1、7、二氧化碳灭火系统设计规范（GB50193-93）；8、低倍数泡沫灭火系统设计规范（GB50151-92）；9、高倍数、中倍数泡沫灭火系统设计规范（GB50196-93）；10、火灾自动报警系统设计规范（GB50116-98）。第34页 共34页目 录第一章 概 述11.1 设计依据11.1.1 技术规范11.1.2法律规范11.2 工程概况1第二章 设计方案32.1 给水系统32.2消防系统32.3管道及设备安装要求4第三章 消火栓系统设计53.1 室外消火栓系统设计53.1.1 室外消火栓的类型53.1.2 室外消火栓的布置53.2 室内消火栓系统设计73.2.1 系统组成及主要设施73
2、.3 设计计算9第四章 自动喷水灭火系统164.1 设计依据164.2 湿式自动喷水灭火系统的组成及工作原理164.3 系统供水184.4 系统水力计算194.4.1 设计技术参数194.4.2 喷头的布置204.4.3 管径的选择204.5 自动喷水灭火系统管网水力设计计算过程214.5.1 确定设计作用面积214 .6管段水力计算244.6.1管径的估算244.6.2对管道水流速度的校核254.6.3管道水头损失计算254.6.4系统入口处所需压力274.6.5 湿式自动喷水灭火系统计算274.6.6 沿程计算原理介绍284.7自动喷水灭火系统及其有关计算294.7.1设计基本数据294.
3、7.2 喷头的布置304.7.3 消防水泵和消防水池的计算和选择31后 记33 第一章 概 述完成建筑消防给水系统设计，主要参照以下法律法规，设计时本着基于规范高于规范的原则，根据建筑物的特殊情况选择合理、经济的设计方案的。1.1 设计依据1.1.1 技术规范（1）GB50045-95（2005年版），高层民用建筑设计防火规范（2）GB50038-94（2003年版），人民防空地下室设计规范（3）GBJ-87（2001年版），建筑设计防火规范（4）GB50084-2001，自动喷水灭火系统设计规范（2005年版）1.1.2法律规范中华人民共和国消防法，1998年9月1日起施行。1.2 工程概况
4、XX工程为某校教学楼，平面图形状为条形，长为60.4 m，宽为16.8 m，共十一个教室，每层的建筑面积大于1000 mm2。建筑高度为18.6 m，层数为6，层高为3.1m，该建筑线条明凇，造型大方，符合当代建筑要求。该工程为独立及条形基础，结构为砖混结构，设计使用年限为70年，耐火等级为二级。 表1-2 建筑分类名称一类二类居住建筑高级住宅十九层及十九层以上地普通住宅十层至十八层地普通住宅公共建筑1.医院2.高级旅馆3.建筑高度超过50m或每层建筑面积超过1000m2的商业楼、展览楼、综合楼、电信楼、财贸金融楼4.建筑高度超过50m或每层建筑面积超过1500m2的商住楼5.中央级和省级（含
5、计划单列市）广播电视楼6.网局级和省级（含计划单列市）电力调度楼7.省级（含计划单列市）邮政楼、防灾指挥调度楼8.藏书超过100万册的图书馆、书库9.重要的办公楼、科研楼、档案楼10.建筑高度超过50m的教学楼和普通的旅馆、办公楼、科研楼、档案楼等1.一类建筑以外商业楼、展览楼、电信楼、财贸金融楼、商住楼、图书馆、书库2.省级以下的邮政楼、防灾指挥调度楼、广播电视楼、电力调度楼3.建筑高度不超过50m的教学楼和普通的旅馆、办公楼、科研楼、档案楼等高规3.0.4规定，一类高层建筑的耐火等级应为一级，二类高层建筑的耐火等级不应低于二级。群房的耐火等级不应低于二级。高层建筑地下室的耐火等级应为一级。
6、参照表1-2的相关规定，本设计建筑属于公共建筑中的一类建筑，其耐火等级应达到一级耐火等级标准2。第二章 设计方案2.1 给水系统室内给水系统由市政管网供水，采用市政直接供水和水泵两种供水方式相结合。为了避免直接从供水管网抽水。由生活给水泵从调节水池抽水至屋顶水箱，屋顶设置10吨不锈钢板水箱，供水采用上行下给的给水方式。 （1） 水源本工程由市政管网供水，接入管为DN150，市政供水压力0.2MPa。（2） 供水方式采用调节水池生活水泵屋顶水箱供水方式。建筑内部采用上行下给的给水方式。为避免从管网直接抽水，在一层设置调节水池，选用40t不锈钢水箱。屋顶水箱选用10t不锈钢水箱。水箱进水管设置两个
