株洲市翰林书城给水排水工程设计
26.21m3/h(7.29L/s)计。
由钢管水力计算表可查得:当水泵出水管侧Q=7.29 L/s时,选用DN100的钢管,v=0.84m/s,i=0.150kPa/m;水泵吸水管侧选用DN125的钢管,同样可查得,v=0.55m/s,i=0.052 kPa/m。
由图1.2.3可知压水管长度为4.7+16.0+53.8=74.5m,其沿程水头损失为
hy?0.150?74.5?11.175kPa。吸水管长度为1.5m,其沿程水头损失为hy?0.052?1.5?0.078kPa。故水泵的管路总水头损失为1.3×(11.175+0.078)
=14.63kPa。
水箱最高水位与底层贮水池最低水位之差为:
53.9-(-4.6)=58.5mH2O=585 kPa
取水箱进水浮球阀的流出水头损失为20 kPa。
故水泵扬程 Hp?585?14.63?20?619.63kPa?62mH2O 水泵出水量如前所述为26.21m3/h(7.29L/s)。
据此,查《建筑给水排水设计手册》(第一版)表13.1-13,选得水泵65DL-4(Q=18~35m3/h、H=58.0~74.0m、r=1450r/min、轴功率为6.48~9.20kW、电动机功率为11 kW、?=56%~62%)2台,一用一备。
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第3章 高层建筑消防系统设计与计算
3.1 设计说明
本建筑属于二类高层民用建筑,设计内容包括消火栓系统、自动喷水灭火系统和灭火器的配置计算。
3.1.1 设计参数
1.消防用水水量标准
(1)室外消防栓用水量20L/s。 (2)室内消火栓用水量不少于30L/s。 (3)自动喷水灭火系统用水量为30L/s。 2.消防水池储水量
(1)按3h的火灾延续时间的室内消火栓用水量和1h的自动喷水灭火用水量之和设计。
(2)当室内消防用水量超过25L/s,经计算水箱消防储水量超过18m3时,仍可采用18m3。
3.1.2 消防系统设计
1.室外消火栓给水系统
室外消火栓系统为低压制,消防用水由街道上的消火栓提供。消防水池与生活水池分开设计,设在地下一层。
2.室内消火栓系统
室内消火栓系统为临时高压制。系统由储水池——消防水泵——屋顶水箱联合供水。管网竖向与横向均布置成环状。-1层——4层分成两个防火分区(详见平面图)。
消防水泵可由消火栓处启泵按钮启动同时向消防中心报警,水泵现场及消防中心均可控制启泵。
消火栓布置范围包括全部楼层、电梯前室和屋顶检验用。消火栓间距不超过30m。
本建筑发生火灾时能保证同时供应6股水柱,并能保证任何部位发生火灾时,
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同层都有每股流量不少于5L/s、充实水柱长度不少于12m的两股水柱同时到达。 火灾初期10min消防用水量由屋顶水箱供给,火灾10min后消防用水量由地下室消防泵供给。
消火栓箱内均设有远距离启动消火栓的按钮,以便在使用消火栓灭火的同时启动消防泵。
3.自动喷洒灭火系统
同消火栓系统一样,-1层——4层分成两个防火分区(详见平面图),采用预作用式灭火系统。
系统设三组湿式报警阀,每个报警阀后管网为枝状网,每层每个防火分区均设水流指示器。
自动喷水喷头采用闭式玻璃球喷头。除五层公共食堂的厨房采用93℃级喷头外,其余均采用68℃级喷头。地下车库采用直立型喷头,其余均采用吊式喷头。喷头的布置范围包括地下车库、书城、会议室、培训教室、公共办公室和公共走廊部分。每个喷头的保护面积不超过11.5m2。
各层均设末端试水装置,废水排入废水管道。 4.消防灭火器的配置
根据建筑物内部各部位的使用功能,相应配置手提式泡沫灭火器,以配合消防给水灭火系统。
3.1.3 消防管道布置与安装
1.消火栓给水系统
(1)消火栓给水系统管道的安装与生活给水管道基本相同。 (2)管材采用热浸镀锌钢管,沟槽式机械接头。
(3)消火栓立管管径为125mm,消火栓口径为65mm;水枪喷口直径为19mm;采用衬胶水带,水带直径为65mm,长度为25m。
