第二章建筑消防给水系统消防水池及气压罐案例

六、消防附属设备1.消防水池设计计算当生产、生活用水量达到最大时，市政给水管道、进水管或天然水源不能满足室内外消防用水量，或市政给水管道为枝状，或只有一条进水管，且消防用水量之和超过25L/s时，应设消防水池。消防水池的有效容积：应是火灾延续时间内，同时使用的各种灭火系统消防（室内和室外）用水量之和。第二章建筑消防给水系统消防水池的补水时间不宜超过48h，缺水地区或独立的石油库区可延长到96h。消防水池总容量超过500m3时，应分设成两座。消防水池的有效容积应按下式确定：式中——消防水池的有效容积，m3；——建筑内各种灭火系统的设计流量，m3/h；——在火灾延续设计内可连续补充的水量，m3/h；——各种水消防灭火的火灾延续时间的最大值，h，采用书表2.41的数据。bbinipiaTQtQV1aVpQbQt第二章建筑消防给水系统利用游泳池、水景喷水池、循环冷却水池等专用水池兼作消防水池时，除须满足消防水池的一般要求外，还应保持全年有水，不得放空（包括冬季）。在寒冷地区的室外消防水池应有防冻设施。消防水池必须有盖板，盖板上须覆土保温，人孔和取水口设双层保温井盖。消防水池的有效水深是设计最高水位至消防水池最低有效水位之间的距离。第二章建筑消防给水系统2.消防水箱设计计算高位消防水箱分别用于常高压消防系统和临时高压消防系统。常高压消防系统的高位消防水箱有效容积应是火灾延续时间内的设计消防用水量，同时要求满足系统的设计压力。相关计算见消防水池有关内容。临时高压消防系统在屋顶设置消防水箱，其有效容积应符合以下要求：对于高层民用建筑，一类公共建筑不应小于18m3，二类公共建筑和一类居诠建筑不应小于12m3，二类居住建筑不应小于6m3。第二章建筑消防给水系统工业和多层民用建筑消防水箱应贮存10min的室内消防用水量，具体按下式确定：式中——消防贮水量，m3；——自动喷水灭火系统消防用水量，L/s；——室内消火栓系统消防用水量，L/s。当室内消防用水量不超过25L/s，经计算消防储水量超过12m3时，仍可采用12m3；当室内消防用水量超过25L/s，经计算消防储水量超过18m3，仍可采用18m3。216.0QQVffV1Q2Q第二章建筑消防给水系统消防水箱设在建筑物的最高部位，消防水箱的设置高度应保证最不利点消火栓静水压力。当建筑高度不超过100m时，高层建筑最不利点消火栓静水压力不应低于0.07MPa；当建筑高度超过100m时，高层建筑最不利点消火栓静水压力不应低于0.15MPa。当高位消防水箱不能满足上述静压要求时，应设增压设施。消防用水与其他用水合并的水箱，应有确保消防用水不作他用的技术设施。除串联消防给水系统外，发生火灾后由消防水泵供给的消防用水，不应进入消防水箱。第二章建筑消防给水系统3.气压供水设备设计计算气压供水设备可分为3种形式，第一种是l0min屋顶消防水箱的设置高度不能满足消火栓系统和自动喷水灭火系统要求的有效高度时，增设的稳压气压供水设备；第二种是代替临时高压消防给水系统l0min消防水量的气压供水设备；第三种是常高压消防给水系统一个消防水源的气压供水设备。1）稳压气压供水设备稳压气压水罐有效储水容积为=450L，稳压水泵运行调节容积可根据经验确定，一般为0.05～0.10m3。也可按下式计算。第二章建筑消防给水系统式中——稳压气压水罐的稳压泵运行调节容积，m3；1.25——安全系数；——稳压泵设计额定流量，m3/h；——稳压泵1h内最大启动次数，10～20次/h；稳压泵设计额定流量应不小于系统的泄漏量，在工程中一般为1～2L/s。稳压泵设计压力目前有三种计算方法：稳压泵停泵压力为消防主泵零流量时的压力加上0.05MPa；启泵压力为消防主泵零流量时的压力减去0.05MPa；稳压泵压力为设计消防主泵设计额定压力的1.1～1.2倍；稳压泵压力比消防主泵设计额定压力高出0.10～0.20MPa左右。2xVwQmaxn第二章建筑消防给水系统稳压气压水罐一般采用气囊式气压罐。可以设置在屋顶消防水箱间，也可设置在消防水泵房内。应用在临时高压给水系统中，且设有10min的屋顶消防水箱，只是其设置高度不能满足要求时，应增设稳压气压水罐。稳压气压水罐无水时的压力不应小于消防给水系统的设计额定压力，并能满足系统最不利点消防设计的压力。稳压气压水罐内储存有效水量=450L，此时的压力为，该压力值也是稳压泵的启泵压力，当气压水罐内储水容量为的水时，气压水罐的压力，此时的压力值为稳压泵停泵压力，由平衡方程1xV1P2450xVL2P第二章建筑消防给水系统稳压气压罐总有效容积：1.01.0110PVVPVx1.01.02210PVVVPVxx10111.0xVPPPVVVVx1（2-28）（2-29）（2-30）（2-31）第二章建筑消防给水系统式中——稳压气压水罐的总有效容积，m3；——额定设计储水量时，气压水罐中的空气体积与气压水罐总容积的比值，取0.65～0.85，特殊情况下取0.30～0.9。