消火栓系统设计计算
建筑消防工程-第三章-消火栓系统
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室外消火栓的设置范围 （1）民用建筑、厂房、仓库、储罐（区）和堆场周围应设置 室外消火栓系统。 （2）用于消防救援和消防车停靠的屋面上，应设置室外消火 栓系统。 （3）耐火等级不低于二级且建筑物体积小于等于3000m²的戊 类厂房，居住区人数不超过500人且建筑物层数不超过两层的 居住区，可不设置室外消火栓系统。
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在直升机停机坪出入口处设置消火栓距停机坪距离不小于5m 。 消防电梯前室应设置室内消火栓，并应计入消火栓使用数量。 室内消火栓的布置应满足同一平面有2支消防水枪的2股充实水 柱同时达到任何部位的要求，但建筑高度小于或等于24m且体 积小于或等于5000m3的多层仓库、建筑高度小于或等于54m 且每单元设置一部疏散楼梯的住宅，以及《消防给水及消火栓 系统技术规范》第3.5.2条中规定可采用1支消防水枪的场所， 可采用1支消防水枪的1股充实水柱到达室内任何部位。
20＜N≤30
同一时间火灾起数 1
2
一起火灾灭火设计流量 L/S 15 20 30 35
45
60
30＜N≤40 75
40＜N≤50
50＜N≤70
3
90
N≤70
100
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室外消火栓用水量
耐火 等级
建筑体积
建筑物名称及 类别
1500m3
1500m3≤
＜ V≤3000
3000m3＜ V≤50003
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当室外消防给水引入管设有倒流防止器且发生火灾时因其水头 损失导致室外消火栓不能满足火灾时出流量不应小于15L/s， 且供水压力从地面算起不应小于0.10MPa的要求时，应在该倒 流防止器前设置一个室外消火栓。
消火栓计算书模版
消火栓计算书计算原理参照《全国民用建筑工程设计技术措施2003》，《建筑给水排水工程》（中国建筑工业出版社）基本计算公式1. 最不利点消火栓流量Qxh = SQRT(B * Hq)式中：Qxh-水枪喷嘴射出流量(L/s) （依据规范需要与水枪的额定流量进行比较，取较大值）B-水枪水流特性系数Hq-水枪喷嘴造成一定长度的充实水柱所需水压2. 最不利点消火栓压力Hxh = Hd + Hq + Hsk = Ad * Ld * Qxh*Qxh + Qxh*Qxh/B + 2式中：Hxh -消火栓栓口的最低水压(0.010MPa)Hd-消防水带的水头损失(0.01MPa)Hq-水枪喷嘴造成一定长度的充实水柱所需水压(0.01MPa)Hd-消防水带的水头损失(0.01MPa)Ad-水带的比阻Ld-水带的长度(m)Qxh-水枪喷嘴射出流量(L/s)B-水枪水流特性系数Hsk-消火栓栓口水头损失，宜取0.02Mpa3. 次不利点消火栓压力Hxh次= Hxh最+ H层高+ Hfj式中：H层高-消火栓间隔的楼层高(m)Hfj-两个消火栓之间的沿程、局部水头损失(m)4. 次不利点消火栓流量Qxh次= sqrt((Hxh次- 2) / (Ad*Ld + 1/B))（依据规范需要与水枪的额定流量进行比较，取较大值）5. 流速VV = (4 * Q) / (π * Dj * Dj)式中：Q-管段流量L/sDj-管道的计算内径（m）6. 水力坡降i = 0.00107 * V * V / (pow(Dj, 1.3)式中：i-每米管道的水头损失（m H20/m）V-管道内水的平均流速（m/s）Dj-管道的计算内径（m）7. 沿程水头损失h = i * L式中：L-管段长度m8. 局部损失（采用当量长度法）h = i * L(当量)式中：L(当量) 管段当量长度，单位m(《自动喷水灭火系统设计规范》附录C)9.消防水泵的扬程Hxb=Hxh+hxg+10HzHxb-消防水泵的扬程.mpaHxh-最不利点处消火栓口的水压，mpahxg-计算管路的水头损失，mpaHz-消防最低水位与最不利点消火栓之高差，0.01m计算参数：水龙带材料：衬胶水龙带长度：25m水龙带直径：65mm水枪喷嘴口径：19mm充实水柱长度：12 mHxb= Hd + Hq + Hsk+ 0.02+hxg+0.01Hz=Ad * Ld * Qxh*Qxh + Qxh*Qxh/B + 0.02+hxg+0.01Hz=0.01*0.00172*25*5.2*5.2+0.01*17+0.02+0.001AAA+0.01BBB=0.34Mpa计算结果:消防水泵所需扬程为：0.34MPa红色的为更改的数字，根据充实水柱长度，查全国民用建筑工程设计技术措施226页可以得出Qxh和Hq的值。
消火栓系统水力计算
消火栓系统水力计算根据《全国民用建筑工程设计技术措施2003》和《建筑给水排水工程》（XXX），最不利点消火栓流量和压力可以通过以下公式计算：1.最不利点消火栓流量公式为：Qxh = SQRT(B * Hq)，其中Qxh为水枪喷嘴射出流量，B为水枪水流特性系数，Hq为水枪喷嘴造成一定长度的充实水柱所需水压。
