《消防工程学》设计说明书剖析
第1章 概述
1.1 设计任务
《消防工程学》课程设计应达到的目的:熟悉原始资料，阅读有关
规范
编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载
、规定、参考书籍及资料。主要完成设计的方案及
工艺
钢结构制作工艺流程车尿素生产工艺流程自动玻璃钢生产工艺2工艺纪律检查制度q345焊接工艺规程
计算部分。如建筑内部的消防方案选择;布置定线，设备选型;水力计算等;对方案及工艺计算的调整校核确定，绘图。
《消防工程学》课程设计任务的内容和要求包括:原始数据、技术要求、工作要求等。
通过本次设计可以使我们综合运用和深化所学的理论知识，并且较系统地、完整地将所学的专业知识应用于实际、培养我们独立分析与解决实际问
题
快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题
的能力。使其受到工程师的基本训练。它还能使我们初步掌握专业工程设计的内容、基本要求、计算方法、设计步骤、绘图能力与某些技巧，为毕业设计工作奠定必要的基础。
1.2 原始资料
某食品厂位于吉林省长春市双阳区。该厂房主要用于加工和生产食品。厂房为五层建筑，地下室为消防泵房，位于厂房的西北;五层为水箱间，位于厂房的东北。层高4.2米，室内外高差为0.45米。厂房长为45米，宽为27米，总高度为21米，占
23地面积为1215m，体积为21710 m，属低层建筑物。该厂房的建筑结构为钢筋混凝土结构。长春市的冻土层深度为1.7米。
图纸资料有:
1、建筑首层平面图1:100(比例同建筑图以下同)。
2、建筑
标准
excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载
层平面图，1:100。
3、建筑非标准层平面图1:100。
4、地下室平面图(地下有消防给水之层)。
5、设备层平面图，1:100。
6、顶层平面图。1:100。
7、裙房平面图。1:100。
1
第2章 消火栓系统
2.1 消防给水方案
消防给水系统根据压力和水量等情况，可分为:高压给水系统、临时高压给水系统、低压给水系统。
1.高压给水系统，系指管道内经常保持足够的压力和水量，灭火时不需要使用消防车或其他移动水泵加压，直接由消火栓接出水枪进行灭火。
为了保证消防人员的安全和有效地扑灭火灾，高压水系统必须当生产、生活和消防用水量达到最大流量时，布置在保护范围内任何建筑物最高处的水枪或管道内最不利点消火栓的压力，仍能保证水枪的充实水柱长度不得小于10M。
2.临时高压给水系统，系指管网内平时的水压不高，在水泵房(站)内设有高压消防水泵，当接到火警时，高压消防水泵立即启动，使管网内的压力达到高压给水管网的压力要求。
在城镇、居住区、工业企业等单位的室外消防给水管道，如无较高地势可以利用
法，一是采用区域(即数时，一般应采用临时高压消防给水管道。根据一些地方的做
幢或十几幢建筑物合用消防水泵房)临时高压给水系统。二是采用独立的(即每幢建筑物设有水泵房)临时高压给水系统。不论采用前者或后者的临时高压给水系统，都要保证数座建筑的室内外消火栓给水(或室内其它灭火给水设备)或一座建筑物的室内消火栓、自动喷水系统最不利点的水量和水压要求。
在实际应用中，可根据需要，室内外均采用高压或临时高压消防给水系统，也可仅室内采用高压给水系统，而室外为低压给水系统。
3.低压给水系统，系指管网内平时水压较低，火场灭火时水枪所需要的压力，由消防车或移动式消防泵加压后供给。低压消防给水系统，其管网内的压力应保证灭火时最不利点消火栓处的水压不小于0.10MPa。
根据食品厂的实际情况，本次设计选择临时高压消防给水系统方案。 2.2 消火栓给水系统的布置
2.2.1 消火栓布置
2
要求设置消火栓给水系统的低层建筑，除无可燃物的设备层外，其余各层均应设置消火栓。一般应保证同层相邻2个消火栓射出的充实水柱能同时到达室内任何部位。消火栓应设置在走道、楼梯附近等明显易于取用的地点。室内消火栓口距地面安装高度为1.1m。栓口出口方向宜向下或与墙面垂直以便于操作，而且水头损失较小，屋顶应设检查用消火栓。同一建筑内应采用统一规格的消火栓、水带、水枪。消火栓口出
