摘 要

商住型写字楼属于人员密集型建筑，人员来往密集，用电设备与不明烟火引发火灾的可能性大，如果发生火灾，将造成大量的人员伤亡与财产损失。

本次设计主要是针对一商住型写字楼的消防水系统设计，写字楼的一层为商用，二到八层为住宅。查阅规范可知该建筑为中危一级建筑，设计内容为消火栓与自喷系统设计，设计内容主要有系统简介、参数确定、水力计算最后进行水箱水泵选型。本次毕业设计是针对商住楼水系统设计，目的是做好消防设计以保证发生火灾时能及时有效的灭火。

关键词：商住楼 消防水系统 自动喷水灭火系统 消火栓系统

Commercial residential complex fire water system design

Abstract

Commercial and residential office buildings belongs to the personnel intensive building, the personnel are very dense, the electric equipment and the unknown firework cause the possibility of fire. If there is a fire, There will be a lot of casualties and property damage.

This design is mainly aimed at a commercial residential office building fire water system design. The second floor of the office is for commercial use, and three to seven floors are for guest rooms. it is known that the building is a secondary danger level 2 building. Design content for hydrant and self - injection system design. The design content includes system introduction, parameter determination, hydraulic calculation and water tank pump selection

Keywords: commercial residential building； automatic sprinkler system； hydrant system

目录

摘要…………………………………………………………………………………I ABSTRACT………………………………………………………………………II 第一章 概述 1

1.1 选题背景 1

1.2消防水系统研究现状 1

1.3高层建筑火灾特点 2

1.3.1火灾蔓延速度快 2

1.3.2人员疏散困难 2

1.3.3火灾扑救难度大 2

1.3.4人员财产损失大 3

1.4消防水系统存在的问题 3

1.4.1室内消火栓系统存在的问题 3

1.4.2自动喷水灭火系统存在的问题 3

1.5应对方案 3

1.5.1严格按照规章制度操作施工 4

1.5.2定期维护保养 4

1.5.3提高安全意识 4

1.6工程概况 4

第二章 消防水系统介绍 5

2.1消火栓系统 5

2.1.1室外消火栓 5

2.1.2室内消火栓 6

2.2 自动喷水灭火系统 6

第三章 消火栓系统设计 7

3.1室外消火栓设计 7

3.2室内消火栓设计 7

3.2.1选择消火栓、水枪、水带型号 7

3.2.2确定充实水柱、喷嘴压力与水流量 7

3.2.3确定室内消火栓系统的消防用水量 8

3.2.4水力计算 9

3.2.5水泵、水箱与水池选型 13

第四章 自动喷水灭火系统设计 14

4.1系统选型 14

4.2确定火灾危险等级、喷水强度与作用面积 14

4.2.1确定作用面积 14

4.2.2喷水强度与作用面积确定 14

4.3喷头的选型、参数确定与布置方式 15

4.4 水力计算 15

4.4.1计算第一个喷头的流量 16

4.4.2确定第一个喷头的工作压力 16

4.4.3系统设计流量 16

4.4.4计算水头损失 17

4.4.5 水泵选型 20

4.4.6增压泵选型 20

4.4.7 消防水箱与水池 20

4.4.8水泵接合器 21

总结 22

致谢 23

参考规范 24

第一章 概述

1.1 选题背景

随着现代经济的发展，多功能写字楼已经成为城市建设中不可或缺的一种建筑。但是由于不断增加的建筑数量，更加繁杂的内部功能，更为密集的人员分布，因此存在着极大的火灾危险性。

该建筑为商住型写字楼，主要包含商铺用地与居住用地，存在的危险源较多。例如（1）电器方面：用电设备使用不当，线路老化，插电板负载过多；（2）内部装潢材料方面：木质家具与易燃丝质窗帘；（3）人为方面：人为纵火，未处理好的烟头等；此类建筑发生火灾最主要的原因多是人为失误所导致的火灾，所以人的安全意识就显得格外重要。

消防安全是国家近年来非常重视的部分，所以本次对此综合楼的设计尤为重要。本次毕业设计将严格按照规范进行设计，保证能在火灾初期达到灭火目的，保证人员与财产的安全。

本次毕业设计的主要内容分为两个部分，消火栓系统与自动喷水灭火系统，是建筑中最为常用的水系统。目的是为了能够及时有效的扑灭可能发生的火灾，尽可能的减少损失，保证人员安全撤离。

