高层建筑室内消火栓给水系统设计计算
消防水系统设置计算
消防水系统设置计算消防水系统设置计算是指根据建筑物的结构、用途和容量等因素，合理地确定消防水系统的设计规模和布置方式的计算工作。
消防水系统设置是建筑设计的重要部分，它是建筑物发生火灾时提供灭火、救援和疏散安全的重要设施。
下面将从建筑物分类、水源计算、给水管网设计、室内消火栓及喷淋系统布置等几个方面进行详细说明。
一、建筑物分类根据《建筑消防设计规范》的规定，建筑物按照火势、高度和使用性质等因素进行分类。
根据不同类别的建筑物，消防水系统的设计规模和布置方式也有所不同。
一般来说，建筑物的消防水系统可以分为以下几类：1.住宅区消防水系统：主要包括居住用房和公共区域的消防水系统，如住宅楼和公寓楼的室内消火栓和室内喷淋系统。
2.商业区消防水系统：主要包括商场、办公楼和酒店等建筑物的室内消火栓、室内喷淋系统和室外消防栓等。
3.工业区消防水系统：主要包括工厂、仓库和加油站等建筑物的室内和室外消防水系统，如室内消火栓、室内喷淋系统和喷洒系统等。
根据建筑物的分类，可以确定不同类别建筑物所需的消防水系统设计规模和布置方式。
不同类别建筑物的消防水系统的设计原则和要求略有不同。
二、水源计算消防水系统的设计首先要进行水源的计算。
水源计算是根据建筑物的结构、面积和火灾风险等因素，确定建筑物所需的灭火水流量和持续时间。
一般来说，消防水系统的设计流量取决于最不利的灭火单位，即建筑物中面积最大、火势最大的火灾单位。
水源计算的结果可以用来确定建筑物所需的消防水泵的数量和功率，以及消防水系统的管网设计。
三、给水管网设计给水管网设计是指根据建筑物的布局、用水量和最不利的消防水流量等因素，合理地设置给水管道的数量、直径和布置方式的计算工作。
给水管网设计是消防水系统设计的重要环节，它直接影响到消防水系统的正常运行和水流的供应。
给水管网设计要满足消防水系统的需求，同时考虑到给水管道的压力损失、供水可靠性和经济性等因素。
四、室内消火栓及喷淋系统布置室内消火栓和喷淋系统是建筑物的主要消防设施，它们的布置要合理、方便和可靠。
高层民用建筑消火栓给水系统用水量
30
30
15
5
>50
30
40
15
5
高层民用建筑消火栓给水系统用水量
高层建筑类别
建筑高度
（m）
消火栓用水量（L/s）
每根竖管最小流量（L/s）
每支水枪最小流量（L/s）
室外
室内
普通住宅
≤50
15
10
10
5
>50
15
20
10
5
1.高级住宅；2.医院；3.二类建筑的商业楼、展览楼、综合楼、财贸金融楼、电信楼、商住楼、图书馆、书库；4.省级以下的邮政楼、防火指挥调度楼、广播电视楼、电力调度楼；5建筑高度不超过50ｍ的教学楼和普通的旅馆、办公楼、科研楼、档案楼等。
≤50
20
20
10
5
馆；2.建筑高度超过50ｍ或每层建筑面积超过1000㎡的商业楼、展览楼、综合楼、电信楼、财贸金融楼；3.建筑高度超过50ｍ或每层建筑面积超过1500㎡的商住楼；4.中央和省级广播电视楼；5.网局级和省级电力调度楼；6.省级邮政楼、防火指挥调度楼；7.藏书超过100万册的图书馆、书库；8.重要的办公楼、科研楼、档案楼；9.建筑高度超过50ｍ的教学楼和普通的旅馆、办公楼、科研楼、档案楼等。
浅谈建筑消防给水系统的计算
浅谈建筑消防给水系统的计算建筑消防给水系统是建筑的主要灭火设施，消防给水系统设计合理与否，对扑救火灾成败起着决定性作用，消防给水设计中不论是设计人员还是审核人员，掌握水力计算的基本原理和计算方法是至关重要的。
以下就结合规范对消防给水的计算原理和计算方法进行归纳总结。
一、水力计算的基本原理众所周知，自然界一切物质的能量转化均服从能量守恒定律：能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体，在转化或转移的过程中其总量不变。
