高层建筑室内消火栓系统计算例题
消防栓系统水量和喷淋系统水量计算题例题
灭火设施计算题例题1.某商场设有室内外消火栓给水系统和自动喷水灭火系统，均由消防水池供水。
室内消火栓给水系统的用水量为15L /s ；室外消防给水量为25L /s ；自动喷水灭火系统用水量为16L /s 。
火灾期间水池得不到可靠的连续补水，火灾延续时间按3h 确定，自动喷水灭火系统的持续喷水时间，应按火灾延续时间不小于1h 确定。
试确定消防水池的有效容积。
解：消防水池的有效容积V=3.6（∑nn=1q i t i -q b t ij ）=3.6×[（q 室内栓×h 室内栓）＋（q 室外栓×h 室外栓）＋（q 自动喷水灭火系统×h 自动喷水灭火系统）－0]=3.6×（15×3＋25×3＋16×1－0）=490m32.某油罐区，设有两个地上钢质固定顶油罐，罐内储存液体为汽油，容量均为5000m 3，直径均为23m。
试计算泡沫灭火系统中泡沫产生器的数量、所需泡沫液的储存量及灭火用水量。
第一步，确定系统类型和选择泡沫液种类。
由题意知，汽油为甲类非水溶性液体；储存装置为固定顶油罐，根据表5.9.1，可选择液上喷射系统或半液下喷射系统，确定为液上喷射系统。
查表5.3.2，液上喷射系统可选蛋白、氟蛋白、成膜氟蛋白或水成膜泡沫液，确定为6%蛋白泡沫液。
第二步，确定系统设计参数。
查表5.9.5-1，当非水溶性液体储罐采用固定式和半固定式系统并采用蛋白泡沫灭火剂时，泡沫混合液供给强度q g 为6L/min·m 2，泡沫混合液供给时间t 1=40min。
第三步，计算油罐燃烧面积，查表5.9.4，当保护对象为固定顶储罐时，保护面积按其横截面积确定，由题意知：油罐直径D=23m，半径r=D/2=11.5m。
圆面积：A=πr 2=3.14×11.52=415.265m 2。
第四步，求泡沫混合液的流量Q，泡沫混合液的流量Q 为泡沫混合液供给强度q g 与保护面积的乘积，已知q g =6L/min·m 2，A=415.265m 2，则Q=Aq g =415×6=2490L/min。
高层民用建筑消火栓给水系统用水量
30
30
15
5
>50
30
40
15
5
高层民用建筑消火栓给水系统用水量
高层建筑类别
建筑高度
（m）
消火栓用水量（L/s）
每根竖管最小流量（L/s）
每支水枪最小流量（L/s）
室外
室内
普通住宅
≤50
15
10
10
5
>50
15
20
10
5
1.高级住宅；2.医院；3.二类建筑的商业楼、展览楼、综合楼、财贸金融楼、电信楼、商住楼、图书馆、书库；4.省级以下的邮政楼、防火指挥调度楼、广播电视楼、电力调度楼；5建筑高度不超过50ｍ的教学楼和普通的旅馆、办公楼、科研楼、档案楼等。
≤50
20
20
10
5
馆；2.建筑高度超过50ｍ或每层建筑面积超过1000㎡的商业楼、展览楼、综合楼、电信楼、财贸金融楼；3.建筑高度超过50ｍ或每层建筑面积超过1500㎡的商住楼；4.中央和省级广播电视楼；5.网局级和省级电力调度楼；6.省级邮政楼、防火指挥调度楼；7.藏书超过100万册的图书馆、书库；8.重要的办公楼、科研楼、档案楼；9.建筑高度超过50ｍ的教学楼和普通的旅馆、办公楼、科研楼、档案楼等。
探讨高层住宅室内消火栓系统的设计计算
探讨高层住宅室内消火栓系统的设计计算摘要：伴随着我国经济的飞速发展，城市中的高层住宅小区也如雨后春笋般拔地而起，沿街商铺、大型地下机械车库也都与住宅综合在一起。
保护居民的人身财产安全是消防工作的首要重任，给排水设计工作更是消防系统设计的重中之重。
本文将结合具体的工程案例，对室内消防栓系统的设计计算进行阐述，以供相似工程探讨和相互学习。
关键词：高层建筑；临时高压消防给水系统；消防水泵；稳压泵引言高层建筑火灾蔓延速度快，途径多；易燃合成材料多，燃烧猛烈；人员疏散困难，伤亡严重；火灾扑救困难，自救为主。
高层住宅小区，容积率较高，年龄分布广泛，加之小区沿街商铺、大型地下机械车库与住宅综合在一起，人员密度和流动性较大，火灾意外发生的概率和火灾带来的生命财产损失尤为严重。
火灾的预防和初期灭火是消除和减少火灾危害的最有效途径。
在消防系统设计工作中，必须综合考虑整个项目的总经济技术指标以及各单体建筑的用途和性质，才能确定消防等级和消防设备参数。
