玩具厂高层建筑消防给水工程设计样本.doc

耀祥玩具厂高层建筑消防给水工程设计
刘 杰
第一章　耀祥玩具厂介绍
　　耀祥玩具厂属于工业厂房，占地面积为3620平方米，建筑高度为36米，共有七层，一层高为5m，其它六层高为3.8米，屋顶上有阁楼二层。中国《高层民用建筑设计防火规范》要求，高层民用建筑系指：建筑高度超出24米，且层数为二层及二层以上民用建筑、工业建筑。所以该厂房属于高层建筑。高层建筑灭火关键依靠建筑物内设置消防给水系统进行扑救，而移动式消防车仅是扑救高层建筑火灾辅助设施。扑救高层建筑火灾所需水量大、水压高，为确保可靠供水，高层建筑消防给水工程应采取独立消防给水系统。所以该厂房采取独立消防给水系统。
耀祥玩具厂属于建筑厂房，其生产过程关键是组装电子元件,并将铁皮加工成形，依据《防火手册》，该建筑物生产关键是对非燃烧物质进行加工，所以建筑物耐火等级是丁级。当生产类别是丁类时，厂房装设自动灭火设备时，其占地面积不限。所以该建筑物不用进行防火分区。
依据建筑物内生产可燃物性质、数量、堆放形式、火灾时扑救难易程度及建筑物本身耐火程度等原因自动喷水系统所保护建筑物、构筑物分为轻、中和严重三种不一样火灾危险等级。依据该建筑物生产特点，建筑物火灾危险性较大、火灾早期不会引发快速蔓延，所以确定该建筑物危险等级为中Ⅰ危险级。
第二章　高层建筑消防给水工程介绍
消防给水工程组成
建筑消防给水工程由消防给水水源、消防给水设备、管路系统、室内灭火设备及系统附件等组成。
一、 消防给水水源
建筑消防给水工程消防水源分为人工水源和天然水源。人工水源有市政给水管网和消防水池两种；天然水源有地上水源和地下水源两种。
（一） 市政给水管网
　　市政给水管网是消防用水关键起源。当生产、生活用水量达成最大时，市政给水管网不仅满足建筑物室内、外消防用水量，而且许可固定消防水泵直接从管网抽水，则其可作为建筑物消防水源。
（二） 天然水源
在天然水源很丰富地域（如长江流域以南很多地域），当建筑物紧靠天然水源地时，可利用江、河、湖、泊、池塘等天然水源作为消防水源。但应确保其在枯水期最低水位时有足够消防用水量，且应设置可靠取水设施。另外，利用天然水源作为消防水源时，应在吸水管上加设滤水器等设施，以预防江、河、湖、泊、海洋和水库中杂物堵塞消防给水系统。对严寒地域天然水源应采取可靠防冻方法。
（三） 消防水池
消防水池是一个人工建造消防水源。它是对市政给水管网和天然水源补充。
二、 消防给水设备
为确保建筑消防给水工程在任何时候全部能满足消防水量和水压要求，通常需设置下列给水设备：自动给水设备（消防水箱）；关键给水设备（消防水泵）；临时给水设备（水泵接合器）；局部增压设备（气压消防给水设备）。
三、 管路系统
管路系统是指建筑物内各给水管系。它通常包含：进水管、水平干管、立管、配水管、配水支管。
四、 室内灭火设备
室内灭火设备包含：室内消火栓、自动喷水、水幕和水喷雾灭火设备等。其设置是依据建筑物性质和消防相关规范要求。
五、 系统附件
（一） 给水控制附件
包含多种阀门：闸阀、止回阀、安全阀、浮球阀等。
（二） 计量仪表
计量建筑物用水量仪表通常见水表。
（三） 消防压力调整设备
包含减压孔板、节流管和减压阀。
（四） 开启消防水泵装置
包含消防按钮、水流指示器、压力开关、稳压泵等。
（五） 报警控制装置
报警控制装置由报警控制器、监测器和报警器所组成。该装置在建筑消防给水工程中起探测火灾、发出声光报警信号、开启系统和检测系统工作状态等作用。
建筑消防给水工程类型
一、 按建筑物高度分类
分为低层建筑消防给水系统和高层建筑消防给水系统。9层及9层以下住宅（包含底层设置商业服务网点住宅），建筑高度不超出24m其它民用建筑、厂房和库房，和建筑高度超出24m单层公共建筑、工业建筑，属于低层建筑。担负低层建筑物内消防给水任务工程设施，称为低层建筑消防给水系统。10层及10层以上居住建筑（包含首层设置商业服务网点住宅），建筑高度超出24m、2层及2层以上其它民用建筑、工业建筑，属于高层建筑。担负高层建筑物内消防给水任务工程设施，称为高层建筑消防给水系统。
二、按用途分类
分为：生活、生产、消防适用给水系统，生活、消防适用给水系统，生产、消防适用给水系统，独立消防给水系统。因为该建筑物属于高层建筑，发生火灾应立足于自救，为确保消防水压和水量不受其它用水影响，消防给水系统设计为独立消防给水系统。
