摘 要

随着酒店的发展，酒店发生火灾的事故也越来越多。而酒店的管理不到位、酒店人员与顾客安全意识不到位、建筑消防系统不合格等问题为酒店的发展带来了极大的隐患。酒店人流量大、可燃物多等特点导致酒店火灾一旦发生极有可能恶化，此时火灾发生初期及时扑灭火灾就积为重要。消火栓系统和自动喷水灭火系统为扑救火灾有极大的帮助，而研究消火栓以及自动喷水灭火系统的合理布置就成为一个需要不断完善的问题。本次设计以六层酒店为原型，对酒店的消火栓系统以及自动喷水灭火系统的合理设置、消防水系统的水力计算进行研究，加深对消防水系统的理解与运用，。

关键词：酒店 消防系统 消火栓 自动喷水灭火系统 水力计算

Abstract

With the development of the hotel, there are more and more fire accidents in the hotel. The management of the hotel is not in place, the safety awareness of hotel staff and customers is not in place, and the failure of the building fire protection system has brought great hidden dangers to the development of the hotel. The hotel's large traffic volume and flammable materials make it extremely likely that the hotel fire will deteriorate once it occurs. It is important to extinguish the fire in time at the beginning of the fire. Fire hydrant systems and sprinkler systems are extremely helpful in fighting fires, and the rational placement of fire hydrants and sprinkler systems has become an issue that needs constant improvement. This design is based on a six-storey hotel. It will study the fire hydrant system of the hotel and the reasonable setting of the automatic sprinkler system and the hydraulic calculation of the fire water system to deepen the understanding and application of the fire water system.

Keywords： hotel fire protection system fire hydrant automatic sprinkler system hydraulic calculation

目录

摘要 I

Abstract II

第一章 绪论 4

1.1设计依据 4

1.1.1技术规范 4

1.1.2法律规范 4

1.2 酒店火灾分析 4

1.2.1酒店安全隐患 4

1.2.2酒店火灾特点 5

1.2.3酒店火灾应对措施 5

1.3酒店工程概况 6

1.4 建筑消防给水系统 8

第二章 消火栓系统 9

2.1室外消火栓系统 9

2.1.1室外消火栓系统的类型 10

2.1.2室外消火栓系统的设置原则 10

2.1.3室外消火栓管网设置要求 10

2.2室内消火栓系统 11

2.2.1室内消火栓系统的类型 11

2.2.2室内消火栓系统的设置原则 11

2.3.3室内消火栓管网设置要求 12

第三章 室外消火栓系统设计 13

3.1室外消火栓系统用水量 13

3.2室外消火栓设计 13

3.2.1室外消火栓的数量设计计算依据： 13

3.2.2室外消火栓数量计算 14

第四章 室内消火栓系统设计 15

4.1室内消火栓系统设计计算依据 15

4.1.1室内消火栓 15

4.1.2水带与水带水压损失 15

4.1.3充实水柱 16

4.1.4水枪选型及保护半径、保护间距 16

4.1.5消火栓布置间距 17

4.1.6消火栓水枪喷嘴处的设计水头 18

4.1.6每支水枪的计算流量和消防流量的确定 18

4.1.7消火栓栓口的水压 20

4.1.8给水管网管径 20

4.1.9管道水头损失 20

4.1.10消防水泵扬程 21

4.2其他相关设施 21

4.2.1消防水泵 21

4.2.2高位消防水箱设计 22

4.2.3消防水池设计 23

4.2.4增压稳压设备和消火栓系统的减压 23

4.2.6水泵接合器 23

4.3室内消火栓系统设计计算 24

第五章 自动喷水灭火系统设计 28

5.1自动喷水灭火系统的设置场所及选型 28

5.2火灾危险等级划分 28

5.3湿式自动喷水灭火系统的组成及工作原理 30

5.4系统组件 30

5.4.1闭式喷头 30

5.4.2报警阀组 32

5.4.3水流指示器 32

5.4.4末端试水装置 33

5.4.5管道 33

5.3自动喷水灭火系统系统的设计计算依据 34

5.3.1设计基本参数 34

5.3.2水力计算依据 35

5.4自动喷水灭火系统计算过程 37

第六章 总结 39

6.1设计结果 39

6.2感悟 39

第一章 绪论

1.1设计依据

《建筑设计防火规范》 （GB50016-2018）

《建筑给水排水设计规范》 (GB50015－2009)