尤其是给排水设计工作，只有对整个项目的指标和单体的性质明确之后，才能通过正确的计算确定火灾初期消防水箱的大小及消防水泵的流量扬程等，来确保消防系统合规、合理、安全、稳定的工作以保证居民的生命财产安全！本文以江西省某普通高层住宅小区为例，对室内消火栓系统的设计计算进行阐述，以便相互探讨和学习。
1 工程概况本工程位于江西省上饶市，项目共有2栋24层高层住宅（底部设置3层商业用房），7栋18层高层住宅（部分底部设置2层商业服务网点），1栋4层商业，1个地下一层的地下机械车库。
2 消火栓系统设计计算根据规范要求，本工程的消防给水系统涉及室外消火栓给水系统、室内消火栓给水系统及自喷给水系统。
2.1消防水量本工程按同一时间内只考虑一次火灾的建筑群设计，消防用水量按一类公共建筑（h>50m，20000m³＜V≤50000m³）、多层商店（5000m³＜V≤20000m³）、一类机械汽车库中的最大值取，其消防用水量为：室外消火栓：30L／s，火灾延续时间2小时；室内消火栓：40L／s，火灾延续时间2小时；自动喷淋：40L／s，火灾延续时间1小时。
一类高层综合楼建筑消防设施配置
七、消防应急照明和疏散指示标志
2 ) 根据《建筑设计防火规范》第10.3.3条规定，配电室、 消防控制室、消防水泵房、防烟排烟机房以及发生火灾时仍 需正常工作的消防设备房应设置备用照明，其作业面的最低 照度不应低于正常照明的照度。
七、消防应急照明和疏散指示标志
3) 根据《建筑设计防火规范》第10.3.5条、第10.3.6条 规定， 该高层建筑应设置灯光疏散指示标志。 灯光疏散指示标志应设置在安全出口和人员密集的场
消防供水从环状市政供水管网引人两条DN300的进水管，并在地块 内形成环路。
一、室外消火栓的配置
一、室外消火栓的配置
计算建筑物体积：39215.18/10X53.8=21万m3 裉据《消规》第3.3.2条规定:高层民用建筑室外消火栓设计流量为 40L/s.
一、室外消火栓的配置
室外消火栓的数量应根据室外消火栓的设计流量（40L/s）和保护 半径（不应大于150 m）经计算确定：每个消火栓的出流量宜按10 〜 15L/S 计算，该建筑应设3 〜4 个室外消火栓。
五、火灾自动报警系统
探测器的设置？
厨房、锅炉房、发电机房等宜选用点型感温火灾探测器外， 汽车库、商场、餐厅、空调机房、疏散走道、娱乐场所等 均宜选用点型感烟火灾探测器， 但上述场所内若有属于大空间等特殊场所的应特殊考虑。 比如线型火灾探测器、吸气时感烟探测器。
六、配置排烟设施
一）防烟设施 1）根据《建筑设计防火规范》第8.5.1条规定，该建筑高度为53.80m，其 防烟楼梯间及其前室、消防电梯间前室或合用前室均应设防烟设施。 2）防烟设施采用机械加压送风防烟方式。 机械加压送风机的全压，需要计算最不利环管道压头损失和余压：
二、室内消火栓的配置
2.流量，水 枪几支？
一级消防工程师案例5-消火栓系统案例
消火栓系统及给水管道案例镝灯下的少年1、给水形式——室外给水（1）、建筑物室外宜采用低压消防给水系统，当采用市政给水管网供水时，应符合下列规定：①、应采用两路消防供水，除建筑高度超过54m的住宅外，室外消火栓设计流量小于等于20L/S时可采用一路消防供水；②、室外消火栓应由市政给水管网直接供水；（2）、当室外采用高压或临时高压消防给水系统时，宜与室内消防给水系统合用；（3）、独立的室外临时高压消防给水系统宜采用稳压泵维持系统的充水和压力；（4）、市政消火栓或消防车从消防水池吸水向建筑供应室外消防给水时，应符合下列规定：①、供消防车吸水的室外消防水池的每个取水口宜按一个室外消火栓计算，且其保护半径不应大于150m；②、距建筑外缘5m~150m的市政消火栓可计入建筑室外消火栓的数量，但当为消防水泵接合器供水时，距建筑外缘5m~40m的市政消火栓可计入建筑室外消火栓的数量；③、当市政给水管网为环状时，符合本条上述内容的室外消火栓出流量宜计入建筑室外消火栓设计流量；但当市政给水管网为枝状时，计入建筑的室外消火栓设计流量不宜超过一个市政消火栓的出流量。