5水压力超过5.010Pa时，应设减压孔板或减压阀减压。为保证灭火用水，临时高压，
消火栓给水系统的每个消火栓处应设置直接启动水泵的按钮。
在本次设计中，地下一层水泵房设置一个消火栓，五层水箱间设置一个试验消火栓，厂房的四层每层各设置四个消火栓。
消火栓给水系统所具备的的水压，应保证系统最不利消火栓水枪充实水柱长度。在本次设计中，根据经验选取充实水柱长度H为12m。 m
厂房室内消火栓用水量根据同时使用水枪数量和充实水柱长度计算决定，但不应小于表(2-1)的规定。
表2-1 低层建筑物室内消火栓用水量
建筑物名称 高度h/m，层数，体积消火栓用水量同时使用水枪每根竖管最小流
-1-13数量/支 V/m或座位数n/个 /(L?s) 量/(L?s)
h24 V10 000 5 2 5 ,,
厂房 V>10 000 10 2 10
24
50 30 6 15
h24 V5 000 5 1 5 ,,
仓库 V>5 000 10 2 10
2450 40 8 15 科研楼、实验楼 H24, V10 000 10 2 10 ,,
H24, V>10 000 15 3 10 ,
车站、码头、机5 00050 000 20 4 15
筑等
剧院、电影院、80010 000 30 6 15 商店、旅馆等 5 00025 000 20 4 15 病房楼、门诊楼5 00025 000 15 3 10 办公楼、教学楼层数5层或V>10 000 15 3 10 ,
等其他民用建筑
国家级文物保护V10 000 20 4 10 ,
单位的重点砖木V>10 000 25 5 15 或木结构建筑
住宅 层数8 5 2 5 ,
2.2.2 管道布置
低层建筑室内消火栓给水管道布置应满足下列要求:
1.为保证安全供水，当室内消防用水量超过15L/s且室内消火栓多于10个，室内消防给水管道应布置成环状，其进水管至少应布置2根，以保证一根不能供水时，其余进水管仍能供应全部的消防用水量。
32.层数8层的住宅或层数5层，体积在10 000m以上的其他民用建筑，厂房和,,
库房层数大于4层，当室内消防立管不少于2根时，至少应每2根立管相连组成环状管网。
3.阀门设置位置应按便于管网检修而又不太影响供水的原则考虑。对于低层建筑检修其损坏管段，按关闭阀门后停止使用的消火栓在一层中不应大于5个设置。
4
4.室内设有消火栓给水管网和自动喷水灭火管网，两种管网宜分开设置。若有困难时，则可共用室内给水干管，但消火栓立管一定在自动喷水灭火系统的报警阀前分开设置。
2.3 管材、阀门的选择
消火栓立管、干管的管径均为DN100，消火栓口径为65mm，水枪喷嘴口径为19mm，水带为麻质水带口径65mm，水带长度为25m。
消火栓管材为内外壁热镀锌钢管，消火栓距地面高度为1.1m。
消防泵的出水管上装设有止回阀和闸阀或蝶阀，为防超压可在出水管上设安全阀、泄压阀等。
消火栓管道采用法兰连接，三通处采用沟槽式连接件(卡箍)连接。 2.4 水力计算
消火栓的保护半径R为
R=cL+h (2-1) d
式中 c——水带展开时的弯曲折减系数，一般取0.8,0.9;
L——水带长度，m; d
h——水枪充实水柱倾斜45?时的水平投影长度，对一般建筑(层高3,3.5m),由
于净高的限制，一般按h=3m计;对于层高大于3.5m的建筑，h= Hsin45?; m
H——充实水柱长度，m。 m
则消火栓的保护半径为R=cL+h=0.8×25+8.5=28.5m。 d
水枪喷口压力H为 q
,HfmH= (2-2) q1,,,Hfm
式中 H——水枪喷口压力，kPa(mHO); q2
, ——实验系数，见表(2-2); f
5
——与水枪喷口直径有关的系数，见表(2-3)。 ,
表2-2 系数值 ,f
6 8 10 12 16 H/mHO 2m
1.19 1.19 1.20 1.21 1.24 ,f
表2-3 系数值 ,
13 16 19 d/mm f
,0.0165 0.0124 0.0097
,H1.21，12fm则水枪的喷口压力H===16.9 mHO。 q21-0.0097，1.21，121,H,,fm
水枪喷口射出的流量q为 xh
q= (2-3) BHqxh
