自動噴水滅火系統設計（總19頁）-本頁僅作為預覽文檔封面，使用時請刪除本頁-II城市與環境科學系安全工程

防火防爆課程設計自動噴水滅火系統設計專業班級：安全工程姓名：14級城院學號：指導教師： 郭亞芳完成日期：#2閉式自動噴水滅火系統設計系統應用場所閉式自動噴水滅火系統用于性質重要且火災危險性大的場所。.高層民用建筑⑴建筑高度不超過100m的一類高層民用建筑及其裙房的下列部位（除普通住宅和高層建筑中不宜用水撲救的部位外）舞臺、觀眾廳、展覽廳、多功能廳、門廳等公共活動用房；走道、辦公室和旅館的客房；可燃物品庫房；高級住宅的居住用房；⑵二類高層民用建筑中的商業營業廳、展覽廳等公共活動用房和建筑面積超過200m2的可燃品庫房。⑶高層民用建筑中經常有人停留或可燃物較多的地下室房間。⑷建筑高度超過100m的高層民用建筑內。.工業廠房與低層民用建筑⑴等于或大于50000紗錠的棉紡廠的開包、清花車間；等于或大于5000錠的麻紗廠的分級、梳麻車間；服裝、針織高層廠房；面積超過1500m2的木器廠房；火柴廠的烤梗、篩選部位；泡沫塑料廠的預發、成型、切片、壓花部位。⑵每座占地面積超過1000m2的棉、毛、絲、麻等及其制品庫房；每座面積超過600m2的香煙、火柴庫房；建筑面積超過500m2可燃品地下庫房；可燃、難燃物品高架庫房和高層庫房（冷庫、高層卷煙成品庫房除外）；省級以上或藏書量超過100萬冊的圖書館書庫。⑶超過1500個座位的劇院觀眾廳、舞臺上部（屋頂為金屬結構時）；超過2000個座位的會堂或禮堂的觀眾廳；超過3000個座位的體育館的觀眾廳吊頂上部、貴賓室、器材間、運動員休息室。⑷省級郵政樓的郵袋庫。⑸每層面積超過3000m2或建筑面積超過9000m2的百貨商場、展覽大廳。⑹設有空氣調節系統的旅館、綜合辦公樓內的走道、辦公室、餐廳、商店、庫房和無樓層服務臺的客房。⑺飛機發動機實驗臺的準備部位。⑻國家級文物保護單位的重點磚木或木結構建筑。.汽車停車庫地下停車庫、多層停車庫和低層停車庫應設自動噴水滅火系統。.人防工程⑵使用面積超過1000m2的商場、醫院、旅館等公共場所⑵超過800個座位的電影院、禮堂的觀眾廳，且吊頂下表面至觀眾席地面高度不超過8m時；舞臺面積超過200m2時。2.2確定所設計的建、構筑物的火災危險等級據建筑物、構筑物的火災載荷（由可燃物的性質、數量和分布狀況決定）、室內空間條件（面積、高度）、人員密集程度、采用自動噴水滅火系統撲救初期火災的難易程度，以及疏散及外部增援條件等因素劃分設置場所火災危險等級。建筑物內存在物品的性質、數量，以及其結構的疏密、包裝和分布情況，將決定火災載荷及發生火災時的燃燒速度與放熱量，是劃分自動噴水滅火系統設置場所火災危險等級的重要依據。共計：輕危險級、中危險級（其中又分為i級和n級）、嚴重危險級（其中又分為I級和n級）、及倉庫危險級（其中又分為I級、II級和ni級）。.嚴重危險級：火災危險性大、可燃物多、發熱量大、燃燒猛烈和蔓延迅速的建、構筑物；.中危險等級：火災危險性較大、可燃物較多、發熱量中等、火災初期不會引起迅速蔓延的建、構筑物；.輕危險等級：火災危險性小、可燃物量少、發熱量較小的建、構筑物；設計題目的確定某中危險級建筑物其中一部分的最不利作用面積為180m2,為（15義12m）；環境溫度為25℃，選用標準玻璃球噴頭，噴頭以正方形布置。