2、给水形式——室内给水（1）、室内应采用高压或临时高压消防给水系统，且不应与生产生活给水系统合用；但自动喷水灭火系统局部应用系统和仅设有消防软管卷盘或轻便水龙的室内消防给水系统，可与生产生活给水系统合用；3、分区供水（1）、符合下列条件时，消防给水系统应分区供水①、系统工作压力大于2.40MPa；②、消火栓栓口处静压大于1.0MPa；③、自动水灭火系统报警阀处的工作压力大于1.6MPa或喷头处的工作压力大于1.2MPa。
案例做题总结：如果题中上述三个情况出现，说明压力过大，消防给水系统应分区供水；特别要注意消火栓栓口静压大于1.0MPa这个点（总结栓口静压最高不过1.0MPa，最低不小于0.07MPa/0.15MPA；栓口动压不应低于0.25MPa/0.35MPa，不宜高于0.5MPa/0.7）（自喷系统的最不利点喷头静压不应小于0.1/0.15MPa，喷头动压不应小于0.05MPa，最高喷头动压不应大于1.2MPa，如果超过1.2MPa，给水系统应分区供水，或者减压阀未起到作用）；案例做题总结：根据案例背景判断供水系统是否需要选择分区供水？①、最简单的考法就是背景直接说出系统的工作压力、消火栓口静水压力和自喷报警阀组和喷头的工作压力，直接判断；②、计算系统工作压力，水泵零流量时工作压力+吸水口最大静压（扬程*1.2+静压）；稳压泵持系统工作压力；③、消火栓口出静压（这个计算最有利点的消火栓）：最不利点要求的最低静水压力0.07/0.15设稳压泵+最不利点和最有利点的高程压差；案例考了（2）、分区供水可采用消防水泵并行或串联、减压水箱和加压阀的形式，但当系统的工作压力大于2.40MPa时，应采用消防水泵串联或减压水箱分区供水形式；（3）、采用消防水泵串联分区供水时，宜采用消防水泵转输水箱串联供水方式，并应符合下列规定：①、当采用消防水泵转输水箱串联时，转输水箱的有效储水容积不应小于60m³，转输水箱可作为高位消防水箱；转输水箱应设自动补水管，不可用转输管道兼做补水管，即准工作状态下应由补水管路为转输水箱补水；②、串联转输水箱的溢流管宜连接到消防水池（案例题中连到别处及时错的）；③、当采用消防水泵直接串联时，应采取确保供水可靠性的措施，且消防水泵从低区到高区应能依次顺序启动；当采用消防水泵转输水箱串联供水时，从转输水箱吸水的供水泵先启动，转输泵（下面这个泵，往转输水箱注水的）后启动；④、当采用消防水泵直接串联时，应校核系统供水压力，并应在串联消防水泵出水管上设置减压型倒流防止器。
消火栓系统计算
（7）选泵 4. 消防水箱 （1）计算消防贮水箱的有效容积； （2）选择消防水箱； （3）校核水箱的安装高度。 5. 消防水池 确定消防水池有效容积（火灾延续时间内的室内、室外消 火栓用水量及1小时的自喷水量）。
1. 消火栓的布置 该建筑总长39.6m，宽13.4m，高37.10m。按照《高层民 用建筑设计防火规范》（GB 50045-95，2005版）7.4.2条要 求，消火栓间距应保证同层任何部位有2个消火栓的水枪充 实水柱同时到达。 水带长度取20m，展开时的弯曲折减系数C取0.8，消火栓 保护半径为：
（4）计算水带的水头损失； （5）计算消火栓栓口所需压力。 3. 水力计算 （1）根据室内消火栓用水量及每根竖管最小流量初步确定 立管、干管管径； （2）查附表3-2 ，按照消火栓的流量分配要求确定管网的 最不利消防竖管和次不利消防竖管及出水枪数支数； （3）根据最不利点栓口压力和沿程损失计算最不利支管次 不利点的压力及出流量； （4）计算次不利立管起点的压力及其出流量； （5）计算系统的水头损失； （6）计算系统所需压力；
消火栓系统图
0~1管段管径DN100，流量5.2L/s，v=0.6m/s， i=0.0804kPa/m，则h0~1=3*0.0804/10=0.02mH2O
Hxh1=Hxh0+ΔH0~1+h0~1=19.83+3+0.02=22.85mH2O
qxh1 BH q1
H q1
q2 xh1
/
B
H
xh1
h1~2=(30.30+1.10+0.6)*0.309/10=0.989mH2O Hxh2=Hxh1+ΔH1~2+h1~2=22.85+32+0.989=55.839mH2O （7）计算3点的压力 2~3管段管径DN100，流量q2~3=10.78L/s，v=1.25m/s， i=0.309kPa/m，则
高层建筑室内消火栓给水系统水力计算.