物质“水”作为一种流体也遵守能量守恒定律，流体的能量包括内能、位能、动能、压力能，若将伴随流体经过截面1输入的能量用下标1标明（如图1），经过截面2输出的能量用下标2注明，则图中所示水系统的总能量衡算式便为：mU1+mgz1+mu12/2+p1v1+mq e+mw e=mU2+mgz2+mu22/2+ p2v2（1）112P1P2图1 压力能或流动能示意图这里，我们按照理想状态下的水进行计算，所谓理想状态，即不可压缩和内能不变（也就是温度不变），那么对（1）式通过恒等式变化即得机械能衡算――柏努利方程：z1+u12/2g+p1/ρg=z2+u22/2g +p2/ρg+△z（2）（2）式中z称为位头（位压头），反映水的位置高低，u2/2g称为速度头（动压头），反映水的流速大小，p/ρg称为压力头（静压头），反映水对容器或管道壁的压力大小，三项之和称为总压头，△z 称为机械能损失（水流动时的阻力损失）。
由上面柏努利方程可知，水在某一位置的压力、速度、流量、位置高低等是息息相关的，其中任意一个值发生变化，其它值也相应变化。
例如：消防给水中的常高压给水系统，规范中对最不利点的给水压力有最低要求，对流量有最低要求，对流速有最高流速要求，最不利点的高度由建筑物的高低确定，管道阻力可以计算得出（下面具体介绍），这样就可以通过柏努利方程推算出给水压力多大才能达到常高压给水要求。
建筑消防系统设计计算
（5）消防水泵的选定 高区管路总水头损失
建筑消防安全
HW1=1.2 h y1=1.2×66.38=79.66KPa
消防水泵扬程
Hx1=H1 +Hxh +Hw1 =（96.8+1.1+11.6）+21.76+7.966 =139.23 m
消防水泵流量为20 L/s 选用BTS-II -144-160型变频恒压消防泵，主泵选用100DL×7型3台，Qb=40L/s， Hb=140m ，N=55kw。（两用一备）
灭火器置于消火栓箱内，每个消火栓箱内放置两个灭火器。
建筑消防安全 二、消防系统设计计算
（一）消火栓系统设计计算 1.消火栓间距
（1）消火栓的选定
根据设计规范：高层建筑每股消防水量不应小 于5L/s，选用DN65口径消火栓，19mm喷嘴水枪， 直径65mm长度为25m麻织水龙带，水枪充实水柱 为12m。同时配置消防卷盘，消防卷盘是装在消防 竖管上带小水枪及消防胶管卷盘的灭火设备。
第七章 建筑消防系统设计计算
第一节 建筑灭火系统设计 第二节 防排烟系统设计
第三节 智能化消防联动控制系统设计 第四节 消防系统设计常见问题分析
建筑消防安全 第一节 建筑灭火系统设计
一、消防系统设计说明
某建筑为某商住楼共32层，地下三层，地上32层，建筑高度99.800m，市政 给水管供水压力为0.30Mpa。
管道均采用热浸镀锌钢管，设置的吊架和支架位置以不妨碍喷头为原则，吊架 距离喷头的距离应大于0.3m，距末端喷头应小于0.7m。原则上不跨越防火分区。装 置喷头的场所，应注意防止腐蚀气体的侵蚀，不得受到外力碰击，定期清除尘土。
（三）灭火器
建筑消防安全
根据规范本建筑火灾危险等级为中危险Ⅱ级，属A类火灾；每具灭火器最小配 置灭火级别5A； 配置基准U＝15 m2/A；因设有消火栓和自动喷水灭火系统，取修 正系数K＝0.3。
消火栓的给水系统的水力计算
扑灭不同建筑物火灾对水枪充实水柱的要求
水枪充实水柱的确定
H1 H 2 Sk sin
Ｈ1—水枪所在的建筑物的层高 Ｈ2—水枪所在的高度，一般为1.0m sinα—α水枪射流的上倾角，一般取α ＝４５°但α≯６０°
例题：一座单层丙类厂房，设有室内消火栓系统， 厂房层高为10m，试确定水枪的充实水柱。
3).消防水泵扬程的计算
H b H Z H xh h
Hb——消防水泵的扬程, Hz——最不利点消火栓与消防水池最低水面之 间的几何高差， Hxh——最不利点消火栓栓口处的水压， h——最不利计算管路的水头损失，
h包括沿程损失和局部损失。局部损失可按沿程损失 的百分数进行估算：独立系统：10%；生产、消防合 用：15%；生活、消防合用及三者合用为20%
6 8 10 12 14 16
３）消火栓水龙带水头损失
hd AZ Ld q xh
2
表
水带比阻 AZ 值
比阻AZ值
Ｌd－水带长度,m AZ－水带阻力系数, 见表3.2.7 qxh－水枪喷口的射 流量，Ｌ／Ｓ
水带口径
(mm)
帆布水带、麻 衬胶水带 织水带
0.01501 0.00430 0.0015 0.00677 0.00172 0.00075
p123表3-20 高层建筑物室内消火栓用 水量
2.室内消防给水系统水压
1）. 水枪充实水柱长度
消火栓设备的水枪射流灭火，需求有一定 强度的密实水流才能有效地扑灭火灾。
