厂房消火栓系统设计

建筑物：乙类厂房 （高：6m，长：67m，宽：50m）

1．选定消火栓、水带、水的型号

根据建筑物性质，本建筑选用带自救式消防水喉的室内消火栓箱，箱内配备SN65mm的单出口出消火栓，直径为65mm的麻质水带（每盘水带长为20 m），口径16mm的手提式直流水和口径25mm的小口径消火栓，小口径消火栓配有直径为19mm胶带（长40m）喷嘴口径为6mm水喉。

2确定消火栓的水充实水柱、水设计流量和设计喷嘴压力

（1）水充实水柱的确定

水充实水柱的计算：

表2-1  不同类型建筑消火栓充实水柱

确定水充实水柱为10m。

（2）计算水喷嘴所需的压力：

表2-2  系数α值

水喷嘴压力：

（3）确定每支水的设计流量

表2-3 水喷嘴流量系数β值

每支水计算流量：

银据《建筑设计防火规范》砚定，该工业厂房每支的最小流量qmin不应小于5L/s。

确定每支水的设计流量

（4）确定消火栓水喷嘴压力和充实水柱

水设计喷嘴压力计算公式：

相应水充实水柱：

（5）确定消火栓栓口压力

所以消火栓栓口处所需水压为33.93 mH2O。

3确定室内消火栓给水系统的消防用水量

表 3-1  多层民用和工业建筑物的室内消火栓用水量

4计算消火栓保护半径并确定室内消火栓及消防竖管的布置间距

（1）计算室内消火栓的保护半径

消火栓保护半径计算公式：

（2）确定室内消火栓的布置间距

单排消火栓两股水柱到达室内任何部位的间距

（3）确定消防竖管的布置间距和根数

根据室内消火栓的布置原则，结合工业厂房标准层平面图，确定消火栓竖管的根数为1根。

5绘制室内消火栓给水系统管网平面布置图和轴测图

图5-1室内消火栓给水系统管网平面布置图

图5-2 室内消火栓给水系统管网轴测图

6选择计算管路

根据其室内消火栓给水系统管网轴测图，选择1-2-3管段作为最不利计算管路。

7计算最不利点消火栓口处所需的水压

8消火栓系统管网管径

由表可知，每根消防竖管所通过的最小流量为5L/s，消火栓系统总用水量为10L/s。消火栓系统标准管径的直径有15mm、20mm、25mm、32mm、50mm、70mm、80mm、100mm、125mm、150mm。

室内消火栓管网管径计算公式：

根据上式得消防竖管管径：

室内消防管道应根据系统设计流量，流速和压力等计算确定，但竖管不应小于DN100。

取标准管径d=100mm

取标准管径d=100mm

9计算最不利管路的水头损失

（1） 管道沿程水头损失计算公式：

式中：Σhw1 ——沿程水头损失，Pa；

L——计算管段长度，m；

 ——计算管段流量，L/s；

 ——管道比阻值，见表9-1。

表 9-1  管道比阻值

根据式9-1管道沿程水头损失：   

（2） 管道局部水头损失：

当消火栓为消火栓时，局部水头损失是沿程水头损失的0.1倍；当消火栓用于生活时，局部水头损失是沿程水头损失的0.15倍；当消火栓用于生产和生活时，局部水头损失是沿程水头损失的0.2倍。由于该设计的消火栓均为消火栓

因此其局部阻力：

。

（3） 总水头损失：

10选择消防水泵

（1）消防水泵的流量

（2）消防水泵的扬程

室内消火栓给水系统所需总压力计算公式：

式中：H ——建筑物室内消火栓给水系统所需的总水压，kPa；

HΔ——最不利点消火栓与消防水泵泵轴或进水管起点间的静水压，kPa；

Hxh——计算管段流量，L/s；最不利点消火栓栓口处所需的水压，KPa；

 Σhw——计算最不利管路的水头损失, KPa。

根据上式室内消火栓给水系统所需总压力：

水泵扬程：

（3）选择消防水泵。

根据表10-1，消防水量为10L/s；压力为407.654KPa时，选择2台XBD4.6/10-75W型水泵，其中1台备用。

表10.1 消防泵型号

（1）水箱的容积

水箱的有效容积

高位水箱供水时间为10min，则有效容积：

消防储备水容积

（2）水箱设置高度

设高位水箱安装位置距最的垂直距离为米，则：

式中：Σhw ——计算最不利管路的水头损失，KPa

 ——最不利点消火栓栓口处所需的水压，KPa。

根据公式得： 

将消防水箱设置在距房顶59m以上的高度显然不符合厂房实际设计，因此将消防水箱放置在厂房房顶，通过水泵加压来实现设计要求。

12确定水泵接合器的类型和数量

水泵接合器的数量应按室内消防用水量经计算确定。当建筑遇到特大火灾，消防水量供水不足时或消防泵发生故障时，需用消防车取消火栓或贮水池的水，通过水泵接合器来补充建筑中灭火水量。泵接合器其数量应按室内消防用水量确定，每个水泵接合器的流量应按10～15L/S计算。

本设计水泵接合器流量设定为10L/s，系统流量为Qf=10L/s，所以选用1个水泵接合器。

13确定室外消火栓的类型和数量

根据该厂房的室外消火栓用水量30L/s，确定设置二个直径100mm地上式室外消火栓。

14确定室外消防给水管网管径

根据其室外消防用水量，室外消防给水管网管径确定为150mm。

15确定水池有效容积

（1）灭火延续时间的确定

根据《建筑设计防火规范》规定，该厂房灭火延续时间按3h计。

（2）消防水池容积

因市政给水管网为枝状且消防水池的进户管只有一条，消防水池应同时储存该厂房室内、外消防用水总量，且不考虑火灾情况下市政管网的连续补水量。因此，消防储水量为：