2.最不利点消火栓压力公式为：Hxh = Hd + Hq + Hsk + Ad * Ld * Qxh*Qxh + Qxh*Qxh/B，其中Hxh为消火栓栓口的最低水压，Hd为消防水带的水头损失，Hq为水枪喷嘴造成一定长度的充实水柱所需水压，Ad为水带的比阻，Ld为水带的长度，Qxh为水枪喷嘴射出流量，B为水枪水流特性系数，Hsk为消火栓栓口水头损失。
3.次不利点消火栓压力公式为：Hxh次= Hxh最+ H层高+ Hfj，其中H层高为消火栓间隔的楼层高，Hfj为两个消火栓之间的沿程、局部水头损失。
4.次不利点消火栓流量公式为：Qxh次= sqrt((Hxh次- 2) / (Ad*Ld + 1/B))。
5.流速公式为：V = (4 * Q) / (π * Dj * Dj)，其中Q为管段流量，Dj为管道的计算内径。
6.水力坡降公式为：i = 0. * V * V / (pow(Dj。
1.3))，其中i 为每米管道的水头损失，V为管道内水的平均流速，Dj为管道的计算内径。
7.沿程水头损失公式为：h = i * L，其中L为管段长度。
8.局部损失公式为：h = i * L(当量)，其中L(当量)为管段当量长度，采用当量长度法进行计算。
根据上述公式，可以进行1、2、3#楼低区消防水泵校核计算。
1）计算充实水柱所需的压力为Hq=10aSk/(1-φaSk)，代入数据得到Hq=186kpa。
2）计算水枪喷嘴射出流量为qxh=(BHq)0.5，代入数据得到XXX。
3）计算水带水头损失为hd=AZLdqxh，代入数据得到hd=12.6kpa。
消火栓系统计算课件
工业园区消火栓系统的规划实例
工业园区生产设备复杂，火灾风 险高，消火栓系统必不可少。
规划需考虑园区内不同区域、不 同设备的消防需求。
应配备专业消防人员，加强日常 巡查和维护管理。
1.谢谢聆 听
02
商场消火栓系统设计需考虑各楼层、不同区域的消防需 求。
03
设计应考虑与商场整体结构的配合，合理布局消防设施 。
高层建筑消火栓系统的优化实例
高层建筑人员密集，消防难度 大，消火栓系统至关重要。
优化设计需考虑楼层高度、电 梯运行、烟雾排放等因素。
应配备先进的消防设备，如智 能烟雾探测器、自动喷水灭火 系统等。
消火栓系统计算课件
消火栓系统的设计计算 • 消火栓系统的运行管理 • 消火栓系统的应用实例
01 消火栓系统概述
消火栓系统的定义与组成
• 消火栓系统定义：消火栓系统是一种固定式消防设 施，由消防水源、消防给水设施、消防给水管网、 消火栓、消防水枪、消防水带等组成。
2. 高层建筑：高层建筑火灾 危险性较大，因此需要设置消
火栓系统。
3. 工业建筑：工业建筑中存 在大量的可燃物，火灾危险性 较高，因此需要设置消火栓系
统。
02 消火栓系统的计算原理
水的物理性质与水压
水的密度和比热容
水的密度和比热容较大，因此在 消火栓系统中，水的重量和热量 交换是重要的因素。
水压的形成
05 消火栓系统的应用实例
酒店消火栓系统的设计实例
酒店属于公共建筑， 人员密集，消防安全 至关重要。
设计应遵循国家有关 规范，确保人员安全 疏散和火灾扑救。
酒店消火栓系统设计 需考虑房间、走廊、 大厅等不同区域的消 防需求。
商场消火栓系统的应用实例
消火栓系统水力计算
计算原理参照《全国民用建筑工程设计技术措施2003》，《建筑给水排水工程》（中国建筑工业出版社）基本计算公式1. 最不利点消火栓流量Qxh = SQRT(B * Hq)式中：Qxh-水枪喷嘴射出流量(L/s) （依据规范需要与水枪的额定流量进行比较，取较大值）B-水枪水流特性系数Hq-水枪喷嘴造成一定长度的充实水柱所需水压2. 最不利点消火栓压力Hxh = Hd + Hq + Hsk = Ad * Ld * Qxh*Qxh + Qxh*Qxh/B + 2式中：Hxh -消火栓栓口的最低水压(0.010MPa)Hd-消防水带的水头损失(0.01MPa)Hq-水枪喷嘴造成一定长度的充实水柱所需水压(0.01MPa)Hd-消防水带的水头损失(0.01MPa)Ad-水带的比阻Ld-水带的长度(m)Qxh-水枪喷嘴射出流量(L/s)B-水枪水流特性系数Hsk-消火栓栓口水头损失，宜取0.02Mpa3. 次不利点消火栓压力Hxh次= Hxh最+ H层高+ Hfj式中：H层高-消火栓间隔的楼层高(m)Hfj-两个消火栓之间的沿程、局部水头损失(m)4. 次不利点消火栓流量Qxh次= sqrt((Hxh次- 2) / (Ad*Ld + 1/B))（依据规范需要与水枪的额定流量进行比较，取较大值）5. 流速VV = (4 * Q) / (π * Dj * Dj)式中：Q-管段流量L/sDj-管道的计算内径（m）6. 水力坡降i = 0.00107 * V * V / (pow(Dj, 1.3)式中：i-每米管道的水头损失（m H20/m）V-管道内水的平均流速（m/s）Dj-管道的计算内径（m）7. 沿程水头损失h = i * L式中：L-管段长度m8. 