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水枪充实水柱长度应大于7m，小于15m。 水枪射流在26mm～38mm直径圆断面内、包含 全部水量75%～90%的密实水柱长度称为水枪的充 实水柱长度。
高层建筑消防给水设计
高层建筑消防给水设计随着城市化进程的加速，高层建筑如雨后春笋般拔地而起。
这些高层建筑在为人们提供更多居住和工作空间的同时，也带来了一系列的消防安全隐患。
其中，消防给水设计作为高层建筑消防系统的重要组成部分，其合理性和可靠性直接关系到火灾发生时能否有效地进行灭火和救援，保障人员生命财产安全。
高层建筑消防给水设计面临着诸多挑战。
首先，高层建筑高度大，火灾时火势蔓延迅速，需要有足够的水量和水压来保证灭火效果。
其次，人员疏散困难，消防救援难度大，消防给水系统必须能够在火灾初期迅速发挥作用，控制火势蔓延。
此外，高层建筑功能复杂，不同区域的火灾危险性和消防要求也不尽相同，这就要求消防给水设计具有针对性和灵活性。
在消防给水系统的选择上，常见的有消火栓系统、自动喷水灭火系统和水喷雾灭火系统等。
消火栓系统是最基本的灭火设施，通过设置在建筑物内的消火栓，消防员可以连接水带和水枪进行灭火。
自动喷水灭火系统则能够在火灾发生初期自动喷水灭火，有效地控制火势。
水喷雾灭火系统适用于一些特殊场所，如油库、变压器室等。
消火栓系统的设计要点包括消火栓的布置、消防立管的设置和消防水箱的容积等。
消火栓应布置在建筑物的公共区域、楼梯间、前室等易于取用的位置，保证同层任何部位都有两个消火栓的水枪充实水柱同时到达。
消防立管应保证消防用水的供应，管径应根据消防用水量和水压要求进行计算确定。
消防水箱的容积应满足火灾初期消防用水量的要求，一般不应小于 18 立方米。
自动喷水灭火系统的设计需要考虑喷头的选型、布置和系统的工作压力等因素。
喷头应根据建筑物的使用性质、火灾危险等级和净空高度等进行选择，常见的有闭式喷头和开式喷头。
喷头的布置应遵循相关规范要求，保证保护面积内的喷水强度。
系统的工作压力应满足喷头正常喷水的要求，一般不应低于 010MPa。
水喷雾灭火系统的设计则要根据保护对象的特点确定喷雾强度和持续喷雾时间。
对于油库等易燃易爆场所，喷雾强度和持续喷雾时间要求较高，以确保灭火效果。
自动喷淋和消火栓水量计算
位消防水箱的消防储水量标签：分类：设计规范设计措施杂谈规范依据：1、《建规》GB50016-2006第8.4.4条：设置临时高压给水系统的建筑物应设置消防水箱（包括气压水罐、水塔、分区给水系统的分区水箱）。
消防水箱的设置应符合下列规定：“消防水箱应储存10min 的消防用水量。
当室内消防用水量小于等于25L/s，经计算消防水箱所需消防储水量大于12m3时，仍可采用12m3；当室内消防用水量大于25L/s，经计算消防水箱所需消防储水量大于18m3时，仍可采用18m3。
”2、《高规》GB50045-95第7.4.7.1条：“高位消防水箱的消防储水量，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。
”计算举例：【例】：1、按一次、一点火灾消火栓用水量计算：L1=t·n1·l1=10×60×3×5=9000L=9TL1: 一次、一点火灾消火栓总用水量（l） t: 火灾初期供水时间。
按10分钟计算。
n1：水枪支数，按2～３支水枪同时出水计算，取n=3 l1：每支水枪出水量。
19mm的出水量为4·6～5·7L/s，取其平均值5L/s 。
2、按一次、一点火灾自动喷水灭火系统初期用水量计算：L2=t·n2·l=10×60×3×1.3=2340L=2.34TL2: 一次、一点火灾自动喷水灭火总用水量（l） t: 火灾初期供水时间。
按10分钟计算。
n2：喷头支数，通常按３支相继出水计算，取n=33、按一次、一点火灾消火栓与自动喷水灭火系统用水量之和计算:L= L1+L2=9 + 2.34 = 11.34(T) < 18 T高层建筑屋顶水箱储水量的实际工程计算过程中一般都不会超过18m3。
这是因为，无论是低层建筑还是高层建筑，其储水量都是按一次、一点的火灾机率计算的，并且是按火灾初期用水量考虑(建议按10min用水量计算)。
高层建筑给排水计算书.