7、浮球阀门，一备一用，根据水箱内水位变化控制水泵的启闭。同时水箱需设置溢流管，高度为高于最高水位20到30mm，排至屋面。（3） 生活泵选取65MS7-11型离心泵两台，一用一备。从调节水池抽水送至屋顶生活水箱及屋顶消防水箱。2.2消防系统分别设计室内消火栓系统和自动喷水灭火系统。（1） 消防水源某市政管网满足任何时刻都能供足够的水，管网为网状，可不设消防水池。消防泵直接从市政管网抽水。消防水分两路进水，进水管管径为DN150。在屋顶设置18t的不锈钢消防水箱，提供十分钟的消防水量。（2） 消防水量 室内消火栓流量为40L/S，室外消火栓流量为30L/S，自动喷水灭火系统流量为30L/S。（3）
8、 室内消火栓消防系统采用临时高压消防给水系统，火灾时启动消防水泵，使满足消防水压。室内消火栓系统采用并联给水，消火栓口距地面高度为1.1m。室内消火栓选用SN65型、水枪为QZ19、胶水带DN65长25m。 （4） 自动喷水灭火系统本建筑属于轻危险级，整个教学楼设置自动喷水灭火系统。重要设备用房等不宜用水消防的部位设置二氧化碳或干粉灭火器。楼梯部位配置适量灭火器。2.3管道及设备安装要求（1） 给水管道及设备安装要求 室内给水管道平面布置详见相应水施图； 给水管材采用食品级UPVC管； 各层给水管道采用暗装敷设，横向管道在室内装修前敷设在吊顶中，支管以2%的坡度坡向泄水装置； 管道穿越墙壁时，
9、需预留孔洞，管道穿越楼板时应预埋金属套管；水泵基础应高出地面0.25m，水泵采用自动启动。（2） 消防管道及设备安装要求消火栓的安装管道均采用热浸镀锌钢管，连接采用光沟槽式机械接头；消火栓立管采用DN100mm,消火栓口径采用DN65mm,水枪喷嘴口径为19mm，采用衬胶水龙带，直径65mm，长度25m；自动喷水灭火系统的安装 管道均采用热浸镀锌钢管； 设置的吊架和支架的位置以不妨碍喷头喷水为原则，吊架距离喷头的距离应大于0.3m； 装置喷头的场所，应注意防止腐蚀气体的侵蚀，不得受外力碰击，定期清除灰尘。临时高压消防给水系统，为确保消防初期灭火用水，均需设高位水箱，水箱的高度应该满足最不利喷头
10、处工作压力不低于0.05MPa和建筑高度不超过100m、最不利点消火栓静水压不低于0.07MPa或建筑高度超过100m、最不利消火栓静水压不低于0.15MPa。第三章 消火栓系统设计3.1 室外消火栓系统设计在低压消防给水系统中，室外消火栓是供消防车取水进行灭火的供水设备；在高压和临时高压消防给水系统中，室外消火栓是直接接出水带、水枪进行灭火的设备。3.1.1 室外消火栓的类型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
11、。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。3.1.2 室外消火栓的布置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。1室外消火栓的数量根据高规第7.2.2条，高层建筑室内、外消火栓的用水量不应小于表3-1的规定。3-1 消火栓给水系统的用水量高 层 建 筑 类 别高度（m）消火栓用水量（L/s）每根竖管最小流量（L/s）每支枪最小流量室外室内普通住宅501510550201.高级住宅2.建筑高度超过50m或每层建筑面积超过1000m
12、2的商业楼、展览楼、综合楼、财贸金融楼、电信楼3.建筑高度超过50m或每层建筑面积超过1500m2的商住楼4.中央和省级广播电视楼5.网局级和省级电力调度楼6.省级邮政楼、防灾指挥调度楼7.藏书超过100万册的图书馆、书库8.重要的办公楼、科研楼、档案楼9.建筑高度超过50m的教学楼和普通的旅馆、办公楼、科研楼、档案楼等3040该设计建筑每层建筑面积超过1000m2办公楼，所以本建筑的室外消火栓的用水量为30L/s。根据高规第7.3.6条的规定：室外消火栓的数量应按本规范第7.2.2条规定的室外消火栓用水量经计算确定，每个消火栓的用水量应为1015L/s，根据下面的公式可计算出室外消火栓的数量
