自動噴淋系統由水源、加壓貯水設備、噴頭、管網、報警閥等組成。自動噴淋系統前十分鐘所用水由設在高位水箱提供,十分鐘至一小時的噴淋用水由地下室貯水池提供。根據規范中的要求選擇閉式噴水滅火系統。
自動噴淋滅火系統的基本數據
(1)噴頭的選擇 《自動噴灑滅火系統設計規范》,閉式濕式自動噴水滅火系統適用范圍:因管網及噴頭中充水,故適用于環境溫度為4~700C之間的建筑物內,所以選用閉式濕式噴頭。
(2) 由于該建筑為中度危險等級,噴頭總數大于800 個,故需進行分區,地下一層至五層為低區,六至二十七層為高區。本系統設置7個報警閥,每個報閥組控制的最不利噴頭處,都設末端試水裝置,每層最不利噴頭處均設直徑為25mm的試水閥。每個報警閥部位都設有排水裝置,其排水管徑為試水閥直徑的2倍,取50mm。
(3)查高規,自動噴水滅火系統的基本設計數據見下表:
表1-1
火災危險等級 | 設計噴水強度 [L/(min·m2)] | 作用面積 (m2) | 噴頭工作壓力 (MPa) | 設計噴量
(L/s) | 噴頭間距 (m) | 每支噴頭最大保護面積 (m2) | 噴頭與墻柱最大間距 (m) |
中危險Ⅱ級 | 8 | 160 | 0.10 | 30.0 | 3.6 | 12.5 | 1.8 |
最不利點噴頭最低工作壓力不應小于0.05MPa。
(4)管徑確定如下表
自動噴灑管徑確定表
表1-2
噴頭數 | 1 | 3 | 4 | 8 | 12 | 32 | 64 |
公稱直徑(mm) | DN25 | DN32 | DN40 | DN50 | DN70 | DN80 | DN100 |
噴頭的布置
根據建筑物結構與性質,本設計采用作用溫度為68℃閉式吊頂型玻璃球噴頭,噴頭采用2.5m×3.0m和2.7m×3.0m矩形布置,使保護范圍無空白點。
作用面積劃分
作用面積選定為矩形,矩形面積長邊長度:L=1.2=(1.2×)m=15.2m,短邊長度為:10.5m。
最不利作用面積在最高層(五層和二十七層處)最遠點。矩形長邊平行最不利噴頭配水支管,短邊垂直于該配水支管。
每根支管最大動作噴頭數n=(15.2÷2.5)只=6只
作用面積內配水支管N=(10.5÷3)只=3.5只,取4只
動作噴頭數:(4×6)=24只
實際作用面積:(15.2×9.8)=148.96﹤160
水力計算(采用作用面積)
從系統最不利點開始進行編號,直至水泵處,從節點1 開始,至水池吸水管為止,進行水力計算。管段流量僅計算在作用面積范圍的噴頭,作用面積外的噴頭不計。
計算結果見表1-6,表1-7其計算公式如下。
(1)作用面積內每個噴頭出流量:
q = k = 1.33× L / s
= 1.33L / s
(2)管段流量:Q=nq
(3)管道流速:v=KQ,K值見表3-4;
(4)管道壓力損失:p,A值見表3-5;
K值表
表1-4
管徑(mm) | 25 | 32 | 40 | 50 | 70 | 80 | 100 | 125 | 150 | 200 | 250 |
鋼管 | 1.833 | 1.05 | 0.80 | 0.47 | 0.283 | 0.204 | 0.115 | 0.075 | 0.053 | — | — |
鑄鐵管 | — | — | — | — | — | — | 0.1273 | 0.0814 | 0.0566 | 0.0318 | 0.021 |
管道比阻A值
表1-5(單位:)
公稱管徑(mm) | 管材 | 公稱管徑(mm) | 管材 | |||
鋼管 | 鑄鐵管 | 鋼管 | 鑄鐵管 | |||
25 | 0.4367 | —— | 80 | 0.001168 | —— | |
32 | 0.09386 | —— | 100 | 0.0002674 | 0.0003653 | |
40 | 0.04453 | —— | 125 | 0.00008623 | —— | |
50 | 0.01108 | —— | 150 | 0.00003395 | 0.00004185 | |
70 | 0.002893 | —— | 200 | 0.000009273 | 0.0000092029 |
表1—6低區最不利計算管路水力計算
表1—7高區最不利計算管路水力計算
(1)設計流量校核
作用面積內噴頭的計算流量為:Q=(18×1.33)L/s=23.94 L/s。
理論流量:Q=(21.33 L/s
=23.94/21.33≈1.13,滿足要求。
(2)設計流速校核:表3-6和表3-7中,設計流速均滿足v≤5m/s的要求。
(3)設計噴水強度的校核:從表3-6和表3-7中可以看出,高、低區系統計算流量Q=23.94 L/s=1436.4 L/min,系統作用面積為160,所以系統平均噴水強度為:1436.4/160=8.98 L/min﹥8 L/min,滿足中危險級Ⅱ級建筑物防火要求。
最不利點處作用面積內4只噴頭圍合范圍內的平均噴水強度:
L/min=10.46 L/min﹥8 L/min,滿足中危險級Ⅱ級建筑物防火要求。
噴灑泵的選型
低區噴灑泵選型
(1)噴灑泵設計流量:Q=23.94L/s;
(2)噴灑泵揚程相應的壓力p:
沿程損失 =96.04 kp
局部損失 Σhs=0.2=19.21 kp
最不利點的工作壓力 h m=0.1Mpa=100 Kpa
最不利點與水池最低水位高差靜水壓Z=21.6mH2o=2160 Kpa
則 P=+Σhs + h m + Z=96.04+19.21+100+2160
=2375.25 Kpa
= 23.75mH2o
所以噴灑泵的流量為Q=23.94L/s,揚程為23.75m,查規范選用 100DL-6 兩臺,一備一用,流量27.80L/S,揚程120m, 配套電機功率55kw。
高區噴灑泵的選型
(1)噴灑泵設計流量:Q=23.94L/s;
(2)噴灑泵揚程相應的壓力p:
沿程損失 =114.9 kp
局部損失 Σhs=0.2=22.98 kp
最不利點的工作壓力 h m=0.1Mpa=100 Kpa
最不利點與水池最低水位高差靜水壓Z=98.4mH2o= 9840Kpa
則 P=+Σhs + h m + Z=114.9+22.98+100+9840
=10077.88Kpa
= 100.7788mH2o
所以噴灑泵的流量為Q=23.94L/s,揚程為100.7788m,查規范選用 100DL-6 兩臺,一備一用,流量27.80L/S,揚程120m, 配套電機功率55kw。