式中 q——水枪喷口的射流量，L/s; xh
H——水枪喷口造成某充实水柱所需压力，mHO; q2
B ——水流特性系数，与水枪喷口直径有关，见表(2-4)。
表2-4 特性系数B
水枪喷口直径/mm 13 16 19 22
B 0.346 0.793 1.577 2.836
1.577，16.9BH则水枪喷口的射流量q===5.2 L/s。 qxh
水带水头损失h为 d
2 h=ALq (2-4) ddxhz
式中 h——水带沿程水头损失，mHO; d2
L——水带长度，m; d
A——水带阻力系数，见表(2-5)。 z
6
表2-5 水带阻力系数A值 z
水带
材料
关于××同志的政审材料调查表环保先进个人材料国家普通话测试材料农民专业合作社注销四查四问剖析材料
水带直径/mm
50 65 80
麻织 0.01501 0.00430 0.00150
衬胶 0.00677 0.00172 0.00075
22则水带水头损失h=ALq=0.00430×25×5.2=2.9 mHO。 ddxh2z
根据《建筑给水排水设计规范》(GB 50015)，消火栓系统比摩阻i为
2, i=0.00107 (2-5) 1.3dj
式中 i——管道单位长度水头损失，mHO/m; 2
——管道内平均水流速度，m/s; ,
d——管道计算内径，m; j
Q——管道中通过的流量，L/s。
消火栓口所需水压H为 xh
H=H+h+H (2-6) qdxhk
式中 H——消火栓口水压，kPa(mHO); xh2
h ——水流通过水龙带的水头损失，kPa(mHO)。 d2
H——消火栓栓口压力损失按2.0mHO(0.02MPa)计算。 k2
则最不利点消火栓口水压H=H+h+H=16.9+2.9+2.0=21.8 mHO。 qdk2xh1
次不利点的消火栓口水压H= H+(层高)+(三层到四层消防立管的压力损失) xh2xh1
则 H=21.8+4.2+0.00955×4.2=26.0 mHO xh22
12又因 H= H+h+H= q(+A L)+2.0 q2ddxh2kxh2B
,H226.0,21xh故 q===5.9L/s xh211，，0.0043，25ALdB1.577
7
系统设计流量Q= q +q=5.2+5.9=11.1L/s xh2xh1
管道的局部损失按沿程损失的10%选用。
管段编号见图(2-1)。
各管段水力计算结果详见表(2-6)。
表2-6 消火栓管道水力计算表
计算管设计流量管径DN/(mm) 流速/(m/s) 管长L/m 比摩阻沿程压力损失,
段 /(L/s) i/mHO H/mHO 22f1-2 5.2 100 0.66 4.2 0.00955 0.040 2-3 11.1 100 1.41 10.2 0.029 0.296 3-4 11.1 100 1.41 64.4 0.029 1.868 4-5 11.1 100 1.41 5.8 0.029 0.168 6-7 11.1 125 0.98 1.8 0.017 0.031 7-8 29.72 200 0.95 — — —
,H=2.40 f
注:7-8管段的流量为消火栓11.1L/s，自动喷水灭火系统18.62L/s，总29.72L/s。
,, 计算管路总的沿程损失H= H+ H= 1.1H=2.64 mHO。 j2ff
图2-1 消火栓系统编号
8
2.5 消防水泵的选用
消火栓系统的设计流量为11.1L/s。
消防水泵的扬程为
H=H+H+H+H (2-7) 3241
式中 H——消防水泵扬程，mHO; 2
H——最不利消火栓与消防水池最低水位或系统入口处的高程差，m; 1
H——管道沿程水头损失和局部水头损失的总和，mHO; 22
H——特殊管件的局部水头损失(消火栓系统无特殊管件，为0); 3
H——最不利消火栓口水压，mHO。 42
则消防水泵扬程H=H+H+H+H=17.2+2.64+21.8=41.64 mHO。 32421
消火栓系统一用一备，共两台相同型号的消防水泵。根据消火栓系统的设计流量和扬程选用80DL-3型立式多级分段式离心泵。水泵的流量为12L/s，扬程为45m。电机功率为15KW，轴功率为11.76KW。