高层建筑室内消火栓给水系统计算例子:某宾馆建筑有地上10层和地下室一层,该建筑地上第一层层高为3.3 m,其余层高均为3.0 m,其设计系统图如图1,计算消防水箱的储水量。
解:(1最不利点的确定通过系统图断最远点、最高点的消火栓1′为最不利点。
(2水枪喷嘴处所需水压查表,水枪喷嘴直径选择19mm ,水枪系数φ值为0.0097;充实水柱m H 要求不小于10m ,选m H =10m ,水枪实验系数f ∂值为1.20。
水枪喷嘴处所需水压k P a O mH H f H f H m m q 1366.13102.10097.01/(102.1-1/(2==⨯⨯-⨯=∙∂∙∂=(3水枪喷嘴的出流喷口直径19mm 的水枪水流特性系数B 为1.577。
/(5/(63.46.13577.1s L s L BH q q xh <=⨯==取q xh =5L/s则:2211515.85(1.577xh q q H m B ''=== (4水带阻力19mm 的水枪配65mm 水带,衬胶水带阻力较小,室内消火栓水带多为衬胶水带。
查表知65mm 水带阻力系数Z A 值为0.00172.水带阻力损失:m q L A h xh d z d 86.052000172.022=⨯⨯=∙∙=(5消防栓口所需的水压: 最不利点1ˊ消火栓口的水压O mH H h H H k d q xh 271.18286.085.151=++=++= (6水力计算本设计按不考虑自喷系统进行,则规范规定,室内消防流量不得小于20L/s ,消防竖管的最小流量为10 L/s 。
同时,消防竖管的布置,应保证同层相邻两个消火栓的水枪的充实水柱同时达到被保护范围内的任何部位。
因此需要计算两根竖管的消防流量。
按规范规定每根消防竖管的直径应按通过的流量经计算确定,但不应小于100mm 。
初步设计选择DN100。
管道局部水头损失,消火栓系统按管道沿程水头损失的10%采用。
消防给水及消火栓系统案例分析实战演练五
消防给水及消火栓系统案例分析实战演练五广州某一类高层公共建筑,建筑高度为128m,标准层层高为4m,地下室为汽车库和设备用房。
查规范可知该建筑地上部分室内外消火栓系统设计流量均为40L/s,该建筑自动喷水灭火系统设计流量为30L/S,建筑内有一个大空间自动喷水与系统设计流量为20L/ s,地下汽车库室外消火栓系统设计流量为25L/S,室内消火栓系统设计流量为10L/ s,自动喷水灭火系统设计流量为40L/S,防火分隔水幕系统设计流量为15L/S,该建筑依靠消防水池保证消防供水,且消防水池连续补水量为100m³/h。
屋顶设置高位消防水箱,并设置有高位消防水箱间,由于水箱高度不能满足最不利点消火栓静压要求,因此釆用稳压泵给消火栓系统稳压。
室外消防用水由市政给水管网供水。
室内消火栓和自动喷水灭火系统用水由消防水池保证。
室内釆用临时高压消火栓灭火给水系统。
消火栓给水系统竖向分区：地下二层至地上八层为低区,釆用两级减压,其中第2 级减压阀后静压和动压差为0.10MPa。
八层以上为高区,栓口处动压不小于0.35MPa。
维保单位对该建筑室内消火栓系统进行检查,情况如下：（1）在屋顶打开试验消火栓,放水4min后测量栓口的动压,测量值为0.30MPa,消防水枪充实水柱测量值为13m。
（2）在消防控制室可以掌握有关消防水泵和稳压泵的工作情况。
（3）根据统计计算,系统管网的渗漏量大概是1.28L/s。
（4）记录稳压泵每小时启泵次数为12次,屋顶稳压装置气压水罐有效容积为440L。