给排水计算书一、生活用水 1、用水量计算：室外消防用水量：30L/S；室内消防用水量：30L/S；火灾延续时间T=3hr。
自动喷淋用水量：26L/S；火灾延续时间T=1hr。
2．给水方式1 、生活给水方式：A. 高区：采用地下室生活水池－生活变频水泵－用水点的供水方式。
生活水池及水泵房设于D 段地下室。
B. 低区：三层及三层以下直接利用市政压力供水（市政水压0.30Mpa ）。
压力复核：H （34m ）≥H1+H2+H3=11.75+12+10＝33.75mH1：最不利点与供水点最低水位高差：1+9.65+1.1；（室外管网埋深按照1m第1页共9页计算）H2：管路全部水头损失：3+3+6米（水表在生活用水工况时，取0.03Mpa ；管道倒流防止器的局部水头损失，取0.06MPa ）； H3：最低工作压力0.10MPa ；2 、水池及水箱计算：由生活（水箱）水池—变频水泵—用水点系统供水部分，水池水泵设于地下室设备房内。
3市政给水管网引入两根DN200给水管道，在建筑红线内形成给水环状管网，可以满足室外消防用水量；因此消防水池不储存室外消防用水量，消防水池有效容积取432m 3，储存全部室内消防用水量。
3 、生活变频水泵计算：生活水泵主要供给四层及四层以上部分用水：最高日用水量为354m 3/d，最大时用水量为40.50m 3/hr；高区的最高日用水量为232m 3/d,生活水池的有效容积取高区的最高日用水量的25%。
生活变频调速泵组型号 SHV20/SV3003F55T： Q=31 m3/h; 气压罐Φ800；水泵扬程计算：H ≥H 1+H2+0.01V2/2g；H 1储水池最低水位与高位水箱入口处高程差；26.75+5.85+1.2＝33.8m H 2管路（吸水管口至高位水箱入口处）的全部水头损失取1.41×1.3=1.83m； H≥33.8+15+ 1.83＝50.63米, 取55米;最不利管路水头损失计算表第2页共9页第3页共9页二、消防用水1．室内消防用水量 30 l/s消火栓给水系统静压不超过0.10MPa ，系统不分区，消火栓给水系统由消防泵直接从消防水池抽吸供水。
浅析高层建筑室内消火栓系统设计及压力计算.
）（1
B是水枪水流特性系数。
（2）
af为试验系数,
经验公式?为与水枪喷嘴有关的阻力系数，
，df为水枪口径综上所述，将
公式（1）代入公式（2），可得：我们常选用的消火栓口径：19mm，此时?=0.0097，B=1.577，af可先选择1.20，计算出Hm后校核。
假设我们分别在满足规范要求的同时使用水枪支数及每支水枪最小出流量要求下求得了Hm，两者比较，取大值时自然就能满足要求了。
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2.高层建筑室内消火栓系统设计的相关案例分析
2.1高层建筑的火灾隐患是现今建筑业发展中仍然存在的一个极其显著的问题，进行高层建筑室内消火栓系统的设计刻不容缓，我们下面一起来探讨这么一个例子：
某工程系一多功能的综合性大厦，其相关建筑指标如下：
2.1.1建筑高度为59.20m，地上共19层，1~2层作为办公用房，而3~18作为住宅用房，设计等级：一级。
Ⅰ级、Ⅲ级消火栓系统水力最不利消火栓立管的最小流量为31.55/s，附加立管的最小流量应为每一根15.76L/S，但总流量不应超过78.85L/Ⅱ级消火栓系统水力最不利消火栓立管的最S。
小流量为6.32L/S，不需附加流量。Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级消火栓系统的设计消防历时均为0.5h。当设有自动喷水系统时消火栓流量可减少。NFPA14规定对于与自动喷水联合的消火栓系统，轻危险等级、中危险等级和严重危险等级的室内消火栓给水量有3个等级即0L/S、3.15/S、和6.3L/S；当自动喷水与室内外消火栓系统联合时，室内外消火栓给水量轻危险等级为6.31L/S、中危险等级为15.77L/S和严重危险等级为31.54L/S。现分析流量计算步骤及有关程序如下：
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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.