《自动喷水灭火系统设计规范》 （GB50084－2017）

《消防给水及消火栓系统技术规范》 （GB50974-2014 ）

1.2 酒店火灾分析

1.2.1酒店安全隐患

随着经济的快速发展，人们消费水平不断升高，人们对高质量生活条件的追求也与日俱增，酒店等服务业也得到了非常好的发展。酒店建设功能多样，建筑的层数不断增加，建筑功能越来越多样化，集餐饮、住宿、娱乐于一体，极大的方便了人们外出旅游的需求。

为了满足多功能的需求，酒店的装饰材料也越来越多，装修繁杂且多为可燃材料，这为发生火灾留下了巨大的安全隐患。统计表明，大多数酒店的火灾原因是用火不慎^[1]。酒店普遍使用液化气、天然气等，但厨师未经过用火安全培训，缺乏安全意识，增加了火灾的危险性。除此之外，酒店内房间未标明“请勿在床上吸烟”等安全标语，客人吸烟用火不当，也极易引燃客房内可燃物从而导致发生。

科技的发展与高生活质量的追求，酒店内房间内的电气设备也越来越多，比如微波炉电烤箱等。由于酒店人流量较大，供电要求高、用电设备多，用电设备短路、发热也是造成火灾的隐患之一。

而这些问题的原因与酒店管理人员缺乏消防意识、消防管理不到位、有直接的关系。随着酒店行业的发展，酒店数量不断增长，然而相关专业人才后备力不足，难以对酒店进行专业有效的安全评估。酒店安全管理人员缺乏管理经验，导致监管不到位^[2]。

除此之外，酒店的消防设计缺陷也是引发酒店火灾的重大隐患之一。酒店为了提高建筑内部空间使用率，减少对消防设施的基础投入，初期设计不合理，使酒店材料耐火等级不达标、缺少消防灭火措施、基础消防设施不合理等安全隐患出现，导致无法做到本质安全。

1.2.2酒店火灾特点

酒店火灾事故的严重性不言而喻，其事故不发生则已，一旦引发火灾则极有可能演变为恶性火灾。酒店火灾通常具有以下特点^[3]：

1.酒店多为多功能一体，设备设施复杂，安全隐患大，扑救困难。酒店面积大、层数多，结构和使用性质复杂综合性强，蔓延途径多，容易形成立体火灾，难以有效和成功的扑灭。

2.酒店可燃物多，火灾荷载密度大，燃烧猛烈程度大、蔓延速度快。酒店内部存放的装饰材料及生活用品等可燃物多而集中，一旦发生火灾，则迅速而猛烈，产生的烟气。

3.酒店人员密度大、流动性强，疏散困难，导致火灾伤亡大。酒店的各种功能性房间多，线路复杂混乱，导致发生火灾时疏散管理难度大，发生火灾后难以及时而有效的组织人员疏散。而酒店内人员大多是外来人员，地形不熟悉、易造成惊慌、拥挤。

4.火灾造成的经济损失大，导致酒店发展下降，同时造成的社会影响严重。

1.2.3酒店火灾应对措施

酒店火灾危险隐患大，究其原因其实很多是可避免的。提升酒店管理人员的消防意识、对酒店管理人员开展消防安全综合培训，定期开展消防演练，将全体工作人员及酒店顾客纳入消防演习中，提高酒店人员应急处理能力，以应对真实火灾的发生。

即使认真做好消防安全管理工作，也不能完全避免火灾事故的发生，所以应当制定安全有效的应急救援管理体系。完善应急预案是保证酒店内工作人员与顾客人身安全的一道重要防线，应急预案应尽可能多的将各种突发情况考虑在内，建立可行的疏散流程，以保证疏散效率。

当然，避免火灾的发生最有效的办法应该是做到本质安全化。从解决建筑本身的消防缺陷做起，严格按照国家标准进行消防设计。而积极利用现代化消防设计管理酒店安全，让酒店管理更智能，从而极大限度降低火灾发生的可能性。因此消防水灭火系统的设计就显得极为重要。

1.3酒店工程概况

设计主要是针对某6层酒店建筑，本次设计酒店有地下1层，建筑面积399 m²，地上6层，1层建筑面积899 m²，高7.2m；2层建筑面积899 m²，高4m；3-6层建筑面积899 m²，均为3.5m；顶层电梯机房和楼梯间高5.2m；建筑的总面积为6570 m²（含夹层654 m²和天面层123 m²）；建筑标高为30.4m。

建筑高度是指从室外地坪至建筑物屋面面层^[4]。可以通过建筑高度和层数的计算来确定民用建筑的高度，建筑若屋顶处突出的冷却塔、瞭望塔、水箱间等或者电梯机房、防排烟机房以及楼梯间的出口等所占面积不大于屋面面积 的，可不计入建筑高度内，如图1-1所示：

