談某工程消火栓消防給水系統計算

1前言

高層建筑由于層數多，建筑高度高，因此，在火災蔓延和撲救等方面，危險性大，而建筑室內消火栓給水系統是把室外給水系統提供的水量經加壓輸送到用于撲滅建筑火災而設置的固定滅火設備，是建筑物最基本的滅火設施。談某工程消火栓消防給水系統計算文 /朱志平

建筑室內消火栓給水系統一般由水槍、水帶、消防栓、消防卷盤、消防管道、消防水池、消防水箱、水泵結合器、增壓水泵及遠距離啟動消防水泵的設備組成。

工程概況:某棟商住與寫字間組成的綜合大樓，總建筑面積為2365m²，建筑總高度為58.00m，地上15層，地下1層。淺談該工程消火栓消防給水系統計算，供參考。

2設計用水水量及標準

高層建筑消防用水量與建筑高度、燃燒面積、空間大小、蔓延速度、可燃物質、人員情況、經濟損失等密切相關。

高層建筑室內消防栓用水量根據同時使用水槍數量和充實水柱長度計算確定。根據本建筑的性質，按規范規定本建筑按二類高層建筑消防給水要求設計。消火栓系統最小供水量為:室外20L/S;室內30L/S?；馂难永m時間2h，設計充實水柱取0. 12MPa。

3室內消火檢系統

室內最底層消火栓所承受的靜水壓力小于0.80MPa，室內消火栓系統同壓制不分區給水系統。室內高位水箱消防用水量按18m³設計，地下室設有水泵房與地下儲水池。

消火栓的給水方式有如下兩種：

(1)l0min前，屋頂水箱一氣壓缸一消防立管一消火栓。

(2)l0min～2h，地下儲水池一消防泵一消防立管一消火栓。

4消火栓

消火栓設備由水槍、水帶和消火栓組成，安裝于箱里。

消火栓選用65mm口徑消火栓、19mm噴嘴水槍、直徑65mm長度20m麻質水龍帶。消火栓箱內均設有遠距離啟動消火栓的按鈕，以便在使用消火栓滅火的同時，啟動消防泵。

5消火檢布置

5.1布置原則

(1)高層建筑和裙房各層均應設置消火栓。

(2)設置消火栓在明顯易于取用的地方，一般設在走廊，樓梯附近和出入口處。

(3)消火栓口離地面高為1.lm，栓口出水方向宜向下。

5.2布置間距

(1)水龍帶有效長度Ld=0. 8×20=16m

(2)水槍充實水柱在水平面上的投影長度Ls=12×sin45°=8.52m

(3)消火栓保護半徑

Rf=Ld+Ls=20×0.8+0.71×12=24.52m

(4)消火栓**保護寬度bf=8.0m

(5)消火栓布置間距**布置間距23m。

6最不利點處水槍的實際噴水流量與消火檢檢口所需壓力

(1)根據《高層民用建筑設計防火規范》，此建筑發生火災時需要6支水槍同時工作，且每根豎管需要3支水槍同時工作，最不利層消火栓水槍造成12m充實水柱所需的壓力為。

(2)水槍噴嘴射流量為5.2L/s

(3)水龍帶沿程水頭損失

h_d=A_ZL_dq²_xh=0.000043×20×5.2²=0. 023MPa

(4)最不利層消火栓出口所需壓力

H_xh=H_d+H_q=0.172+0.023=0.195MPa

7消防給水管道水力計算

水力計算的重要任務是根據規范規定的消防用水及要求使用的水槍數量與水壓確定管網管徑、系統所需水壓、水池、水箱容積、水泵型號、減壓設備等。

根據規范，該建筑發生火災時需6支水槍同時工作，最不利消防立管水槍數為3支，相鄰消防立管水槍數為3支。從理論上講，17,16,15層消火栓處壓力不同，如16層消火栓處壓力為:(17層消火栓處壓力H_xh)+(層高3.20m)千(17～16)層消防豎管的水頭損失，計算出16層消火栓水槍射流量比5.2L/s大。另外，每根消防立管消防射流量不可能相同，但變化不大，可忽略這些增大因數，6支水槍射流量都按5.2L/s取值，則最不利消防立管與相鄰消防立管實際流量為15.6L/s，消火栓系統總流量為31.2L/s。

立管考慮3股水柱作用，采用DN100鋼管，考慮該建筑發生火災時消火栓環狀給水管能保證同時考慮6股水柱作用，采用DN150鋼管。供水系統按枝狀管網計算，最不利計算管路，計算結果見下表。

消火栓給水系統配水管水力計算

μ/(m/s)

注:局部水頭損失按沿程水損失io%計為6. 72kPa>總水頭損失為73.92kPae

8消防水泵計算

(1)最不利點處消火栓到消防水池最低水位高層差

53.40+1.00+4.60=59.00=590kPa

(2)消防水泵到最不利消火栓處的總水頭損失為73.92kPa a

(3)消防水泵所需揚程

H_b=h_g+h_z+H_zh=73.92+590+195=858.92kPa

選擇消栓泵為DA1-125-5離心泵兩臺，一用一備。其設計參數:流量Q=25～35L/s，揚程Hp=750～1160kPa，n=73%～-5%，轉速=n=2950r/min，電機功率N=55Kw。

9水泵接合器

按《高層民用建筑設計防火規范》規定:每個水泵接合器的流量應按10～15L/s計算，本建筑室內消防水泵的設計水量為31.2L/s，故設置三個水泵接合器，型號為SQB150。

10消火栓減壓

當消防泵工作時，經計算第6層消火栓口出水的壓力為0.518MPa，超過0.50MPa，因此，-1～6層的消火栓應設置減壓孔板減壓，或采用減壓消火栓，從而保證消火栓正常使用(計算略)。

11校核水箱安裝高度

水箱最低消防水位標高62.40m，最不利水火栓幾何高度H_Z=54.50m，水箱出水口至最不利消火栓(7～8～0)沿程水頭損失為:

0.427×14.5+0.637×13.02=14.49kPa總水頭損失為

∑h=1.1 ∑h_y=1.1×14.49=15.94kPa=1.63m

水箱滿足最不利點最不利消火栓用水要求的最低水位為

H_l=H_Z+1.1∑h_y+H_xh54.50+1.73+19.5+75.73m

水箱安裝高度不能滿足最不利消火栓所需壓力，可考慮設置氣壓罐或穩壓泵增壓(計算略)。

12結束語

(1)高層建筑消防給水受建筑高度影響。

(2)高層建筑消防應立足于室內自救。

(3)滅火劑以水為主，其他滅火劑為輔。

(4)嚴格執行國家和地區的現行標準、法規和條例。談某工程消火栓消防給水系統計算作者/朱志平