系统运行一年后,在对系统进行年度检测时,打开试水阀,高位消防水箱出水管上的流量开关动作,消防水泵无法自动启动,消防联动控制器也无法实现联动启泵,消防控制中心值班人员按下手动专用线路按钮后,消防水泵未启动。
值班人员操作机械应急开关后, 消防水泵可以启动。
经维修消防控制柜后,系统恢复正常。
2019年6月,消防技术服务机构对消防设施的维护管理进行了检查,结果如下：消防给水设施维护保养记录显示：每周对稳压泵的停泵启泵压力和启泵次数等进行检查；每月模拟消防水泵自动控制条件下自动启动消防水泵运转1次；每季度手动启动消防水泵运转一次,并应检査供电电源的情况,每年对消防水泵的出流量和压力进行试验1次。
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高层建筑室内消火栓系统计算例题
一、工程概况
一栋建筑面积9 000m2的普通办公楼.地下一层为设备用房.地面上13层为办公用房，建筑高度48.60 m,屋面设有水箱间。
二、消防给水方案
报据《高层民用建筑设计防火规范》该建筑属二类建筑.应设室内、外消火拴给水系统、高楼供水设备等。
空内外消防水且为20 L/s,室外消防水量为20L/s。
采用水系、水箱联合供水的临时高压消防给水系统.火灾初期10 min消防用水贮存在高位水箱内.火灾延续时间内消防用水贮在室外消防水池内.火灾延续时间为2h.空内消火栓系统为独立的系统不分区。
三、设计计算
(1)水箱消防储水容积。
此建筑属于二类建筑.报据消防规范.室内消防用水里为20L/s,水箱储存十分钟消防用水量。
(2)水箱设置高度。
如果要满足最高层消火栓的水枪充实水柱为10 m的要求，则水箱的设置高度离屋顶的距离至少在15m 以上.这对建筑设计是困难的，也是不现实的，因此.消防规范中规定.二类建筑顶层消火栓处的静水压力不应低于7 m(试验消火栓除外、，辅以每个消火性处启动消防水泵的按钮以便迅速临时加压。
(3)消防水池容积。
消防贮水按满足火灾延续时间内的室内消防用水最计算。
(4)消火栓选定。
高层建筑每股消防水最不应小于5L/s，选用65 mm口径消火栓、19 mm喷嘴水枪、直径65 mm长度20m 麻质水龙带。
消防竖管及上、下环形管道均采用100 mm管径。
(5)最不利点水枪的实际喷射压力和水量。
根据规范.此建筑发生火灾时室内需4支水枪同时工作.且每报消防竖管上需2支水枪同时工作。
12.13层消火拴离消防泵最高最远.处于系统最不利位置。
(6)消防管道计算流量分配见图4一10.是考虑了m号消防竖管发生检修关闭不利的悄况。
无塔供水在正常协况下12,13层消火拴的出流量由环网供应，当然管径和水泵扬程的计算应按不利情况考虑。
(7)消防水泵选定。
消防水泵流盆为20.94L/s,如果从消防水泵吸水管到消防管道最不利点的总水头损失为，m(计算略).水池中消肪最低水位至最不利点消火栓的标高差为44 m,则消火水泵扬程为
H＝标高差+管通总水头损失+消火栓所需水压
在屋顶上设置二个试脸消火栓，试验时只需一般或二股水往工作.流量减小.水泵扬程提高.完全能满足屋顶试验消火栓有10 m以上的充实水柱.不再校核计算。
(8)水泵接合器选定。
水泵接合器是作为应急备用，弥补消防水量不足.因此不必斤斤计较按室内实际所需的消防滚里计算.而可按规范中规定的室内消防流量计算。
(9)消火栓减压。
前已提及.当消访水泵工作时，消火栓处的水压力超过50 m时宜采取减压措施。
当消防系统水泵由下向上供水时，消火拴孔板的减压数值等于该消火栓距最高消火拴的垂直高度及该消火拴和最斑消火栓间管道内的水头损失之和。
当由水箱从上向下供水时，等于该消火栓离最离消火拴的垂直距离减去该消火拴和最离消火拴管道内的水头损失。