冷却塔、瞭望塔、水箱间等或者电梯机房、防排烟机房以及楼梯间等辅助用房。

室外设计地面

H2

H1

辅助用房面积/屋面面积lt; ,建筑高度H = H1

辅助用房面积/屋面面积lt; , 建筑高度H = H2

图1-1 建筑高度计算图示

该酒店天面层屋面面积为899m²，天面层层建筑面积为123 m²，小于屋面面积的 ，因此则该酒店楼顶的电梯机房，建筑高度是25.2m。

高层民用建筑又可分为一类高层民用建筑和二类高层民用建筑。

根据《建筑设计防火规范》^[4]的5.1.1条，高层民用建筑的分类规定如下：

表1-1 高层民用建筑类别判断

酒店属于公共建筑，该酒店建筑高度为25.2m，大于24m且小于50m,无楼层面积大于1000 m²，因此该酒店属于二类高层民用建筑。

耐火等级是衡量一个建筑物能够承受的极限的分级标准，建筑物的耐火等级应根据建筑物的建筑高度、火灾扑救难度决定、使用功能以及重要程度^[4]。

规定单、多层重要公共建筑和二类高层建筑的耐火等级不应低于二级^[4]。本次设计酒店为二类公共建筑，则耐火等级为二级。

1.4 建筑消防给水系统

生活给水系统主要为人们日常生活洗漱等供水^[5]。生产给水系统为生产工艺过程和生产设备提供用水^[5]。消防给水系统给消防设施提供用水，主要包括消火栓、消防卷盘和自动喷水灭火系统等消防设施的用水^[5]。消防给水系统将水通过消防设施实现火灾的控火、灭火以及冷却，不仅经济有效且安全可靠。、

建筑的消防给水设计流量，根据《消防给水及消火栓系统技术规范》^[7]3.1.2规定，应符合下列规定：

1．当消防给水与生活、生产给水合用时，合用给水的设计流量应为消防给水设计流量与生活、生产最大时流量之和，其中生活最大小时流量计算时，淋浴用水量按15%计，浇洒及洗刷等火灾时能停用的用水量可不计^[7]。

2.消防用水与其他用水共用的水池，应采取确保消防用水量不作他用的技术措施合理的设置消防水灭火系统是保证施工质量、建筑有效利用、减少火灾事故发生以及保护人身财产安全的重要举措^[7]。

第二章 消火栓系统

消火栓系统仍是至今建筑内部普遍应用的水灭火设施。消火栓系统是把室外给水内的水，通过管道输送到建筑内部用于扑灭火灾的固定灭火设备，以达到便捷的灭火的目的。

消火栓系统的分类：

消火栓系统分类

市政消火栓系统

室内消火栓系统

建筑室外消火栓系统

生活和消火栓系统

生产、生活和消火栓合用系统

生产、生活和消火栓合用系统

生产、生活和消火栓合用系统

独立的消火栓系统

生产和消火栓合用系统

独立的消火栓系统

图2-1 消火栓系统分类

2.1室外消火栓系统

室外消火栓系统是设置在建筑的外墙中心线以外的消火栓设施，包括市政消火栓和建筑室外消火栓^[8]。

2.1.1类型

1.室外消火栓按其结构不同可分为地上式室外消火栓和地下式室外消火栓以及折叠式室外消火栓^[10]。地上式室外消火栓设置在地面上便于找到也易于操作。地下式消火栓安装在地面以下，类似于放在井中，用地下式时要设置明显的标志。折叠式室外消火栓，平时以折叠或伸缩的方式安装于地下，当需要用时可以升至地面以上。

2.室外低压消火栓系统作用是为消防车或其他移动取水设备从市政管网取水。高压消火栓系统直接接出水袋、水枪等设备进行灭火。

2.1.2室外消火栓系统的设置

1. 建筑室外消火栓的数量应根据室外消火栓设计流量、保护半径、消防用水量等综合因素经计算确定，每个室外消火栓的出流量宜按10L/s～15L/s计算^[12]。

2.向室外、室内环状消防给水管网供水的输水干管不应少于两条，当其中一条发生故障时，其余的输水干管应仍能满足消防给水设计流量^[7]。

3.消防给水环状管道应采用阀门分成若干独立段，每段内室外消火栓的数量不宜超过5个^[7]。

2.2室内消火栓系统

室内消火栓可以方便人们连接水枪来扑灭建筑物内的火灾。室内消火栓主要有消防水源、消防给水管网、消防给水设施报警控制装置、系统附件和室内消火栓等组成^[13]。

2.2.1室内消火栓系统的类型

1.室内消火栓系统有合用的消火栓系统和独立的消火栓系统。独立的应保证有足够的水压和消防用水量，以满足建筑内发生火灾时能够自救的基本条件。合用的消防水箱又分为生产和消防合用的消火栓系统、生活和消防合用的消火栓系统以及生产、生活、消防三者合用的消火栓系统。

