论文总字数：21713字

摘 要

随着高层建筑在现代社会的地位日益增高，其消防给水系统成为消防设计中不可或缺的一部分，对高层建筑消防给水系统设计的研究也引起了越来越多的关注。本文主要完成了消火栓系统和湿式自动喷水灭火系统的设计。

室外消火栓采用SS150型低压消火栓，室内消火栓系统采取不分区供水方式，最不利消火栓的标高为56.7m，消防水泵选型为XBD50-110-HY，并进行减压核算确定稳压泵型号为XW(L)-Ⅰ-1. 5-20-ADL。

湿式自动喷水灭火系统的消防泵型号为XBD 13/40-SLH，减压核算后确定稳压泵型号为XW(L)-Ⅰ-1-20-ADL，消防水箱容积为54 m³，并且确定消防水池的有效容积为m³。

关键词：高层建筑 消防给水系统 消火栓系统 自动喷水灭火系统

Design of Fire Water System for a Hotel Office Complex in Chongqing

Abstract

With the high-rise buildings in modern society occupies an increasingly important role, high-rise building fire water supply system has become an indispensable part of fire design, the study of its design has attracted more and more attention. This paper mainly completes the design of fire hydrant system and automatic sprinkler system.

In the design of the outdoor fire hydrant system, the number of outdoor fire hydrant settings is calculated to be 4, using low-pressure fire hydrant, model SS150. In this paper, the fire hydrant system focuses on indoor fire hydrant system and adopts the non-partitioned water supply method. After determining the highest height of the most adverse fire hydrant is 56.7m, the fire-fighting water quantity of indoor fire hydrant is 46.86L/s calculated by hydraulic calculation, and the pump head is calculated to be 1.1MPa. Finally, the appropriate selection for the fire pump is XBD50-110-HY, and the decompression accounting is carried out to determine that the regulator pump model is XW(L)-I.-1. 5-20-ADL.

The design of the sprinkler system is partly done by autoCAD software. First to complete the drawing of the drawing, and then the use of the action area method for hydraulic calculation, and finally determine the flow of the building automatic sprinkler system is 32.12L/s, the head is 1.3MPa, choose the appropriate fire pump model for XBD 13/40-SLH, and through the calculation and installation of suitable pressure-relief hole plate. Finally, the fire water tank and fire-fighting tank are designed to determine its capacity, improve the design drawings, and complete the design work.

Keywords: high-rise; building; fire water supply system; fire hydrant system; automatic sprinkler system

