厂房消火栓系统设计.doc

目录
设计要求 1
1．选定消火栓、水带、水枪得型号 1
2确定消火栓得水枪充实水柱、水枪设计流量与设计喷嘴压力 1
3确定室内消火栓给水系统得消防用水量 2
4计算消火栓保护半径并确定室内消火栓及消防竖管得布置间距 2
5绘制室内消火栓给水系统管网平面布置图与轴测图 3
6选择计算管路 4
7计算最不利点消火栓口处所需得水压 4
8消火栓系统管网管径 4
9计算最不利管路得水头损失 4
10选择消防水泵 5
11确定水箱得容积与设置高度 6
12确定水泵接合器得类型与数量 7
13确定室外消火栓得类型与数量 7
14确定室外消防给水管网管径 7
15确定水池有效容积 7
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、水枪得型号
根据建筑物性质，本建筑选用带自救式消防水喉得室内消火栓箱，箱内配备SN65mm得单出口出消火栓，直径为65mm得麻质水带（每盘水带长为20 m），口径16mm得手提式直流水枪与口径25mm得小口径消火栓，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确定消火栓得水枪充实水柱、水枪设计流量与设计喷嘴压力
（1）水枪充实水柱得确定
水枪充实水柱得计算：

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层得公共建筑与层数超过4层得厂房（仓库）；
10、0
高层厂房（仓库）、高架仓库与体积大于25000m3得商店、体育馆、影剧院、会堂、展览建筑、车站、码头、机场建筑等
13、0
其她建筑
7、0
根据《建筑设计防火规范》规定，该工业厂房消火栓得水枪充实水柱不应小于10m。
确定水枪充实水柱为10m。
（2） 计算水枪喷嘴所需得压力：
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） 确定每支水枪得设计流量
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，该工业厂房每支枪得最小流量qmin不应小于5L/s。
确定每支水枪得设计流量

（4）确定消火栓水枪喷嘴压力与充实水柱
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、93 mH2O。
3确定室内消火栓给水系统得消防用水量
表 3-1 多层民用与工业建筑物得室内消火栓用水量
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得布置间距
（1）计算室内消火栓得保护半径
消火栓保护半径计算公式：

（2） 确定室内消火栓得布置间距
单排消火栓两股水柱到达室内任何部位得间距

（3）确定消防竖管得布置间距与根数
根据室内消火栓得布置原则，结合工业厂房标准层平面图，确定消火栓竖管得根数为1根。
5绘制室内消火栓给水系统管网平面布置图与轴测图

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得水压

8消火栓系统管网管径
由表可知，每根消防竖管所通过得最小流量为5L/s，消火栓系统总用水量为10L/s。消火栓系统标准管径得直径有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，流速与压力等计算确定，但竖管不应小于DN100。
取标准管径d=100mm

取标准管径d=100mm
9计算最不利管路得水头损失
（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
管段选得就是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，局部水头损失就是沿程水头损失得0、1倍；当消火栓用于生活时，局部水头损失就是沿程水头损失得0、15倍；当消火栓用于生产与生活时，局部水头损失就是沿程水头损失得0、2倍。由于该设计得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）消防水泵得流量

（2）消防水泵得扬程
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得总水压，kPa；
HΔ——最不利点消火栓与消防水泵泵轴或进水管起点间得静水压，kPa；
Hxh——计算管段流量，L/s；最不利点消火栓栓口处所需得水压，KPa；
Σhw——计算最不利管路得水头损失, 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确定水箱得容积与设置高度
（1）水箱得容积
水箱得有效容积

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得垂直距离为米，则：

式中：Σhw ——计算最不利管路得水头损失，KPa
Hxh ——最不利点消火栓栓口处所需得水压，KPa。
根据公式得：

将消防水箱设置在距房顶59m以上得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确定水泵接合器得类型与数量
水泵接合器得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得水，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，每个水泵接合器得流量应按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确定室外消火栓得类型与数量
根据该厂房得室外消火栓用水量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）灭火延续时间得确定
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得进户管只有一条，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得连续补水量。因此，消防储水量为：