水泵接合器的接口为双接口，每个接口的直径为65mm，与室内管网的连接管径为100mm，并设有阀门、止回阀和安全阀。消火栓系统的设计流量为11.1L/s，水泵接合器的每个接口流量为10L/s，供应全部的的消防用水量。
9
第3章 自动喷水灭火系统
3.1 系统设置场所与系统概况
自动喷水灭火系统是一种在发生火灾时，能自动喷水灭火并同时发生火警信号的灭火系统。据资料统计证实，这种灭火系统具有很高的灵敏度和灭火成功率，是扑灭建筑初期火灾非常有效的一种灭火设备。在发达国家的消防规范中，几乎要求所有应该设置灭火设置的建筑都采用自动喷水灭火系统，以保证生命财产安全。在我国，自动喷水灭火系统仅在人员密集、不易疏散、外部增援灭火与救生较困难的或火灾危险性较大的公共场所中设置。
3.1.1 火灾危险等级与举例
根据火灾荷载(由可燃物的性质、数量及分布状况决定)、室内空间条件(面积、高度)、人员密集程度、采用自动喷水灭火系统扑救初期火灾的难易程度，以及疏散及外部增援条件等因素，划分设置场所的火灾危险等级。
将设置自动喷水灭火系统的场所划分为4个等级，即轻危险级、中危险级、严重危险级及仓库危险级，其中中危险级和严重危险级又分为I，II级;仓库危险级分为I，II，III级。
1)轻危险级 一般是指下述情况的设置场所，即可燃物品较少、可燃性低和火灾发热量较低，外部增援和疏散人员较容易的场所。
2)中危险级 一般是指下述情况的设置场所，即内部可燃物数量为中等，可燃性也为中等，火灾初期不会引起剧烈燃烧的场所。大部分民用建筑和工业厂房划归为中危险级。根据此类场所种类多、范围广的特点，划分为中I级和中II级，并在表3-1中举例予以说明。商场内物品密集、人员密集，发生火灾的频率高，容易酿成大火，造成群死群伤和高额财产损失的严重后果，因此将大型商场列入中II级。
3)严重危险级 严重危险级，一般是指火灾危险性大，且可燃物品数量多，火灾时容易引起猛烈燃烧并可能迅速蔓延的场所。除摄影棚、舞台“葡萄架”下部外，包括存在较多数量易燃固体、液体物品工厂的备料和生产车间。
4)仓库火灾危险级 按仓库货品的性质和仓储条件，将仓库火灾危险等级分为I，II，III级。
系统设置场所火灾危险等级举例，见表(3-1)。
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表3-1 设置场所火灾危险等级举例
火灾危险等级 设置场所举例
轻危险级 建筑设计为24m及以下的旅馆、办公楼;仅在走道设置闭式系统的建筑等
1)高层民用建筑:旅馆、办公楼、综合楼、邮政楼、金融电信楼、指挥调 度
楼、广播电视楼(塔)等
2) 公共建筑(含单、多高层):医院、疗养院;图书馆(书库除外)、档案 馆、展
览馆(厅); 影剧院、音乐厅和礼堂(舞台除外)及其他娱乐场所;火 车站和飞机
I级 场及码头的建筑;总建筑面积小于5000m?的商场、总建筑面 积小于1000mm?
的地下商场等
中危险级 3) 文化遗产建筑:木结构古建筑、国家声文物保护单位等
4) 工业建筑:食品、家用电器、玻璃制品等工厂的备备料与生产车间等;冷
藏库、钢屋架等建筑构件
1)民用建筑:书库、舞台(葡萄架除外)、汽车停车场、总建筑面积5000?及
以上的商场 、总建筑面积1000没?及以上的地下商场 等
II级 2)工业建筑:棉毛麻丝及化纤的纺织及制品、木材木器及得及胶合 板、谷
物加工、烟草及及制品、饮用酒(啤酒除外)、皮革及制品、造纸及纸制 品、
制药等工厂的备料与生产车间
I级 印刷厂、酒精制品、可燃液体制品等工厂的备料与车间等 严重危级 II级 易燃液体喷雾操作区域、固体易燃物品、可燃的气溶胶制品、溶剂、油 漆、
沥青制品等工厂的备料及生产车间、摄影棚、舞台“葡萄架”下部
I级 食品、烟酒;木箱、纸箱包装的不燃难燃物品、仓储式商场的货架区等 仓库危险 木材、纸、皮革、谷物及制品、棉毛麻丝化纤及制品、家用电器、电缆,B组 塑级 II级 料与橡胶及其制品、钢塑混合材料制品、各种塑料瓶盒包装的不燃 物品及各
类物品混杂储存的仓库等
III级 A组塑料与橡胶及其制品;沥青制品等
注:表中的A，B组塑料橡胶的举例见《自动喷水灭火系统设计规范》(GB 50084).
