地下车库及配电室灭火设计.docx

毕业设计
某地下车库及配电室灭火设计
摘要：近些年来，随着人们生活水平的提高，我国汽车使用者的数量增长迅猛。但是由于城市用地紧张，现有汽车库远远不能满足停车要求，地下汽车库成为解决这一问题的主要途径之一。地下建筑一般是半封闭或全封闭的结构，一旦发生火灾，将产生大量的热量和烟气，且很难排出，更严重的是这些烟气毒性大，对人员进行疏散非常困难，极易造成人员伤亡和财产损失，对社会造成严重的危害。因此，对其进行合理的消防设计具有重要的意义。配电室与车库同在一层，由于电气火灾的特殊性，也有必要对其进行单独的灭火设计。
本次设计针对地下车库结构的特殊性和火灾发生发展的特殊规律，借鉴国内外高层建筑地下车库的成功设计经验，结合国家颁布的各项相关消防法律法规，对地下车库进行比较全面的消防设计。此次消防设计涉及到四个方面：结构防火设计、消火栓及自动喷水灭火系统的设计、配电室灭火设计。本设计的目的是通过全面的防火设计，来提高扑救地下车库初期火灾的成功率，减少该地下车库的火灾隐患和火灾发生时造成的损失，确保人生和财产安全。

关键词：地下车库 消火栓系统 自动喷水灭火系统 配电室

The fire-extinguishing design for an underground garage
and distribution room
Abstract: In recent years, the number of car in China grows rapidly as people's living standards improves.However, due to the shortage of land, the existing parking garage can not meet the requirement, the underground garage become the main way to solve this problem. Underground construction is generally semi-enclosed or fully enclosed structure, the garage will generate a lot of heat and smoke if it fires, and is difficult to discharge, more serious thing is that these toxic fumes is very difficult to evacuate person,the heat and smoke can easily result in casualties and property losses, causing serious harm to society. Therefore, it is significant to design reasonable fire safety design. The distribution room and the garage are in the same layer, and the distribution room has the particularity of electrical fire, so it is necessary to design a separate fire design.
The design is aimed at doing a relatively overall fire protection design for an underground garage, according to the unique structure of the underground garage, the special development laws of fire, and the successfully designed experiences of the underground garage in home and abroad and all the relevant fire control laws and regulations. This design involves four aspects: design for fire protection of construction, hydrant system, sprinkler system and design for fire protection of distribution room. The design’s purpose is through a comprehensive fire protection design, to improve the success rate of rescuing early fire of the underground garage, decrease fire hazard and the damage caused by fire in the underground garage for ensuring the security of life and property.

