计算最不利管路的水头损失,KPa。
根据上式室内消火栓给水系统所需总压力：
水泵扬程：
（3）选择消防水泵。
根据表10-1，消防水量为10L/s；压力为407.654KPa时，选择2台XBD4.6/10-75W型水泵，其中1台备用。
表10.1消防泵型号
型 号
流量Q
/L·s-1
压力P
/MPa
转速n
/r·min
效率η
/%
功率N
/KW
必需汽蚀余量
（NPSH）r
/m
XBD1.8/5-50W
5
0.18
1450
65
2.2
3.2
XBD2.7/5-50W
5
0.27
1450
65
3
3.2
XBD3.6/5-50W
5
0.36
1450
65
4
3.2
XBD4.5/5-50W
5
0.45
1450
65
5.5
3.2
XBD5.4/5-50W
5
0.54
1450
65
5.5
3.2
XBD6.3/5-50W
5
0.63
1450
65
7.5
3.2
XBD7.2/5-50W
5
0.72
1450
65
7.5
3.2
XBD8.1/5-50W
5
0.81
1450
65
7.5
3.2
XBD2.3/10-75W
10
023
1450
68
5.5
3.0
XBD3.4/10-75W
10
0.34
1450
68
7.5
3.0
XBD4.6/10-75W
10
0.46
1450
68
11
3.0
XBD5.5/10-75W
10
0.55
1450
68
11
3.0
XBD6.9/10-75W
10
0.69
1450
68
15
3.0
XBD8.0/10-75W
10
0.80
1450
68
15
3.0
XBD9.2/10-75W
10
0.92
1450
68
18.5
3.0
XBD10.3/10-75W
10
1.03
1450
68
18.5
3.0
XBD2.9/20-100W
20
0.29
1450
72
11
3.5
XBD4.3/20-100W
20
0.43
1450
72
15
3.5
XBD5.8/20-100W
20
0.58
1450
72
22
3.5
XBD7.2/20-100W
20
0.72
1450
72
30
3.5
XBD8.6/20-100W
20
0.86
1450
72
30
3.5
XBD10.1/20-100W
20
1.01
1450
72
37
3.5
XBD11.5/20-100W
20
1.15
1450
72
45
3.5
XBD13.0/20-100W
20
1.30
1450
72
45
3.5
XBD4.2/25-125W
25
0.42
1450
73
22
3.5
11确定水箱的容积和设置高度
（1）水箱的容积
水箱的有效容积
高位水箱供水时间为10min，则有效容积：
消防储备水容积
（2）水箱设置高度
设高位水箱安装位置距最的垂直距离为
米，则：
式中：
Σhw——计算最不利管路的水头损失，KPa
Hxh——最不利点消火栓栓口处所需的水压，KPa。
根据公式得：
将消防水箱设置在距房顶59m以上的高度显然不符合厂房实际设计，因此将消防水箱放置在厂房房顶，通过水泵加压来实现设计要求。
12确定水泵接合器的类型和数量
水泵接合器的数量应按室内消防用水量经计算确定。
当建筑遇到特大火灾，消防水量供水不足时或消防泵发生故障时，需用消防车取消火栓或贮水池的水，通过水泵接合器来补充建筑中灭火水量。
泵接合器其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。
本设计水泵接合器流量设定为10L/s，系统流量为Qf=10L/s，所以选用1个水泵接合器。
13确定室外消火栓的类型和数量
根据该厂房的室外消火栓用水量30L/s，确定设置二个直径100mm地上式室外消火栓。
14确定室外消防给水管网管径
根据其室外消防用水量，室外消防给水管网管径确定为150mm。
15确定水池有效容积
（1）灭火延续时间的确定
根据《建筑设计防火规范》规定，该厂房灭火延续时间按3h计。
（2）消防水池容积
因市政给水管网为枝状且消防水池的进户管只有一条，消防水池应同时储存该厂房室内、外消防用水总量，且不考虑火灾情况下市政管网的连续补水量。
因此，消防储水量为：
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