2.按照建筑高度分类，分为单多层建筑消火栓系统和高层建筑消火栓系统。单多层建筑消火栓系统特点是水压较低且水量较小，常常与生产生活管网共用一套管网。高层建筑消火栓系统水压高、水流量大，能够保证发生火灾时安全可靠的供水。

2.2.2室内消火栓系统的设置原则

根据《建筑设计防火规范》^[4]和《消防给水及消火栓系统技术规范》^[6]总结出以下原则：

1.室内消防给水应采用高压或临时高压给水系统，消防用水量、水压应满足室内不利点灭火设施的要求。

2.室内环境温度不低于4℃，且不高于70℃的场所，应采用湿式室内消火栓系统^[5]。

3.设置室内消火栓的建筑，包括设备层在内的各层均应设置消火栓，且应设置在走道、楼梯口等。

4. 室内消火栓的布置应满足同一平面有2支消防水枪的2股充实水柱同时达到任何部位的要求，布置间距不能大于30m^[6]。

5.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^[6]。高层建筑的消火栓栓口动压，不应小于0.35MPa，且消防水枪充实水柱应按13m计算^[6]。

2.3.3室内消火栓管网设置要求

1.系统设计流量、流速和压力计算后可确定消防管道管径，且不应小于DN100^[14]。

2.室内消火栓竖管应保证检修管道时关闭停用的竖管不超过1根，当竖管超过4根时，可关闭不相邻的两根。每根立管上下两端与供水干管相接处应设置阀门^[14]。

第三章 室外消火栓系统设计

3.1室外消火栓系统用水量

考虑经济性与实用性，根据规范可得出，本次设计的酒店应采用地上式的湿式室外低压消火栓灭火系统。其保护半径为150m，最大布置间距不大于120m。

根据《消防给水及消火栓系统技术规范》^[6]得出下表3-1：

表3-1用水量

本次设计建筑为二类高层公共建筑，建筑体积20000m³＜V＜50000m³,室外消火栓设计流量取30L/s，每个室外消火栓的用水量应为10L/s～15L/s计算。

3.2室外消火栓设计

3.2.1室外消火栓的数量设计计算依据：

n≥ (3-1)

式中:

3.2.2室外消火栓数量计算

室外消火栓消防用水量为30L/s，每个室外消火栓的用水量应为10L/s，所以：

n≥ = ≈ 2～3 个

根据上述计算结果，本次设计酒店设置室外消火栓3个

第四章 室内消火栓系统设计

4.1室内消火栓系统计算依据

4.1.1室内消火栓

消火栓有SN型直角单出口、SNA型3直角双出口、SNA型45°单出口三种如下表4-1。当使用双出口消火栓时，要求每个出口都必须要有单独的控制阀门。高层建筑室内消火栓应用栓口直径为65mm的^[6]。

表4-1 室内消火栓型号

故本次设计采用SN型，口径为65mm的消火栓。

4.1.2水带与水带水压损失

一般室内消火栓会配备一条水带，水带的长度一般为20m，最长不应大于25m。水带的两端为内口式标准接头，一端与消火栓栓口连接，另一端与水枪连接。水带的水压损失计算：

(4-1)

表4-2 不同材料的水带阻力系数

4.1.3充实水柱

充实水柱的长度为由喷嘴至密集射流90%的水量穿过直径为380mm的圆形处的一段密集射流的长度^[15]。

本次设计酒店为二类公共高层建筑，因此充实水柱=13m。

4.1.4水枪选型及保护半径、保护间距

室内消火栓一般配备支流水枪，水枪的喷嘴口径有13mm，16m和19mm三种，其配套及适用如下图所示。

表4-3喷嘴口径

（4-2）

(4-3)

;

。

4.1.5消火栓布置间距

室内任何部位在发生火灾后同时两股水枪充实水柱可以覆盖到（如下图4-1），

(4-4)

图4-1 两股充实水枪同时覆盖室内范围

4.1.6消火栓水枪喷嘴处的水头

消火栓水枪喷嘴处的设计水头可由计算所得，但其取值应满足最小流量的喷嘴水头，并取其中最大值作为水枪的喷嘴水头。

设 = φ ，则:

(4-5)

(4-6)

其中的取值见表4-4；

(4-7)

取不同时的取值见表4-5。

表4-4 的取值

表4-5φ的取值

4.1.6水枪的计算流量和消防流量的确定

1.水枪的设计流量可以通过计算得出，不应小于规范规定的5L/s。

(4-8)