Keywords: underground garage hydrant system sprinkler system distribution room

目录
1绪论 1
1.1地下车库发展简介 1
12工程概况 1
1.3设计内容 2
2结构防火设计 3
2.1地下车库的火灾特点 3
2.2地下车库火灾危险源分析 3
2.3地下车库防火要求 4
2.4地下车库防火分类 5
2.5地下车库各建筑构件性能 6
2.6地下车库防火措施 7
2.7防火分区的划分 8
3消火栓系统设计 9
3.1消火栓系统的分类 9
3.2室外消火栓系统概述 9
3.2.1室外消防给水系统的任务 9
3.2.2室外消防给水系统的组成 9
3.2.3室外消火栓的类型选择 9
3.2.4 室外消火栓保护半径与最大布置间距的设计 11
3.2.5室外消火栓的数量 11
3.2.6室外消火栓的布置 12
3.3室内消火栓系统设计 12
3.3.1室内消火栓给水系统的主要设施 12
3.3.1.1室内消火栓箱 12
3.3.1.2水泵接合器 13
3.3.1.3消防管道 14
3.3.2 室内消火栓设计原则 14
3.3.3室内消火栓的给水方式 15
3.3.4室内管网布置的要求 16
3.4消火栓水力计算 16
4 自动喷水灭火系统设计 24
4.1系统简介 24
4.2自动喷水灭火系统的分类 24
4.2.1湿式自动喷水灭火系统 25
4.2.1.1 系统组成及工作原理 25
4.2.1.2系统主要特点、适用范围及设计要求 27
4.2.2干式自动喷水灭火系统 27
4.2.3预作用自动喷水灭火系统 28
4.2.4雨淋灭火系统 28
4.2.5水幕灭火系统 28
4.3系统主要部件及设计要求 29
4.3.1喷头 29
4.3.2 报警阀组 29
4.3.3水流指示器 30
4.3.4压力开关 30
4.3.5末端试水装置 30
4.4设计步骤 30
4.4.1自动喷水灭火系统的选择 31
4.4.2危险等级的划分 31
4.4.3设计参数 32
4.4.4喷头布置 33
4.4.5管道的布置 37
4.5水力计算 38
4.5.1 一般计算步骤 38
4.5.2计算过程 40
4.53喷水强度校核 45
4.5.4喷淋泵的选择 45
4.5.5 水泵接合器的选择 46
4.5.6消防水池的设计 46
5配电室灭火设计 49
5.1配电室工程概况 49
5.2配电室火灾简介 49
5.3配电室灭火剂的选择 49
5.4.1 七氟丙烷灭火机理 49
5.4.2七氟丙烷灭火剂的应用范围 50
5.5七氟丙烷灭火系统设计 50
5.5.1七氟丙烷灭火系统分类 50
5.5.2系统的控制方式 51
5.5.2.1自动控制方式 51
5.5.2.2手动控制方式 51
5.5.2.3应急机械手动控制方式 51
5.5.3七氟丙烷灭火系统的选择 51
5.5.4七氟丙烷灭火系统主要部件 52
5.5.5七氟丙烷灭火系统的控制程序 53
5.5.6设计用量计算 54
5.5.7系统装置的布置 55
致谢 56
参 考 文 献 57
附 录 58

1绪论
1.1地下车库发展简介
地下停车场出现在二次世界大战后，当时是为了满足战争的防护及战备物资贮存、运送而出现的，当时主要矛盾并非停车难。我国的地下停车场建设大致起步于20世纪70年代,当时主要以“备战”为指导方针建了一些专用车库，并保证平时使用，如湖北省建造了可停放38辆5t载重车的车库,总建筑面积3861.9 m2。近年来我国大城市停车问题日益突出，路面常被用来停车，影响了交通。现在我国各大城市中有相当部分企事业单位(如哈尔滨第一百货公司)已建造了自用或公用地下停车库，像上海、北京等大城市建的地下停车库中有一部分同地下街相结合，如上海人民广场地下街的地下停车场，哈尔滨博物馆广场地下停车场等。还有一部分停车场附建在高层建筑下。
在当今我国以密集型多层或高层为主的居住小区，随着私家车的日益增多，私家车作为民众出行的交通工具日益普及，停车难自然也就在所难免。新建小区内建地下车库，这在我国经济较发达地区早已司空见惯。其实，世界各国大城市建设的成功经验证明，利用城市地下空间建设公共设施以及城市立体交通体系，是实现城市可持续发展的必由之路。而我国城市停车位普遍短缺，居民小区商业区商务区医院等地的停车位全线告急，随着经济的发展，停车难成为城市发展的重要社会问题，停车矛盾突出，尤其是住宅区内停车位更是远远不能满足需求。在城市土地资源短缺的情况下，地下车库建设是解决停车难问题的重要手段，在具备条件的已建成住宅小区建设地下车库，能够更好地解决老城区的停车需求，在一定程度上大大缓解了停车难。开发城市地下空间，可节约宝贵的土地资源,保护自然生态环境,提高城市集约化程度，对战争及地震灾害的防护等具有十分突出的优越性，有利于城市的可持续性发展。21世纪必将是城市地下空间建筑蓬勃发展的世纪，对地下空间领域的研究与开发，具有极其重要的意义。
1.2工程概况
藏珑湖上国际社区”是长沙双瑞房地产开发有限公司进驻湖南的第一个多业态房地产开发项目。项目位于长沙市开福区，紧邻国家级长沙经济技术开发区，东临火星大道，靠近长沙世界之窗和湖南广电中心，北临工程兵大道，与长沙大学对望，西南与月湖公园融为一体，连接浏阳河风光带，南有319国道城区段与城市主干道相连。项目区域交通便捷，区位优势明显，自然环境优越，将成为集文化、教育、高科技、商贸、居住一体化的综合性区域。
项目总占地面积约1500亩，首期开发的第一地块占地面积约500亩，总用地面积约307300 m2，总建筑面积约460160 m2。本设计是一期工程内容,此地下车库位于1-4#，1-5#，1-6#，2-1#，2-2#之间。地下车库内设置有一个301 m2的配电室，中央集中区域为停车场，设计停车数量为353辆。设计功能平时为停车场,战时为人防物资库。
1.3设计内容
该车库的防火设计主要包括四个部分：
（1）地下车库的结构防火设计；
（2）地下车库的消火栓系统设计；
（3）自动喷水灭火系统系统设计；
（4）地下车库配电室灭火设计。