三、 消防水压分类
分为室内高压消防给水系统，室内临时高压消防给水系统。此次设计采取室内临时高压消防给水系统。这种给水系统平时仅能确保消防水压而不能确保消防水量（比如采取高位消防水箱、稳压泵、气压水罐确保消防压力）。发生火灾是，经过开启消防水泵，临时加压使管网内压力达成高压消防给水系统压力要求。
四、 按系统给水范围分类
分为独立高压（或临时高压）消防给水系统和区域集中高压（或临时高压）消防给水系统。
五、 按管网部署形式分类
分为环状管网消防给水系统和枝状管网消防给水系统。
六、 按灭火作用分类
分为室内消火栓给水系统，自动喷水灭火系统和水喷雾灭火系统。
高层建筑给水系统给水方法
（一） 高层建筑给水系统竖向分区
高层建筑给水一大特点是给水系统须竖向分区。高层建筑层数多、高度大，假如只采取一个区供水，低层用水设备处给水压力则过大，所以产生以下不良后果：（1）给使用带来不便；（2）给水系统低层用水设备处流量比设计流量大得多，破坏系统正常运行。如水箱储水量在很短时间内被用完；（3）因为压力过大，轻易产生水击及水流噪音；（4）使管材和器材等磨损加速，寿命缩短，所以检修频繁；（5）必需采取耐高压管材、零件及配水器材；（6）维修管理费用和水泵运转电费增高。为了消除或降低上述弊病，高层建筑高度达成一定高度时，其给水系统要进行竖向分区。
高层建筑室内消火栓给水系统竖向分区最低消火栓处最大静水压力不应大于800kPa。自动喷水灭火系统给水管网内工作压力不应大于1200kPa，高层建筑自动喷水灭火系统竖向分区最低喷头处最大静水压力不就大于1000kPa，且宜控制在800kPa以内。高层建筑室内消火栓给水系统，最不利点消火栓栓口处水压不应小于200kPa，自动喷水灭火系统，最不利点喷头处工作压力不应小于50-100kPa，水喷雾灭火系统，最不利点水雾喷头处工作压力，用于灭火时不应小于350kPa，用于防护冷却不应小于200kPa。
（二） 高层建筑给水系统给水方法
高层建筑给水方法可分为三种基础类型：
1. 高位水箱给水
高位水箱给水方法，按加压方法不一样可分为以下多个类型：不分区给水方法、分区水箱减压给水方法、分区减压阀给水方法、分区并联给水方法分区给水方法、分区水箱减压给水方法、分区减压阀给水方法、分区并联给水方法分区给水方法、分区水箱减压给水方法、分区减压阀给水方法、分区并联给水方法、分区并联单管给水方法和分区串联给水方法。
2. 气压给水设备给水
这种给水方法是利用密闭压力罐内压缩空气膨胀将罐内水送往用水设备，能够替换高位水箱供水。所以，对设置高位水箱有困难建筑，可采取这种给水方法。
3. 变频调速恒压水泵给水
这种给水方法特点是借助于带变频调速电气控制装置，依据给水系统用水情况经过改变频率、改变电压，自动控制水泵（多台变频泵或一台变频泵或多台工频泵）调速和启停，从而实现水泵流量和扬程改变，达成恒压变量供水。该设备由多台水泵机组、带变频调速电气控制装置、压力传感器和恒压控制器等四部分组成，其关键特点是省去了高位水箱，但设备造价高。
变频调速恒压水泵给水广泛用于高层建筑生活给水系统。但高层建筑消防给水系统不应采取。因为高层建筑消防给水系统属独立消防给水系统，系统平时是不使用，而是当发生火灾后，快速立即开启消防固定泵供给灭火用水。
建筑消防给水工程给水设备
一、 高位消防水箱
在建筑物发生火灾而消防水泵未开启时，能够依靠在建筑物最高部位设置重力自流式消防水箱，把一定量消防用水输送到火源周围灭火设备处进行，灭火。高位消防水箱是一个很适宜于扑灭早期火灾自动给水设备，其供水可靠性高，经济性好。消防水箱有独立消防用水水箱、生活和消防用水适用水箱、生产和消防用水适用水箱，和生产、生活和消防用水适用水箱。消防水箱有效容积，通常包含消防贮备水容积、生活和生产用水调整水容积和事故用水容积三部分。因为此次设计消防水箱采取独立消防用水水箱，所以只计算消防储水容积。高位消防水箱应储存扑救建筑物早期火灾10分钟室内消防用水总量。水箱容积太大，在建筑设计方面较难处理；水箱容积太小，又势必影响早期火灾扑救。所以《高层民用建筑设计防火规范》要求，高位消防水箱消防储水量，一类公共建筑不应小于18m3；二类公共建筑和一类居住建筑不应小于12m3；二类居住建筑不应小于6m3。《建筑设计防火规范》要求，当室内消防用水量不超出25L／s，经计算水箱消防储水量超出12m3时，仍可采取12m3；当室内消防用水量超出25L/s,经计算水箱消防储水量超出18m3时,仍可采取18m3。《自动喷水灭火系统设计规范》要求，水箱消防储水量可小于18m3。高位消防水箱设置高度应确保最不利点灭火设备水压要求。