根据表3-1可知，在本次设计中，该厂房的危险程度为中危险I级。 3.1.2 自动喷水灭火系统基本设计参数
民用建筑和工业厂房的系统设计基本参数应不低于表(3-2)的规定。
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仅在走道设置单排喷头的闭式系统，其作用面积应按最大疏散距离所对应的走道面积确定。
表3-2 民用建筑和工业厂房的系统设计基本参数
-1-22火灾危险等级 净空高度/m 喷水强度/(min?m) 作用面积/m
轻危险级 4
160 中危险级 I级 6
8 ,II级 8
严重危险级 I级 12 260
II级 16
装设网格、栅板类通透性吊顶的场所，系统的喷水强度应按表3-2规定值得1.3倍确定。干式系统的作用面积应按表3-2规定值的1.3倍确定。雨淋系统中每个雨淋阀控制的喷水面积不宜大于表3-2中的作用面积。
自动喷水灭火系统的持续喷水时间，按火灾延续时间不小于1h确定。 3.1.3 湿式自动喷水灭火系统
湿式自动喷水系统是世界上使用最早、应用最广泛、灭火速度快、控火率较高，系统比较简单的一种自动喷水灭火系统。因此，在本次设计中，选用湿式自动喷水灭火系统。
湿式喷水灭火系统是由闭式喷头、管道系统、湿式报警阀、报警装置和供水设施等组成。由于该系统在报警阀的前后管道内始终充满着压力水，故称湿式喷水灭火系统或湿管系统。
火灾发生时，高温火焰或高温气流使闭式喷头的热敏感元件炸裂或熔化脱落，喷水灭火。此时，管网中的水由静止变为流动，则水流指示器被感应送出电信号。在报警控制器上指标某一区域已在喷水，持续喷水造成湿式报警阀的上部水压低于下部水压，原来处于关闭状态的阀片自动开启。此时，压力水通过湿式报警阀，流向干管和配水管，同时水进入延迟器，继而压力开关自动开启。此时，压力开关直接联锁自动启动消防水泵或根据水流指示器和压力开关的信号，控制器自动启动消防水泵向管网加压供水，达到持续自动喷水灭火的目的。由于始终充满水的系统管网会受到环境温度的限制，该系统适用于室内温度为4,70?的建筑物、构筑物。
3.1.4 系统主要设备和控配件
12
1)闭式喷头
闭式喷头是闭式自动喷水灭火系统的关键设备，它通过热敏感释放机构的动作而喷水，喷头由喷水口、温感释放器和溅水盘组成。喷头可根据感温元件、温度等级、溅水盘形式等进行分类。在不同环境温度场所内设置喷头公称动作温度应比环境最高温度高30?左右。不做吊顶的场所，当配水支管布置在梁下时，应采用直立型喷头。
2)报警阀
报警阀又称检查信号阀或控制信号阀，是自动喷水灭火系统的重要部件之一，平时用于检查火警信号，发生火灾后发出火警信号。湿式报警阀(又称充水式报警阀)安装在湿式自动喷水灭火系统的立管上。当自动喷水管网压力不变，管网中水处于静止状态时，阀片由于本身的重力作用，降落在阀片上，关闭了通向火警声号铃的管孔。这时，两个压力表上指示的压力相同，在发生火灾时，其中任一个喷头开启喷水灭火，阀片上部管网压力降低，阀片开始上升，这时干管中的水通过报警阀流入管网供喷头喷水，同时水沿着报警阀的环形槽进入延时器、压力继电器及水力警铃等设施，发出火警信号并启动消防水泵。
3)延时器
延时器是一个容器罐，其容积为6,10L，用于干湿式、湿式喷水灭火系统中，安装在报警阀与水警铃之间的信号管道上，当供水水压波动较大时，水流冲动报警阀的阀片，则从其报警阀孔口流入延时器，然后从延时器下部的排水口排出，避免干湿式报警阀、湿式报警阀误动作，发生误报警，只有当失火时，报警阀启动，水流才源源不断流入延时器，罐内有一个阀芯，在水的重力作用下，阀芯下降堵死排水口，25,30s充满延迟器，并从其顶部的出水管流向警铃管，发出报警信号。
4)末端试水装置
末端试水装置由试水阀、压力表及试水接头组成。为了检验系统的可靠性，测试系统能否在开放一只喷头的最不利条件下可靠报警并正常启动，要求在每个报警阀的供水最不利点处设置末端试水装置。
5)自动排气阀
自动喷水灭火系统的最高处应设自动排气阀，排除系统内积存的气体，保证系统正常工作。自动排气阀前应设检修阀门，以便维护检修。连接管朝阀体应保持向上坡度。
13
3.2 系统布置及设计要求
3.2.1 喷头布置
1)喷头布置基本要求
(1)直立型、下垂型喷头的布置，包括同一根配水支管上喷头的间距及相邻配水支管的间距，应根据系统的喷水强度、喷头的流量系数和工作压力确定，并不应大于表(3-3)的规定，且不宜小于2.4m。
表3-3 同一根配水支管上喷头的间距及相邻配水支管的间距
喷水强度正方形布置的边长矩形或平行四边形1只喷头的最大保喷头与端墙的最
-1-22/m 布置的长边边长/m 大距离/m /(L ?min?m) 护面积/m
4 4.4 4.5 20.0 2.2
6 3.6 4.0 12.5 1.8
8 3.4 3.6 11.5 1.7
12 3.0 3.6 9.0 1.5 ,
注:(1)仅在走道设置单排喷头的闭式系统，其喷头间距应按走道地面不留漏空白点确定。
(2)货架内喷头的间距应不小于2m,并应不大于3m。
