消防工程师给水案例题解析

某A大厦为10层高层建筑,建筑面积为5000平方米,人员密度为2人/平方米,火灾等级为中危险性,建筑用途为商业办公楼。根据设计规范要求,该大厦需要设置2x100mm的消防给水管道系统。现在需要计算该消防给水系统的水泵流量和压力,并设计给水管道的布局。

1. 消火栓数量及分布。

2. 消火栓流量确定。

3. 消防水泵流量计算。

4. 消防水泵压力计算。

5. 消防给水管道的布局。

解析:

1. 消火栓数量及分布。根据设计规范,商业办公楼每层面积不超过1500平方米,建筑物高度不超过50m时,消火栓数量应不少于3个。根据题目,该大厦共有10层,故需要设置30个消火栓。根据消火栓的分布规范,每个消火栓的有效覆盖半径应不小于20m,消火栓之间的距离应不大于60m。因此,需要在每层建筑的主立管上设置消火栓,每个消火栓的距离应不大于40m。

2. 消火栓流量确定。根据规范要求,消火栓的额定流量应不小于2.5L/s。由于该建筑为中危险性建筑,因此,消火栓的额定流量应取2L/s。考虑到水枪的损失,设置喷头流量为1.5L/s,则消火栓流量为2.5L/s。

3. 消防水泵流量计算。消防给水系统的要求流量为Q=2.5×30=75L/s.考虑到日常消防用水需要留有空余,一般取消防水泵流量的150%作为设计流量。因此,消防水泵的设计流量为112.5L/s。

4. 消防水泵压力计算。消防水泵的总扬程H应包括水泵进口压力、管道阻力、消防水池净水高度H1、建筑物楼层高度、喷头损失扬程等。其中,进水口压力、建筑物楼层高度、喷头损失扬程都是规定值,可以查询规范表格获得。管道阻力和消防水池净水高度需要根据实际情况计算并确定。

消防给水管道一般设计为50mm,每个消火栓管道设计流量应不小于2.5L/s、流速应不大于1.2m/s,经过计算,管道摩阻系数为0.013,管道阻力计算公式为:f=0.013×(L/D)×(V^2/2g),其中L为管道长度,D为管道内径,V为流速,g为重力加速度,管道的净高度可以根据某一层建筑消防给水池地面高度与顶部最远处的喷头距离计算得出。根据以上公式,可求得该给水系统的总扬程应为:84m。

5. 消防给水管道的布局。消防给水管道的布局应保证给水系统的流量、压力满足消防需求,并满足给水管道的布置标准要求。根据消火栓的数量和分布、消火栓流量、消防水泵流量和压力计算结果,可确定消火栓主管道和消防水泵进出口管道的布局。其中,消防水泵进出口管道应位于消防泵房外,以方便水泵的检修和维护。同时,在消火栓主管道连接处应设置阀门或流量调节器,以便对每个消火栓的喷头流量进行调整。

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