消防工程学课程设计说明书

长春建筑学院消防工程学课程设计说明书*名：***专业：安全工程班级学号：安全1201班 18号指导教师：***日期： 2014.12.26城建学院摘要本设计是针对某工业厂房车间的设计及其计算，其工程概况为：占地面积约为1200平方米。

有地下室,地上部分共有四层（除去五层水箱间）,建筑高度为16.8 m。

地下室内有水泵房。

通过设计使我们掌握了有关消防工程中自动喷水灭火系统、消火栓系统及消防水箱和水泵房设计的基本知识，了解了管道的布置﹑水力计算﹑水泵的选择﹑水箱水池的计算等相关知识。

自动喷水灭火系统是一种在发生火灾时，能自动打开喷头喷水灭火并同时发出火警信号的消防灭火设施。

自动喷水灭火系统由水源、加压贮水设备、喷头、管网、报警装置等组成。

该建筑防火等级属于中危险级Ⅰ级,本设计采用的闭式自动灭火系统中的湿式系统，闭式自动喷水灭火系统一般由闭式喷头、管道系统、湿式报警阀、报警装置和供水设施等组成。

发生火灾时，建筑物内温度升高，当温度升高到足以打开闭式喷头上的闭锁装置时，喷头即自动喷水灭火，同时阀门通过水力警铃发出报警信号。

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。

关键词：厂房、消火栓、自动喷水、设计目录第一章原始资料 (1)1.1 工程概况 (1)1.2 设计资料 (1)1.3 查询资料 (1)第二章室内消火栓系统设计 (2)2.1 方案确定 (2)2.2 消火栓系统的组成 (2)2.3 室内消火栓的选用 (2)2.4 消火栓管网的布置与安装 (3)2.5 管材、阀门的选择 (3)2.6 设计计算 (4)第三章自动喷洒灭火系统设计 (13)3.1 方案确定 (13)3.2 湿式喷水灭火系统 (13)3.3 自动喷洒系统的组成 (16)3.4 喷头的选用与布置 (16)3.5 管道的布置 (17)3.6 管材、阀门、喷头选择 (17)3.7 设计计算 (18)第四章消防水箱、水池、增压设施设计 (22)4.1 消防水箱计算 (22)4.2 消防水池的计算 (22)4.3 增压设施的设计计算 (22)致谢 (23)参考文献 (24)第一章原始资料1.1 工程概况该厂房占地面积约为1200平方米。

建筑高度为16.8 m(除去五层水箱间)。

有地下室,地上部分共有四层, 地下一层为消防泵房，地上一到四层为厂房车间，五层为水箱间。

1.2 设计资料此次设计主要是对该楼进行消防设计，包括消火栓系统和自动喷洒系统。

图纸资料包括地下一层消防平面图，一~四层消防平面图，五层消防平面图。

设计完成后，图纸内容还要包括消火栓系统图和自动喷洒系统图。

1.3 查询资料为保证设计准确完善进行，还需查阅相关书籍，长春地区冻土深度为1.70 m，管道埋深时应比冻土深20 cm，且还要包括室内外高差0.45 m，因此，管道埋深不低于2.34 m。

水箱管道应包括溢水管，泄水管，进水管，出水管。

泄水管和出水管距箱底100 mm，进水管距箱顶200 mm，溢水管距箱顶150 mm。

水池壁厚的选取（我建议选取在150~300），因为太厚对温度应力不利，太薄，会对施工造成难度。

第二章室内消火栓系统设计2.1 方案确定室内消防给水系统包括常高压、临时高压和低压消防给水系统。

1.常高压消火栓给水系统，水压和流量任何时间和地点都能满足灭火时的所需的水压和流量，系统中不需要设消防泵的消防给水系统。

2.临时高压给水系统，水压和流量平时不完全满灭火时的需要，在灭火时启动消防泵。

当稳压泵稳压时，可满足压力，但不满足水量；当屋顶消防水箱稳压时，建筑物的下部可满足压力和流量，建筑物的上部不满足压力和流量。

临时高压消防给水系统，多层建筑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，水枪的充实水柱不小于10 m；高层建筑应满足室内最不利点灭火设施的水量和水压要求。

3.低压消火栓给水系统，管道的应力应保证灭火时最不利点消火栓的水压不小于0.1 Mpa。

满足或部分满足消防水压和水量要求，消防时可由消防车或由消防泵提升压力，或作为消防水池的水源水，由消防泵提升压力。

综上所述，此次消防工程设计采用临时高压给水系统。

2.2 消火栓系统的组成本设计中,消火栓系统的组成如下:消火栓系统:消火栓用泵、消火栓、消防管道、水泵接合器2.3 室内消火栓的选用1.室内消火栓给水管网布置为环状，与临时高压给水系统相连，当其中1条进水管发生故障时，另1条仍能供给系统所需的全部用水量。

2.根据《建筑防火设计规范》（GB 50016-2006）（下文简称《建规》）第8.4.3条规定，确定室内消火栓消防用水量为10 L/s，每根竖管最小流量为10 L/s；室内消火栓的布置间距最大不超过30 m。

3.室内消火栓水枪的充实水拄不应小于10 m，消火栓口径应为65 mm，水枪口径应为19 mm，保护半径不应超过25 m。

同层相邻室内消火栓的间距不应小于50 m，但高层汽车库和地下汽车库的室内消火栓的间距不应大于30 m。

4.室内消火栓应设在明显易于取用的地点，栓口离地面高度宜为1.1 m，其出水方向宜与设置消火栓的墙面相垂直。

2.4 消火栓管网的布置与安装1.室内消防管网应布置成环状，向其供水的输水干管不应小于2条，其中1条发生故障时，其他输水干管仍然满足消防给水系统设计流量；在室内消防管不能形成环状网时，可利用室外给水管网与进水管形成环状网。