局部损失（采用当量长度法）h = i * L(当量)式中：L(当量) 管段当量长度，单位m(《自动喷水灭火系统设计规范》附录C)计算参数：水龙带材料：衬胶水龙带长度：25m水龙带直径：65mm水枪喷嘴口径：19mm充实水柱长度：10 m水带比阻：A z=0.0172水枪水流特性系数：B=0.158充实水柱：S k =13m一、1、2、3#楼低区消防水泵校核计算1、最不利点消火栓入口压力：1）充实水柱所需压力：H q=10aS k /（1-φaS k）=10×1.213×13/（1-0.9668×0.01×1.213×13）=0.8475=186kpa2）水枪喷嘴射出流量：q xh=（B H q）0.5 =5.42l/s3）水带水头损失：h d=A Z L d q2xh =0.0172×25×5.42×5.42=12.6 kpa4）2#楼23层最不利点消火栓入口压力为Hxh= Hsk+H q+h d=21.86m2、管道阻力：管段名称管道流量L/s 管长m管径mm水力坡降mH2O/m流速m/s损失mH2O终点压力mH2O水泵出口～负一层管井最不利环路40 112 150 0.0481 2.3 5.4四层最不利环路（1～2楼）40 85 150 0.0481 2.3 4.012#楼16层最不利环路40 46 150 0.0481 2.3 2.212#楼负一层～16层立管40 75 150 0.0481 2.3 3.612#楼16层立管～21层立管15.42 20.5 100 0.0615 2 1.262#楼21层立管～22层立管10.42 4.25 100 0.0304 1.4 0.132#楼22层立管 5.42 4.25 100 0.0078 0.7 0.03 沿程阻力16.65 管道总阻力18.33、23层标高为95m，负一层消防水池最低水位标高为-5.45m4、水泵出口压力：H=（95+5.45+1.1）+21.86+18.3=141.7m5、低区消火栓泵扬程选145m.二、1#楼高区消火栓水泵校核计算：1、1#楼31层最不利点消火栓入口压力为21.86m2、管道阻力：管段名称管道流量L/s 管长m管径mm水力坡降mH2O/m流速m/s损失mH2O终点压力mH2O水泵出口～1#楼16层最不利环路40 70 150 0.0481 2.3 3.341#楼16层立管～29层立管16.26 56.5 100 0.0678 2.1 1.391#楼29层立管～30层立管10.84 4.25 100 0.0304 1.4 0.131#楼30层立管～31层立管5.42 4.25 100 0.0078 0.7 0.03沿程阻力 4.89 管道总阻力 5.43、31层标高为130.25m，传输水箱最低水位标高为70.75m4、水泵出口压力：H=【（130.25-70.75+1.1）+21.88+5.4】×1.1=96.7m5、高区消火栓泵扬程选100m.三、1#楼高区传输水泵校核计算：1、传输水箱补水入口压力为7m2、管道阻力：管段名称管道流量L/s 管长m管径mm水力坡降mH2O/m流速m/s损失mH2O终点压力mH2O水泵出口～负一层最不利环路40 118 200 0.0088 1.2 1.04负一层立管～转换层立管40 78.9 200 0.0088 1.2 0.7转换层最不利环路40 28 200 0.0088 1.2 0.25沿程阻力 1.99 管道总阻力 2.23、传输水箱顶标高为73.45m，负一层消防水池最低水位标高为-5.45m，4、传输水箱补水管出口压力为7m,5、水泵出口压力：H=（73.45+5.45+1.1）+7+2.2=89.2m6、高区传输水泵扬程选90m.。
高层建筑室内消火栓给水系统设计计算
某综合楼为一多功能综合性大厦 ,建筑高度 58. 10 m。 大厦地下一层为设备用房及库房 ;地上 18 层 ,其中 1～2 层为 办公用房 ;3～18 层为住宅 ;本楼建筑设计等级为一类高层建 筑 。1 层层高 4. 5 m ,2 层层高 7. 2 m ,3～18 层每层层高 2. 9 m ,夹层标高 - 1. 2 m ,地下室标高 - 4. 8 m。给水进水管从建 筑南侧和西侧市政给水管 Dg400 mm 接入 ,城市给水管网常 年提供可靠水压为 0. 35 MPa 。最冷月平均水温为 4 ℃。
(4) 消火栓布置间距 L = R2f - b2f = 20 m 2. 1. 2 消防管道系统计算
(1) 水枪造成 13 m 充实水柱所需水压
收稿日期 :2009205211 修回日期 :2009207223 作者简介 :王启立 (1982 —) ,男 (汉族) ,陕西周至人 ,工学学士 ,从事消防材料学研究 。
Hxh = Hq + hd + Hk = 19. 1 + 1. 30 + 2 = 22. 40mH2O (5) 消火栓环管计算 消防立管考虑 3 股水柱作用 ,消防立管流量 Q = 5. 49 ×3 = 16. 47 L/ s ,采用 DN100 的立管 , v = 1. 90 m/ s , i = 0. 725 kPa/ m。 该建筑室内消火栓用水量 20 L/ s ,考虑 4 股水柱作用 ,流量 21. 96 L/ s ,选用 DN125 管 , v = 1. 65 m/ s , i = 0. 416 kPa/ m。 2. 1. 3 最不利点水力计算 选取最不利计算管路 ,计算草图见图 1 ,计算结果见表 1。
ences for designers.