2结构防火设计
2.1地下车库的火灾特点
地下车库是在地下通过开挖、修筑而成的建筑空间。由于只有内部空间，无外部空间，不能开设窗户，与建筑外部相连的通道少，且通道的宽度和高度受空间的限制，一般尺寸较小。由此决定了地下车库火灾时的不同特点。
（1）发烟量大 火场温度高
着火后烟气容易聚积地下建筑出入口少，密闭性高，通风条件差，一旦发生火灾，可燃物产生大量的烟雾，从起火部位以1m/s的速度向四处扩散，并呈现聚积不散的状态。地下车库由于无窗，发生火灾时不能像地面建筑那样有80%的烟可由破碎的窗户扩散到大气中去，而是聚集在建筑物中。因为通风不足，可燃物的燃烧不充分，产生各种有毒的分解物。
火场温度高，容易引起“轰燃”现象，泄爆能力差。由于地下车库的出口有限发生火灾时的热气和烟气都难以及时地排出，散热也将减慢，热量积累也较快，因此空气温度也会急速上升。相关研究正明：地下建筑内的火灾会较为容易出现“爆燃 现象。此外，由于燃烧不充分而产生的大量的一氧化碳、二氧化碳等气体的浓度增加迅速，温度也会迅速增加。
（2）疏散困难
由于地下建筑无窗，只能从安全出口疏散逃生；由于地下建筑全部采用人工照明，无法利用自然采光疏散；再加上烟气的扩散，严重阻碍了人员的疏散。人流的速度远小于烟气流动的速度。人水平疏散的速度，正常条件下为1.0～1.2m/s，烟水平流动的速度为0.5～1.5m/s；人上楼梯的速度最快为0.6m/s，而烟向上流动的速度为水平方向流速的3～5倍。烟气蔓延方向与人员疏散方向一致，烟气中的一氧化碳等有毒气体及高温烟气直接威胁人身的安全。
（3）扑救困难
地下建筑火灾扑救难度比较大，主要表现在四个方面。地上建筑失火时人们可以从不同角度观察火灾状况，从而可以选择多种灭火路线。但是地下见着火灾没有这种方便条件，消防人员无法直接观察到火灾的具体位置与情节，这对组织灭火造成很多困难。
1）进入火场困难，因为烟气的流动方向、人流的疏散方向与消防员进入火场的方向相反。2）火场上的浓烟和高温影响灭火，火场上缺氧和毒气，可使参与救援的人员窒息、中毒。同时地下建筑火灾物质燃烧时，要消耗大量的氧，着火房间中氧气的最低浓度可降至3%，没有保护装置的救援人员，进入这种环境，短时间即可致死。3）地下建筑内火场通信联络和火场侦查、火场照明都较地上困难。
2.2地下车库火灾危险源分析
地下车库内主要可燃物是以停放在库内的汽车作为风险评估对象,汽车火灾发生的原因在排除人为纵火后, 主要包括车内控制线路短路、排气管过热与可燃物品接触、 内燃机故障和车辆碰撞造成的火灾,为便于分析,本文只分析辨识汽车燃烧引起火灾这一结果.汽车由轮胎、燃油、座椅、仪表盘、控制线路等多种可燃物组成,汽车火灾过程集可燃固体类火灾和可燃液体类火灾于一身,兼有可燃液体储油箱(罐)受热膨胀爆燃的特点,其火灾发展迅速,汽车某一部分可燃物先起火燃烧,进而引燃汽车内其它可燃物,释放出大量的热和有毒烟气,火灾蔓延至附近其他车辆后,造成大面积的火场而难以控制, 汽车发生火灾最后是导致整个汽车起火燃烧的主要原因。
一般情况下, 地下停车库内可能的起火区域如下：
1）汽车存放单元:主要危险源为停放的汽车；
2）控制间:主要危险源为控制柜及线路,控制台等；
3）弱电机房:主要危险源为线路, 控制柜等；
4）风机房:主要危险源为电气线路等。
从上述可能起火区域中,控制间、弱电机房和风机房的消防措施如过设计不合理,防火灭火措施不能根据相应的国家规范进行实施,就会引起电气火灾,进而扩展蔓延到整个地下停车空间,造成重大的火灾事故。对于地下停车库,影响其内部火灾蔓延的两个主要因素为:水灭火系统的应急响应时间和带电设备的防灭火等级。因此,在做好地下停车空间内的灭火设计的同时,也要兼顾到控制间、弱电房、风机房等带电设备的灭火设计，只有这样才能更好的阻止火灾的蔓延，减小火灾造成的损失。