2.室内消火栓给水管网布置为环状，与临时高压给水系统相连，当其中一条进水管发生故障时，另一条仍能供给系统所需的全部用水量。

3.设有两台或两台以上消防泵的泵站，应有两条或两条以上的消防泵出水管与室内的消防管网连接。

4.当建筑物内同时设有消火栓给水系统和自动喷水消防系统时，可共用一个消防水泵房。

但应将自动喷水设备管网与消火栓给水管网分开设置。

5. 室内消火栓的布置，应保证有两支水枪的充实水柱同时到达室内任何部位。

6. 室内消火栓的布置间距根据两支水枪同时到达室内任何部位为原则，经计算确定。

7. 水枪的充实水柱长度应由计算确定，一般不小于7 m，但超过六层的层用建筑、库房，人防工程，车库和建筑高度不超过100 m的高层建筑，不应小于10 m。

2.5 管材、阀门的选择1.消火栓管道安装要求与生活给水管基本相同,管材采用热浸镀锌钢管。

2．消火栓立管管径为DN100，消火栓口径为65 mm,水枪喷嘴直径为19 mm，水龙带为麻织内衬胶，直径65 mm，长25 m；3．消火栓口离地面高度为1.1 m。

4.消火栓管径DN≤80采用丝接，DN>80沟槽连接。

5.在消火栓系统中，阀门均采用具有明显启闭标识的蝶阀。

6.防腐要求：对于明装管道可刷两道油漆进行防腐，暗装管道不做防腐要求。

2.6 设计计算2.6.1 室内消火栓系统设计说明消火栓给水系统水力计算的主要任务是根据规范规定的消防用水量及要求使用的水枪数量和水压确定管网的管径，系统所需的水压，水池、水箱的容积和水泵的型号等。

该建筑总长45.00 m,宽27.31 m,高度16.8 m （除去五层水箱间）根据《建规》第8.4.3条规定，消火栓间距应保证统称任何部位发生火灾，同时有两个消火栓水枪的充实水柱能够到达。

选用DN65消火栓，水枪口径19 mm ，衬胶水龙带长L=25 m 。

2.6.2 前期计算根据规范要求，消火栓的布置间距应保证同一层任何部位有2支消火栓的水枪充实水柱同时到达。

1.水枪充实水柱长度取水枪的上倾角α= 45°，则充实水柱长度按下式计算：)(14.145sin 2121H H H H S k -=-=式中 1H —— 室内最高着火点离地面的高度，m ； m 2.4取。

2H —— 水枪喷嘴离地面的高度，m 。

m 1取。

由此可得出水枪充实水柱长度约为4.512。

根据《建规》第8.4.3条规定，水枪的充实水柱应经计算确定，甲、乙类厂房、层数超过六层的公共建筑和层数超过四层的厂房（仓库），不应小于10 m ；本建筑的充实水柱长度不应小于10 m ，即Sk≥10 m 。

补充：根据水枪最小出流量反算消火栓充实水柱长度根据下式计算：B q H xh q 2=式中 q H ——水枪喷口造成某充实水柱所需的压力，O mH 2；xh q ——每支水枪最小出流量，s L /；B ——水流特性系数，与水枪喷口直径有关。

取q xh =5 L/s,B=1.577代入式中得：a O mH B q H xh q .5kP 15885.15577.15222====根据水枪喷口处压力计算S K2：)10(S K2q f qH H•+•=ϕα式中 f α ——实验系数，与充实水柱长度有关，4)01.0(8019.1K f S +=α；ϕ ——实验系数，与水枪喷嘴口径有关；k S ——水枪充实水柱长度，m ；q H ——水枪喷嘴处造成一定长度的充实水柱所需的压力，kPa 。

将上述数据代入可得：O mH kPa H H q f q2K245.115.114)10(S ==•+•=ϕα{}{}O mH O mH S S k k k 22210k 12,45.115.41,1310max S max S 取，，，设===故这里充实水柱长度H m 取12 m 。

2.消火栓保护半径h L C R d +•=式中 C —— 水带展开时的弯曲折减系数；85.0取d L —— 水带长度，m ；m 25取h —— 水枪充实水柱倾斜45°时的水平距离。

水枪的上倾角一般按45°计算，则k s S L 71.0=则消火栓布置保护半径计算：45.24512.471.02585.0=⨯+⨯=R在消火栓平面布置时，结合建筑平面图，以24.45 m 为消火栓保护半径，室内消火栓应设在明显易于取用的地点.栓口离地面高度宜为1.1 m ，其出水方向宜与设置消火栓的墙面相垂直。

消火栓口径DN65，配备水龙带长度为25 m ，水枪喷嘴口径19 mm 。

3.水枪喷嘴处所需的水压水枪喷口直径选19 mm ，水枪系数值为ϕ=0.0097，充实水柱m H 取12 mH2O 。

水枪实验系数f α值为1.21。

因此，水枪喷嘴处所需水压为：m f m f H H ••-•=ϕαα1H q =O 2mH .916121.210.097-1121.21=⨯⨯⨯ 式中 q H ——水枪喷嘴处水压，O mH 2；f α——水枪实验系数；21.1取 mH ——水枪充实水柱，m ；O mH 212取 ϕ ——与水枪喷嘴口径有关的阻力系数。

0097.0取4.水枪喷嘴的射流量喷嘴口径19 mm 的水枪水流特征系数B 为1.577。

s L BH q q xh /2.59.16577.1=⨯==式中xh q ——水枪的射流量，s L /； qH ——水枪喷嘴处水压，O mH 2； B ——水枪水流特性系数，与水枪喷嘴口径有关。