表4-6流量系数β的取值

2.建筑物的室内消火栓的用水量与建筑的高度、体积、耐火极限、性质用途、火灾危险性等因素一起确定。

(4-9)

（

但室内消火栓用水量不应小于《消防给水及消火栓系统技术规范》^[6]的规定。

表4-7室内消火栓设计流量取值

本次设计的酒店为二类高层公共建筑，建筑高度小于50m，因此取20，N取4。

4.1.7消火栓栓口的水压

(4-10)

。

4.1.8管网管径

根据规范，管道竖管直径不小于DN100，水平管道直径不小于DN150^[6]。

(4-11)

4.1.9管道水头损失

管道的水头损失包括沿程的水头损失和局部的水头损失两部分。总水头损失为两者之和。

1.沿程水头损失

(4-12)

；

;

可按照下式计算：

(4-13)

；

；

；

2.局部水头损失

局部水头损失在独立的消火栓给水管网中应取10%的沿程水头损失的值^[6]。

4.1.10消防水泵扬程

(4-14)

；；

；

。

4.2其他相关设施

4.2.1消防水泵

根据消防水源、消防给水设计流量、扬程、可靠性等因素综合确定水泵的选型^[6]。消防水泵由水泵、驱动器和控制柜等组成，采用自灌式吸水^[6]。根据《消防给水及消火栓系统技术规范》^[6]规定，消防水泵的选择应符合下列规定：

1．消防水泵其性能应满足发生火灾时消防给水系统所需压力和流量的要求^[5]。

2.一组消防泵由工作泵和备用泵组成，两者型号、工作性能应一致，且同一组工作泵不宜超过3台^[6]。

3.水泵的选型如下图：

图4-2 水泵型号

4.2.2高位消防水箱

高位消防水箱通常设置有进水管、出水管、通气管、溢流管、泄水管等^[6]。本次设计的高位消防水箱可以满足火灾初期前十分钟的水量要求^[6]。二类高层公共建筑的高位消防水箱的有效容积不应小于18m^3[6]。高位消防水箱的最低有效水位应根据出水管喇叭口和旋流防止器的淹没深度确定^[16]。

可按照下式计算其实际容积：

(4-15)

4.2.3消防水池设计

消防水池存储的时建筑中火灾延续时间内的消防用水量。消防水池的有效容积：

(4-16)

4.2.4增压稳压设备和消火栓系统的减压

增压稳压设备是依据最不利点消火栓栓口是否与自动喷淋系统合用、以及水头是否规定来决定是否选取。根据规范规定，消防水箱的水位要满足与最不利点消火栓的静水头0.07MPa的要求^[6]，若不满足要求应设置增压设施。

当建筑物楼层较高时，建筑下层消火栓的流量比上层消火栓流量大得多，容易造成消火栓栓口压力过大，对水枪的反作用力也很大，对于灭火扑救很不利。因此规范规定，当消火栓栓口的动水压超过0.7MPa时，应采取减压措施^[5]。

在高层建筑中，消火栓系统采用的减压方式有：减压孔板、系统分区和设置减压稳压型消火栓等^[17]。本次设计若需减压采用减压稳压型消火栓，其设计依据如下：

(4-17)

根据得出的计算结果，若大于0则需要设置，小于0则不需要设置。

4.2.6水泵接合器

根据《消防给水及消火栓系统技术规范》规定，高层民用建筑应设置水泵接合器，此次设计的酒店为二类高层公共建筑，因此需要设计水泵接合器^[6]。

每个水泵接合器的给水流量可以按照10L/s~15L/s^[6]，水泵接合器的设置数量应根据室内消防用水量确定^[6]。

水泵接合器应设置在室外方便消防车使用的地方，而且距离室外消火栓或者消防水池的距离不小于15m，且不应大于40m^[6]。水泵接合器上应设置永久性的标志铭牌，并注明该水泵接合器对应的供水系统、额定压力和供水范围^[6]。

4.3室内消火栓系统设计计算

1.确定消火栓型号、充实水柱长度、水带长度以及水枪的型号

该酒店属于二类高层公共建筑，因此充实水柱=13m.