消火栓的给水系统的水力计算
消火栓的给水系统的水力计算1.确定水流量要求：水流量的要求取决于建筑物的类型和规模，以及消防主管部门的规定。
一般来说，重要的建筑物和大型建筑物需要更大的水流量。
根据建筑物的类型和规模，确定所需的最小水流量。
2.选择消火栓的类型和数量：根据消火栓的类型和数量，可以确定每个消火栓所需的水流量。
根据建筑物的布局和消防要求，确定最佳的消火栓布置方案。
3.确定供水管道的直径和长度：根据消火栓的数量和类型，以及建筑物的布局，可以确定供水管道的直径和长度。
供水管道的直径应足够大，以保证水流的流量和压力。
4.确定水泵的性能：水泵的性能包括排水量和扬程。
根据建筑物的高度和水流量要求，确定所需的水泵性能。
5.进行水力计算：根据以上的参数，进行水力计算，计算出需要的总水流量和压力。
水力计算可以通过使用公式和计算软件来进行。
在进行水力计算时1.水力计算应考虑建筑物内部的压力损失，包括管道摩擦损失和管件、弯头等附件的损失。
2.消防水源的选择也是水力计算的重要部分。
一般来说，可以使用自来水供水或设置专用消防水箱供水。
3.水力计算应考虑系统的可靠性和安全性。
在计算水流量时，应留出一定的余量，以应对突发情况和降低压力损失。
4.在进行水力计算时，应注意尽可能减少系统的阻力和压力损失，例如减少管道的弯头和附件，提高管道的光滑度。
消火栓的给水系统水力计算是一个复杂的过程，需要根据具体的建筑物和消防要求进行详细的分析和计算。
准确的水力计算可以确保消火栓系统在火灾发生时提供足够的水流和压力，保证有效的灭火工作，保护人们的生命和财产安全。
高层建筑室内消火栓给水系统水力计算.
高层建筑室内消火栓给水系统计算例子:某宾馆建筑有地上10层和地下室一层,该建筑地上第一层层高为3.3 m,其余层高均为3.0 m,其设计系统图如图1,计算消防水箱的储水量。
解:(1最不利点的确定通过系统图断最远点、最高点的消火栓1′为最不利点。
(2水枪喷嘴处所需水压查表,水枪喷嘴直径选择19mm ,水枪系数φ值为0.0097;充实水柱m H 要求不小于10m ,选m H =10m ,水枪实验系数f ∂值为1.20。
水枪喷嘴处所需水压k P a O mH H f H f H m m q 1366.13102.10097.01/(102.1-1/(2==⨯⨯-⨯=∙∂∙∂=(3水枪喷嘴的出流喷口直径19mm 的水枪水流特性系数B 为1.577。
/(5/(63.46.13577.1s L s L BH q q xh <=⨯==取q xh =5L/s则:2211515.85(1.577xh q q H m B ''=== (4水带阻力19mm 的水枪配65mm 水带,衬胶水带阻力较小,室内消火栓水带多为衬胶水带。
查表知65mm 水带阻力系数Z A 值为0.00172.水带阻力损失:m q L A h xh d z d 86.052000172.022=⨯⨯=∙∙=(5消防栓口所需的水压: 最不利点1ˊ消火栓口的水压O mH H h H H k d q xh 271.18286.085.151=++=++= (6水力计算本设计按不考虑自喷系统进行,则规范规定,室内消防流量不得小于20L/s ,消防竖管的最小流量为10 L/s 。
同时,消防竖管的布置,应保证同层相邻两个消火栓的水枪的充实水柱同时达到被保护范围内的任何部位。
因此需要计算两根竖管的消防流量。
按规范规定每根消防竖管的直径应按通过的流量经计算确定,但不应小于100mm 。
初步设计选择DN100。
管道局部水头损失,消火栓系统按管道沿程水头损失的10%采用。
建筑消火栓给水自动喷水灭火系统水力计算及布置
建筑消火栓给水自动喷水灭火系统水力计算及布置消防给水系统是建筑物的重要组成部分之一，它提供了火灾时的紧急灭火和人员疏散所需的灭火水源。
消火栓给水系统和自动喷水灭火系统是常用的两种方式。
在对消火栓给水及自动喷水灭火系统进行水力计算和布置时，需要注意以下几个方面：1.消火栓给水系统的水力计算：消火栓给水系统是通过消防给水泵将水源输送至消火栓，供消防人员使用消防水枪进行灭火。
水力计算的主要目的是确定泵的容量和增压高度。
消火栓给水系统的最小出口压力应满足消防水枪的需求，并根据建筑物的高度、水源的供水压力、管道的水泵、消防水带的长度和水流速度等参数进行计算。
水力计算的公式如下：p = p0 + ρgh + Δp其中，p为所需出口压力，p0为环境压力，ρ为水的密度，g为重力加速度，h为高度差，Δp为水流阻力造成的压力损失。
2.自动喷水灭火系统的水力计算：自动喷水灭火系统主要是通过水源和喷头进行灭火。
水力计算的目的是确定泵的容量和管道的尺寸。
自动喷水灭火系统的水泵应能提供足够的压力和流量，以确保火灾发生后能够及时提供足够的灭火水量。
水力计算的参数包括建筑物的高度、水源的供水压力、管道的长度和管径、总管的压力损失、水流速度、喷头的数量和喷头间距等。