二、 气压给水设备
气压给水设备作用相当于高位水箱或水塔，能够调整和储存水量，并保持灭火设备所需压力。其供水压力是借罐内压缩空气维持，罐体安装高度可不受限制，隐蔽性好，抗震性强，是现在建筑消防给水工程广泛适用一个增压设施。气压给水设备由下面多个基础部分组成：气压罐、水泵、空气压缩机、控制器材。其工作原理为：罐内空气起始压力高于管网所需设计压力，水在压缩空气作用下被送到管网。但伴随水量降低，水位下降，罐内空气膨胀，压力即逐步减小，当压力下降到罐内设计最小工作压力时，水泵便在压力继电器作用下开启，将一部分水送入管网，剩下水压入罐内。当罐内水位上升，压力达成设计最大压力值时，水泵又在压力继电器作用下停止工作，如此反复。气压水罐有两个作用：（1）满足系统最不利点或周围几层灭火设备所需水压；（2）开启稳压泵和消防水泵。
三、 消防水泵接合器
消防水泵接合器是消防车往建筑物室内管网输送消防用水接口。其作用是：在室内消防水泵因检修、停电或、出现其它故障停止运转期间，建筑发生火灾时，将消防车从室外消防水源抽水，输送到室内消防给水管网；或在建筑发生火灾，而室内消防用水量不足时，将消防车从室外消防水源抽水，补充到室内消防管网。高层工业和民用建筑、超出四层厂房和库房、设有消防给水管网住宅和超出五层其它民用建筑、和设有自动喷水灭火系统建筑物和构筑物，其室内消防给水管网均应设消防水泵接合器。水泵接合器设置数量应依据室内消防用水量由计算确定。若室内同时设有消火栓、自动喷水等灭火设备时，其设置数量应按室内消防总用水量计算。每个水泵接合器设计流量，可按一辆解放牌消防车在火场长久正常运转且能发挥消防车圈套效能时供水量进行确定。通常按10－15L/s计。为充足发挥水泵接合器向室内管网输水能力，水泵接合器和室内管网连结点，应尽是远离固定消防水泵出水管和室内管网连结点。
第三章　湿式喷水灭火系统介绍
一、 自动喷水灭火系统介绍
喷水灭火系统是按合适间距和高度装置一定数量喷头供水灭火系统，关键由喷头、报警阀、报警控制装置、给水管网、给水设备组成。
二、 分类
自动喷水灭火系统由喷头、报警阀、报警控制装置、给水管网、给水设备等组成。它是安装在建、构筑物中一个固定式自动灭火系统。系统平时处于准工作状态，当使用场所发生火灾时，喷头或报警控制装置探测火灾信号后立即自动开启喷水灭火。
自动喷水灭火系统含有安全可靠、工作性能稳定、灭火成功率高、维护简便、投资少、不污染环境等优点，是扑救建筑物早期火灾关键灭火设施。它按喷头开闭形式分为：
1.闭式自动喷水灭火系统，其按工作原理和适用范围可分为湿式喷水灭火系统、干式喷水灭火系统、预作用喷水灭火系统、干湿式喷水灭火系统和循环系统五种。
2.开式自动喷水灭火系统，按工作原理和作用，可分为雨淋喷水灭火系统和水幕消防给水系统。
三、 湿式喷水灭火系统
湿式喷水灭火系统是由湿式报警装置、闭式喷头、管道等组成，在报敬阀上、下管道内常常充满水灭火系统。
1． 特点和适用场所
该系统集中而突出地表现了自动喷水灭火系统优点，和其它喷水灭火系统相比：结构简单；施工、管理方便；成本低；使用可靠；灭火速度快；控制率高。缺点是爱环境限制。所以，使用最广泛，占整个自动喷水灭火系统75%以上，适合安装在室内温度不低于4。C，且不高于70。C能用水灭火建筑物、构筑物内。
2． 工作原理
该系统在报警阀上下管道中一直充满着压力水，故称为湿式喷水灭火系统或湿管系统。其工作原理是：火灾发生时，火焰或高温气流使闭式喷头热敏感元件动作，喷头开启，喷水灭火。此时，管网中水由静止变为流动，水流使水流指示器动作送出电信号，在报警控制器上指示某一区域已在喷水。因为喷头开启泄压，在压力差作用下，原来处于关闭状态湿式报警阀就自动开启。压力水经过湿式报警阀，流向灭火管网，同时打开通向水力警铃通道，水流冲击水力警铃发出声响报警信号。消防控制中心依据水流指示器或压力开关报警信号，自动开启消防水泵向系统加压供水，达成连续自动喷水灭火目标。
湿式喷水灭火系统工作原理步骤图图3—1。
　发生火灾

