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给排水试题3


10.2.3 消防系统 【例题 3.1】某六层商业楼,每层建筑面积 3000 m ,层高 5.5m,设有自动喷水灭火系统, 自动喷水灭火系统的设计水量按 30L/s 计算, 若不考虑火灾延续时间内室外管网的补充水量, 设计消防水池。 解: 计算建筑高度,确定使用的防火设计规范 ⑴商业楼为公共建筑; ⑵建筑高度为
2

h ? 5.5 ? 6 ? 33

m
⑶大于 24m,属高层民用建筑( 《高规》1.0.3.2 条) ; ⑷适用于《高层民用建筑设计防火规范》 。 室内消火栓用水两 ⑴应取 ①该商业楼建筑高度小于 50m; ②24m 以上部分的第 6 曾的建筑面积超过 1000m ; ③查表 8.25,室内消火栓用水量为 30L/s。 ⑵可取 ①该商业楼建筑高度小于 50m,且室内消火栓用水量超过 20L/s; ②设有自动喷水灭火系统; ③室内消火栓用水量可减小 5L/s,为 25L/s( 《高规》表 7.2.2 后的小字) 。 3.室外消火栓用水量 ⑴应取 ①该商业楼建筑高度小于 50m; ②24m 以上部分的第 6 曾的建筑面积超过 1000m ; ③查表 8.25,室外消火栓用水量为 30L/s。 ⑵可取 ①该商业楼建筑高度小于 50m,且室内消火栓用水量超过 20L/s; ②设有自动喷水灭火系统; ③室外消火栓用水量可减小 5L/s,也为 25L/s( 《高规》表 7.2.2 后的小字) 。 4.消防水池容积 ⑴贮存室内和室外的消防用水量( 《高规》表 7.3.3) ; ⑵贮存消火栓和自喷的消防用水量( 《高规》表 7.3.3) ; ⑶不考虑火灾延续时间内室外管网的补充水量(题给条件) ; ⑷消火栓的火灾延续时间 3h( 《高规》表 7.3.3) ; ⑸自喷系统的火灾延续时间为 1h( 《高规》5.0.11 条) ; ⑹消防水池的有效容积不应小于
2 2

V ? (25 ? 25) ? 3.6 ? 3 ? 30 ? 3.6 ? 1 ? 648 m 3
5.消防水池设计

⑴有效容积大于 500m ; ⑵应设成两个容积相等,能独立使用的消防水池( 《高规》表 7.3.3) ; ⑶每个消防水池的容积应不小于

3

V ≥ 648 ? 2 ? 324 m 3
【例题 3.2】一栋 5 层旅馆设有空气调节系统,层高 3m,各楼层有服务员,楼梯间分别设于 两端头,中间走道宽 B=2.4m,长度 L=4.2m,第 5 层走道吊顶标高 15m,仅在走廊设置闭式 系统,设置吊顶型喷头,喷头工作压力 0.05MPa。 计算设计作用面积内的喷头数; 计算走道内应布置的喷头总数; 若管道总水头损失为 8m 水柱,消防水箱的箱底标高应不小于多少米? 解: 确定建筑类型 ⑴旅馆属民用建筑 ⑵建筑高度

h ? 3 ? 5 ? 15 m,小于 24m,属非高层民用建筑;
⑶层高 已知层高 3m,净空高度小于 8m,不是最大净空场所。 确定设计参数 ⑴危险等级查《自规》附录 A ①旅馆建筑高度小于 24m; ②设有空气调节系统; ③查《自规》附录 A 属轻危险级。
2 ⑵喷水强度查表 8.29,喷水强度取 q ? 4 L/(min·m )。

⑶喷头口的工作压力题给 0.05MPa。 ⑷作用面积 ①仅在走道设置单排喷头的闭式系统,其作用面积为最大疏散距离所对应的走道面积( 《自 规》5.0.2) ; ②因楼梯间分别设于建筑物的两端头,最大疏散距离为走道长度 42m 的一半; ③作用面积为

F ? 21 ? 2.4 ? 50.4 m 2
④计算确定喷头的间距 ⑴每个喷头的流量 采用标准喷头,其流量系数为 80,每个喷头的流量为

q0 ? 80 10 ? 0.5 ? 56.57
⑵每个喷头的保护面积

L/min

①每个喷头的流量 56.67L/min; ②喷水强度 q ? 4L/(min·m );
2

③每个喷头的保护面积为

f ?

q0 56.57 ? ? 14.14 2 q 4 m

⑶每个喷头的保护半径

R?

14 .14

?

? 2.121
m

⑷喷头间距

B S ? 2 R 2 ? ( ) 2 ? 2 2.121 2 ? 1.2 2 ? 3.5 2 m
喷头数 ⑴作用面积内的喷头数

n?

