某高層宿舍樓建筑自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計計算案例目錄TOC\o"1-3"\h\u3209某高層宿舍樓建筑自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計計算案例 1133661.1自動噴水滅火系統(tǒng)概述 1321961.2自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計分析 1261861.2.1確定危險等級和設(shè)置場所 121351.2.2自動噴水滅火系統(tǒng)類型選擇 1199121.3自動噴水滅火的設(shè)計內(nèi)容 2326001.3.1設(shè)計基本參數(shù)的確定 258691.3.2噴頭的選擇與布置 2300951.3.3系統(tǒng)設(shè)計的計算 410997表1.5各種管道與閥門的當(dāng)量長度（m） 747531.3.4水泵的揚(yáng)程計算 101.1自動噴水滅火系統(tǒng)概述近年來，現(xiàn)代消防設(shè)備已廣泛應(yīng)用于我國高層建筑的消防系統(tǒng)中，消防系統(tǒng)不斷優(yōu)化。建筑物中設(shè)計的自動噴淋滅火系統(tǒng)可以在發(fā)生火災(zāi)時迅速發(fā)出火災(zāi)警報，并且消防設(shè)施可以自行撲滅大火。1.2自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計分析1.2.1確定危險等級和設(shè)置場所因本次設(shè)計的對象教師宿舍樓建筑為高層民用住宅建筑，由于教師宿舍樓建設(shè)規(guī)劃類似于高層民用建筑中的賓館，根據(jù)《噴規(guī)》中附錄A可知，此次設(shè)計的建筑為中危I級。根據(jù)《建規(guī)》中8.3.3條，確定該建筑物內(nèi)走道、負(fù)一層的休閑中心應(yīng)設(shè)自動噴淋滅火系統(tǒng)。1.2.2自動噴水滅火系統(tǒng)類型選擇自動噴淋系統(tǒng)類型可分兩類：閉式滅火系統(tǒng)與開放式滅火系統(tǒng)。根據(jù)規(guī)范要求，設(shè)計采用封閉式濕式自動噴水滅火系統(tǒng)。1.3自動噴水滅火的設(shè)計內(nèi)容1.3.1設(shè)計基本參數(shù)的確定根據(jù)《噴規(guī)》中規(guī)范要求，系統(tǒng)設(shè)計參數(shù)可見下表1.1：表1.1建筑的自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計參數(shù)危險等級最大凈高度h（m）噴水強(qiáng)度[L/(min·m2)]作用面積（m2）噴頭工作壓力/MPa中危Ⅰ級h≤861600.10該設(shè)計噴頭的工作壓力為0.10MPa，噴霧強(qiáng)度不小于6L/（min?m2），作用面積不小于160㎡。1.3.2噴頭的選擇與布置噴頭布置有正方形、矩形、菱形等幾種形式，此次系統(tǒng)設(shè)計采取正方形布置形式，噴頭可采用下垂型灑水噴頭。表1.2噴頭的流量系數(shù)及工作壓力關(guān)系噴水強(qiáng)度/[L/（min?m2）]單個噴頭最大保護(hù)面積噴頭流量系數(shù)K噴頭處工作壓力/Mpa612.5800.088表1.3下垂的標(biāo)準(zhǔn)覆蓋區(qū)域灑水噴頭布置危險等級正方形布置邊長（m）矩形或平行四邊形布置長邊邊長（m）單個噴頭最大保護(hù)面積（m2）噴頭與端墻距離最大最小中危Ⅰ級3.64.012.51.80.1（1）噴頭的布置噴頭的出流量計算公式（1.1）：q式中，q1D——噴水強(qiáng)度（L/min·s2）；As——噴頭的保護(hù)面積（m2）。代入數(shù)據(jù)計算：q當(dāng)噴嘴壓力為0.05MPa時，根據(jù)（1.2）計算流量：qq相應(yīng)的噴頭保護(hù)面積為：A圖1.1自動噴淋滅火系統(tǒng)計算簡圖每個噴頭的實際保護(hù)面積即為：A此時噴嘴的實際保護(hù)面積在9.43m（2）噴頭數(shù)量的確定根據(jù)公式（1.3）計算作用區(qū)域中的噴頭數(shù)量N：N=式中：A——噴頭作用面積，m2；As——噴頭保護(hù)面積，m2代入數(shù)據(jù)計算得：N=A（3）作用面積的確定噴頭間距為3.3m，排列成正方形，作用區(qū)域長邊的最小長度Lmin根據(jù)公式（1.LL則長邊支管上的噴頭數(shù)為：n1作用面積實際邊長即：L=5×3.3=16.5m>15.18m,滿足要求。作用面積短邊的計算公式如下：B=則短邊的支管數(shù)量為：n2因此，最不利點處作用區(qū)域中的噴頭數(shù)為15個，而作用面積為：A'=N·A圖1.2噴頭作用面積形狀與尺寸、節(jié)點數(shù)1.3.3系統(tǒng)設(shè)計的計算（1）最不利點處噴頭的壓力與出流量按照公式（1.1）：q按照公式（1.2）：P(2)噴淋系統(tǒng)的水力計算1）管段1-2：流量q表1.4流速系數(shù)Kc值鋼管管徑(mm)253240507080100Kc(m/L)1.8831.050.80.470.2830.2040.115管徑取25mm，由表1.4可知，流速系數(shù)Kc值為1.883m/L，則對于管段內(nèi)水的流速為：v管徑為DN25，根據(jù)規(guī)定，此管段外徑為33.5mm，壁厚3.25mm，管道內(nèi)徑Dj=27mm，計算內(nèi)徑dj按管內(nèi)徑減1mm，即單位管長水頭損失按公式（9-5）計算：ii管段1-2的長度為3.3m，即：?2）節(jié)點2的壓力：P節(jié)點2的噴頭出流量：q3)管段2-3：q2-3管段管徑取32mm，查表1.4得Kc值為1.05m/L，對應(yīng)管段水流速度為：vDN32鍍鋅管內(nèi)徑為Dj=35.8mm，管段2-3長度為3.3m，即：?節(jié)點3處的壓力：P節(jié)點3的噴頭出流量：q4）管段3-4：流量q對應(yīng)管段水流速度為：v3-4管段DN32，該管段外徑為42.3mm，壁厚為3.25mm，管道內(nèi)徑Dj=35.8mm，計算內(nèi)徑單位管長的水頭損失：