喷头动作喷水

水流指示器动作

值班室（服务台）

湿式报警阀动作

　末端试验装置

压力开关报警

　水力警铃报警

消防控制室

汇报和传送指令

开启水泵
3. 设计要求
湿式喷水灭火系统喷头安装方向，依据建筑形式或美观上要求可向下或向上安装，但在易被碰撞或损坏场所，喷头应向上安装。
四、 关键组件及设计要求
4.1 闭式喷头
闭式喷头是指带有热敏感元件喷头，喷水口由热敏感元件组成释放机构封闭。当温度达成公称动作温度范围时，热敏感元件动作，释放机构脱落，喷头开启。在闭式喷水灭火系统中，闭式喷头担负着探测火灾、开启系统和喷水灭火任务，是系统中关键组件。
闭式喷头按热敏感元件不一样分为玻璃球洒水和易熔元件洒水喷头；按溅水盘形式和安装方法分为直立型洒水喷头、下垂型洒水喷头、边墙型洒水喷头、一般型洒水喷头、吊顶型洒水喷头和干式下垂型洒水喷头；还有自动启闭洒水喷头、快速反应洒水喷头、大水滴洒水喷头和扩大覆盖面洒水喷头等特殊喷头。
在不一样环境温度场所所设置喷头时，喷头公称动作温度宜比环境最高温度高30゜C，如表3—1。
表3－1　闭式喷头公称动作温度和颜色标志
玻璃球洒水喷头
易熔元件洒水喷头
公称动作温度（゜C）
工作液色标
公称动作温度（゜C）
工作液色标
57
橙
50-77
本色
68
红
80-107
白
79
黄
121-149
蓝
93
绿
163-191
红
141
蓝
204-246
绿
182
紫红
260-302
橙
227
黑
320-343
黑
260
黑

343
黑

为立即更换动作过或损坏喷头，设置场所应有库存备用喷头，其数量不应少于10个。
4.2 报警阀
在自动喷水灭火系统中，报警阀是至关关键组件。它平时处于关闭状态，只有发生火灾时才打开。其作用是：（1）接通或切断水源；（2）开启系统；（3）开启水力警铃等报警设备。湿式报警阀关键功效是，当喷头开启喷水使管路中水流动时，自动打开，使水流进入水力警铃，发出报警信号。报警阀宜单独设在显著而易于操作、维护管理方便地方。通常设在建筑物底层或地下室靠近水源或供水管网部位，且距地面高度宜为1.2m。设置报警阀房间温度应在4゜C以上，无腐蚀和震动，并有对应排水设施。
建筑物内有多个报警阀时宜集中在一处安装，且在每一个报警阀上注明系统编号（对应水力警铃也应编号）。闭式自动喷水灭火系统因为某种原因有时会处于停止工作状态，假如一个系统喷头过多，保护面积过大，火灾时灭火、控火效果则受到影响。所以，必需限制每个报警阀控制喷头数量。湿式报警阀控制喷头数量不宜超出800个。自动喷水灭火系统是有效自救灭火设施，将在无人操纵条件下自动开启喷水灭火，扑救早期火灾功效优于消火栓系统。因为该系统灭火成功率和供水可靠性亲密相关，所以要求供水可靠性不低于消火栓系统。出于上述考虑，对于设置两个及以上报警阀组系统，按室内消火栓供水管道设置标准，提出报警阀组前宜设环状供水管道要求。
4.3 管道系统
　动喷水灭火系统管道，按作用分为供水管、配水立管、配水干管、配水管和配水支管五种。其管径由大到小，分布于整个保护面积，联通全部喷头，提供所需喷水量。供水管是连接供水水源和报警阀管段；配水立管是连接报警阀并向配水干管供水管段；配水干管是连接配水立管并向配水管供水管段；配水管是向配水支管供水管段；配水支管是连接配水管并直接安装喷头管段。
4.4 报警控制装置
报警控制装置由报警控制器、监测器、和报警器三部分组成。该装置在自动喷水灭火系统中起着探测火灾信号、发出声光报警、开启系统和对系统工作状态进行监控作用。
报警控制器是将火灾自动控制探测系统和自动喷水灭火系统联接起来控制装置。其关键作用是：接收信号、输出信号、监控系统本身工作状态。
监测器作用是对系统工作状态进行监测并以电信号方法向报警控制器传送状态信息。监测器包含水流指示器、阀门限位器、压力监测器、气压保持器和水位监视器等。水流指示器用于监测管网内水流情况。它竖直安装在闭式自动喷水灭火系统水平管路上或各分区分支管上。当有水流过装有水流指示器管产时，流动水推进水流指示器浆片，使电接点接通，输出电动报警信号，报知建筑物某部位喷头已开始喷水，同时开启消防水泵。压力监测器是一个工作点在一定范围内能够调整压力开关，在自动喷水灭火系统中常见作稳压泵自动开关控制器件。水位监视器作用是监测水池、水箱中水体温表，将水位反应到消防控制中心和泵房。阀门限位器通常设置在干管总控制闸阀或支管闸阀被关闭时，立即发出信号报警使闸阀处于常开状态。气压保持器，关键用于干式喷水灭火系统，作用是赔偿系统管网轻微泄漏，使系统一直保持安全压力，避免干式阀误动作。监测器监测内容有：
（1） 系统控制阀开启状态；
（2） 消防水泵电源供给和工作情况；
（3） 水池、水箱消防水位；
（4） 干式喷水灭火系统最高和最低气压；
（5） 预作用喷水灭火系统最低气压；
（6） 报警阀和水流指示器动作情况。
报警器是用来发出声响报警信号报警设备，包含水力报警器（水力警铃）和电动报警器。水力警铃是利用水流冲击力发出声响报警装置，电动报警器由电铃和电动扬声器组成，安装在保护区周围或值班室。由报警控制器控制。不管是水力报警还是电动报警全部要求只要有一个喷头喷水时就能立即发出报警信号。
其它附件有火警紧急按钮、延迟器、排气加速器和系统末端检验装置。