21 ?6 3.5 个

⑵走道内布置得喷头数

m ? 2 ? n ? 2 ? 6 ? 12 个
消防水箱的箱底标高

Z ≥ H1 ? H 2 P ? 15 ? 0.05 / 0.01 ? 8 ? 28 m
【例题 3.3】一栋 12 层商住楼。底层商场面积 20 ? 50 ? 1000 m 。层高 4.5m,设置格栅型
2

吊顶,喷头安装标高 4.2m,二层及以上为单元式普通住宅,层高 3m,每层面积 600m , 室外管网不能保证室外消火栓用水量。 按作用面积法计算,求湿式自动喷水灭火设计流量; 求室内消火栓系统设计流量; 求消防水池的有效容积; 确定高位消防水箱的箱底最低标高。 解: 确定建筑类型 ⑴商住楼属民用建筑; ⑵建筑高度

2

h ? 3 ?11 ? 4.5 ? 37.5 m,大于 24m,但小于 50m。
⑶24m 以上各层的建筑面积为 600m ,小于 1500m ; ⑷属二类高层公共建筑( 《高规》3.0.1 条) 。 确定设计参数 ⑴危险等级 搞建筑属中危险级Ⅰ级( 《自规》附录 A) 。 ⑵喷水强度 底层商场设置格栅型吊顶,查表 8.29,喷水强度为 7.8L/(min·m )( 《自规》5.0.3 条) 。 ⑶确定作用面积 查表 8.29,作用面积为 160m ( 《自规》5.0.1 条) 。 湿式自喷系统设计流量 自喷系统设计流量最小设计流量为
2 2 2 2

Qz ?

7.8 ? 160 ? 20.8 60 L/s

消火栓系统设计流量 ⑴建筑高度小于 50m; ⑵24m 以上部分的任一楼层的建筑面积等于 600m ,不超过 1500m ; ⑶查表 8.27,室内消火栓用水量为 20L/s( 《高规》7.2.2 条) ; ⑷查表 8.27,室外消火栓用水量均为 20L/s( 《高规》7.2.2 条) ; 消防水池的有效容积 ⑴活在延续时间
2 2

①消火栓系统查表 8.37,属其他高层建筑,火灾延续时间 t ? 2h( 《高规》7.3.3 条) ; t ? 1h( ②自喷系统查表 8.29,火灾延续时间 《自规》5.0.11 条) 。 ⑵因室外管网不能保证室外消火栓用水量,应贮存室内和室外消防用水量; ⑶消防水池的有效容积为 V ? (20 ? 20) ? 2 ? 3.6 ? 20.8 ? 3.6 ? 1 ? 363 m
3 3

⑷消防水池的有效容积小于 500m ,不用分成 2 个。 消防水箱箱底最低标高 ⑴建筑高度 37.5m,小于 100m,系统最不利消火栓处静水压力不应小于 0.07MPa; ⑵最高一层的层高 3m; ⑶消火栓口离地高度为 1.1m; ⑷高位消防水箱最低水位标高

? 37.5 ? (3 ? 1.1) ?
Z

0.07 ? 1000 ? 42.7 9.8 m
2

【例题 3.4】某自选商场一层,总建筑面积 4000m ,计算下列情况自动喷水灭火系统最小

消防用水量。 净空高度 7m,商场内物品堆放高度 3.2m; 净空高度 7m,商场内物品堆放高度 4.2m; 净空高度 9m,商场内物品堆放高度 3.2m; 净空高度 9m,商场内物品堆放高度 4.2m。 解: (1)净空高度 7m,商场内物品堆放高度 3.2m 时 (2)净空高度小于 8m,属民用建筑和工业厂房类,查《自规》附录 A,属中危险级 II 级; (3)查表 8.29,喷水强度 8L/(min·m ),作用面积 160m ; 自动喷水灭火系统最小消防用水量为
2 2

q z1 ?

8 ? 160 ? 21.33 60 L/s

净空高度 7m,商场内物品堆放高度 4.2m 时 (1)净空高度小于 8m,属民用建筑和工业厂房类,查《自规》附录 A,属严重危险级 II 级; (2)查表 8.29,喷水强度 12L/(min·m ),作用面积 260m ; (3)自动喷水灭火系统最小消防用水量为
2 2

q z1 ?

12 ? 260 ? 52 60 L/s

净空高度 9m,商场内物品堆放高度 4.2m 时 (1)净空高度大于 8m,属非仓库类高大净空场所; (2)查表 8.29,喷水强度 12L/(min·m ),作用面积 300m ; (3)自动喷水灭火系统最小消防用水量为
2 2

q z1 ?

12 ? 300 ? 60 60 L/s

净空高度 9m,商场内物品堆放高度 4.2m 时 (1)净空高度大于 8m,属非仓库类高大净空场所; (2)查表 8.29 的注,喷水强度 16L/(min·m ),作用面积 300m ; (3)自动喷水灭火系统最小消防用水量为
2 2

q z1 ?