依据表4-1，本次设计采用SN型，口径为65mm的消火栓。

根据表4-2，选择水带长，胶质村里，水带阻力系数。

根据表4-3，得出水枪口径为65mm。

2.喷嘴的设计压力

根据表4-4，充实水柱长度取13m，，查表4-5得，喷嘴口径为19mm，φ=0.0097，则由公式4-5得：

=

3.水枪设计流量

查表4-6，当水枪喷嘴口径为19mm时，，由公式4-8得：

根据《消防给水及消火栓系统技术规范》规定，水枪的设计流量不能低于5L/s，故设计满足要求^[6]。

4.水带水头损失

将数据带入公式4-1：

5.室内消火栓的消防用水量

根据表4-7得，本酒店室内消火栓消防用水量为20L/s，发生火灾时时开启4支消防水枪^[6]，每支水枪的最小流量5L/s，且室内的同一灭火点必须要有两支水枪的充实水柱同时到达。

6.消火栓的保护半径和布置间距

保护半径：

建筑的宽度为d=13.974m，则根据公式4-4，得出消火栓的布置间距：

7.绘制室内消火栓的系统平面图和轴测图

图4-3 消火栓系统图

简化系统图后，右边第一根竖管为Ⅰ号竖管，右边第二年根为Ⅱ号竖管。可得Ⅰ、Ⅱ号竖管为最不利和次不利竖管，Ⅰ号竖上的1号节点为最不利消火栓，同时使用4支水枪，则最不利和次不利竖管各同时使用两支消火栓^[6]。

8.最不利点消火栓的栓口水压：

9.给水管网的管径

考虑每根竖管同时使用两支水枪，此时竖管内的流量为：5.43×2=10.86 L/s

假设流速为2.5 m/s，则根据公式4-11得管径为：

根据规范规定，竖管的最小直径为DN100，所以本次设计竖管取DN100。则当流量为10.86 L/s时，管内流速为

所以设计符合要求。

10.最不利管路的水头损失

节点2的消火栓栓口水压为：

水枪流量为：

底部水平干管取流速为，管径为：

根据规范规定，将管径取DN150，此时的流速为：

符合要求。

11.水泵选型

Ⅰ、Ⅱ号管近似认为流量相等，

水头损失根据公式得下表格：

表4-8 最不利管路水头损失

水泵扬程

水泵流量为25.62，扬程为67m，所以选用XBD7.6/45-100（125）型号得消防泵，其转速为2900r/min，功率为37KW，效率77%。

12．增压稳压与减压设备

消防水箱的最低水位为26m,最不利点消火栓标高为22.8m。消火栓与消防水箱的静水头为：26-22.8=3.2lt;7m，即要设置增压稳压设备^[19]。

根据《消防增压稳压设备选用与安装》，选用ZW-I-X-13型的增压稳压设备，气压罐储水容积为300L，配用水泵为25LGW3-10×4N^[19]。

13.消防水箱与消防水池

根据(4-15)消防水箱的容积公式：

规范规定最小容积为18 m³，故选用18 m³的消防水箱。

根据规范知本次设计酒店的火灾延续时间为2h，根据(4-16)消防水池的容积公式：

14.水泵接合器

本次设计取水泵接合器流量为15L/s，

第五章 自动喷水灭火系统设计

自动喷水灭火系统能够全天候的在发生火灾时自主自动的打开喷头并同时发出报警信号，失和人员伤亡^[4]。

通常设置在人员密集、增援慢、救援困难的火灾危险性大等难以疏散的场所^[4]。

5.1自动喷水灭火系统的设置场所及选型

火灾危险等级和初期救火的必要性决定了场所是否需要设置自动喷水灭火系统^[4]。。

自动喷水灭火系统根据喷头的开闭形式的不同分为开式自动喷水灭火系统和闭式自动喷水灭火系统^[20]。开式系统平时官网内没有水，当检测到火灾发生，系统探测装置联动控制启动阀组，使系统内迅速充满水以达到灭火的目的。开式系统根据系统的使用目的不同，其中又分为水喷雾系统、雨淋系统、水幕系统等。闭式系统是指喷头常闭，探测到险情后喷头打开，以达到灭火的目的，使用的环境受保护的限制。闭式系统又分为湿式系统、干式系统、预作用系统等。自动喷水灭火系统也可以根据保护的对象功能不同，又分为控制灭火系统依据暴露防护系统。自动喷水灭火系统还可根据喷头的不同分为传统型系统、洒水型系统和快速响应型系统^[5]。

自动喷水灭火系统类型应根据的受保护场所的建筑特征、环境条件、火灾特点等来选择相应的系统^[5]。根据《消防给水及消火栓系统技术规范》，本次设计采用闭式系统中一种最基本的系统形式湿式系统，采用闭式喷头^[6]。

5.2火灾危险等级

根据《自动喷水灭火系统设计规范》^[11]得出火灾危险等级划分表5-1：

表5-1 火灾危险等级划分

由上表可知，本次设计酒店为中危Ⅰ级。

5.3组成及工作原理

湿式自动喷水灭火系统是由洒水喷头、湿式报警阀、系统管道、末端试水装置以及供水设施组成^[21]。使用场所易受环境温度影响，适用于常年室内环境温度为4-70℃的建筑物内。