第四章　消火栓系统介绍
高层建筑一旦发生火灾，火势猛、蔓延快、人员疏散困难、灭火难度大，假如不能立即控制和扑灭火灾，将会造成大量人员伤亡和重大经济损失。另外，高层建筑层数多、高度大，不能直接利用消防车从室外消防水源抽水送到高层布风进行扑救。所以，高层建筑灭火必需立足于自救，即关键依靠建筑物内设置消防给水系统进行扑救，而移动式消防车仅是扑救高层建筑火灾辅助设施。扑救高层建筑火灾所需水量大、水压高，为确保可靠供水，高层建筑消防给水工程应采取独立消防给水系统。
高层建筑室内消火栓给水系统是现在扑救高层建筑火灾关键灭火系统，所担负任务和低层建筑室内消火栓给水系统不一样，它除了用于扑救早期火灾外，还担负扑救大火任务。
一、 室内消火栓设备
(一)组成
1.室内消火全箱
室内消火栓箱将室内消火栓、水带、水枪和火灾报警按钮等集装于其中，依据室内美观等要求，箱体形式有嵌墙暗箱、挂墙明箱和明装双箱三种。通常消火栓安装在箱体下部，出水口面向前方带折放在框架内，也可双层绕于水带转盘上；水枪安装于水带转盘旁边弹簧卡上。为确保消火栓箱门火灾时能立即打开，不宜采取封闭铁皮门，而应采取易敲碎玻璃门。
2．室内消火栓
室内消火栓是室内消防管网向火场供水带有阀门一个接口。它一端和消防竖管相连，另一端和水带相连。消火栓口径不应小于所配置水带直径。消火栓有SN型直角单出口、SN型45。单出口和SNS型直角双出口三种。消火栓口径选定，当出流量大于3L/s时宜为65mm；当出流量小于3L/s时可为50mm。
3．水带
室内消火栓通常采取直径为50mm或65mm麻质水带。当条件许可时，宜采取防腐性能好化纤水带。水带按长度有20m、25m和30m三种规格。
4．水枪
室内消火栓通常采取直流式水枪。水枪喷嘴口径有13、16、19mm三种。喷嘴口径13mm水枪和50mm水带配套；喷嘴口径16mm水枪和50mm或65mm水带配套；喷嘴口径19mm水枪和65mm水带配套。水枪规格应依据消防出流量和充实水柱长度要求确定。通常情况下，当水枪最小流量小于5L/s时，选择口径16mm水枪（部分情况下，依据流量计算也可采取口径13mm水枪）；每支水枪最小流量大于5L/s时，宜选择口径19mm水枪（部分情况下，依据流量计算，也可采取口径22mm水枪）。
（二）室内消防给水管网
　　室内消防给水管道是室内消火栓给水系统关键组成部分了，在设计时应满足一定要求。
（1） 室外消防用水量超出15L/s明室内消火栓超出10个时，室内消防给水管道最少应有两条进水管和室外环状管网连接。进水管宜从不一样方向引入。这么当其中一条进水管发生故障时，其它进水管仍能供给全部用水量（即生活、生产、消防用水量总和）。
（2） 室外消防用水量超出15l/s且室内消火栓超出10个时，室内消防给水管道应部署成环状管网。
（3） 室内消火栓给水管道宜和自动喷水灭火设备给水管道分开独立设置。如有困难，应在报警阀前分开设置，以免消火栓灭火时，影响自动喷水灭火设备供水，并预防消火栓漏水时，自动喷水灭火系统发生误报警。
室内消防给水管道应采取阀门分成若干独立段。阀门部署，应确保检修管道时关闭停用竖管不超出一根；当竖管超出4根时，可关闭不相邻两根。通常在环状管网分水节点处按n-1标准设置阀门（n为每个分水节点处连接管段数），消防阀门应处于常开状态。为便于目测检验，预防管道（或消防设备）检修后忘开阀门或误关闭，阀门必需有显著启闭标志（如采取带开关指示器阀门或采取明杆阀门等）。
二、 屋顶消火栓
设有室内消火栓给水系统建筑，如为平屋顶时，宜在平屋顶上设置屋顶消火栓，用于消防人员定时检验室内消火栓给水系统供水压力和建筑物内消防给水设备性能。建筑发生火灾时也可用其灭火和冷却。屋顶消火栓设置数量为1－2个，设计时不考虑其流量和水压。
三、 消防水泵开启装置
高层建筑室内消火栓给水系统，必需设置消防水泵开启装置，以确保水泵在火警后5分钟内开始工作。
消防水泵开启有自动和手动开启两种方法。采取自动开启时，应同时设置手动开启装置。
（一） 手动开启装置（即消防按钮）
设有临时高压消防给水系统高层建筑，其每个消火栓处应设直接开启消防水泵按钮，方便在使用消火栓灭火同时，立即开启消防水泵。消防按钮应设有保护设施（比如将按钮设在带有玻璃罩小壁龛内，或设在消火栓箱内）。
（二） 自动开启装置
自动开启装置有水流指示器、压力开头稳压泵等。