目录

摘要 I

Abstract II

第1章 绪论 1

1.1 研究背景及意义 1

1.1.1 研究背景 1

1.1.2 研究意义 1

1.2 国内外高层建筑消防系统现状 2

1.2.1 国外高层建筑消防系统现状 2

1.2.2 国内高层建筑消防系统现状 3

第2章 设计说明 4

2.1工程概况 4

2.2 主要参考规范 4

第3章 消火栓系统设计 5

3.1 室外消火栓设计 5

3.2 室内消火栓设计 5

3.2.1 确定消火栓、水枪、水带型号 5

3.2.2 确定充实水柱和消火栓水枪喷口处所需水压 5

3.2.3 确定水枪设计流量、水带水头损失和消火栓口所需水压 6

3.2.4 确定室内消防用水量 7

3.2.5 保护半径和布置间距 8

3.2.6 管道直径计算 8

3.2.7 计算最不利管路的水头损失 10

3.2.8 水泵扬程 12

3.2.9 稳压计算及稳压设备选型 12

3.2.10 确定水泵接合器 13

3.2.11 减压核算 14

3.2.12 设计结论 14

第4章 自动喷水灭火系统设计 15

4.1 设计程序 15

4.2 设计基本参数及选型 15

4.3 喷头计算与布置 16

4.4 管网布置 16

4.5 系统设计流量计算 17

4.6 最不利喷头计算 18

4.7 喷水强度校核 23

4.8 水泵扬程 24

4.9 稳压计算 24

4.10 确定水泵接合器 25

4.11 减压核算 25

4.12 减压孔板计算 26

4.13 湿式报警阀组的设置 28

4.14 设计结论 28

第5章 消防水箱及水池的计算 29

5.1 消防水箱 29

5.2 消防水池 29

参考文献 30

第1章 绪论

1.1 研究背景及意义

1.1.1 研究背景

高层建筑的空间结构相对复杂，人员数量多，消防安全设计要求较高。据公安部2017年9月发布的信息获悉：最近10 年，我国发生了很多次高层建筑火灾，发生了近3.1万起，随之造成的人身伤亡、经济损失也是非常之大，一共造成474 人死亡，直接经济损失更是达到了15.6亿元^[1]。2015年7月份，湖北省武汉市的一处居民楼内发生了一场火灾，这场灾难共造成了19人伤亡，其中死亡人数7人、受伤人数12人；还有令全国人民都心痛的央视大楼火灾，高度为159m，楼内十几层的建筑都坍塌，在这次救援行动中还有一名消防员牺牲。此外其他国家也一样：2017年6 月，位于英国伦敦的某座高层公寓楼发生火灾，这场火灾共导致81人死亡；2012年 4月，位于俄罗斯莫斯科市的一座还在建设中的高层建筑发生了火灾，幸运的是无人员伤亡； 巴西焦玛大楼是一栋地上25层地下1层总高度约70m的高层建筑，由于空调器电线短路引发了火灾，最终导致近500人伤亡，直接经济损失达到300余万美元。

由此看来，高层建筑虽然给人类带来了节省土地资源等好处，但是潜在的消防问题也给我们的生命财产安全带来了很大的隐患。

1.1.2 研究意义

高层建筑不仅高度高而且往往平面布置比较复杂，火灾荷载量很大。一旦发生火灾，火灾传播容易，相对于低层建筑来说扑救、灭火难度会增加很多。所以一旦发生火灾，需要及时有效的控制火灾，迅速扑灭火灾，这要求高层建筑本身有完善的消防系统和完备的消防设施。消防给水系统主要由消火栓系统和自动喷水灭火系统组成，实际上高层火灾一旦达到充分发展阶段就很难通过救援力量扑灭，大多数都是喷水进行冷却降温等待可燃物燃尽火势减弱才可将其扑灭。所以如果能在火灾初期阶段就将其扑灭会大大减少带来的损失，消火栓系统在这里将起到很重要的作用，管理人员或者普通群众发现起火可以迅速通过使用消火栓将其扑灭。在火灾初期，温度上升喷头破裂喷水，经过统计在90%的情况下都可以常有效迅速地扑灭火灾，而且它还能够及时发出报警信号，这大大减少了人员轮岗执勤的工作。它不仅初期造价低廉而且在后期的系统维护方面所需要投入的财力成本也较低，不仅在国际上得到认可，在我国也实现了推广^[3]。

1.2 国内外高层建筑消防系统现状

1.2.1 国外高层建筑消防系统现状

1876年美国消防协会成立，从20世纪70年代起，美国开始不断加强消防系统设计的研究。1974年，在“高层建筑消防安全”会议上形成了《建筑物消防安全系统的方法》。1975年美国颁布了《自动喷水灭火规范NFPA13D》^[4]，这也是第一部适用于住宅建筑的《自动喷水灭火规范》。每年火灾给美国带来的经济损失达到近100亿美元，在美国高层建筑不断发展的背景下，NFPA做了很多关于防火技术的综合性研究，一步一步改进和完善规范内容，并完整归纳了一种适用于高层建筑的消防模式。所有的规范和系统都是在不断发展和完善的，美国一家酒店餐厅由于没有安装火灾报警系统，甚至直到玻璃破裂浓烟四起人们才知道发生了火灾。由于很多人还在休息一共造成84人死亡，经济损失很大。这起火灾直接推动了美国火灾自动报警系统的发展。

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