(2)除吊顶型喷头及吊顶下安装的喷头外，直立型、下垂型标准喷头，其溅水盘与顶板的距离，应不小于75mm，且应不大于150mm。
(3)图书馆、档案馆、商场、仓库中的通道上方宜设有喷头。喷头与被保护对象的水平距离，应不小于0.3m。
(4)净空高度大于800mm的闷顶和技术夹层内有可燃物时，应设置喷头。
(5)当局部场所设置自动喷水灭火系统时，与相邻不设自动喷水灭火系统场所连通的走道或连通开口的外侧，应设喷头。
(6)装设通透性吊顶的场所，喷头应设置在顶板下。
(7)顶板或吊顶下为斜面时，喷头应垂直于斜面，并按斜面距离确定喷头间距。
(8)直立式边墙型喷头，其溅水盘与顶板的距离不应小于100mm，且不宜大于150mm;与背墙的距离应不小于50mm，且应不大于100mm。水平式边墙型喷头溅水盘与顶板的距离应不小于150mm，且应不大于300mm。
2)喷头与障碍物的距离 直立型喷头、下垂型喷头、边墙型喷头与梁、通风管、
14
排管、桥架等障碍物之间的水平距离和竖向距离，应符合现行《自动喷水灭火系统设计规范》(GB 50084)的相关要求。
3)喷头的布置形式 喷头之间的水平距离、喷头与墙面的最大距离及每个喷头的最大保护面积，见表3-3。喷头的布置形式一般有正方形、长方形和菱形3种。
4)喷头的安装部位 装有闭式自动喷水灭火系统的建筑物内，有下列情况的部位应安装:
(1)当吊顶、闷顶至楼板或屋面板的净距离超过80cm，且其内有可燃物，甲、乙、丙类液体管道、电缆、可燃气体管道时，应在吊顶、闷顶内设置喷头。
(2)在自动扶梯、螺旋梯穿楼板的部位应设置喷头或水幕分隔，在电梯、升降机等机房中应设置喷头。
(3)宽度超过80cm的挑廊的下面应设置喷头。
(4)宽度超过80cm的矩形风道或直径超过1m的圆形风道的下面应设置喷头。
在本次设计中采用动作温度为68?闭式直立型玻璃球喷头，喷头采用3.2m×3.8m的
2。 矩形均匀布置，使保护范围无空白点。作用面积为160m
3.2.2 报警阀组
自动喷水灭火系统应设置报警阀组，报警阀组一般包括报警阀、控制阀、试警铃阀、放水阀、水力警铃、压力开关、报警阀前后的压力表等(湿式系统还有延时器)。保护室内钢屋架等建筑构件的闭式系统，应设独立的报警阀组。
1个报警阀组控制的喷头数应符合下列规定:
(1) 湿式系统、预作用系统不宜超过800只;干式系统不宜超过500只。
(2)当配水支管同时安装保护吊顶下方和上方空间的喷头时，只将数量较多一侧的喷头计入报警阀组控制的喷头总数。
(3)串联接入湿式系统配水干管的其他自动喷水灭火系统，应分别设置独立的报警阀组，其控制的喷头数计入湿式阀组控制的喷头总数。
每个报警阀组所控制的最高与最低位置喷头，其高程差不宜大于50m。
报警阀距地面高度宜为1.2m。报警阀应设置在安全、易于操作和便于排水的地点。
水力警铃的工作压力不小于0.05MPa，水力警铃与报警阀连接管的管径为20mm，连接管总长度不大于20mm。水力警铃应设在建筑物主要走道、值班室等经常有人停留的场所附近，或消防水泵房。
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3.2.3 管道系统
自动喷水灭火系统应与消火栓给水系统分开设置，有困难时，可以合用消防水泵，但在报警阀前必须分开设置。报警阀后的管道上不应设置其他用水设施。配水管道的工作压力不大于1.2MPa。
自动喷水灭火系统中，设有2个及其以上报警阀组时，报警阀组前的供水管宜成环状管网。
(1)配水管网上的主要控制配件 一般在每个防火分区、每个楼层的配水干管起端均应设置水流指示器;水流指示器入口前应设置安全信号阀;需要设置减压孔板的楼层，减压孔板设在信号阀前，此处压力(轻、中危险级)不宜大于0.4MPa。每个报警阀组控制的最不利防火分区或最高楼层的配水支管末端(最不利处)，设置末端试水装置，其他防火分区、楼层的最不利点喷头处，仅安装DN25试水阀。立管最高处设自动排气阀。
(2)配水管网的布置形式 配水管两侧每根配水支管控制的标准喷头数，轻危险级、中危险级场所不超过8只;同时在吊顶上下安装喷头的配水支管，其上下侧喷头数均不超过8只;严重危险级及仓库危险级场所，喷头数均不超过6只。水平安装的管道应有坡度，坡向立管。充水管道的坡度不小于0.002;准工作状态不充水管道的坡度不小于0.004。
轻危险级、中危险级场所中配水支管、配水管控(3)管道管径的估算和最小管径
制的标准喷头数，应不超过表(3-4)的规定。短立管及末端试水装置的连接管，其管径应不小于25mm。
表3-4 轻危险级、中危险级场所中配水支管、配水管控制的标准喷头数
公称管径/mm 控制的标准喷头数/只
轻危险级 中危险级
25 1 1
32 3 3
40 5 4
50 10 8
65 18 12
80 48 32
100 — 64
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3.3管材和安装
配水管道采用内外壁热镀锌钢管。系统管道的连接，直径不小于100mm的管道，分段采用沟槽式连接件(卡箍)，或法兰连接，小于100mm的采用丝扣连接。水平管道上法兰间的管道长度不宜大于20m;立管上法兰间的距离，不应跨越3个及其以上楼层。