高层建筑消火栓给水系统用水量
高层建筑类别
建筑高度(m)
消火栓用水量（L/s）
同时使用水枪数量（支）
每根竖管最小流量（L/s）
每支水枪最小流量（L/s）
室外
室内
厂房
≤50

25
5
15
5
>50
30
6
15
5
库房
≤50
30
6
15
5
>50
40
8
15
5
丁、戊类高层工业建筑，其室内消火栓用水量可按上表中数值降低10L/s.

第五章、耀祥玩具厂消防给水系统设计
一、对耀祥玩具厂进行自动喷水灭火系统设计
（一）、确定耀祥玩具厂火灾危险等级
依据GBJ84—85《自动喷水灭火系统设计规范》要求，确定该建筑物为中Ⅰ危险级建筑物。
（二）、设计技术数据
设计喷水强度：qu=6.0L/(min·m2); 设计作用面积：A=160m2; 最不利点处喷头工作压力：P0=0.05Mpa.
（三）、选择系统类型
该建筑物地处上海，依据防护区性质、用途、火灾危险性和当地气候条件和使用环境等，选择湿式喷水灭火系统。
（四）、选择和部署喷头
选择ZSTP15/68一般型玻璃球洒水喷头，由上海金盾消防安全设备生产。
喷头部署形式为长方形部署，部署间距依据建筑物结构灵活部署。
（五）、进行管网部署并绘制管网平面部署图和轴测图
　　因为该楼总喷头数达2100多个，远远超出800个，依据建筑物实际情况，采取四个湿式报警阀，1-3楼采取两个报警阀，4楼和5楼采取一个报警阀，6楼和7楼采取一个报警阀。依据《自动喷水灭火系统设计规范》，报警阀组距地面1.2米，报警阀组前设环状供水管道。选择型号为ZSFZ150DN150湿式报警阀，由上海金盾消防安全设备生产。
（六）、进行管网水力计算
1、确定设计作用面积在管网中位置和形状　　
设计作用面积在管网中位置，应从系统最不利点处喷头开始确定。所以，确定七层设计作用面积在管网中位置和形状，图5—1。
2、确定管网管径
先采取估算法，依据表5—1确定管网管径，然后根
据计算所得管网管径图5—1。
表5-1、中危险级场所中配水支管、配水管控制标准喷头数量
公称管径（mm）
控制标准喷头数量（只）
25
1
32
3
40
4
50
8
65
12
80
32
100
64
3、进行管网水力计算
采取沿途计算法进行计算，水力计算见计算表。
水力计算结果：计算流量为Qs=22.52L/s，水泵出口压力为HB=0.62MPa。
(七) 选择消防水泵
根据上述设计Qs和HB值，选择型号为BFL30-70，流量为108m3/h,扬程为70m,消防水泵。
（八）确定消防水箱消防蓄水容积和设置高度
1.水箱消防蓄水容积
自动喷水灭火系统最大用水量为22.52L/s,所以
Vf=0.06QsTx=0.06×22.52×10=13.5m3
2.水箱设置高度
此楼水箱设在该楼顶楼，依据规范，当高位消防水箱设置高度不能满足最不利点灭火设备所需静水压压力时，可采取在高位消防水箱下附设一个气压罐和一个稳压泵，故该楼需设一气压罐和增压泵。
气压罐总容积计算：
调整水容积Vω=150（L）[相当于5只喷头30S用水量]
总容积Vz=β*Vω/（1-α）=1.05*150/（1-0.75）=0.63(m3)；
选型：保定太行建筑设备厂生产SQL800型水罐，尺寸Φ1000*2220,容积为0.76(m3);
hmin=(1-1/β)H=(1-1/1.05) ×2.22=0.1m
气压罐设计最小工作压力计算
∑hw=0.0749×(2.6+2.2+29.2+2.2+4
+2.2+8.5+2.2+4.1+2.2+1.75+2.2+5)=0.005MPa
Pmin=Hc+∑hw+Hz
=0.05+0.294+0.005+0.015=0.364MPa
气压罐设计最大工作压力计算