16 ? 300 ? 80 60 L/s

【例题 3.5】某民用建筑一层设置自动喷水局部应用系统,保护区域总面积 280m ,最大厅

2

室的建筑面积 190m ,拟采用流量系数为 80 的快速响应喷头,城市供水不能满足水量与压 力要求,也不允许从城市供水管直接吸水,问贮水池的最小有效容积是多少? 解: 设计参数 ⑴喷头间距 ①喷头间距按中危险级Ⅰ级确定,按正方形布置; ②一个喷头的最大保护面积为 12.5m ( 《自规》7.1.2 条) 。 ⑵开放喷头只数 ①保护区域总面积小于 300m ; ②最大厅室的建筑面积不超过 200m ; ③采用流量系数为 80 的快速响应喷头时,查表 8.30 开放的喷头只数为 8 只。 ⑶喷水强度 查表 8.30,喷水强度不应低于 6L/(min·m )。 贮水池的最小有效容积 ⑴最小喷水流量
2 2 2 2

2

qj ?

6 ? 8 ? 12.5 ? 10 60 L/s

⑵持续喷水时间 查表 8.30,持续喷水时间不应低于 0.5h。 ⑶贮水池的最小有效容积

Vz ?

10 ? 0.53 ? 600 18 3 1000 m

【例题 3.6】某仓库净空高度 6m,储存棉麻毛丝化纤及制品,储物高度 4m,分别计算下列 几种方式储存时的自动喷水灭火系统的最小设计流量和贮水池的最小有效容积。 堆垛储物

2 采用双排钢制通透层板货架储物,层板通透部分面积占层板总面积的 3 ; 1 采用双排钢制通透层板货架储物,层板通透部分面积占层板总面积的 3 ;
采用双排钢封闭透层板货架储物;

2 采用双排木制通透层板货架储物,层板通透部分面积占层板总面积的 3 ;

采用双排木制封闭层板货架储物; 采用早期抑制快速响应喷头系统。 解: 确定危险等级 该仓库储存棉麻毛丝化纤及制品,查《自规》的附录 A,属仓库危险级 II 级。 堆垛储物 ⑴确定设计参数 查表 8.31,储物高度 4m时 ①喷水强度不应小于 12L/(min·m ); ②作用面积 200m ; ③持续喷水时间不应小于 2.0h。 ⑵系统的最小设计流量
2 2

q1 ?

12 ? 200 ? 40 60 L/s

⑶贮水池的最小有效容积

V?

4.0 ? 2.0 ? 3600 ? 288 3 1000 m

双排钢制货架储物 ⑴通透层板

1 ①层板通透部分面积占层板总面积的 3 时
按堆垛储物设计计算(层板通透部分面积小于 50%,《自规》5.0.5-4 条)。

2 ②层板通透部分面积占层板总面积的 3 时
Ⅰ确定设计参数 查表 8.31,储物高度 4m 时 ·喷水强度不应小于 15L/(min·m ); ·作用面积 280m
2 2

·持续喷水时间不应小于 2.0h。 Ⅱ系统的最小设计流量

q1 ?

15 ? 280 ? 70 60 L/s

Ⅲ贮水池的最小有效容积

V?

70 ? 2.0 ? 3600 ? 504 3 1000 m

⑵封闭层板 钢制货架储物,按堆垛储物设计计算( 《自规》5.0.5 条) 。 双排木质货架储物 ⑴通透层板 只要是木制货架,按堆垛储物设计计算。 ⑵封闭层板 只要是木制货架,按堆垛储物设计计算。 采用早期抑制快速响应喷头 查表 8.34,仓库危险级Ⅱ级采用早期抑制快速响应喷头系统,当净空高度 6m(<9m) ,储物 高度 4m(<7.5m)时,有两种可能。 ⑴喷头流量系数为 200 ①设计参数 Ⅰ开放喷头数作用面积内开放 12 只喷头; Ⅱ喷头的最低工作压力为 0.35MPa; Ⅲ火灾延续时间不小于 1h。 ②系统的最小设计流量为

q8 ?

200 ? 10 ? 0.35 ? 12 ? 74.8 60 L/s

③贮水池的最小有效容积

V?

74.8 ? 1.0 ? 3600 ? 269 3 1000 m

⑵喷头流量系数为 360 ①设计参数 Ⅰ开放喷头数作用面积内开放 12 只喷头; Ⅱ喷头的最低工作压力为 0.10MPa; Ⅲ火灾延续时间不小于 1h。 ②系统的最小设计流量为

q8 ?

360 ? 10 ? 0.1 ? 12 ? 72 60 L/s

③贮水池的最小有效容积

V?