2.3地下车库防火要求
（1）为了防止火灾的发生与扩大首先应采取如下措施：
1）地下建筑用于经营商业或公共娱乐行业者，不宜设置在地下三层及三层以下，且不应经营和储存火灾危险性为甲、乙类储存物品属性的商品。
2）地下建筑可燃物存放量平均值超过30kg/m2火灾荷载的房间，应采用耐火极限不低于2h的墙和楼板与其他部位隔开。隔墙上的门应采用常闭的甲级防火门。
3）地下建筑的内装修材料应全部采用非燃烧材料。
4）地下建筑内严禁存放液化石油气钢瓶，并不得使用液化石油气或闪点小于60℃的液体做燃料。
5）严格把好防火设计关，从消防安全管理上采取切实有效的措施，是确保地下建筑安全的一项根本措施。
（2）防火、防烟分区为了防止火灾的扩大和蔓延，使火灾控制在一定的范围内，减少火灾造成的人员和财产损失，地下建筑必须严格划分防火及防烟分区。
1）地下建筑划分防火分区，应比地面建筑要求严些，并根据使用性质不同加以区别对待。对于商店、医院、餐厅等，每个防火分区的最大允许使用面积不许超过400m2；对于电影院、礼堂、体育馆、展览厅、舞厅、电子游艺场等，每个防火分区最大允许使用面积不许超过1000 m2。但商店医院、餐厅设有自动喷水灭火设备时防火分区面积可适当放宽，但不能超过一倍。
2）当地下建筑内设置火灾自动报警系统和自动喷水灭火系统，且建筑内部装修符合GB50222-95《建筑内部装修设计防火规范》的规定时，每个防火分区的最大允许建筑面积可增加到2000m2。当地下建筑总建筑面积大于2000m2时，应采用防火墙分隔，且防火墙上不应开设门窗洞口。
3）需设置排烟设施的地下建筑应划分防烟分区，每个防烟分区的建筑面积不应大于500m2，防烟分区不得跨越防火分区。
（3）安全疏散
1）安全出口的数量。除使用面积不超过50m2的地下建筑，且经常停留的人数不超过10人时，可设一个直通地上的安全出口外，每个防火分区的安全出口数量不应少于2个；当有2个或2个以上防火分区时，相邻防火分区之间的防火墙上的门可作为第二安全出口，但要求每个防火分区必须设置一个直通室外的安全出口。
2）安全疏散距离。房间内最远点至该房间门的距离不应大于15m；房间门至最近安全出口或防火墙上防火门的最大距离不应大于40m，位于袋形走道或尽端的房间时不应大于20m疏散宽度。地下建筑安全出口疏散总宽度应按容纳总人数乘以疏散宽度指标计算确定。当室内外高差小于10时，其疏散宽度指标为0.75m/100人；当室内外高差大于10m时，其疏散宽度指标为1.00m/100人；每个安全出口平均疏散人数不应大于250人。
3）疏散楼梯。地下建筑发生火灾时只能通过疏散楼梯垂直向上疏散。因此，建筑当地下或室内外高差大于10m时，应设置防烟楼梯间；当室内外高差小于10m时，应设置封闭楼梯间。疏散楼梯不宜采用螺旋楼梯和扇形踏步。
4）疏散指示灯及事故照明设备。为了避免发生火灾后，因切断电源而陷入一片黑暗，地下建筑内必须设有疏散指示灯及事故照明灯。各疏散指示灯的间距不宜大于15m，最低照度不应低于51lux。
（4）防、排烟
地下建筑发生火灾时，产生大量烟气和热量，如不能及时排除，就不能保证人员的安全撤离和消防人员扑救工作的进行，故需设置防、排烟设施，将烟气和热量及时排除。
（5）火灾自动报警系统
为了对地下建筑火灾能做到早期发现，早期报警，及时扑救，减少人员伤亡和财产损失，建筑面积大于500m2的地下建筑应设置火灾自动报警设施
（6）自动灭火装置
地下建筑发生火灾，主要依靠自动消防设施进行自救，目前地下建筑普遍装置有消火栓。建筑面积大于500m2的地下建筑应设自动喷水灭火系统
2.4地下车库防火分类
根据《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》（GB50067-97）中第3.0.1 的规定，对车库的防火分类如下表：