3.消火栓给水、自动喷水灭火系统的布置：消火栓给水系统的布置应根据建筑物的类型、使用性质、火灾危险程度和建筑结构等因素进行合理的选择和布置。
消火栓应设置在易于人员疏散的位置，水源与泵房的位置应尽可能靠近，且供水管道应有足够的容量和增压能力。
自动喷水灭火系统的布置应根据建筑物的功能区域和火灾危险性进行合理的选择和布置。
关键区域如电气设备间、油库、仓库等应设置自动喷水灭火系统，并且喷头的数量和间距应满足灭火水量的要求。
总之，消火栓给水、自动喷水灭火系统的水力计算和布置需要综合考虑建筑物的特点和需求，以确保系统能够有效地提供灭火水源，保障人员的生命安全和建筑物的财产安全。
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。
03-2消火栓给水系统的水力计算
第3章建筑消防系统3.2消火栓给水系统的水力计算3.2消火栓给水系统的水力计算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。
我国规范规定的各种建筑物消防用水量及要求同时使用的水枪数量可查下表。
3.2.1消火栓口所需的水压kd q xh H h H H ++=消火栓口所需的水压按下列公式计算式中H xh ——消火栓口的水压，kPa ；H q ——水枪喷嘴处的压力，kPa ；h d ——水带的水头损失，kPa ；H k ——消火栓栓口水头损失，按20 kPa 计算。
gv H q 22=f f f q H gv d K H H H ⋅⋅=-=∆221理想的射流高度（即不考虑空气对射流的阻力）为：式中υ——水流在喷嘴口处的流速，m/s ；g ——重力加速度，m/s 2；实际射流对空气的阻力为：式中a f ——实验系数=1.19+80(0.01·H m )4,可查表3-7。
水枪喷嘴处的压力与充实水柱高度的关系为：水枪在使用时常倾斜45°～60°角，由试验得知充实水柱长度几乎与倾角无关，在计算时充实水柱长度与充实水柱高度可视为相等。
mf f H a H =m f m f q H a H a H ⋅⋅-⨯⋅=ϕ110K Pa水枪充实水柱高度H m 与垂直射流高度H f 的关系式由下列公式表示：式中q xh ——水枪的射流量，L/s ；μ——孔口流量系统，采用；B ——水枪水流特性系数，与水枪喷嘴口径有关，可查表3-8；式中q d ——水带水头损失，kPa ；L d ——水带长度，m ；A Z ——水带阻力系数，见表3-10。
qxh BH q =102⨯⋅=xhd z d q L A h 水带水头损失应按下列公式计算：水枪射出流量与喷嘴压力之间的关系可用下列公式计算：kd q xh H h H H ++=消火栓口所需的水压按下列公式计算《消防给水及消火栓系统技术规范》GB50974-20147.4.12室内消火栓栓口压力和消防水枪充实水柱，应符合下列规定：1消火栓栓口动压力不应大于0.50MPa ，但当大于0.70MPa 时应设置减压装置；2高层建筑、厂房、库房和室内净空高度超过8m 的民用建筑等场所的消火栓栓口动压，不应小于0.35MPa ，且消防防水枪充实水柱应按13m 计算；其他场所的消火栓栓口动压不应小于0.25MPa ，且消防水枪充实水柱应按10m 计算。
简述室内消火栓系统水力计算的步骤
室内消火栓系统水力计算是消防工程设计中的重要环节，其目的是为了确保消防设施在火灾发生时能够有效地进行灭火。
以下是室内消火栓系统水力计算的步骤：
1. 确定设计流量：设计流量是消火栓系统水力计算的基础，它取决于建筑物的性质、用途、高度等因素。
一般来说，住宅建筑的设计流量为10L/s，商业建筑的设计流量为15L/s，办公建筑的设计流量为20L/s。
2. 选择消火栓：消火栓的选择主要考虑其流量和压力等级。
流量应与设计流量相匹配，压力等级应满足最不利点的水压要求。
3. 计算管道尺寸：根据设计流量和管道内的流量损失，可以计算出管道的直径或边长。
流量损失主要包括沿程损失和局部损失，其中沿程损失可以通过哈根-泊萧公式计算，局部损失可以通过伯努利方程计算。
4. 计算水泵扬程：水泵扬程是为了保证消火栓系统在火灾发生时能够提供足够的水压。
水泵扬程的计算需要考虑水源的高度、管道的压力损失、最不利点的静水压力等因素。
5. 选择水泵：水泵的选择主要考虑其流量、扬程和功率。
流量应与设计流量相匹配，扬程应满足最不利点的水压要求，功率应满足水泵的运行要求。
6. 检查系统水力平衡：在完成上述计算后，需要检查系统的水力平衡。
如果系统的水力不平衡，可能会导致水流不畅，影响灭火效果。
7. 绘制系统图：最后，需要将上述计算结果绘制成系统图，以便于施工和维护。
以上就是室内消火栓系统水力计算的基本步骤，但在实际操作中，还需要根据具体情况进行调整和优化。