i沿程水頭損失：?節(jié)點4處的壓力：P節(jié)點4的噴頭出流量：q5）管段4-5：流量q對應(yīng)管段水流速度為：v單位管長的水頭損失：

i沿程水頭損失：?節(jié)點5處的壓力：P節(jié)點5處的噴頭出流量：q6）管段5-6：q管段管徑取70mm時，查表1.4得Kc為0.283m/L：對應(yīng)的管內(nèi)水流速度為：v單位管長水頭損失為：i管段5-6長度為21.6m，節(jié)點6處：DN70三通的當(dāng)量長度取3.7m，則沿程水頭損失：?節(jié)點6處的壓力：P節(jié)點6處的噴頭出流量：q7）支管流量折算系數(shù)K按公式1.2可計算得：K8)管段6-7：

qvi管段6-7的長度為3.4m，節(jié)點7處四通當(dāng)量長度15×3.7=0.74m?P表1.5各種管道與閥門的當(dāng)量長度（m）名稱管件直徑（mm）253240507080100三通或四通1.51.82.43.13.74.66.1蝶閥1.82.13.13.79）節(jié)點7處流入次不利管的流量為：q管段7-8：q對應(yīng)管段水流速度為：vDN80內(nèi)徑為Dj=80.5mm，計算內(nèi)徑i管段7-8長度3.3m，節(jié)點8處：DN80四通的當(dāng)量長度15?Pq10）管段8-9的設(shè)計流量q8?9此流量為系統(tǒng)的設(shè)計流量。11)管段8-9管徑100mm，查表1.4Kc=0.115m/L，對應(yīng)的管段水流速度為：vDN100內(nèi)徑為Dj=106mm，計算內(nèi)徑i因為，管段8-9長度為3.3+1.8=5.1m，當(dāng)量長度為：15L?P12）管段9-10管徑100mm，查表1.4Kc=0.115m/L，對應(yīng)的管內(nèi)水流速度為：qvi管段9-10的管長度3.6m，節(jié)點10處三通管件當(dāng)量長度6.1m，

L?P13）管段10-11長度為31.5m，節(jié)點11三通當(dāng)量長度為6.1m。?P表1.6管路水力計算結(jié)果節(jié)點編號管長(m)管徑(mm)起點壓力(MPa)起點噴頭出流量(L/s)管段流量(L/s)流速（m/s）水力坡降i(MPa/m)水頭損失(MPa)1-23.3250.0671.0891.0892.050.005170.017062-33.3320.0841.222.32.410.00490.016173-43.3320.10021.333.6453.830.01240.0414-53.3320.1411.585.2255.490.02540.08385-621.6700.22482.07.2252.050.00150.0386-73.3700.2628-7.2252.050.00150.006067-83.3800.26886-14.532.960.002530.01078-95.11000.27956-21.992.530.001280.020639-103.61000.30-21.992.530.001280.0124210-1131.51000.34842-21.992.530.001280.0481311-1000.77255綜上所述，系統(tǒng)設(shè)計流量為1319.71L/min=22.0L/s；立管節(jié)點11處的壓力為0.77255MPa。最不利點處的作用面積的流量系數(shù)KA：KAK即，低層的出流量可計算：Q1層最高層與最底層的流量差：2117.843?1319.71在高層建筑中，最高層與最低層高度差較大時，流量差越大，有必要時應(yīng)安裝減壓裝置，在節(jié)點11處最大的壓力為0.77255MPa小于0.80MPa，因此，本次設(shè)計不需安裝減壓裝置。1.3.4水泵的揚(yáng)程計算水泵的揚(yáng)程可按下列公式1.7計算：H=∑?+Z+其中：——系統(tǒng)管路的總水頭損失，MPa；Z——最不利點與最低水位的高