表2-1 车库的防火分类
Tab.2-1 Classify of fire protcetion for underground garage
名称
类别
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
数量
汽车库
＞300辆
151～300辆
51～150辆
≤50辆
根据设计资料，该地下车库共设353个停车位，属于第Ⅰ类汽车库。该地下车库总建筑面积为11083.3 m2，为大空间公共建筑，带有配电室，车辆集中，储存物品火灾危险性大，疏散困难，建筑空间大，火灾扑救困难。而且地下建筑相对地面建筑性对危险性大，故根据《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》规定，该地下汽车库的耐火等级应为一级。
2.5地下车库各建筑构件性能
根据《建筑设计防火规范》规定，本建筑的建筑构件的燃烧性能和耐火极限宜符合表2-2的规定
表2-2 建筑构件的燃烧性能和耐火极限
Table 2-2 Combustion performance and fire resistance of building elements
构件名称
燃烧性能和耐火极限
（一级耐火等级）
墙
防火墙
不燃烧体3.00
承重墙、楼梯间的墙、电梯井的墙、住宅单元之间的墙、住宅分户墙
不燃烧体2.00
非承重外墙、疏散走道两侧的隔墙
不燃烧体1.00
房间隔墙
不燃烧体0.75
柱
不燃烧体3.00
梁
不燃烧体2.00
楼板、疏散楼梯、屋顶承重构件
不燃烧体1.50
吊顶
不燃烧体0.25
同时满足Ⅰ、Ⅱ类地下汽车库内应设置耐火等级不低于二级的消防器材间汽车库贴邻其他建筑物时，必须采用防火墙隔开，车库与其他部分应采用耐火极限不低于3.00h的不燃烧体隔墙和2.00h的不燃烧体分隔。车库的汽车车道两侧应用防火墙与停车区分开，坡道的出入口应采用水幕、防火卷帘或设置甲级防火门等措施与停车区分开（设有自动灭火系统可不受此限制）。如果是半地下或者可以开窗的地下车库，其外墙窗口的上方应设置不燃烧体的防火挑檐，防火挑檐的宽度不应小于1m，耐火极限不应低于1.00h，上、下窗间墙高度不应小于1.2m。
2.6地下车库防火措施
针对地下车库具有的以上火灾特点，为防止地下车库发生火灾并造成重大的经济损失和人员伤亡应采取以下措施：
（6）加大防火常识和自救知识的宣传力度。对于地下建筑来说，宣传教育工作更加艰巨，因此应该加大防火自救的宣传力度，不仅使人们知道如何自防自救，同时也应该使其知道如何逃生。对于地下建筑，消防宣传的重点有以下几个方面：
1）逃生路线。应该在地下建筑的每个进出口设置明显的逃生路线图，使进入的每个人有一个明确的认识。
2） 逃生方式。在地下建筑中设置逃生方法的告示牌，告知每个人员如何逃生。同时，在有条件的情况下准备一些逃生的工具。
（7） 全员消防教育培训。包括员工的岗前培训，灭火设施功能及使用的培训，达到一旦火灾发生建筑业主应及时准确报警，组织疏散自救，使火灾损失减少到最低。“隐患险于明火，防范胜于救灾”。对于地下建筑更应该将火灾消灭于隐患萌芽状态。而只有通过行之有效的防火安全检查，才有可能及时发现火灾，防患于未然。
2.7防火分区的划分
当汽车库内设有自动灭火系统时，其防火分区的最大允许建筑面积可按上表规定增加一倍。
表2-3 汽车库防火分区最大允许建筑面积（m2）
Tab.2-3 The maximum permitted built area of fire-protection area（m2）
for underground garage
耐火等级
单层汽车库
多层汽车库