例如，对于高层建筑，还需要考虑重力的影响；对于大型商业建筑，还需要考虑多个消火栓同时使用的情况等。
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
消火栓给水系统水力计算
消火栓给水系统水力计算消防给水系统是建筑物内部的重要消防设备，其设计和安装需要进行水力计算，以确保在发生火灾时，消防设备能够提供足够的水压和流量。
消火栓系统是其中的一种重要组成部分，本文将重点介绍消火栓给水系统的水力计算。
首先，消火栓的水压要求是系统设计的基础，一般遵循建筑防火规范的相关要求。
根据规范的要求，消火栓的出水压力应不小于0.3MPa，喷嘴处的压力应不小于0.2MPa。
在进行水力计算时，需要根据最远的消火栓处的要求进行计算。
其次，给水管道的流量计算是根据规范中的要求来确定的。
一般来说，给水管道的流量应根据建筑物的使用功能、建筑面积、平面布置和人员密度等因素进行考虑。
其中，流量的计算一般可以通过使用规范中的公式进行计算，同时还需要考虑多个消火栓同时使用的情况。
给水管道的水压计算是为了保证消火栓系统能够提供足够的水压。
在进行水压计算时，需要考虑到供水管道的摩擦阻力、水源的水压、消火栓的水压损失等因素。
计算结果应满足规范中的要求，并考虑到系统的可靠性和稳定性。
最后，消火栓数量的确定也是进行水力计算的重要一步。
一般来说，消火栓的数量应根据建筑物的使用功能和建筑面积进行确定。
按照要求，消火栓的间距不应大于30米，一般不少于20米。
在计算中，需要确定每个消火栓的流量要求，并结合建筑物的布置进行布置数量的确定。
在进行水力计算时，还需要考虑到系统的整体设计方案、消火栓的布置位置和管道的敷设方式等因素。
同时，还需要进行各种条件的验证计算，确保系统的安全可靠性。
综上所述，消火栓给水系统的水力计算是消防给水系统设计的重要一环。
合理的水力计算可以确保系统在发生火灾时能够提供足够的水压和流量，保证消防设备的正常运行。
因此，在进行水力计算时，需要遵循相关规范和要求，并结合实际情况进行合理的设计和计算。
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于 5 L/ s ,每根立管最小流量 10 L/ s。最底层消火栓所承受静 压力不大于 1. 00 MPa ,故不需分区 ; 但栓口出水压力大于 0. 50 MPa ,所以底部几层消火栓需设减压孔板[1] 。
消火栓布置在明显的经常有人出入而且使用方便的地 方 。每层任何一处着火 ,必须保证两股水柱同时到达[1] 。在 屋顶设试验消火栓一个 ,室内消火栓箱内均设有远距离启动 消防泵的按钮 。室外消火栓设有两个双向出口水泵结合器 , 以便消防车向室内消防管网供水 。
2. 3 消火栓减压孔板计算
为使消火栓各层压力均接近 Hxh ,需设置减压孔板 ,从而 保证消火栓正常使用 。 2. 3. 1 各层消火栓处剩余水头 H0 计算
各层消火栓处剩余水头 H0 按下式进行计算 H0 = Hb - ( Hz + ∑h + Hxh)
式中 : H0 为消火栓处剩余水头 (m) ; Hb 为水泵扬程 (m) ; Hz 为消火栓与消防水池水位之间的标高差 (m) ; ∑h 为总水头 损失 (m) ; Hxh为消火栓所需工作压力 。 2. 3. 2 换算剩余水头计算
(下转第 164 页)
1 64 水利与建筑工程学报 第 7 卷
运用 。 (2) 水库淤积量占水库库容的 80 % ,剩余的库容仅有
50 ×104m3 ,有效库容仅剩余 36 ×104m3 ,如发生暴雨洪水很可 能大坝漫顶 ,所以排沙减淤已刻不容缓 。为减少泥沙 ,延长 水库使用寿命 ,建议进口增设放水塔 。
第 4 期 王启立 :高层建筑室内消火栓给水系统设计计算
159
Hq
=
αf ×Hm 1 - αfφHm
=
1
-
1. 24 ×13 1. 24 ×0. 0097
×13
= 19. 1mH2O
(2) 水枪喷嘴射流量
qxh = B ×Hq = 1. 577 ×19. 1 = 5. 49 L/ s > 5 L/ s (3) 水龙带采用衬胶水带 ,阻力系数为 0. 00172 ,水龙带 沿程水头损失为 : hd = Az ×L d ×q2xh = 0. 00172 ×25 ×5. 492 = 1. 30mH2O (4) 消火栓出口压力
消火栓系统由消防泵 ,消防管网 ,减压孔板 ,消火栓 ,水 泵结合器 ,地下贮水池和屋顶水箱组成 。
消火栓系统采用临时高压消防给水系统 ,初期灭火是由 水箱供水 ,后期供水是由地下室的加压水泵供水 ,底部几层 消火栓设减压孔板 。
根据规范 ,该建筑为一类高层建筑 。室内外消防流量分 别为 20 L/ s、15 L/ s[1] 。充实水柱取 13 m ,水枪喷嘴流量不少
ences for designers.