Pmax==0.364/0.75=0.485MPa
本设计依据上述参数，选择由保定市太行建筑设备厂提供隔膜式自动气压供水设备SQL800,工作压力0.6、1.0、1.6Mpa,供水量6.0～12m3/h,容积0.76m3。
稳压泵最低扬程:
增压泵最大扬程：　
Hmin=Hy1+Hc+Hs1＝5+29.9-4.4=30.5×104Pa
稳压泵最高扬程:
H max= 30.5-36.7+48.9＝42.7×104Pa
稳压泵选型:选择由山东双轮集团提供80XB2～20/10G。
（十）确定消防水池容积
此次设计消防水池采取独立消防用水水池。
自动喷水灭火系统灭火延续时间为1小时
Vx=3.6×QfTx=3.6×22.52×1=81m3
二、进行消火栓系统设计
（一）、选定消火栓、水带、水枪型号
依据建筑物性质，本建筑选择带自救式消防水喉室内消火栓箱，箱内配置SN65mm单出口消火栓，直径为65mm麻质水带（每盘水带长为25m），口径19mm手提式直流水枪和口径25mm小口径消火栓。小口径消火栓配有直径为19mm胶带（长40mm），喷嘴口径为6mm水喉。
（二）、依据水枪充实水柱要求，确定消火栓水枪设计流量和设计喷嘴压力
1. 水枪充实水柱长度确实定
（1） 水枪充实水柱长度确实定
Sk=1.414(H1-H2)=1.414(3.4-1)=3.4m
（2） 依据《高层民用建筑设计防火规范》要求，超出四层厂房室内消火栓水枪充实水柱长度不应小于10米。
（3） 确定水枪充实水柱长度为10米。
2. 计算水枪喷嘴所需压力
Hq=αSk=13.5×10=135kPa
3. 确定每支水枪设计流量
（1） 每支水枪流量计算
qfj=(βHq)1/2=(0.1577×1354.6)1/2=4.6L/s
（2） 据《高层民用建筑设计防火》规范要求，该厂房每支水枪最小流量qfmin不应小于5L/s.
（3） 每支水枪设计流量确定
经过比较，确定每支水枪设计流量qf=5L/s.
4. 确定消火栓水枪设计充实水柱和设计喷嘴压力
在算得水枪设计流量后，反算得出水枪设计喷嘴压力为Hqs=160kPa,设计充实水柱为Sk=11.3m.
（三）确定室内消火栓给水系统消防用水量
Qf=Nqf=5×5=25L/s
依据《高层民用建筑设计防火规范》要求,丁戊类高层工业建筑室内消火栓用水量可按要求降低10升/秒，同时使用水枪数量可降低2支，
所以Qf=15L/s
（四）确定室内消火栓及消防竖管部署间距
1. 确定室内消火栓保护半径
Rf=0.9Ld+0.707Sk
=0.9×25+0.707×11.3
=30m
2. 计算室内消火栓部署间距
　Lf≤21/2Rf
=1.414×30
=42m
确定Lf=30m
3. 确定消防竖管部署间距和根数
依据室内消火栓部署标准，结合厂房标准层平面图，确定消防竖管根数为9根。
（五）计算最不利点消火栓栓口处所需水压
Hxh=Hqs+Hd=160+0.86/20×25×52=186.9kPa
（六）计算最不利管路水头损失
∑h1-2：L1-2=1米，q1-2=5L/s,选择Dg=70mm,v=1.42m/s,I=0.723kPa/m,则∑h1-2=1.1×i×L1-2=1.1×0.723×1=0.8kPa
∑h2-3: L2-3=20.2米，Q2-3=15L/s,选择Dg=100mm,v=1.73m/s,i=0.602kPa/m,则∑h2-3=1.1×i×L2-3=1.1×0.602×20.2=13.4kPa
∑h3-4: L3-4=35.7米，Q3-4=15L/s,选择Dg=100mm,v=1.73m/s,i=0.602kPa/m,则∑h3-4=1.1×i×L2-3=1.1×0.602×35.7=23.6kPa