管道固定:喷水时，管道会引起晃动，而且管网充水后具有一定重量，因此，应设置管道吊架、支架和防晃支架。
3.4 水力计算
在本次设计中，厂房为中危险I级，其基本设计数据为:设计喷水强度为
226.0L/(min?m),作用面积160m。在作用面积内的喷头个数为14个。最不利点喷头工作压力0.10MPa。
喷头的流量计算公式
q=K (3-1) 10p
式中 q——喷头流量，L/min;
K——喷头流量特性系数，标准喷头K=80;
p——喷头工作压力，MPa。
10，0.1则1个喷头的流量为q=K=80=1.33L/s。 10p
根据《建筑给水排水设计规范》(GB 50015)，比摩阻系数i的计算公式为
2,2 i=0.00107=AQ (3-2) 1.3dj
式中 i——管道单位长度水头损失，mHO/m; 2
,——管道内平均水流速度，m/s;
d——管道计算内径，m; j
Q——管道中通过的流量，L/s;
22 A——比阻，s/L,见表3-5。
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表3-5 管道比阻值
管材 管径/mm A A
3(Q以L/s计) 公称管径 实际内径d 计算内径d(Q以m/s计) 1
25 27.00 26.00 436 700 0.4367
32 35.75 34.75 93 860 0.09386 镀 40 41.00 40.00 44 530 0.04453 锌 50 53.00 52.00 110 800 0.01108 钢 70 68.00 67.00 2 893 0.002893 管 80 80.50 79.50 1 168 0.001168
100 106.00 105.00 267.4 0.0002674
125 131.00 130.00 86.23 0.00008623
150 156.00 155.00 33.95 0.00003395 无 114×5.0 104 103 296.2 0.0002962 缝 140×5.5 129 128 93.61 0.00009361 钢 159×5.5 148 147 44.95 0.00004495 管 219×6.0 207 206 7.517 0.000007517
管段沿程水头损失H为 f
2 H=AL Q (3-3) f
式中 H——计算管段的沿程水头损失，mHO; 2f
L——计算管段长度，m;
Q——计算管段流量，L/s。
管道的局部水头损失，按沿程水头损失的20%采用。
管段编号见图(3-1)。
按作用面积法计算规则，计算过程见表(3-6)，计算中各喷头的工作压力采用10mHO。 2
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表3-6 作用面积法水力计算表
-122-2管段 公称管径L/m 流速Q/(L?s) Q A/(s?L) H/mHO 2f
-1/mm /(m?s) 1-2 25 1.33 1.77 0.4367 3.8 2.94 2.71 2-3 32 2.66 7.08 0.09386 3.8 2.53 3.31 3-4 32 3.99 15.92 0.09386 3.8 5.68 4.96 4-5 40 5.32 28.30 0.04453 2.3 2.90 4.24 5-6 80 7.98 63.68 0.001168 3.2 0.24 1.59 6-7 100 15.96 254.72 0.0002674 3.2 0.22 2.03 7-8 125 18.62 346.70 0.00008623 39.2 1.17 1.52 8-9 125 18.62 346.70 0.00008623 20.4 0.61 1.52 10-11 125 18.62 346.70 0.00008623 22.6 0.68 1.52 11-12 125 18.62 346.70 0.00008623 2.9 0.09 1.52 13-14 150 18.62 346.70 0.00003395 2.2 0.03 1.05 14-15 200 29.72 883.28 — — — 0.95
,H=17.09 f
-1-1-1注:14-15是消火栓流量11.1 L?s，自动喷水灭火系统18.62 L?s，总计29.72 L?s。
,, 管道的总水头损失H= H+ H= 1.2H=20.51 mHO。 j2ff
任意4个喷头围合范围内的平均喷水强度W与设计喷水强度的比较: p
60，4，1.33222 W= L/(min?m)=6.56 L/(min?m)>6.0 L/(min?m) p4，3.20，3.80
比较结果合格。
19
图3-1 自动喷水系统编号
3.5 消防水泵的选用
自动喷水灭火系统的设计流量Q为18.62L/s。
水泵扬程H为
H=H+H+H+H (3-4) 3241
式中 H——最不利点喷头与消防水池最低水位或系统入口处的高程差，m; 1