72 ? 1.0 ? 3600 ? 259 3 1000 m

各种储物方式的比较 各种储物方式的最小设计流量和贮水池的最小有效容积的比较见表 10.9。 7 种储物方式的计算结果比较表 10.9 储物方式 货架 排数 堆垛储物 货 架 储 物 双 双 双 双 双 钢 钢 钢 木 木 2/3 1/3 0 2/3 0 200 300 货架 材质 通透 率 喷头 流量 系数 喷水强度 [L/(min·m )] (m ) ≥12 ≥15 ≥12 ≥12 ≥12 ≥12 200 280 200 200 200 200 12 12
2 2

作用 面积

开放 喷头

持续喷 水时间 (h) ≥2.0 ≥2.0 ≥2.0 ≥2.0 ≥2.0 ≥2.0 ≥1.0 ≥1.0

最小 设计流量 (L/s) 40 70 40 40 40 40 74.8 72

贮水池 有效容积 (m ) ≥288 ≥504 ≥288 ≥288 ≥288 ≥288 ≥269 ≥259
3

采用早期抑制快速响应喷 头系统

【例题 3.7】某仓库净空高度 5m,储存箱装 A 组发泡塑料,储物高度 3.0m,分别计算下列 几种方式储存时的自动喷水灭火系统的最小设计流量和贮水池的最小有效容积。 堆垛储物;

2 采用多排钢制通透层板货架储物,层板通透部分面积占层板总面积的 3 ;
采用早期抑制快速响应喷头系统; 采用堆垛与货架储存方式,与仓库危险级 II 级物品混杂储存。 解: 确定危险等级 该仓库储存箱装A组发泡塑料,查《自规》的附录A,属仓库危险级 III 级。 堆垛储物 ⑴确定设计参数 查表 8.29,储存箱装A组发泡塑料,净空高度 5m,储物高度 3.0m时 ①喷水强度不应小于 22.0L/(min·m ); ②作用面积 240m ; ③持续喷水时间不应小于 2.0h。 ⑵系统的最小设计流量
2 2

q1 ?

22 ? 240 ? 88 60 L/s

⑶贮水池的最小有效容积

V?

88 ? 1.0 ? 3600 ? 346 .8 3 1000 m

2 采用多排钢制通透层板货架储物,层板通透部分面积占层板总面积的 3
⑴确定设计参数 查表 8.32, 采用多排钢制通透层板货架储存箱装A组发泡塑料, 层板通透部分面积占层板总

2 面积的 3 ,净空高度 5m,储物高度 3.0m时
①喷水强度不应小于 18.0L/(min·m ); ②作用面积 200m ; ③持续喷水时间不应小于 2.0h。 ⑵系统的最小设计流量
2 2

q1 ?

18 ? 200 ? 60 60 L/s

⑶贮水池的最小有效容积

V?

60 ? 2.0 ? 3600 ? 432 3 1000 m

采用早期抑制快速响应喷头系统 查表 8.34,箱装A组发泡塑料采用早期抑制快速响应喷头系统,当净空高度 5m(<9m) ,储 物高度 3.0m(<7.5m)时 ①喷头流量系数为 200; ②开放喷头数作用面积内开放 12 只喷头; ③喷头的最低工作压力为 0.35MPa; ④火灾延续时间不小于 1h。 ⑵系统的最小设计流量为

q8 ?

200 ? 10 ? .35 ? 12 ? 78.4 60 L/s

⑶贮水池的最小有效容积

V?

74.8 ? 1.0 ? 3600 ? 269 3 1000 m

采用堆垛与货架储存方式,与仓库危险级 II 级物品混杂储存 ⑴确定设计参数 查表 8.33,采用堆垛与货架储存方式,箱装A组发泡塑料与仓库危险级 II 级物品混杂储存, 当净空高度 5m(<6m) ,储物高度 3.0m时 ①喷水强度不应小于 16L/(min·m ); ②作用面积 240m ; ③持续喷水时间不应小于 2.0h。 ⑵系统的最小设计流量
2 2

q1 ?

16 ? 240 ? 64 60 L/s

⑶贮水池的最小有效容积

V?

64 ? 2.0 ? 3600 ? 460 .8 3 1000 m

4 种储物方式的计算结果比较 4 种储物方式的最小设计流量和贮水池的最小有效容积的比较,见表 10.10. 4 种储物方式的计算结果比较 储物方式 喷头 流量 系数 喷水强度 [L/(min· )] m (m ) ≥22 ≥18 200 ≥16 240 240 200 12
2 2

作用 面积

开放 喷头

持续喷 水时间 (h) ≥1.0 ≥2.0 ≥1.0 ≥2.0

最小设 计流量 (L/s) 88 70 74.8 64

贮水池有 效容积 (m ) ≥364.8 ≥504 ≥269 ≥460.8
3

堆垛储物 多排钢制通透货架 储物 早期抑制快速响应 喷头 物品混杂储存


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