最不利點處噴頭的工作壓力為12mH2O,即確定設計和計算所需的基本參數表同一根配水支管上噴頭的間距及相鄰配水支管的間距：危險等級噴水強度(L/min?m2)正方形布置的邊長（m）矩形或平行四邊形布置的邊長（m）一只噴頭的最大保護面積（m2）噴頭與端墻的最大距離（m）輕危險級4中危險I級6中危險n級8嚴重危險級16注：i僅在走道設置單排噴頭的閉式系統，其噴頭間距應按走道地面不留空白點確定；2貨架內噴頭的間距不應小于，并不應大于。表輕危險級、中危險級場所配水支管、配水管控制的標準噴頭數：公稱直徑（mm）控制的噴頭數（只）輕危險級中危險級251132334054

5010865181280483210064當量長度表管件名稱管件直徑（mm）253240507080100125150450彎頭900彎頭三通或四通蝶閥閘閥止回閥異徑接頭32/2540/3250/4070/5080/70100/80125/100150/125500/150注：1過濾器的當量長度，由生產廠提供；2當異徑接頭的出口直徑不變而入口直徑提高一級時，其當量長度應增大倍，提高2級或2級以上時，其當量長度應增倍。※三通管的當量長度一律算在總管上流速系數表管材管徑（mm）253240507080100150200流速系數鋼管鑄鐵管噴頭和管網布置噴頭的選擇和布置本次設計選用標準玻璃球灑水噴頭，公稱直徑為15mm,K=80.玻璃球灑水噴頭是組成濕式系統的關鍵部件。該部件是由熱敏感元件（玻璃球）及密封組件所組成的自動灑水噴頭，在火焰溫度的作用下，達到預定溫度時啟動，并按設計形狀和水量在保護面積內噴水滅火。該系統產品具有外形美觀，動作靈敏，性能穩定，體積小、重量輕、結構緊湊，安全可靠，耐蝕性好，使用期長等特點。在系統中，玻璃球灑水噴頭起探測火警、啟動系統和噴水滅火的作用。廣泛應用于一切能用水進行滅火的場所。噴頭矩形布置計算公式為：As=SX（2-1）式中：As—噴頭的最大保護面積S—噴水支管之間的距離，m；當正方形布置時，S=XX—同一支管上兩相鄰噴頭之間的間距，m公式2-1中S和X不應超出“噴規”規定的各種噴頭的最大間距，不應小于“噴規”規定的噴頭最小間距。NFPA規定：標準噴頭與墻的最小間距為100mm噴頭布置時，應按照表所規范進行布置。本設計選用中危險級，最不利面積為15*12m2,正方形。計算結果如下：S=X=，短長邊與墻之間距離分別為和1m，R=短邊上的應裝噴頭數為（12/+1）=，取整為4個，余下墻距。長邊上的應該噴頭數為（15/+1）=，取整為5個，余下1m墻距。最終確定該區域的噴頭數為20個，以正方形布置，布置情況如下圖所示。系統管網的選擇及其布置。根據有關規范（表）預選管徑，本設計系統共布置了20個噴頭，系統報警器和水流指示器各一個。對管徑進行估算預選，根據設計規范GB50084-2005,管道內的水流速度宜采用經濟流速，必要時可超過5m/s,但不可超過10m/s;配水管的入口壓力不應大于。管道采用鋼制管道，其布置平面圖如下1圖管網布置圖管網水力的計算本文通過沿程計算法(舍維列夫公式)和海曾-威廉公式進行管道水力計算，并針對兩種計算方法得出的結果進行分析，分析其中的優劣，并最終確定計算結果和設計方案。首先確定本設計所需的參數由表；表可查出所需參數。水力計算公式本文通過沿程計算法(舍維列夫公式)進行管道水力計算，并針對計算方法得出的結果進行分析首先確定本設計所需的參數由表；表可查出所需參數。