(4)为了使每层消火栓出水流量接近设计值,在栓口静压超过0.49MPa的消火栓前设减压孔板。
(5)消火栓口离地面高度为1.1m。 2.自动喷水灭火系统
(1)管道均采用内外壁热浸镀锌钢管,采用卡箍连接或丝扣连接。 (2)设置吊架和支架位置以不妨碍喷头喷水的原则,吊架距喷头的距离应大于0.3m,距末端试水装置的距离小于0.7m。
(3)报警阀应设在距地面1.0m左右。
(4)供水干管在便于维修的地方设分隔门,阀门经常处于开启状态。
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(5)装置喷头的场所,注意防止腐蚀气体的侵蚀,不受外力的撞击,要定期清除喷头上的尘土。
3.2 消火栓给水系统的设计与计算
3.2.1 消火栓的布置
按《高层民用建筑设计防火规范》(GB50045-95,2005年版)规定,消火栓的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。
本设计中,采用长度为25m的衬胶水带,消火栓保护半径按下式进行计算:
R?CLd?h
式中,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,本设计取C=0.8; Ld——水带长度,m;
h——水枪充实水柱倾斜45°时的水平投影距离,对一般建筑(层h?0.71Hm;
高3~3.5 m)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。
根据《高层民用建筑设计防火规范》(GB50045-95,2005年版)规定,高层民用建筑高度≤100m,Hm≮10m,本设计取Hm=12m。则:
R=0.8×25+3.0=23.0m
消火栓采用单排布置,最大保护宽度b=10m,其间距为
S?R2?b2?232?102?20.71m
能够满足每一楼层任何部位都有两股水柱同时到达的要求。
本建筑为综合楼。因此,在电梯前室和楼梯间设消火栓,地下一层共设11个消火栓,1~4层每层设12个消火栓,5~14层每层设5个消火栓。
3.2.2 水枪喷嘴处所需水压
查《给水排水工程》(第五版),水枪喷嘴处所需压力按下式进行计算:
Hq=
af?Hm1???af?Hm
式中: Hq——水枪喷嘴处压力,kPa;
?——与水枪喷嘴口径有关的阻力系数,可查表3-1; af——实验系数,可查表3-2;
Hm——水枪充实水柱长度,m;
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查《给水排水工程》(第五版)表3.2.3和表3.2.4分别可得:
表3-1 系数?值
df(mm)
13 0.0165
16 0.0124
19 0.0097
?
表3-2 系数af值
Hm(m)
6 1.191
8 1.19
10 1.20
12 1.21
16 1.24
af
由表3-1和表3-2可得:?=0.0097,af=1.21。
水枪喷嘴处压力Hq:
Hq=
1.21?12?16.90mH2O=169.00kPa
1?0.0097?1.21?123.2.3 水枪的射流量
查《给水排水工程》(第五版),水枪的射流量按下式计算:
qxh?BHq 式中,qxh——水枪的射流量,L/s;
B——水枪水流特性系数,与水枪喷嘴口径有关,可查表3-3; Hq——水枪喷嘴处的压力,kPa。
查《给水排水工程》(第五版)表3.2.5可得:
表3-3 水枪水流特性系数B
水枪喷口直径(mm)
B
13 0.346
16 0.793
19 1.577
22 2.836
由表3-3可得:B=1.577。
水枪的射流量qxh:qxh?1.577?16.90?5.2L/s?5.0L/s 所以选取水枪的射流量qxh=5.2L/s。
3.2.4 水带的水头损失
查《给水排水工程》(第五版),水带的水头损失按下式计算:
hd?Az?Ldq2xh?10
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