消火栓系统计算
5、绘制室内消火栓给水系统管网平面布置 图和轴测图
因本建筑一层~十八层为普通住宅，分成两个单 元，每一单元的长度为20.6m，宽度为21.9m，即 在每一单元内布置两个消火栓就可满足25m的消 火栓间距要求。另外，消防电梯前室由防火门分 隔，所以也需设1个消火栓。
所以本工程每层平面一个单元内设3个消火栓， 全楼共设6个消火栓，采用垂直成环布置。 室内消火栓型号的选择:本工程选用的消火栓直 径为DN = 65 mm，水枪喷嘴直径小于19mm, DN65 的衬胶水龙带长度L=25 m。
i——水力坡度，单位管道的损失, (MPa/m)；
C——海澄—威廉系数;
黑铁管、无衬里的铸铁管C=100 内衬水泥球墨铸铁管C=130 铜管、不锈钢管、塑料管C=140 镀锌钢管C=120；
dm——管道内径，mm； q——管段的设计消防用水量，L/s
q1.85 8 51.85 i 1.18 1.85 4.87 10 1.18 0.0045 (mH 2O/m) 4.87 120 (106) C dm
23
工程概况:本工程为高层住宅楼，建筑面积
约14400m2，建筑高度54.8m。 地上18层，地下1层，其中地下一层为设备 用房，地上1~18层为普通住宅，每层8户， 一梯四户，共两个单元，每层建筑面积约为 750m2。试设计其室内消防给水系统。
25
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设计步骤
1、选定消火栓、水带、水枪的型号
0.58 1.21 1.91 1.059 1.43
0.00749 0.0295 0.0728 0.0098 0.0179
3 3 67.84 20 40
0.022 0.089 4.94 0.196 0.716
消火栓系统设计
1、消火栓可跨越防火分区吗？答：（1）消火栓不可跨越防火分区。
《建筑设计防火规范》GB50016-2006第8.4.3.7条明文规定：室内消火栓的布置应保证每一个防火分区同层有二只水枪的充实水柱同时到达任何部位。
由于《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95(2005年版)未对此内容作明文规定，而高层建筑防火等级要高于多层建筑，故《建筑设计防火规范》GB50016-2006第8.4.3.7条同样适用于高层建筑。
（这一条值得商讨，当采用防火门时，可以考虑跨越防火分区。
建规5.3.121每个防火分区的安全出口数量应经计算确定，且不应少于2个。
当平面上有2个或2个以上防火分区相邻布置时，每个防火分区可利用防火墙上1个通向相邻分区的防火门作为第二安全出口，但必须有1个直通室外的安全出口高规6.1.12.1：6.1.12.1每个防火分区的安全出口不应少于两个。
当有两个或两个以上防火分区，且相邻防火分区之间的防火墙上设有防火门时，每个防火分区可分别设一个直通室外的安全出口。
从以上可以得到佐证：防火分区之间疏散楼口试可以借用的。
同理当失火时，防火门及卷帘会关闭，但防火门可人工开启，从消防队员灭火的实际来看，肯定是先进到没有失火的防火分区里，借用本区消火栓灭火的）2、消防电梯前室的消火栓能否计入本层消火栓总数答：本地区高层住宅消防电梯前室的消火栓可计入本层消火栓总数（需消防部门同意）。
（在建规中明确不能记于总数内，高规没有明确。
有的设计者在狭小的住宅前室内（其他地方没有位置）设置双立管双栓，再增设一个前室消火栓非常没有必要。
当我询问其设置的必要性时，其人说单栓为了不被他用。
在合用前室内，可以采用单立管双栓，前提是18层及以下的塔楼或单元式住宅。
从双向供水考虑，最好塔楼采用双立管，顶部成环。
单元式互联在楼顶成环。
这里合用的前提是必须为住宅，其他不可以，藐似住宅的公寓也不可以）3、消防水池不用储存室外消防用水时，是否应有供消防车的取水口？供室内消防的消防水池，没有必要设置取水口，消防车可以就近室外消火栓取水。
消火栓给水系统计算
消火栓给水系统计算 （1）消火栓的布置该建筑总长32.5m ，宽度19.6m ，高度48.45m 。
按《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95(2005版)第7.4.6.1条要求，消火栓应设在走道、楼梯附近等明显易于取用的地点，消火栓的间距应保证同层任何部位有两个消火栓的水枪充实水柱同时到达。
第7.4.6.8 条要求，消防电梯间前室应设消火栓。
水带长度取20m ，展开时的弯曲折减系数C 取0.8，消火栓的保护半径应为：m h L C R d 19320*8.0*=+=+=消火栓采用单排布置时，其间距为：m b R S 29.18)8.135.3(192222=+-=-≤，取19m 。
据此应在走上布置1个消火栓，消防电梯间前室设置1个消火栓。
系统图如图XXX 所示。
S ——消火栓间距（2股水柱达到同层任何部位），m ； R ——消火栓保护半径，m ；C ——水带展开时的弯曲折减系数，一般取0.8~0.9； Ld ——水带长度，每条水带的长度不应大于25m ，m ；h ——水枪充实水柱倾斜45°时的水平投影长度，m ，h=0.7Hm ，对一般建筑（层 高为3~3.5m ）由于两楼板间的限制，一般取h=3.0m ； Hm ——水枪充实水柱长度，m ；b ——消火栓的最大保护宽度，应为一个房间的长度加走廊的宽度，m 。
（2）水枪喷嘴处所需水压据7.4.6.6条要求，消火栓应采用同一型号规格。
消火栓的栓口直径应为65mm ，水带长度不应超过25m ，水枪喷嘴口径不应小于19mm 。