Keywords : high2rise building ; fire water supply ; fire hydrant ; pressure reducing orifice
0 引 言
高层建筑一旦着火 ,会造成重大人员伤亡和财产损失 , 后果十分严重 。目前我国登高消防车和消防云梯工作高度 一般都未超过 50 m ,且发生火灾时建筑的高层部分已无法依 靠室外消防设施救火 ,所以高层建筑消防给水设计应立足于 “自救”,即立足于用室内消防设施来扑救火灾 。本文介绍了 高层建筑消火栓给水系统设计的一般方法 。
2 消火栓给水系统计算[2]
2. 1 消火栓系统水力计算
2. 1. 1 消火栓间距 (1) 水龙带有效长度 Ld = 0. 8 ×25 = 20 m (2) 保护半径 Rf = Ld + Ls = 23 m (水枪充实水柱的水平
投影距离 Ls 取 3 m) (3) 最大保护宽度 bf = 10. 8 m
(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 。
中图分类号 : 144 (2009) 04 —0158 —02
Design and Calculation for Water Supply System of Fire Hydrant in High2rise Building
WANG Qi2li
( Institute of Chinese People’s Armed Police Force , Langf ang , Hebei 065000 , China)
Abstract : In recent years , a number of fires in high2rise building have occurred in China. These fires are more difficult to be fought because of the multi2factors of fires , building height , and fire quickly spread , and so on. So it should be based on“self2 saving”. Here through examples , the design about the water supply system of fire hydrant is introduced in order to provide refer2
换算剩余水头按下式进行计算
H′=
H0 v2 ×1
式中 : H0 为设计的剩余水头 (m) ; v 为水流通过孔板后的实
际流速 (m/ s) 。
2. 3. 3 减压孔板处的管段水流流速计算
减压孔板处的管段水流流速可按下式进行计算
管段
1～2 2～3 3～4 4～5 5～6 6～7
图 1 最不利点水力计算草图
(3) 全面修理上游干砌石护面和下游反滤坝砌石护面 。 (4) 溢洪道一侧高边坡土体不稳定 ,应作卸载处理 。过 水边墙的衬砌局部破坏的应进行翻修 。
1 设计说明
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 ℃。
第 7 卷第 4 期 2009年12月
水利与建筑工程学报
Journal of Water Resources and Architectural Engineering
高层建筑室内消火栓给水系统设计计算
Vol. 7 No. 4 Dec . , 2 0 0 9
王启立
(中国人民武装警察部队学院 , 河北 廊坊 065000)
3 地下消防贮水池和屋顶消防水箱计算
3. 1 屋顶水箱容积的计算
消防水箱的容积按规定的 10 min 的室内消防用水量计 : V消防 = Qxh ×0. 6 = (20 + 16) ×0. 6 = 21. 6 m3
式中 : Qxh为室内消防用水总量 (L/ s) 。其中 20 L/ s 为室内消 火栓用水量 ,16 L/ s 为自喷系统用水量 (本建筑属中危险级 Ⅰ级 ,设计喷水强度 6 L/ (min·m2) ,设计作用面积 160 m2 ,故 理论设计秒流量 Ql = 160 ×6. 0 = 960 L/ min = 16 L/ s) 。
摘 要 : 近年来我国发生了多起高层建筑火灾 。高层建筑因其致火因素多 、建筑高度大 ,一旦发生火灾
蔓延快 ,疏散 、扑救都比较困难 ,为此应立足于“自救”。通过实例介绍了高层建筑消火栓给水系统设计
的一般方法 ,可为工程设计人员提供参考 。
关键词 : 高层建筑 ; 消防给水 ; 消火栓 ; 减压孔板
∑h = 1. 1 ×(0. 03 + 0. 09 + 2. 91 + 0. 09 + 2. 57 + 0. 93) = 7. 28mH2O
v =π×Q r2 式中 : v 为减压孔板处的管段水流流速 (m/ s) ; Q 为消火栓流 量 (L/ s) ; r 为消火栓管径 (mm) ;则有 v = 1. 56 m/ s。
表 1 最不利点消火栓水力计算表
流量/ 管径/ 管长/
(L·s - 1) mm
m
v/ (m·s - 1)
i/ (kPa/ m)
5. 49 100 2. 90 0. 63 10. 98 100 2. 90 1. 27 16. 47 100 40. 21 1. 90 16. 47 125 4. 00 1. 24 21. 96 125 61. 92 1. 65 21. 96 125 22. 30 1. 65
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。