地下汽车库或高层汽车库
一 二级
3000
2500
2000

由表2-3可知，该地下车库的耐火等级为一级，地下车库面积为11022.5，车库内需要设计自动喷水灭火系统。配电室设独立的气体灭火系统。该车库可划分为4个防火分区,每两个防火分区之间用防火墙、特级防火卷帘和防火门分隔，其耐火极限均不小于3小时。其中第一防火分区的面积为2827，第二防火分区的面积为3896，第三防火分区的面积为3998，第四防火分区的面积约301.5，示意图如附图2所示。

3消火栓系统设计
3.1消火栓系统的分类
根据消火栓给水系统服务对象的不同分为：城市消火栓给水系统、建筑室外消火栓给水系统和建筑室内消火栓给水系统。
根据消火栓给水系统加压方式的不同分为：常高压消火栓给水系统、临时高压消火栓给水系统和低压消火栓给水系统。
根据生活、生产和消防是否合用又分为：生活、生产和消火栓合用系统，生活、生产和消火栓分开系统。
3.2室外消火栓系统概述
3.2.1室外消防给水系统的任务
室外消防给水系统的任务就是通过室外消火栓为消防车等消防设备提供消防用水，或通过进户管为室内消防给水设备提供消防用水。
室外消防给水系统应满足消防时各种消防用水设备对水量、水压、水质的基本要求。
3.2.2室外消防给水系统的组成
消防水源：担任消防给水的天然水源和人工水源。天然水源有地上和地下两种，人工水源指消防水池等。作为水源一定要保证在任何时候、任何情况下，都能提供足够的消防用水。
取水设施：取水设施的作用就是保证从水源地取到所需的水量。能否取到足够的水且符合水质要求的水，对保证消防给水系统的正常运行非常重。
净化水处理设施：（自来水处理工艺：加药絮凝——沉淀——过滤——消毒）
输配水设施：输水工程包括加压水泵和输水管网两部分，负责将水厂生产的水输送至用水各点。
消防用水设备：消防用水设备是指设置在室外消防及水管网上的室外消火栓或消防水鹤，直接提供货场消防用水。
3.2.3室外消火栓的类型选择
室外消火栓可按设置条件和供水压力不同分类，首先必须针对设计对象的特点选择合适的室外消火栓类型。
（1）按设置条件，室外消火栓分为地上式和地下式消火栓。
1）地上式消火栓
地上式消火栓大部分露出地面，具有目标明显、易于寻找、出水操作方便等特点，适用于气温较高地区。但地上消火栓容易冻结、易损坏，在有些场合妨碍交通，容易影响市容。在我国南方地区宜采用地上消火栓。地上消火栓是由本体、进水弯管、阀塞、出水口和排水口组成。目前地上消火栓有两种型号，一种是SS100，另一种是SS150。主要性能参数见表3-1。
表3-1 地上消火栓主要性能参数
Tab.3-1 The main performance parameters of ground hydrant
型号
公称直径（mm）
进水口径（mm）
出水口径（mm）
公称压力
（Pa）
外形尺寸
长×宽×高（mm）
质量
（kg）
SS100
100
100
100/65×2
16×105
400×340×1515
135～140
SS150
150
150
150/65×2
16×105
335×450×1590
191
2）地下式消火栓
地下消火栓设置在消火栓井内，具有不易冻结、不易损坏、便利交通等优点，适应于北方寒冷地区使用。但地下消火栓操作不便，特别是在下雨天、下雪天和夜间，因此，要求在地下消火栓旁设置明显标志。地下式消火栓是由弯头、排水口、阀塞、丝杆、丝杆螺母、出水口等组成。目前地下消火栓有三种型号，分别为SX65、SX100和SX65-10。
（2）按压力分，室外消火栓分为低压消火栓和高压消火栓。
室外高压消防给水系统：指无论有无火警，管网内经常保持足够的水压和消防用水量，火场上不需使用消防车加压，直接从消火栓接出水带、水枪来灭火。
室外临时高压消防给水系统：指系统中管网内平时水压不高，发生火灾时，临时启动泵站内的高压消防水泵，使管网内的供水压力达到高压消防给水管网的供水压力。特点：管网内平时水压不高，发生火灾时，临时启动泵站内的高压消防水泵，使管网内压力达到高压消防给水管网的供水压力的要求。
室外低压消防给水系统：指系统管网内平时水压较低，一般只负担提供消防用水量，火场上水枪所需压力，有消防车或其他移动是消防水泵加压产生。特点：管网内平时水压较低，一般只负担提供消防用水量，水枪所需的压力由消防车或移动式消防泵产生。其技术要求见表3-2。