【例题2-4】一建筑物地下消防水泵房标高-4.5m，屋顶水箱间标高33m，设计消防水泵0.70MPa扬程，水箱有效高度不能满足自动喷水灭火系统的要求，系统要设置稳压气压水罐，请选择稳压泵和气压水罐?V第二章建筑消防给水系统2）l0min消防水量的气压供水设备24m以下的中轻危险等级的建筑采用临时高压消防给水系统时，可采用5L/s，10min的有效容积，即=3m3；其他建筑物，其有效容积应满足临时高压消防给水系统消防水箱10min的有效容积。满足系统设计压力要求，通常气压水罐最不利压力为系统设计压力。根据本节气压水罐的计算公式，计算确定气压水罐的最高设计压力。第二章建筑消防给水系统3）一个消防水源的气压供水设备当气压水罐作为消防给水系统的一个有效水源，其有效容积应为系统设计灭火用水量在火灾延续时间的用水量。满足系统设计压力要求，通常气压水罐最不利压力为系统设计压力。根据本节气压水罐的计算公式，计算确定气压水罐的最高设计压力。补气方式采用气压泵补气。补气泵的技术条件与10min消防水量的气压水罐相同。第二章建筑消防给水系统4消防水泵设计计算1）消防水泵额定流量的确定①临时高压消防给水系统应设置消防水泵，其额定流量应根据系统选择来确定。当系统为独立消防给水系统时，其额定流量为该系统设计灭火水量；当为联合消防给水系统时，其额定流量应为消防时同时作用各系统组合流量的最大者。②当消防给水管网与生产、生活给水管网合用时，生产、生活、消防水泵的流量不小于生产、生活最大小时用水量和消防用水量之和，但淋浴用水量可按15％计算，浇洒及洗刷用水量可不计算在内。第二章建筑消防给水系统2）消防水泵额定扬程的确定消防水泵的扬程应满足各种灭火系统的压力要求，通常根据各系统最不利点所需水压值确定。其计算公式如下：式中——水泵扬程或系统入口的供水压力，MPa；1.05～1.10——安全系数，一般根据供水管网大小来确定，当系统管网小时，取1.05，当系统管网大时，取1.10；010.105.1PZhHH第二章建筑消防给水系统——管道沿程和局部的水头损失的累计值，MPa；——最不利点处消防用水设备与消防水池的最低水位或系统入口管水平中心线之间的高程差，当系统入口管或消防水池最低水位高于最不利点处消防用水设备时，Z应取负值，MPa；——最不利点处灭火设备的工作压力，MPa。3）消防水泵的选择高层民用建筑应设备用消防给水泵；多层民用建筑、工业建筑、堆场和储罐的室外消防用水量小于等于25L/s或建筑内消防用水量小于等于10L/s时，可不设置备用泵。hZ0P第二章建筑消防给水系统临时高压消防给水系统的消防水泵应采用一用一备，或多用一备，备用泵应与工作泵的性能相同。当为多用一备时，应考虑水泵流量叠加时，对水泵出口压力的影响。4）泵房管道系统设计要求消防水泵泵组的吸水管不应少于两条，其中一条损坏时，其余的吸水管应仍能通过全部用水量。几种消防水泵吸水管的布置见图2.52所示。消防水泵泵组应设不少于两条出水管与消防环状管连接。当其中一条出水管检修时，其余的出水管应仍能供应全部用水量。第二章建筑消防给水系统消防水泵应采用自罐式吸水，且在消防水池最低水位时，仍能自罐吸水。吸水管上应装设闸阀或带自锁装置的蝶阀。当市政给水管网能满足消防时用水量要求，且市政部门同意水泵可从市政环形干管直接吸水时，消防泵应直接从室外给水管网吸水。消防水泵直接从室外管网吸水时，水泵扬程计算应考虑利用室外管网的最低瓤，并以室外管网的最高水压校核水泵的工作情况，但应保证室外给水管网压力不低于0.1MPa(从地面算起)。水泵吸水管的流速可采用1～1.2m/s(DN250mm)或1.2～1.6m/s(DN≥250mm)，水泵出水管的流速可采用1.5～2.0m/s。第二章建筑消防给水系统消防水泵的出水管上应设止回阀、闸阀(或蝶阀)。消防水泵房内应设置检测消防水泵供水能力的压力表和流量计。第二章建筑消防给水系统人有了知识，就会具备各种分析能力，明辨是非的能力。所以我们要勤恳读书，广泛阅读，古人说“书中自有黄金屋。”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识，培养逻辑思维能力；通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平，培养文学情趣；通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。有许多书籍还能培养我们的道德情操，给我们巨大的精神力量，鼓舞我们前进。