对于此次毕业设计来说，这次的设计只是一次普通的练习，所设计的结果并不会在现实中按照图纸施工，但是此次毕设的意义却非常重大。一方面可以锻炼对大学四年所学知识的运用，一方面也可以为以后的工作做好铺垫。

1.2消防水系统研究现状

水是在建筑发生火灾时用到最多的一种灭火材料，他有着灭火速度快、灭火效率高、对人类无害且环保的优点，所以每栋建筑都离不开消防水系统。

消火栓是高层建筑中使用最多的一种消防水系统。建筑消火栓系统主要可以分为室内消火栓系统与室外消火栓系统。室外消火栓系统的设计已经趋向成熟，但是室内消火栓还存在着各种问题，比如消火栓内部的部件丢失，管网内水压不够导致无法正常灭火等等，总之室内消火栓的前景还是有很大的开发性的，如果可以将室内消火栓系统改造成类似自喷系统的自动感知火灾并自动灭火，将会大大提高灭火成功率。[10]

国外使用自动喷水灭火系统已经拥有超过百年的历史了，而国内在20世纪30年代才开始使用自动喷水灭火系统，也是目前被认为最有效的灭火措施，在各类建筑中广泛的使用。[5]自从国外使用自喷系统作为建筑的主要灭火系统到现在已经有很多年的历史了，据统计，自喷灭火的成功率已经达到了95%以上。[13]可见自动喷水灭火系统水平已经到达了一个很高的层次，基本能保证及时扑灭火灾，及时将火灾扑灭在萌芽中。

1.3高层建筑火灾特点

随着我国经济建设的不断深入，居住用地与人口数量存在着严重不平衡，所以建筑高度同时也在不断地增加，这就导致了火灾危险性的增加，各种消防问题随之产生。没有一定数量及作用的消防设备是不能保证发生火灾时的人员安全，在进行本次设计之前，将对高层建筑的几个重要部分分别说明及给我应对方案。由于本次毕业设计为高层建筑，所以以下将列出高层建筑火灾的几个特点。

1.3.1火灾蔓延速度快

高层建筑由于其高度原因，不能随意改变其结构，所以大部分的高层建筑都为竖向结构，发生火灾时很容易就会形成烟囱效，缩短了发生轰然的时间。有数据显示，火灾在竖井内的蔓延速度最快可达5m/s。一栋建筑火灾蔓延从底层到达顶层只需要几分钟的时间，速度之快可想而知。

1.3.2人员疏散困难

一般高层建筑发生火灾时的疏散通道多为防烟楼梯间，电梯在发生火灾时一般是不可以乘坐的，这就导致建筑内人员疏散时间远大于火灾蔓延事件，因此经常导致悲剧的发生。再加上建筑内人员内的火灾安全意识淡薄，疏散时由于恐惧心理可能发生人员踩踏，加大了疏散难度。最重要的一个问题是大部分建筑由于内部人员为了出行方便的原因，经常使常闭的防火门常开，发生火灾时延期很容易沿着楼梯间传播到整栋楼，无形之中增大了火灾隐患减慢了疏散速度。

1.3.3火灾扑救难度大

因为高层建筑的建筑高度的原因，导致室内消火栓系统难以发挥其最佳效果，但外部灭火很难及时灭掉建筑内部的火灾，再加上有许多高层建筑内部的消防设备缺乏维护与保养，导致消防设备损坏不能使用，扑救难度也很大。

1.3.4人员财产损失大

建筑发生火灾后，如果不能及时有效的扑灭火灾，就有可能会导致建筑坍塌，对建筑内人员及建筑外的无关人员造成损伤。发生火灾时不仅要考验消防水系统的实用性与灭火效率，还要考验建筑内人员的安全意识以及自救本领。在这个高楼耸立的时代，如果人人都有一定的安全意识与自救本领，建筑发生火灾时就能极大限度的减少人员损伤与财产损失。