湿式自动喷水灭火系统在平时未发生火灾时喷头常闭，压水是充满管网内部的，当建筑物内火灾发生时，环境温度不断升高^[6]。当到达喷头内温感元件温度时破裂，喷头打开出水灭火。同时官网内的水流流动，水流指示器被触动而发出电信号并指示起火区域，管网内的水利变化导致官网内压力下降，使湿式报警阀开启，向发生火灾区域送水并发出报警信号，使消防水泵开启向系统供水^[22]。

5.4系统组件

5.4.1闭式喷头

1.类型

（1）闭式喷头按照支撑阀片的结构形式不同，分为玻璃球喷头和易熔合金喷头。玻璃球喷头是一种较为常见的喷头，喷头主要有框架结构、溅水盘、玻璃球和密封垫等。玻璃球内为一定量的乙醚、酒精等，用来支撑喷水口的密封垫。易熔合金喷头里是溶解度很低的合金，如镉、铅等为支撑。

（2）不同颜色的喷头代表喷头有不同的公称动作温度^[6]。如下表5-2所示：

表5-2 部分闭式喷头的公称动作温度和色标

2.喷头选型

喷头的选型应根据建筑情况、环境温度以及是否有美观要求等。闭式系统的其公称动作温度应使用高于室内环境温度的30℃，可以尽量避免误喷。采用闭式系统场所的民用建筑的最大净空高度不大于8m，本次设计的酒店符合要求。

喷头选型要求：

（1）吊顶下布置的喷头，可采用吊顶型喷头或者下垂型喷头^[21]。在易受碰撞的地点应为喷头增加保罩或者用吊顶型喷头^[21]。

（2）为避免混装喷的启动与可靠性造成影响，同一隔间内的喷头应使用相同规格型号及安装方式的喷头^[6]。

（3）应根据环境的特点来决定喷头的选择，走廊、标准客房等狭长的场所可以采用边墙型喷头。

综上所述，本次设计采用下垂型喷头^[6]。

3.喷头的布置

喷头的布置原则是保证在所保护的区域内任何的部位都能得到一定的水量^[6]。其布置的一般规定应符合《自动喷水灭火系统设计规范》^[22]：

（1）喷头应布置在顶板或吊顶下易于接触到火灾热气流并有利于均匀布水的位置，喷头附近有障碍物时，应符合喷水强度或增设补偿喷水强度^[11]。

（2）直立型、下垂型标准覆盖面积洒水喷头和扩大覆盖面积洒水喷头溅水盘与顶板的距离应为75mm~150mm^[11]。

5.4.2报警阀组

报警阀连接在供水干管上，位于供水的设备和配水管网之间，并且只能允许水量单向通过，在发生火灾后自动启动，并开启消防泵。其作用有：避免用水污染，在系统关闭状态时将管网与水流隔开，在工作状态时才接通水源和配水管网；设置有水力警铃，当发生险情有水流通过时，发出声音报警信号；防止湿式系统内的水倒流回水源。报警阀组公称直径有50mm、65mm、80mm、100mm、125mm、150mm、200mm、250mm八种规格^[21]。

报警阀组的设置要求^[21]：

（1）每个报警阀组的供水的最高与最低位置洒水喷头，其高程差不宜大于 50m^[22]。

（2）报警阀组宜设在安全及易于操作的地点，报警阀距地面的高度宜为1.2m，设置报警阀组的部位应设有排水设施^[22]。

5.4.3水流指示器

水流指示器可以将水流信号转换成电信号，水流指示器设置在自动喷水灭火系统每个分区的配水管上^[21]。.当喷头开启喷水灭火时，产生压力、流量的变化，使水流指示器发出电信号，指示开启喷头所处的位置分区。可用于检测自动喷水灭火系统运行状况及确定火灾发生区域的部位。规范规定每个防火分区、楼层均应设置有水流指示器^[22]。

5.4.4末端试水装置

末端试水装置可用于检测系统可靠性^[22]。规范规定，其他防火分区、每个楼层的最不利点处均应设置25mm的试水阀，且应带有标识，距离地面高度宜为1.5m^[21]。末端试水装置应由试水阀、试水接头以及压力表组成^[22]。试水接头出水口的流量系数应与同楼层或防火分区内的最小流量系数洒水喷头相同，且管径不应小于75mm^[22]。