水枪喷口直径选19mm ，查表3-6（p82），水枪系数φ值为0.0097；据7.4.6.2 条要求，消火栓的水枪充实水柱应通过水力计算确定，且建筑高度不超过100m 的高层建筑不应小于10m ；建筑高度超过100m 的高层建筑不应小于13m 。
充实水柱Hm 要求不小于10m ，选Hm=12m ，查表3-7（p82），水枪实验系数f α值为1.21。
消火栓系统设计计算
消⽕栓系统设计计算3 消⽕栓系统设计计算3.1 室内消⽕栓系统的布置学⽣宿舍室内消⽕栓给⽔系统采⽤独⽴的消防给⽔系统。
根据《⾼规》规定，其室内消⽕栓⽤⽔量为10L/s，同时使⽤⽔枪数为2只，每⽀⽔枪最⼩流量为5L/s，最不利情况下，同⼀⽴管上同时出⽔2只⽔枪，⽴管最⼩流量为10L/s。
消⽕栓的栓⼝直径为65mm，⽔带长度25m，⽔枪喷嘴⼝径19mm，消⽕栓的充实⽔柱为13mH2O。
3.1.1 室内消⽕栓管⽹布置根据《⾼层民⽤建筑设计防⽕规范》(GB50045—95)(2005年版)第7.4.1条规定，酒店建筑室内消防给⽔系统设置成与⽣活给⽔系统分开的独⽴给⽔系统。
室内消⽕栓管道布置成环状，横向竖向均成环。
环状管⽹的横⼲管分别布置在1层和11层的吊顶中，低区环状管⽹的横⼲管分别布置在4层和地下1层的吊顶中。
消防⽔箱的出⽔管与11层横⼲管相连接。
消防泵的压⽔管设两条管路与消防环状管⽹连接，其管径的设计考虑到当其中⼀根发⽣故障时，另⼀根管路应能保证消防⽤⽔量和⽔压的要求。
学⽣宿舍建筑室内消⽕栓给⽔管⽹设地上式消防⽔泵结合器。
⽔泵结合器的设置数量按室内消防⽤⽔量确定，该建筑室内消⽕栓⽤⽔量为10L/s，每个⽔泵结合器的流量按10L/s计，故设置1个消⽕栓⽔泵结合器，型号为SQ100。
3.1.2 室内消⽕栓的布置室内消⽕栓的合理布置，直接关系到扑救⽕灾的效果。
因此，⾼层建筑的各层包括和主体建筑相连的附属建筑均应合理设置消⽕栓。
消⽕栓的间距，应保证同层相邻两个消⽕栓的充实⽔柱同时到达室内任何部位，可按式(3-1)确定，且⾼层建筑不应⼤于30m，裙房不应⼤于50m。
22b≤(3-1)S-R式中S----消⽕栓间距，m；R----消⽕栓保护半径，m，R=L1+L2；L1----⽔龙带敷设长度，m，可取配备⽔龙带长度的90%；L 2----⽔枪充实⽔柱在平⾯上的投影长度，m ，⽔枪射流上倾⾓按45o 计； b----消⽕栓最⼤保护宽度，m 。
消火栓计算表使用说明
205.10 238.35 272.31 307.49 342.67 377.85 205.10 240.28 275.47 310.65 345.83
孔板孔径 dk
(mm)
21.90 21.90 21.90 21.90 21.90
5
11--12
100 105
3.3
16.27
2.18 1.88
5 12
3
附图 消火栓计算例题系统图
4
规定消火栓 最小充实水
柱 Sk(m)
10.00
规定消火栓最小流 量 qxh’(L/s)
5.00
水带比阻 Ad
0.043
水带长度 Ld(m)
25.00
干管带立
楼层 号
节点 (消火 管段号 栓)号
管数 n
管径
DN (mm)
计算内 径
dj (mm)
规定立管最小流量 QL(L/s)
干管计算
18-19
1
100 105
35
16.27
23.14 1.88
19
0
849.98
0.00
19-20
2
150 155
35
32.54
12.52 1.72
20
0
862.50
0.00
20-21
3
150 155
30
40.00
15.73 2.12
21
0
878.23
0.00
21-22
4
150 155
30
40.00
2 水枪水流特性系数 B 如下取值：
1) 规定消火栓最小流量 qxh ’为 2.5L/s 时，采用 16mm 喷嘴，B＝0.0793； 2) 规定消火栓最小流量 qxh ’为 5L/s 时，采用 19mm 喷嘴，B＝0.158。
消火栓系统计算
每支水枪
最小流量
二、Page 372 例题。 已知：华北某城市拟建一栋12层宾馆，总建筑面积近 9000m2，客房有一室一套和两室一套两种。每套设卫生间， 内有浴盆、洗脸盆和座便器各一件，共计114套（每层12套） ，504个床位，旅馆员工人数30。设计该建筑的消防系统。 一、建筑条件： （1）该建筑一层层高为3.3m，2~12层的层高均为3m，12 层顶部设层高为0.8m的闷顶； （2）在对应于门厅的屋顶上有2层阁楼，水箱置于第二层 阁楼内； （3）室内外高差为1m，当地冰冻深度为0.8m。 二、设计过程：
1. 消火栓的布置 该建筑总长39.6m，宽13.4m，高37.10m。按照《高层民 用建筑设计防火规范》（GB 50045-95，2005版）7.4.2条要 求，消火栓间距应保证同层任何部位有2个消火栓的水枪充 实水柱同时到达。 水带长度取20m，展开时的弯曲折减系数C取0.8，消火栓 保护半径为：
闷顶消火栓平面图
注：绘制消火栓平面图时，习惯上先布标准层，再检查包 括地下室在内的非标准层的消火栓位置是否合适，不合适 再局部调整，最后再画上、下的消火栓干管。
消火栓系统图
2. 计算消火栓栓口所需的压力 （1）按《高规》的表3.0.1可知本建筑属二类建筑；查表 7.2.2可知室内消火栓用水量20L/s，室外消火栓用水量20L/s， 每根竖管最小流量为10L/s，每支水枪最小流量为5L/s； （2）查书表3-3知民用建筑高度小于100m时，其充实水柱 长度不小于10m； （3）查书表3-9，水枪喷口直径采用19mm，在水枪喷嘴处 压力Hq=16.9mH2O的条件下，水枪射流量qxh为5.2L/s，且充 实水柱Hm为12m，满足充实水柱和最小流量的要求； （4）查书表3-8知B=1.577； （5）采用衬胶水带，直径65，长20m，查书表3-10水带阻 力系数AZ=0.00712，则水带的水头损失为