13、。（1015）式中：建筑室外消火栓数量，个；建筑室外消火栓用水量，见表3-2规定的用水量，L/s；每个室外消火栓的计算流量，L/s。重要建筑室外消火栓用水量L/s，故（1015）（1015）个根据计算结果将设置3个室外低压地上式消火栓。3.2 室内消火栓系统设计3.2.1 系统组成及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。室内消火栓给水系统的主要设施：（1）室内消火栓设备消火栓设备是由消火栓、水带、水枪和有玻璃门的消火栓箱组成。设置消防水泵的系统，其消火栓箱应
14、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，9mm水枪配65mm水带。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。重要建筑水带长度不应大于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。该建筑室内消火栓口径应选65mm。（）水泵
15、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。（4）消防管道建筑物内消防管道是否与其他给水系统合并或独立设置，该根据建筑物的性质和使用要求经技术、经济比较后确定。（5）消防水池消防水池用于无室外
16、消防水源情况下，贮存火灾持续时间内的室内消防用水量。消防水池可设于室外地下或地面上，也可设在室内地下室，或与室内游泳池、水景水池兼用。消防水池应设有水位控制阀的进水管和溢水管、通气管、泄水管、出水管及水位指示器等附属装置。根据各种用水系统的供水水质要求是否一致。可将消防水池与生活或生产贮水池合用，也可单独设置。（6）消防水箱消防水箱对扑救初期火灾起着很重要的作用，水箱应设置在建筑物一定的高度位置，采用重力流向管网供水，经常保持消防给水管网中有一定的压力。重要建筑和高度超过50m的高层建筑，宜设置两个水箱（并联），以备检修或清时仍能保证火灾初期消防用水。当室内消防用水量超过25L/s，经计算水箱
17、的消防贮水量超过18m3时，仍可采用18m3。高层建筑的消防水箱的消防贮水量，一类建筑（除住宅）不应小于18m3，二类建筑（除住宅）和一类建筑的住宅不应小于12m3，二类建筑的住宅不应小于6m3。消防水箱设置在低层合多层建筑的最高部位；建筑高度不超过100nn的高层建筑，水箱高度保证建筑物最不利消火栓静水压力不小于0.07MPa。（7）消防水泵在临时高压给水系统中，灭火时消防水泵保证建筑消防给水系统内所需水压和水量。消防水泵宜与其他用途的水泵一起布置在同一个水泵房内，水泵房一般设置在建筑物的底层。水泵房应有直通安全出口或直通室外的通道，与消防控制室应有直接的通讯设备。设有两台或多台消防泵的泵站
18、，应有两条以上的消防泵出水管与室内管网连接。3.3 设计计算1消火栓的布置间距（1）消火栓保护半径：=250.9+3 = 25.5m 式中 水带展开时的弯曲折减系数，一般取0.80.9；水带长度；水枪充实水柱倾斜45时的水平投影长度，对一般建筑（层高33.5m）由于净高的限制，一般按=3m计算；对于层高大于3.5m的建筑，；（：水枪充实水柱长度，m）。（2）消火栓布置间距：=2（25.52-232）1/2=22 m式中 消火栓间距，m；消火栓最大保护半径，m；消火栓最大保护宽度，m因为建筑总长为60.4 m，所以每层需要3个消防栓2消火栓口所需水压由下式计算：=+=16.9+2.91=19.8
19、1 mH2O式中 消火栓口压力，mH2O；水枪喷嘴造成某充实水柱所需要的水压，mH2O；水流通过水龙带的损失，mH2O。（1）消火栓水枪喷口所需水压=81.19/（181.190.0097）=10.5 mH2O式中 与水枪喷口直径有关的系数，按实验得：，其值列入表3-2；充实水柱高度，mH2O；实验系数，其值列入表3-3。表3-2 系数值1316190.01650.01240.0097表3-3 系数值/mH2O68121.191.201.211.24（2）消火栓水龙带水头损失根据建筑消火栓给水系统要求（见表3-3）：该建筑的室内消火栓的消防水量不得小于30L/s，需3股射流，每股射流流量不小于