5.4.5管道

保证尽量均匀系统的水利性能和可靠性，标准喷头数不应大于下表规定^[22]：

5.3自动喷水灭火系统系统的设计计算依据

5.3.1设计基本参数

自动喷水灭火系统的设计基本参数包括开放喷头数、最不利喷头工作压力、流量系数、喷水强度、喷头最大间距、每只喷头的保护面积及作用面积等^[22]。

本次设计酒店为中危险级Ⅰ级，采用标准喷头，流量系数为80，最小工作压力为0.1MPa，喷水强度为6[L/(min∙m²)]，一只喷头最大保护面积为12.5m^2[22]。

：

（1）如果只在走廊设置单排闭式喷头时，此时的作用面积为最大疏散距离对应的走到道的面积。

（2）自动喷水灭火系统的持续喷水时间不应小于1h^[23]。

（3）轻危险级、中危险级的配水管网两侧每支配水支管上的喷头数量不应大于8个，严重危险级和仓库危险级的喷头数量不应大于6个^[23]。

5.3.2水力计算依据

1.喷头流量

(5-1)

2.系统设计流量

系统的流量，其值为喷水强度与最小作用面积的乘积(L/s)。喷水强度不低于表5-3的80%^[23]。

3.系统设计秒流量

(5-2)

4.管道流量

考虑到喷头的出流属于管嘴出流，因此在特性系数法中管道的流量^[23]：

(5-3)

5.管段流量

为了方便计算管段的流量，可以将管段的特性系数记为，则：

(5-4)

6.管网的水头损失

(5-5)

：

(5-6)

管道的局部水头损失可取沿程损失的20%^[23]。

7.系统供水压力

(5-7)

8、流量校核

钢管管段中允许流速不宜大于5m/s。按校核管路管径^[23]。其中由表5-4查得

表5-4 的取值

9.水泵扬程的确定：

（5-8)

。

10.消防水箱

(5-9)

11.消防水池

（5-10）

；

。

5.4自动喷水灭火系统计算过程

经过上述分析可得：自动喷水灭火系统的喷水强度为6 L (min∙m²)，作用面积为160 m²，则系统理论流量=16L/s。则设计流量。最不利点喷头的最低工作压力取0.1MPa。

1.水力计算表格见附表

由图可知当达到节点9时已超过系统设计秒流量20.8 L/s，即往后流量不会再有变化，系统的设计流量为21.28L/s。

2.水泵的选型：

由表可知的数据相加可知道总的水头损失为：55.8m. ^[23]

则水泵的扬程为

由上述计算可得水泵的扬程为m，选用型号为XBD11/25-80（100）型号的喷淋泵两台一备一用^[23]。

3.消防水箱容积

最小应取18，所以设置18的消防水箱。

4.消防水池容积

第六章 总结

本次设计针对六层酒店进行了设计，设计结果如下：

1.室外消火栓：

。

2．室内消火栓

，口径为65mm的消火栓。选择水带长，胶质村里。经计算确定室内消防用水量为25.62 L/s，具体平面布置见CAD图。

水泵扬程为62.05m，设置两个消防水泵，一用一备。选用ZW-I-X-13型的增压稳压设备，气压罐储水容积为300L，配用水泵为25LGW3-10×4N。用于室内消火栓的消防水箱容积为18 m³，消防水池容积为184.46 m³,设置两个水泵接合器^[23]。

3.自动喷水灭火系统

通过水利计算得出，系统的设计流量为21.28L/s，水泵的扬程为98.615m，选用的水泵型号为XBD11/25-80（100），两个水泵一组，一备一用。用于自喷的消防水箱容量为18m³，消防水池容积为153.2m³。

火灾作为的突发性和严重性迫切需要人们从根本上去预防。随着人们对火灾认识的加深，针对不同火灾的方法和措施也越来越多。酒店作为人流量高、可燃材料多、建筑功能性质复杂的典型建筑，对预防建筑火灾、有效灭火有极大的研究意义。建筑中消火栓系统和自动喷水灭火系统作为建筑的一种重要消防设施，具有灭火快速、可靠性强、效率高等特点^[23]。其自身特点决定了在与别的灭火控火方式上有着明显的优势，提高人们对自动喷水灭火系统设计的研究，促进了防火、控火灭火技术的进步。对于消火栓和自动喷水灭火系统的设计，应基于相关的额文献数据分析的基础上，结合工程的实践经验考虑可靠性、安全性、经济性等，设计出合理的方案。

参考文献

[1] 王娟．浅析我国大中型酒店消防现状与对策[J]．科技与工业，2016（02），181-182．

[2] 陈哲，熊劲云．探析酒店火灾安全管理存在的问题与对策[J]．农家参谋，2016(11),272．