消防工程師給水案例題解析
某A大廈為10層高層建筑,建筑面積為5000平方米,人員密度為2人/平方米,火災(zāi)等級為中危險性,建筑用途為商業(yè)辦公樓。根據(jù)設(shè)計規(guī)范要求,該大廈需要設(shè)置2x100mm的消防給水管道系統(tǒng)?,F(xiàn)在需要計算該消防給水系統(tǒng)的水泵流量和壓力,并設(shè)計給水管道的布局。
1. 消火栓數(shù)量及分布。
2. 消火栓流量確定。
3. 消防水泵流量計算。
4. 消防水泵壓力計算。
5. 消防給水管道的布局。
解析:
1. 消火栓數(shù)量及分布。根據(jù)設(shè)計規(guī)范,商業(yè)辦公樓每層面積不超過1500平方米,建筑物高度不超過50m時,消火栓數(shù)量應(yīng)不少于3個。根據(jù)題目,該大廈共有10層,故需要設(shè)置30個消火栓。根據(jù)消火栓的分布規(guī)范,每個消火栓的有效覆蓋半徑應(yīng)不小于20m,消火栓之間的距離應(yīng)不大于60m。因此,需要在每層建筑的主立管上設(shè)置消火栓,每個消火栓的距離應(yīng)不大于40m。
2. 消火栓流量確定。根據(jù)規(guī)范要求,消火栓的額定流量應(yīng)不小于2.5L/s。由于該建筑為中危險性建筑,因此,消火栓的額定流量應(yīng)取2L/s??紤]到水槍的損失,設(shè)置噴頭流量為1.5L/s,則消火栓流量為2.5L/s。
3. 消防水泵流量計算。消防給水系統(tǒng)的要求流量為Q=2.5×30=75L/s.考慮到日常消防用水需要留有空余,一般取消防水泵流量的150%作為設(shè)計流量。因此,消防水泵的設(shè)計流量為112.5L/s。
4. 消防水泵壓力計算。消防水泵的總揚(yáng)程H應(yīng)包括水泵進(jìn)口壓力、管道阻力、消防水池凈水高度H1、建筑物樓層高度、噴頭損失揚(yáng)程等。其中,進(jìn)水口壓力、建筑物樓層高度、噴頭損失揚(yáng)程都是規(guī)定值,可以查詢規(guī)范表格獲得。管道阻力和消防水池凈水高度需要根據(jù)實際情況計算并確定。
消防給水管道一般設(shè)計為50mm,每個消火栓管道設(shè)計流量應(yīng)不小于2.5L/s、流速應(yīng)不大于1.2m/s,經(jīng)過計算,管道摩阻系數(shù)為0.013,管道阻力計算公式為:f=0.013×(L/D)×(V^2/2g),其中L為管道長度,D為管道內(nèi)徑,V為流速,g為重力加速度,管道的凈高度可以根據(jù)某一層建筑消防給水池地面高度與頂部最遠(yuǎn)處的噴頭距離計算得出。根據(jù)以上公式,可求得該給水系統(tǒng)的總揚(yáng)程應(yīng)為:84m。
5. 消防給水管道的布局。消防給水管道的布局應(yīng)保證給水系統(tǒng)的流量、壓力滿足消防需求,并滿足給水管道的布置標(biāo)準(zhǔn)要求。根據(jù)消火栓的數(shù)量和分布、消火栓流量、消防水泵流量和壓力計算結(jié)果,可確定消火栓主管道和消防水泵進(jìn)出口管道的布局。其中,消防水泵進(jìn)出口管道應(yīng)位于消防泵房外,以方便水泵的檢修和維護(hù)。同時,在消火栓主管道連接處應(yīng)設(shè)置閥門或流量調(diào)節(jié)器,以便對每個消火栓的噴頭流量進(jìn)行調(diào)整。