1.4消防水系统存在的问题

目前我国的消防水系统设计技术水平已经达到了一个很高的层次，但是在施工的时候任然存在着很大的问题。

1.4.1室内消火栓系统存在的问题

消火栓系统是建筑内不可缺少的灭火系统，但是在施工时，由于施工人员缺乏专业知识，随意操作，忽视了安装的质量，对消火栓的实用性不重视，导致发生火灾时消火栓的灭火效率不理想。再有就是这些消防设备并不常用，而管道内一直充满着压力水，对于其他材料的管道来说没有什么问题，但对于常用钢管的消火栓系统时，生锈腐蚀问题不可避免，所以后期的维护保养就显得极为重要。所以目前还存在的一个问题就是后期对消防设备的定期维护与保养，这是很多建筑都会忽略的问题，这也是火灾发生后不能及时灭火的一个重要原因。

1.4.2自动喷水灭火系统存在的问题

自动喷水灭火系统也是一种常见的消防水系统，该系统能在发生火灾时及时洒水灭火。但由于施工人员在施工过程的不按规范进行操作，忽略安装细节等原因，造成了自动喷水灭火系统难以发挥最佳功能的现象。[9]例如水管管径的安装问题、末端试水装置的设置、消防水箱的设置不符合规范等等问题，都会使自喷系统难以达到预期的灭火效果。

1.5应对方案

在如今这个时代，非建筑面积已经被压缩到了一个极小的数字，高层建筑随处可见，如果我们不能有效的预防消防系统设计可能会发生的问题，就有可能会造成难以挽回的损失。

1.5.1严格按照规章制度操作施工

我们都知道，现如今的消防水系统安装，每一种系统都有一本或者几本相关的施工及验收规范，里面的内容都是由几十年来的累计下来的经验。如果施工时能严格按照规范进行施工，减少不正规操作情况的发生，将会对建筑及人们的安全提供一个巨大的保障。

1.5.2定期维护保养

消防水系统不可避免的会用到各种管道如无缝钢管、镀锌钢管以及许多pvc、pve管道，随着时间的推移，各种材料的管道都因为被水流冲击而磨损，就算是钢管也会被腐蚀破坏。[10]这就要求建筑物业人员对消防设备管道的定期检查与维修，保证消防系统设备能够随时使用。最好是能针对消防设备及管道的维修保养制定相关的规定政策，提高灭火成功率。

1.5.3提高安全意识

火灾发生的概率是很小的，小到有的人一辈子都不会遇见火灾，这就导致了人们对火灾安全的了解不够深刻，缺乏较好的安全意识。但是拥有良好的火灾安全意识能帮助自己逃离火灾现场甚至能帮助救火人员去控制火灾，所以人们应该重视火灾安全的教育，提高安全意识，培养自救能力，这样就能最大限度的保证自身安全。

1.6工程概况

本次毕业设计工程为八层商住型写字楼，该综合楼地上八层，无地下室。占地面积约为5307㎡，一层为商铺，二到八层为住房。此写字楼占地面积为645㎡。本次主要针对此综合楼进行两部分设计，一部分为自动喷水灭火系统，另一部分为消火栓灭火系统。本建筑的cad图纸都是来自网络，其中的水系统设计都是由本人亲自设计画图着手计算。

1. 消防水系统介绍

消防水系统简单来说就是发生火灾时将水作为灭火介质进行灭火的一种消防水系统。我们都知道是，水是最为廉价，最为安全的灭火材料，这也是水灭火作为基础灭火设施的原因。

消防水系统包含消火栓系统与自动喷水灭火系统。

消火栓系统可以分为室内消火栓系统与室外消火栓系统，这两种系统都是建筑中最常用的消防水系统。室外消火栓是指发生火灾时由消防车或者其他移动灭火设备连接市政管网取水灭火，而室内消火栓时是指经过加压将水输送到室内消火栓箱进行灭火的一种室内固定灭火设备。

自动喷水灭火系统是一种依靠温度辨别是否发生火灾从而洒水灭火的一种消防系统。当发生火灾时，房间内温度达到一定值，自喷喷头的玻璃液柱破裂，管网内的水由于压力差经过喷头喷洒而出，达到初期灭火的的效果。据统计，自动喷水灭火系统的灭火控火率达到了95%以上，是一种最为安全可靠的灭火系统。

2.1消火栓系统

2.1.1室 外 消 火 栓