表3-2 室外消火栓技术要求
Tab.3-2 Technical requirements of outdoor hydrant
序号
名称
流量（L/s）
水枪支数
保护半径（m）
布置间距（m）
安装要求
1
低压消火栓
10–15
2支
150
<120
给排水标图
有关图纸
2
高压消火栓
5–6.5
1支
100
<60
--

设置室外消火栓的主要目的就是为了在火灾时接消防车取水进行灭火，所以室外消火栓将采用低压消火栓系统。本设计中选用地上式低压消火栓。
3.2.4 室外消火栓保护半径与最大布置间距的设计
室外消火栓的保护半径。室外低压消火栓给水的保护半径一般按消防车串联9条水带考虑，火场上水枪手留有10m的机动水带，如果水带沿地面铺设系数按0.9计算，那么消防车供水距离为：
（9×20－10）×0.9=153m
所以，取室外低压消火栓保护半径为150m。
室外消火栓的最大布置间距。室外消火栓间距布置的原则，是保证城镇区域任何部位都在两个消火栓的保护半径之间。根据城镇道路建设情况，市政消火栓最大布置间距
（3-1）
式中： R----是消火栓最大保护半径；
L----是街道中心线之间的距离，按城市规划要求约为160m。

经计算得：室外低压消火栓间距X=127m。考虑火场供水需要，室外低压消火栓最大布置间距不应大于120m。
3.2.5室外消火栓的数量
室外消火栓的数量按下式计算：
（3-2）
式中： ——室外消火栓数量（个）；
——室外消火栓用水量（L/s）；
——每个室外消火栓的设计流量（L/s）。
根据《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》（GB 50067—97）第7.1.5条规定：“车库应设室外消火栓给水系统，其室外消防用水量应按消防用水量最大的一座汽车库、修车库、停车场计算，并不应小于下列规定：Ⅰ、Ⅱ类车库20L/s；Ⅲ类车库15L/s；Ⅳ类车库10L/s。”
该地下车库为Ⅰ类车库，所以选取室外消防用水量为=30L/s。根据表3-2，低压消火栓每个消火栓的用水量为=(10~15)L/s。故：
=（个）
所以，据计算结果要设置3个室外低压地上式消火栓。
3.2.6室外消火栓的布置
根据《建筑设计防火规范》（GB 50016-2006）第8.28条规定，设计中的室外消火栓的布置需符合下列要求：
（1）室外消火栓应沿道路设置，道路宽度超过60m时，宜在道路两边设置消火栓，并宜靠近十字路口；
（2）消火栓距路边不应超过2m，距房屋外墙不宜小于5m；
（3）室外消火栓的间距不应超过120m；
（4）室外消火栓的保护半径不应超过150m；
（5）室外地上式消火栓应有一个直径为150mm或100mm和两个直径为65mm的栓口。
结合本地下车库的实际情况，把三个室外消火栓分散布置在地下车库周围。
3.3室内消火栓系统设计
3.3.1室内消火栓给水系统的主要设施
室内消火栓给水系统由水枪、水带、消火栓、消防水喉、消防管道、消防水池、水箱、增压设备、和水源等组成。当室外给水管网的水压不能满足室内消防要求时，应当设置消防水泵和水箱。
3.3.1.1室内消火栓箱
消火栓设备是由消火栓、水带、水枪和有玻璃门的消火栓箱(示意图如图3-1)组成。设置消防水泵的系统，其消火栓箱应设启动水泵的按钮。