H——管道沿程水头损失和局部水头损失的总和，mHO; 22
H——特殊管件的局部水头损失(湿式报警阀取4 mHO，水流指示器取2 mHO); 322
H——最不利点喷头的工作压力，mHO。 42
则水泵扬程为H=H+H+H+H=19.5+20.51+6+10=56.01mHO。 32421
20
自动喷水灭火系统一用一备，共两台相同型号的消防水泵。根据自动喷水灭火系统的设计流量和扬程选用100DL-3型立式多级分段式离心泵。水泵的流量为20L/s，扬程为60m。电机功率为18.5KW，轴功率为10.9KW。
水泵接合器设在距离建筑外墙5m，为地下式水泵接合器。水泵接合器的接口为双接口，每个接口的直径为65mm，与室内管网的连接管径为100mm，并设有阀门、止回阀和安全阀。自动喷水灭火系统的设计流量为18.62L/s，水泵接合器的每个接口流量为10L/s，供应全部的的消防用水量。
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第4章 水箱、水池、增压设施
4.1 水箱
水箱是短时间内快速为消防系统供水，提供应急消防用水的水源。消防储水量按满足火灾延续时间内的室内消防用水量的10min水量计算。
3 在本次设计中，消防水箱的有效容积为V=11.1×60×10+18.62×60×10=17.832 m,
3有效容积取整为18 m。水箱规格为3m×6m×1.5m。
4.2 水池
水池是供应消防系统水源的关键所在，当有如下问题时应该设置消防水池:市政给水管网和进水管或天然水源不能满足消防用水量;不允许消防水泵从室外给水管网直接抽水;市政给水管网为枝状或只有1根进水管，且消防用水量之和超过25L/s(二类高层居住建筑除外)。
在本次设计中，厂房的消火栓用水量为11.1L/s，自动喷水灭火系统用水量为18.62L/s。消火栓用水需要存储3h的消防用水量，自动喷水灭火系统需储存1h的消防用水量。
3 水池的有效容积为V=11.1×3600×3+18.62×3600×1=186.912m
3水池有效容积取整为190 m。水池规格为8m×7m×4m。
4.3 增压设施
当消防水箱设置高度不能满足消防要求时，设置相应的增压供水设施。消防增压设施一般有增压泵、稳压泵及气压给水设备。
气压给水设备利用密闭压力水罐内的压缩空气，将罐中的水送到消防给水系统的灭火设备处。其作用相当于消防水箱，即贮存扑救初期所需的水量和保证扑救初期火灾所需的水压。
气压罐的贮水量为 Q=5×2+5×1=15L/s
22
需要贮存30秒的水量，气压罐的有效容积为 V=15×30=450L
,,V1.1，4503气压罐的总容积 V===2 m。 总1,,1-0.75
增压泵的流量为 Q=5+1=6L/s
根据经验选取增压泵的扬程 H=25mHO 2
增压泵一用一备，共两台相同型号的消防水泵。根据增压泵的设计流量和扬程选用65DL-2型立式多级分段式离心泵。水泵的流量为8.33L/s，扬程为28m。电机功率为5.5KW，轴功率为4.22KW。
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致谢
经过两周的时间我终于顺利完成了本次课程设计。在本次课程设计过程中，我遇到了无数的困难和障碍，但是都在老师和同学的指导、帮助下顺利的解决了这些问题。非常感谢齐老师在百忙之中抽空来指导我们，让我们在漫无头绪的时候指引我们前进的方向，找出我们的错误，引导我们开启新思维。感谢同组的同学对我的帮助，我们共同探讨分析的方向，翻阅相关的行业规范和资料，解决设计中遇到的问题，最终完成了本次设计。非常感谢齐老师和同学们，谢谢大家对我的帮助。
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参考文献
[1] 李天荣，龙莉莉.建筑消防设备工程[M].第3版.重庆:重庆大学出版社，2010.5 [2] 李亚峰，马学文，于海静.建筑消防工程[M].第1版.北京:机械工业出版社，2013.6 [3] 李亚峰，蒋白懿，刘强.建筑消防实用手册[M].第1版.北京:化学工业出版社，2008.1 [4] 王增长.建筑给水排水[M].第1版.北京:中国建筑工业出版社，2005
[5] GB 50084-2006，《自动喷水灭火设计规范》.中国计划出版社
[6] GB 50016-2006，《建筑设计防火规范》.中国计划出版社
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书中横卧着整个过去的灵魂——卡莱尔
人的影响短暂而微弱，书的影响则广泛而深远——普希金
人离开了书，如同离开空气一样不能生活——科洛廖夫
书不仅是生活，而且是现在、过去和未来文化生活的源泉 ——库法耶夫
书籍把我们引入最美好的社会，使我们认识各个时代的伟大智者———史美尔斯
书籍便是这种改造灵魂的工具。人类所需要的，是富有启发性的养料。而阅读，则正是这种养料———雨果
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