水灭火工程课程设计--某小型超市的消防设计解析
某小型超市的消防设计第一章消火栓系统设计1.1消火栓及其附属设施1.1.1室内、外消火栓的型号、数量与布置室外消火栓系统的消防用水量：20L/s。
室外采用高压、稳高压给水系统，管道的压力应保证用水总量达到最大且水枪在任何建筑物的最高处时，水枪的充实水柱仍不小于10m。
室外消火栓采用高压消防给水系统，其充实水柱垂直长度：Ls=12.02m 〉10m；保护半径：Rf= 120*0.9+12.02=120.02m。
室外消火栓的数量应按室外消防用水量计算决定。
每个室外消火栓的用水量应按10—15L/s计算，则需要设n=20/10=2个。
室外消火栓的布置应符合下列规定：1 室外消火栓的保护半径不应超过150m；2 室外消火栓应沿道路或建筑均匀布置，其间距不应超过120m；3 当道路宽度超过60m时，室外消火栓宜设置在道路两边，并宜靠近十字路口；4 室外消火栓距路边不宜超过2m，距建筑物外墙的最近距离不宜小于5m。
高层建筑的室外消火栓距建筑外墙的最近距离不宜大于40m；5 当建筑的室内消防给水系统不设水泵接合器时，在建筑的150m范围内的市政消火栓可计入室外消火栓的数量；6 当建筑的室内消防给水系统设有水泵接合器时，在建筑的40m范围内的市政消火栓可计入室外消火栓的数量。
室内消火栓系统的消防用水量：15 L/s，室内消火栓水枪充实水柱长度：Ls= 4.97m；保护半径：Rf= 25*0.9+4.97=27.47m。
除了高度不超过24m，且体积不超过5000立方米的库房外，其他工业和民用建筑室内消火栓的布置，应保证相邻两根竖管上的两支水枪的充实水柱长度同时到达室内任何部位。
室内只设一排消火栓，并且要求有两股水柱同时达到室内任何部位时，消火栓间距：S1= sqr（R^2-b^2）=22.78m；设4个消火栓，布置如J11.1.2消防水枪的型号、数量选用DN65消火栓水枪口径19mm 3个。
1.1.3消防水带的型号、数量水龙带长度L=25m ，充实水柱长度Hm=7m 。
多层建筑室内消火栓系统设计计算
多层建筑室内消火栓系统设计计算在现代都市的建筑中，设立消防设施是必不可少的一项工作。
多层建筑的复杂性更需要严格的消防设施来确保人员和财产的安全。
而室内消火栓系统是其中不可或缺的一环。
建筑师在设计多层建筑室内消火栓系统时需要考虑的因素有很多。
下面根据不同的因素，对室内消火栓系统的设计和计算进行分类的介绍。
首先，对于多层建筑的高度，建筑师需要对室内消火栓的水压和水流量进行计算。
因为多层建筑的高度会增加水流阻力，从而降低水压和水流量。
根据国家规定，每个消火栓应保证出水口水流量不低于2L/s，因此建筑师需要按照该标准计算出每个消火栓的水压和水流量，再根据建筑楼层数确定需要设立多少消火栓。
其次，建筑师需要考虑消火栓设立的位置。
每个消火栓的覆盖区域通常为600平米，因此要根据楼层大小及空间布局确定对应的消火栓数量。
在所有可能的火灾路径上合理设立消火栓，可以有效地缩小火灾发生的范围，减少人员和财产损失。
另外，室内消火栓系统的管道设计和配置也需要注意。
一般而言，在建筑主干水管上设立室内消火栓按既有品牌、型号或是加装的新型消火栓进行挑选。
室内消火栓管道的设计原则是要使水流通过速度均匀，阻力尽量小，且通畅顺畅，从而保证消防力量使用室内消火栓时可快速取水，迅速瞬间分布到楼层不利的地点，控制火势并消灭火源。
最后，在设计室内消火栓系统时，建筑师还需充分考虑消火栓在运行过程中可能遭受到的外界因素影响，如施工人员碰撞消火栓、停电等情况。
因此，特别要配备专业人员对室内消火栓系统进行定期检查和养护，使其在火灾中充分发挥作用。
综上所述，建筑师在设计多层建筑室内消火栓系统时需要全方位考虑消火栓的水压、水流量、地点、管道配置等因素，以及可能遭受到的外界因素，从而制定出最优的室内消火栓系统设计方案，以保障人员和财产安全。
消火栓系统介绍及设计计算
第六页，共54页。
LOGO
室外消火栓给水
(jǐshuǐ)系统
3）按管网平面布置分为：环状消防给水管网和枝状消防给水管网。
a,环状消防给水管网：城镇市政给水管网、建筑物室外消防给水管网应布置成 环状管网，管线形成(xíngchéng)若干闭合环，水流四通八达，安全可靠，其 供水能力比枝状管网在1.5―2.0倍。但室外消防用水量不大于15L/s时，可布 置成枝状管网。输水平管向环状管网输水的进水管不应小于2条，输水管之间 要保持一定距离，并应设置连接管。
第三页，共54页。
LOGO 室外消火栓给水(jǐshuǐ) 系统
1、室外消防给水系统的分类： 1） 按消防水压要求分：高压消防给水系统，临时高压消防给水系统和
低压消防给水系统。 a,高压消防给水系统:高压消防给水系统管网内经常维持(wéichí)足够
高的压力，火场上不需要使用消防车或其他移动式消防水泵加压， 从消火栓直接接出水带、水枪就能灭火。 b,临时高压消防给水系统:临时高压消防给水系统管网内平时压力不高 ，在泵站(房)内设置高压消防水泵，一旦发生火灾，立刻启动消防 水泵，保证室外消防给水管网的压力和水量。 c,低压消防给水系统:低压消防给水系统管网内压力较低，火场上灭火 时水枪所需要的压力，由消防车或其他移动式消防水泵加压形成。