∑h4-5: L4-5=51.8米，Q4-5=15L/s,选择Dg=100mm,v=1.73m/s,i=0.602kPa/m,则∑h4-5=1.1×i×L4-5=1.1×0.602×51.8=34.3kPa
∑h5-6: L5-6=3.8米，Q5-6=15L/s,选择Dg=150mm,v=0.79m/s,i=0.0812kPa/m,则∑h5-6=1.1×i×L5-6=1.1×0.0812×3.8=0.1kPa
∑h6-p: L6-p=6.1米，Q6-p=15L/s,选择Dg=150mm,v=0.79m/s,i=0.0802kPa/m,则∑h6-p=1.1×i×L6-p=1.1×0.0812×6.1=0.2kPa
∑hp-7: Lp-7=2米，Qp-7=15L/s,选择Dg=150mm,v=0.79m/s,i=0.0802kPa/m,则∑hp-7=1.1×i×Lp-7=1.1×0.0802×2=0.2kPa
最不利管路水头损失为
∑hw=∑h1-2+∑h2-3+∑h3-4+∑h4-5+∑h5-6+∑h6-p+∑hp-7=0.8+13.4+23.6+34.3+0.1+0.2+0.2=72.6kPa
（七）选择消防水泵
1. 消防水泵流量
Qb=Nqf=3×5=15L/s
2. 消防水泵扬程
Hb=0.1(HΔ+Hsh+∑hw)
=0.1(262+186.9+72.6)
=52.2m
3. 选择消防水泵
选择山东双轮集团提供80XB2.5～30/15，流量为15L/s，扬程为54m。
（八）确定水箱容积和设置高度
水箱容积
此次设计消防水箱是独立消防用水水箱，所以水箱有效容积只包含消防贮备水窖。
V=Vf=0.06QfTx=0.06×15×10=9m3
（九）确定水泵接合器类型和数量
选择地上式水泵接合器SQ100
N＝(22.52+15)/10~15=3
水泵接合器采取墙壁式水泵接合器，设在建筑物外墙上，高出地面0.8米。
（十）确定水池有效容积
室内消火栓灭火系统灭火延续时间为2小时
　Vx=3.6×QfTx=3.6×15×2=108m3
　消防水池总容积为
Vx=108+81=189 m3
水池尺寸为10×10×2m。
(十一)设置水箱
消防水箱总容积
V=9+13.5=22.5 m3
水箱设置高度
水箱最低消防水位和最不利点消火栓栓口中心标高差为
Hs=HΔ箱-HΔ1=32.2-25.2=7m
水箱设置高度能使最不利点消火栓处确保0.07Mpa静水压，满足规范要求。
水箱设置尺寸为3.5×3.5×2m。
(十二)设置消防水泵房
该建筑设置地下消防水泵房，内设消防水泵四台，消防水泵房应采取耐火极限不低于2h隔墙和1.5h楼板和其它部位隔开。
三、工程预算
工程名称：耀祥玩具厂消防给水工程
建筑面积：25000平方米
工程价值：682742元
编制人：　刘杰
编制说明：一、编制依据：1、依据甲方提供图纸。2、依据定额及取费标准。
二、编制范围：1、本预算为消防水喷淋系统和消火栓系统。2、本预算不包含消防监督检验部门验收费。
汇总：　工程造价　　　　　682742.48
　　　　定额直接费　　　　133696.64
　　　　定额人工费　　　　7543.88
　　　　材料费　　　　　　290421.66
　　　　设备费　　　　　　187873.06
　　　　综合费率　　　　　57284.67
　　　　土地印花税　　　　401.09
　　　　营业税　　　　　　13065.35
预算：
产品名称
产品说明
数量
参考价格
(元)
合价（元）
生产厂家
备注
ZSPT-15玻璃泡喷头
动作温度68º
2140
18
38520
上海金盾

湿式报警阀
DN150
4
2200
8800
上海金盾
包含水力警铃、延迟器
水流指示器
DN100
14
88