每個噴頭的噴水量計算：q=kxI0^p式中：q——每個噴頭的噴水量,L/minP--——噴頭處的工作壓力,MPaK-——流量特性系數，本文取用K=80.對管道水流速度的校核：Vp=Kp*Q(n-1)?n式中：Vp 管道流速，m/sQ(n-1)?n——管段流量，L/sKp——流速系數，可由表得出.沿程水頭損失：H=i*L式中h——沿程水頭損失，MPai——每米每米管道的水頭損失，MPa/mL——管道長度和當量長度，m舍維列夫公式沿程水頭損失：i=V2/(d.)式中：i——每米管道的水頭損失，MPa/mV——管道內水的平均流速，m/sd.——管道的計算內徑(m),取值應按管道的內徑減1mm確定。管道的直徑應經水力計算確定。輕危險級、中危險級場所中各配水管入口處的壓力均不應大于。管系特性系數(Kg)法：管系特性系數可根據總輸出的節點流量和該節點的壓力按下式計算，Kg=Q(n-l)~n/^，，，10xHW式中:Kg——管系流量系數，反應管系的輸水性能；Qnl.n——管系總輸出節點處的流量，L/sHn一二管系總輸出節點處的壓力，MPa當水力情況完全相同(噴頭構造、數量、管段長度、管徑、標高等)時，其管系特性系數也相同，即Kg「Kg廣K號,此式也可改寫成：Q/VlOxHl=Q2/V10xH211舍維列夫計算法確定最不利點：如圖可知，最不利點為A1和E1,從理論上來說，支管A，B分別和支管E,D上得噴頭各項數值相等。故選取其一開始計算，本文選取A1作為最不利點進行計算，在規定的最不利點工作壓力為。1)節點A1~A2的水流量為：Qa1=K-J。P=(80*\/1。」?0.]:)/60=S※(下文全部自動換算L/min為L/S,取K=選用公稱直徑為d=25mm的管道。管道流速V1~2為：V1~2=K1~2*Q1~2=*=s沿程損失為：山~廣L**V2/(d尸**=管徑由25mm變為32mm，當量長度為，計算其局部損失為：h1~2=L1**V2/(dj)=**=總損失h'1~2=+=※下文將沿程損失和局部損失統一計算。2)節點A2的水壓為:Pa2=P+H'a~a2=+=則管段a2~a3的流量為：Qa2-a3=Qal+Qa2=+kxJ10xP=+*710*0.0,15819?=L/S選用公稱直徑為d=32mm的管道，管道流速Vr-為:Va2W=Kga3*Qa2W=*=S總損失為：Ha2-a3= "=3）節點A3的水壓為：PA3=PA2+H'a2~a3=+=則管段a3~a4的流量為:Qa3~a4=Qal+Qa2+Qa3=K乂40,P*J10*0.195373二L/S選用公稱直徑為d=32mm的管道，管道流速丫背改為:Va3%=Ka3%*Qa3%=*=S總損失為：Ha3-a4=0"=4）節點A4的水壓為：PA4=PA3+H'a3~a4=+=則管段a4~a5的流量為：Qa4F=Q式+Qa2+Qa3+Qa4=+K二+*、」」號爪3=L/S選用公稱直徑為d=40mm的管道，管道流速Va3~a4為：Va4~a5=Ka4~a5*Qa4~a5=*=S本文選用32mm變為40mm管徑的異徑接頭，30/40異徑接頭的當量長度為.總損失為：Ha4~a5=（+）**=5）節點A5的水壓為：PA5=PA4+H'a4~a5=+=則管段a5~b5的流量為：Qa5~b5=Qa4~a5=L/S選用公稱直徑為d=50mm的管道，管道流速Va5~b5為:Va5~b5Ka5~b5*Qa5~b5=*=s該管徑為彎管，由表可得，當管徑為50mm時，當量長度為，由本文選用40mm變為50mm管徑的異徑接頭，40/50異徑接頭的當量長度為.