水枪一般采用直流式，喷嘴口径有13、16、19mm。喷嘴口径13mm水枪配50mm水带，16mm水枪可配50mm或65mm水带，19mm水枪配65mm水带。高层建筑室内消火栓给水系统，水枪喷口直径不应小于19mm。
水带有麻织、化纤之分，口径一般为直径50mm和65mm。水带长度有15、20、25或30m四种。长度确定根据水利计算后选定。根据规范地下车库水带长度应选择25m。
室内消火栓有单出口和双出口之分，均为内扣式接口的球形阀式龙头。单出口消火栓直径有50mm和65mm两种，双出口消火栓直径为65mm。每支水枪最小流量≤2.5L/s时可选用直径50mm消火栓，最小流量≤5L/s时，宜选用65mm消火栓。地下车库内消火栓口径应选65mm。
本系统采用衬胶水带，水枪喷嘴直径19mm，直径65mm单口消火栓。
3.3.1.2水泵接合器
水泵接合器一端由室内消火栓给水管网底层引至室外，另一端进口可供消防车或移动水泵加压向室内管网供水。当室内消防泵发生故障或室内消防用水量不足时，消防车从室外消火栓消防水池或天然水池取水，通过水泵接合器将水送至室内管网，供室内火场灭火。这种设备适用于消火栓系统和自动喷水灭火系统。水泵接合器有地上式、地下式和墙壁式3种。其接口为双接口，每个接口直径为65mm及80mm两种，它与室内管网的连接管直径不应小于100mm，并应设有阀门、止回阀和安全阀。
室内消火栓给水系统和自动喷水灭火系统应设水泵接合器，并应符合下列规定：
①水泵接合器的数量应按室内消防用水量经计算确定。每个水泵接合器的流量应按10～15L/s计算。
②消防给水为竖向分区供水时，在消防车供水压力范围内的分区，应分别设置水泵接合器。
③水泵接合器应设在室外便于消防车使用的地点，距室外消火栓或消防水池的距离宜为15～40m。
④水泵接合器宜采用地上式；当采用地下式水泵接合器时，应有明显标志。
本系统使用两个水泵接合器，详细布置见图3-2。

图3-2 水泵接合器布置简图
3.3.1.3消防管道
（1）当室内消火栓给水系统的工作压力≤1.0MPa时（《全国民用建筑工程设计技术措施-给水排水》中规定为系统工作压力≤1.2MPa），如多层建筑、高层建筑中的分区管网静压< 0.80MPa，可采用普通焊接钢管、内外热镀锌普通焊接钢管。
（2）当室内消火栓给水系统的工作压力在1.0～1.6MPa范围内时，如系统压力较高的高层建筑泵房出水管，系统下部工作压力较高部位的管道以及主干管等，可采用加厚焊接钢管、热镀锌加厚焊接钢管和无缝钢管。
（3）当室内消火栓给水系统的工作压力＜2.0MPa时，可采用普通和热镀锌无缝钢管。其最小壁厚应符合下列要求：当采用焊接、法兰连接或卡箍连接时：管径≤DN125，最小管壁序列号为SCH20钢管；管径为DN150，最小管壁厚为3.4mm；管径为DN200、DN250时，最小管壁厚为4.78mm；当采用螺纹连接时：管径< DN100，最小管壁序列号为SCH40（＞5.5mm ）钢管；管径≥DN100，最小管壁序列号为SCH30（螺纹连接要求管壁较厚，保证强度和耐压）。
建筑物内消防管道是否与其他给水系统合并或独立设置，应根据建筑物的性质和使用要求，经技术、经济比较后确定。此地下车库，为保证防火等级，采用独立的消防管道布置，独立的市政给水，管道采用内外热镀锌普通焊接钢管。
3.3.2 室内消火栓设计原则
《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》相关规定汽车库、修车库应设室内消火栓给水系统，其消防用水量不应小于下列要求：
（1）Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类汽车库及Ⅰ、Ⅱ类修车库的用水量不应小于10L/s，且应保证相邻两个消火栓的水枪充实水柱同时达到室内任何部位。
（2）Ⅳ类汽车库及Ⅲ、Ⅳ类修车库的用水量不应小于5L/s，且应保证一个消火栓的水枪充实水柱到达室内任何部位。
（3）室内消火栓水枪的