20、10L/s，水枪射出的充实水柱长度Sk（）10m，采用直径D=65mm、L=25m麻织水带。为满足设计要求由表3-7可得应选喷口直径为19mm水枪，充实水柱的长度为8m，水枪喷口直径=10.5m，喷口射流量=4L/s，采用直径65mm的麻织水带，查表3-8得0.00430，取5.2L/s水带水头损失按下式计算：=0.004302542mH2O=1.72mH2O式中 水带沿程水头损失，mH2O；水带长度，m；水带阻力系数，见表3-4。表3-4 水带阻力系数值水带材质水 带 直 径/mm麻织衬胶65800.015010.006770.004300.001720.001500.00075（3）水枪喷
21、口射流量水枪喷口射出的流量与喷口压力之间的关系，可用下式计算：=（1.55710.5）1/24 L/s式中 水枪喷口的射流量，L/s；水枪喷口造成某充实水柱所需要的压力，mH2O；水枪喷口直径，mm；流量系数，采用；水流特性系数，与水枪喷口直径有关，见表3-5。表3-5 特性系数水枪喷口直径/mm220.3460.7931.5572.836为简化计算，可查得mm时，不同充实水柱长度、水枪喷口处的压力及实际流量，从而方便计算。表3-6 技术数据充实水柱长度/m水 枪 喷 口 直 径/ mH2O/（Ls-1）148.111.214.919.123.929.51.72.02.32.62.93.27.
22、810.714.117.721.826.52.53.33.84.24.67.710.413.616.920.624.73.54.14.55.25.76.23给水管网管径和水头损失计算（1）管径的确定根据给水管道中设计流量，按下列公式计算可确定管径： 式中 管道设计流量，m3/s；管道的管径，m；管道中的流速，m/s。通过计算管段的流量，再确定流速可求得管径。消火栓给水管道中的流速宜采用1.41.8m/s，不宜大于2.5m/s。取v=1.8L/s，由公式确定消防立管的管径，=105mm，根据消防竖管管径规格要求选择直径为100mm的竖管，则实际流速为1.27m/s。（2）沿程水头损失表3-7 局
23、部阻力系数部件名称阀门突阔管段突缩管段R/d=1的90弯管R/d=0.5的90弯管三通阻力系数（A2/A1-1）2（1-A2/A1）0.50.2461.00.9消火栓给水系统水力计算草图如图3-1所示，按枝状管路计算。图3-1 水泵供水消火栓水力计算草图H 式中 管段的沿程水头损失，mH2O；计算管段长度，m；管道单位长度水头损失，mH2O/m，对给水钢管按下列公式计算：当1.2时：当1.2时：管道内的平均流速，m/s；管道计算内径，m。管段1-2：L=1m，=5.2L/s，N=70mm，m/s，mH2O（3）局部水头损失mH2O 式中 管段局部水头损失总和，mH2O；管段局部阻力系数之和，按
24、各种管件及附件构造情况有不同的数值；B沿水流方向局部零件下游的流速，m/s；重力加速度，m/s2。2水箱设置高度如果由高位水箱重力流保证建筑物最不利消火栓灭火所需要的充实水柱长度，则高位水箱高度按下式计算：=16.9+2.91+0.1=19.91 mH2O式中 水箱与最不利点消火栓之间的几何高差，mH2O；水箱至最不利点消火栓之间管网的水头损失，mH2O；水枪喷嘴造成设计所需要的充实水柱长度时所需水压，mH2O，查表3-7；消防水龙带的水头损失，mH2O。水箱的体积V=30L/s600s=18000L=18m3高规规定当室内消防用水量超过25L/s，经计算水箱的消防贮水量超过18m3时，仍可采用18m3。3消防水泵的扬程的计算消防水泵的扬程可按下式计算：=37.31+16.6=53.91 mH2O消防水泵扬程：=6264.69mH2O根据5.24=20.8L/s，=6264.69mH2O选择消火栓泵2台（1用1备），型号：65MS7-11型离心泵两台，其参数为：流量Q=30L/s，扬程=70m。电机功率为90kW。式中 消防水泵