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LOGO
室内消火栓给水
3.3 消防管道 (建j筑ǐs物h内u消ǐ)防系管道统是否与其他给水(jǐshuǐ)系
统合或独立设置，应根据建筑物的性质和使用要求经技术、 经济比较后确定。 3.4 消防水池 用于无室外消防水源或室外水源不能满足要求 的情况下，贮存火灾持续时间内室内外消防用水量（若室外 水源能满足补水的要求，可扣除火灾持续时间内补充的水量 ）。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。
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3消火栓系统设计计算3.1室内消火栓系统的布置学生宿舍室内消火栓给水系统采用独立的消防给水系统。
根据《高规》规定, 其室内消火栓用水量为10L/S,同时使用水枪数为2只，每支水枪最小流量为5L/S, 最不利情况下，同一立管上同时出水2只水枪，立管最小流量为10L/S。
消火栓的栓口直径为65mm，水带长度25m,水枪喷嘴口径19mm,消火栓的充实水柱为13mH2O。
3.1.1室内消火栓管网布置根据《高层民用建筑设计防火规范》（GB50045-95）（2005年版）第741条规定，酒店建筑室内消防给水系统设置成与生活给水系统分开的独立给水系统。
室内消火栓管道布置成环状，横向竖向均成环。
环状管网的横干管分别布置在1层和11层的吊顶中，低区环状管网的横干管分别布置在4层和地下1层的吊顶中。
消防水箱的出水管与11层横干管相连接。
消防泵的压水管设两条管路与消防环状管网连接，其管径的设计考虑到当其中一根发生故障时，另一根管路应能保证消防用水量和水压的要求。
学生宿舍建筑室内消火栓给水管网设地上式消防水泵结合器。
水泵结合器的设置数量按室内消防用水量确定，该建筑室内消火栓用水量为10L/S，每个水泵结合器的流量按10L/S计，故设置1个消火栓水泵结合器，型号为SQ10O3.1.2室内消火栓的布置室内消火栓的合理布置，直接关系到扑救火灾的效果。
因此，高层建筑的各层包括和主体建筑相连的附属建筑均应合理设置消火栓。
消火栓的间距，应保证同层相邻两个消火栓的充实水柱同时到达室内任何部位，可按式（3-1）确定，且高层建筑不应大于30m，裙房不应大于50m。
S R2 b2(3-1)式中S---消火栓间距，m；R--7肖火栓保护半m, R=L+b;径，L 1----水龙带敷设长度，m ，可取配备水龙带长度的90%;L 2----水枪充实水柱在平面上的投影长度， m ，水枪射流上倾角按45°计； b----消火栓最大保护宽度，m 。
消火栓保护半径按下式计算：R C L d h(3-2)式中R--7肖火栓保护半径，m ；C----水带展开时的弯曲折减系数，一般取 0.8~0.9;h---水枪充实水柱倾斜45°时的水平投影，m ; h=0.71用，对一般建筑(层 高为3~3.5m0由于两楼板间的限制，一般取 h=3.0m ； Hm ——水枪充实水柱长度，m 。
水枪充实水柱长度应根据建筑物的层高和选定水枪的设计流量通过水力计 算确定。
《高规》第7.462条要求对建筑高度不超过100m 的高层建筑，充实水 柱长度不应小于10m ;建筑高度超过100m 的高层建筑，其充实水柱长度不应小 于 13m 。
宿舍建筑消火栓充实水柱 Hm=10m , C=0.9, Ld=25m ，则消火栓的保护半径 为R=0.9X 25+3=25.5m 。
在消火栓平面布置时，结合建筑平面图，建筑防火分区， 以25.5m 为消火栓保护半径，将消火栓分散布置在楼层走到、楼梯、大厅出入口 附近等明显、经常有人走动、易于取用的地方。
设计采用单出口消火栓，消火栓栓口装置距地面 1.1m ，栓出口方向与布置消火栓的墙壁垂直。
建筑内采用同一规格的消火栓，消火栓口径 DN65mm ，配备水龙带长度 25m ,水枪喷嘴口径19mm 。
3.2消防水箱设计计算3.2.1设计计算依据水箱消防贮水量应按建筑物的室内消防用水总量的 10分钟用水量进行计算。
消防水箱容积按下式计算:qxT x601000式中 V x ----消防水箱容积，m 3;q x ----室内消防用水总量，L/s ； T<----火灾初期时间，按10min 计为避免水箱容积过大，《高规》第7.4.7.1规定，消防水箱的最小贮水量应符(3-3)合下列要求：一类公共建筑不应小于 18m3;二类公共建筑和一类居住建筑不应 小于12m3;二类居住建筑不应小于 6.00m3。
3.2.2设计计算宿舍建筑室内消火栓用水量为10L/S ，按式（3-3）计算消防水箱贮水量为:间内，尺寸为2.0m （长）x 2.0m （宽）x 1.8m （高），有效容积为2.0X 2.0X 1.5=6m 3。
设置的消防水池，尺寸为6.0m （长）x 6.0m （宽）x 1.8m （高），有效容积为6.0X 6.0X 1.5=72m 303.3最不利点消火栓所需压力和实际射流量酒店建筑选用65mm 口径的消火栓，水枪喷嘴口径为19mm ，直径为65mm ， 长度为25m 的衬胶水龙带。
根据规范要求，该建筑发生火灾时，室内需8支水枪同时工作。
立管I 上的 14、13、12层消火栓离泵房最远，处于系统最不利位置，因此I 为最不利管段， 发生火灾时立管I 上的三支水枪同时工作。
U 为相邻立管，三支水枪同时工作。
川为次相邻管，两支水枪同时工作。