總損失為：Ha5~b5=（+）**=6）節點B5的水壓為：「B5=Pa5+Ha5-b5=+=由于該管網的布置時規則布置，水力情況完全相同（噴頭構造、數量、管段長度、管徑、標高等），其管系特性系數也相同，即Kg「Kg「Kgj,所以：管段B5：B4的流量為:管段B5-C5的流量為：^B5-C5-^B5-B4+^A5-B5-+-^選用公稱直徑為d=80mm的管道，管段B5-C5的流速為：Vb5~c5一工b5~c5*Qb5~c5=*=S該管徑為直流三通，由表可得，當管徑為80mm時，當量長度為，使用50/80的異徑接頭，其當量長度為.總損失為：Hb5~c5=（++）**二7）節點C5的水壓為：Pc5=Pb5+Hb5~c5=+=管段C5~C4的流量為：Qc5卡Qb5*\Pc5Ple*八=L/s管段C5-F的流量為該四通的三個出口流量之和：Qc5~F=Qc5-c4+Qb5~c5+QD5~C5=++=L/S該管徑為直流四通，由表可得，當管徑為100mm時，當量長度為，管段出口的管道為40/100的異徑管，取當量直徑，總損失為：Hc5=**=8）節點F的水壓為：Pf'=PC5+Hc5=+=選用公稱直徑為d=100mm的管道，管段F~0的流速為：Vf~o=Kc5~0*Qc5~F=*=S管件止回閥，取當量直徑為；節點F處管徑為90°彎管，當管徑為100mm時，當量長度為；總當量為，濕式報警閥、水流指示器取值。總損失為：HF-o=Eh+hs=（+5+1）**+*2=

1)節點。的揚程為：H=Eh+P_+Z=P+Hf~0+Z=++==各個管段流量數值表管段A1-2A2-3A3-4A4-5A5-B5流量管段B1-2B2-3B3-4B4-5B5-C5流量管段C1-2C2-3C3-4C4-5C5-F流量管段D1-2D2-3D3-4D4-5D5-C5流量管段E1-2E2-3E3-4E4-5E5-D5流量表個支管各管段的流量，都通過管系特征系數法進行計算，結果如下：B支管QB1~B2=Qai*dP；d="二L/SQ吐B3=Qa2*、pihpm="=sQB3~B4=Qa5*\PlHP"5="=SQB4~B5=Qa4*JlHP與="=SC支管Qc1~c2=Qb1*\PcTPh乎*A=L/SQc2y=Qb21P匚5Pk=*A=L/SQc3卡Qb3*\Pc5Pie*A=L/SQc5卡Qb4*JNPie*A=L/S5因為A,B支管和D,E支管對稱，得值也相同。數值如表表核算管網設計參數針對舍維列夫公式的計算結果進行核算：設計作用面積內的平均噴水強度為:QZ/A=1 “=s?m2)=12(L/min?m2)>6(L/minQZ/A=1 “符合表的設計規范。設計作用面積內各管道流速要求：本系統中各支管道C4~C5的流速最大值為(m/s)<10(m/s),主管道流速最大值為(m/s)<5(m/s).符合設計規范GB50084-2005中規定的，管道內的水流速度宜采用經濟流速，必要時可超過5m/s,但不可超過10m/s;系統各管道管徑要求本系統中各支管的中25管徑控制每條支管的最不利點處噴頭1個，32mm管徑控制另外2個噴頭，40mm管徑控制1個噴頭，符合表輕危險級、中危險級場所配水支管、配水管控制的標準噴頭數的要求。消防水箱的出水管規定，在輕危險級、中危險級場所的系統，管徑不應小于80mmmm，嚴重危險級和倉庫危險級不應小于100mm，本系統的出水管徑