3.3.1枪口所需压力枪口所需压力按下式计算:式中 H q ----枪口所需压力，kPa----与水枪喷嘴口径有关的阻力系数；f----实验系数，见《建筑给水排水工程》（第五版）表3.2.4;V x10 10 606m 31000根据计算和规范要求，宿舍建筑消防水箱容积按 6m3设计。
设在屋顶水箱 消防水池有效容积为：V c10 2 3600100072 m 3H qfH m1(3-5)H m -—水枪充实水柱长度, m。
查表得=0.0097, f =1.2175,则I号消防立管27层消火栓的水枪造成13m 充实水柱所需的压力为：1.2175 13H q18.70mH2O 187.0 kPaq1 0.0097 1.2175 133.3.2水枪喷嘴射流量水枪喷嘴射流量按下式计算：q xh .BH；(3-6) 式中q xh----水枪的射流量，L/s；B----水枪水流特性系数，建《建筑给水排水工程》(第五版)表3.2.5；H q----水枪喷嘴处压力，kPa,查表得，B=1.577,枪口压力Hq=18.70mH2O,则水枪射流量为：q xh. BH q. 1.577 18.70 5.43L s,满足要求。
3.3.3水带水头损失水带水头损失按下式计算：2hd A Z L d q xh (3-7) 式中hd----水带水头损失，mH2O;Ld----水带长度，m；Az---水带阻力系数，建《建筑给水排水工程》(第五版)表3.2.6。
查表得Az=0.00172,水带长度为25m，射流量为5.43L/S，则水带水头损失为：h d A z L d q；h 0.00172 25 5.4321.27mH2O3.3.4最不利消火栓口所需压力最不利点为11层消火栓处，在满足消防流量5.43L/S时，该消火栓口所需的压力为：H 14 H q H d 18.70 1.2719.97mH 2。
199.7kPa3.4消火栓管网水力计算消火栓管网为环状管网，在进行水力计算时，加设环状管网某段断开，并确 定最不利计算管路，按枝状管路进行水力计算。
3.4.1 水泵供水工况由消火栓泵向管网供水，水流自下向上流动。
计算出消防流量由消火栓泵至 最不利消火栓处的水头损失，为选择消火栓泵提供依据。
最不利消防管的消防流 量为XL-1号立管上的11、10层消火栓流量之和。
由前面计算知，XL-1上11层消火栓口的压力为H11=19.97mH2O,消防流量 为 q11=5.43L/s10层消火栓处的压力为H11+层高3.6m ）+（10~11层消防立管的水头损失）， 即H10=19.97+3.6+0.0037< 3.6=23.58mH2O=235.8kPa210层消火栓的消防出水量为H 13 A L d q ；号消防立管按2股水柱同时作用，XL-1号消防立管的流量为5.43+5.88=11.31L/s 采用 DN100mm 管径，v=1.44m/s , i=32.9mm/m 。
消火栓系统用水量为11.31L/S ，横干管采用DN100mm ，v=1.51m/s ， i=20.1mm/m 。
水泵供水工况计算如下图所示:H10I 23.58:Ad Ld11.00172 251 B1.577q x5.88L/S水泵供水工况计算结果如表所示，由表知，管路沿程水头损失为：刀h=1.32mH2O,管路总水头损失为：Hg仁1.1刀h=1.45 mH20。
水泵供水工况计算表3.4.2水箱供水工况火灾初期由水箱供水，水流自上向下流动，计算出消防流量由消防水箱至最不利点消火栓处的水头损失，为校核水箱安装高度是否满足消防压力提供依据。
由前面计算知，立管XL-1上11层消火栓口的压力为H11=19.97mH2O,消防流量为q14=5.43L/So10层消火栓处的压力为H11+层高3.6m）-（10~13层消防立管的水头损失），即H10=19.97+3.6-O.OO37X 3.6=23.56mH?O=235.6kPa 水箱供水工况计算结果：管路沿程水头损失刀h=1.32mH2O,管路总水头损失为：Hg2=1.1 刀h=1.45mH2O。
3.5高位水箱设置高度的校核高位水箱的设置高度应满足下式要求(3-8)H x H xh H g式中Hx 高位水箱最低液位与最不利消火栓之间的垂直压力差，kPa；H xh ---- 最不利点消火栓所需水压，kPa；Hg -- 管路的总水头损失，kPa。
已知Hxh=H11=19.97mH2O，Hg=Hg2=1.45mH2O，Hxh+Hg=21.42mH2O。
3.6 消防泵的计算与选择消防水泵的流量，应按满足火灾发生时建筑内消火栓使用总数的每个消火栓的设计流量之和计算。
消防泵的扬程按下式计算：H b H xh H g H z (3-10) 式中Hb 消防水泵的压力，kPa；H xh ---- 最不利消火栓所需水压，kPa；Hg -- 管网的水头损失，kPa；Hz -- 消防水池最低水位与最不利消火栓的压力差，kPa。
由前面计算已知，酒店建筑消火栓系统消防水量为Qx=11.31L/s,最不利点消火栓所需的压力为19.97mH2O,消防水池的最低水位为-4.80m,最不利消火栓的标高为37.10m，两者之间的高差为41.90m。
由消火栓口至最不利消火栓的管道水头损失为Hg1=1.45 mH2O则消火栓泵的扬程为：Hb=Hxh+Hg+Hz=19.97+3.94+41.90=65.81mH2O根据Qx=11.31L/s, Hb=65.81mH2O, 选择山东双轮集团生产的型号为100DL100-20*6 立式多级消防泵三台, 两用一备。
水泵性能参数为：Q=9.76~18.56L/s, H=54~75m, N=45kw。