某工程人防给排水计算书.docx
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某工程人防给排水计算书
人防地下车库工程
给排水专业计算书
设计
海军工程设计研究院
2011年04月15日
给排水设计计算书
一、设计依据
1.1<<人民防空地下室设计规范>>GB50038-2005
1.2<<人民防空工程设计防火规范>>GB50098-2009
1.3<<汽车库,修车库,停车场设计防火规范>>GB50067-97
1.4<<自动喷水灭火系统设计规范>>GB50084-2001(2005年版)
1.5<<高层民用建筑设计防火规范>>GB50045-95(2005年版)
1.6<<建筑灭火器配置设计规范>>GB50140-2005
1.7<<建筑给水排水设计规范>>GB50015-2003
1.8<<生活饮用水卫生标准>>GB5749-2006
1.9人防部门批准的要求,工程设计任务单
1.10甲方提供的设计资料及本院各专业互提资料等
二、设计范围
2.1战时人防给排水设计
2.2平时给排水消防设计
三、工程概况及使用功能
该工程位于青岛市高新区东十号线西,东二十一号支线南,东十二号线东,东二十三号线北。
人防地下室建筑面积:
24291.56m2。
本工程为平战结合工程,平时功能为地下停车库,停车1027辆;战时功能为7个核六级二等人员掩蔽所、3个核六级人防物资库、一个核六级固定电站。
人员掩蔽所的防化等级为丙级,物资库防化等级为丁级。
工程的消防给水来自非人防区的消防水泵房;生活给水来自市政给水管网,水质、水量、水压均能满足设计要求。
四、平时作为车库的消防设计计算
4.1消火栓用水量以及压力计算
水量:
室内消火栓用水量为10L/s,其中每支水枪最小流量5.0L/s,同时使用水枪数为2支,消防水池的贮水时间2小时。
压力:
消防泵扬程的确定:
Hb=Hq+Hd+Hg+Hy
Hb─消防水泵的压力(m)
Hq─最不利点消防水枪喷嘴所需水压(m)
Hd─消防水带的水头损失(m)
Hg─管网的水头损失(m)
Hy─消防水池水面与最不利消火栓之高差(m)
根据规范要求:
每股消防水量不小于5.0L/s,选用65mm口径消火栓,19mm喷嘴水枪,直径65mm,长度25m的衬胶水龙头。
选择离水泵房最远的消火栓为最不利消火栓。
造成10m充实水柱所需的压力为:
Hq=αf·Hm/(1-φαf·Hm)
=1.2×10/(1-0.0097×1.2×10)=13.5(m)
水枪喷射流量Qx为:
(B=1.577,B—水流特性系数)
计算结果不能满足5.0L/s要求,需提高压力,增大消防流量至5.0L/s,则:
Hq=qx2/B=5.02/1.577=15.85(m)
其实际的充实水柱长度应为:
Hm=11.3(m)
消防水带压头损失:
Hd=AZ··Ldqxh2×10=0.00172×25×52=1.1(m)
则最不利处消火栓所需压力为:
H=Hq+Hd+2=15.85+1.1+2=18.95(m)
消防主管取DN100,则:
V=1.15m/s1000i=26.9
管网水头损失:
Hg=1.3×300×26.9/1000=10.5(m)
则:
地下室消火栓管网接入口所需压力为:
H入=1.2(Hq+Hd+Hg)=1.2(H+Hg)=1.2(18.95+10.5)=35(m)
非人防区水泵房提供的消防泵参数为:
流量:
Q=40L/s,扬程:
H=100m,减压到0.45MP满足本车库的参数要求。
4.2自动喷淋用水量
根据《自动喷水灭火系统设计规范》GB50084-2001(2005年版),
自动喷淋用水量为:
本工程为中危险Ⅱ级,喷水强度8L/min·m2;作用面积160.3m2,火灾延续时间1小时,作用面积内的设计秒流量为39.89L/s。
详细计算如下:
自喷计算:
采用作用面积法计算K=80
计算原理参照《自动喷水灭火系统设计规范GB50084-2001》,采用作用面积法
基本计算公式
1.喷头流量
q=K*SQRT(10P)
式中:
q-喷头处节点流量,L/min
P-喷头处水压,MPa
K-喷头流量系数
2.流速V
V=(4*Q)/(π*Dj*Dj)
式中:
Q-管段流量L/s
Dj-管道的计算内径(m)
3.水力坡降
i=0.00107*V*V/(pow(Dj,1.3)
式中:
i-每米管道的水头损失(mH20/m)
V-管道内水的平均流速(m/s)
Dj-管道的计算内径(m)
4.沿程水头损失
h=i*L
式中:
L-管段长度m
5.局部损失(采用当量长度法)
h=i*L(当量)
式中:
L(当量)管段当量长度,单位m(《自动喷水灭火系统设计规范》附录C)
6.总损失
h=h(局)+h(沿)
7.终点压力
Hn=Hn-1+h
管段名称
起点压力mH2O
管道流量L/s
管长m
当量长度
管径mm
K
水力坡降mH2O/m
流速m/s
损失mH2O
终点压力mH2O
1-2
7.00
1.11
4.05
0.80
25
80
0.539
2.09
2.61
9.61
2-3
9.61
2.41
3.95
2.10
32
80
0.546
2.54
3.30
12.92
3-4
12.92
3.92
4.20
2.70
40
80
0.685
3.12
4.72
17.64
4-5
17.64
5.69
2.85
3.10
50
80
0.358
2.68
2.13
19.77
5-6
19.77
7.55
1.27
3.60
50
80
0.632
3.56
3.08
22.85
30-31
13.40
1.54
3.55
0.80
25
80
1.031
2.90
4.49
17.88
31-32
17.88
3.31
1.02
2.30
32
80
1.030
3.49
3.42
21.31
32-33
21.31
3.31
1.75
0.50
65
80
0.032
0.94
0.07
21.38
33-6
21.38
5.26
1.13
3.60
50
80
0.306
2.47
1.45
22.83
6-7
22.85
12.81
1.84
3.70
65
80
0.474
3.63
2.63
25.48
7-8
25.48
12.81
14.93
3.10
100
80
0.044
1.48
0.79
26.27
8-9
26.27
12.81
1.71
4.20
100
80
0.044
1.48
0.26
26.53
34-35
4.79
0.92
3.36
0.80
25
80
0.368
1.73
1.53
6.32
35-36
6.32
1.97
2.73
2.10
32
80
0.366
2.08
1.76
8.08
36-37
8.08
3.17
2.40
2.70
40
80
0.447
2.52
2.28
10.36
37-38
10.36
4.52
2.95
3.10
50
80
0.226
2.13
1.37
11.73
38-39
11.73
5.96
2.80
3.10
50
80
0.393
2.81
2.32
14.05
39-40
14.05
7.53
2.40
3.10
50
80
0.629
3.55
3.46
17.51
40-41
17.51
9.29
2.90
3.60
50
80
0.956
4.37
6.21
23.72
41-9
23.72
11.34
2.66
4.80
65
80
0.371
3.22
2.77
26.49
42-9
21.00
1.92
1.39
2.30
50
80
0.041
0.91
0.15
21.15
9-10
26.53
26.07
0.92
7.60
125
80
0.059
1.96
0.50
27.03
10-11
27.03
26.07
1.88
0.00
125
80
0.059
1.96
0.11
27.14
11-12
27.14
26.07
2.40
0.00
125
80
0.059
1.96
0.14
27.28
12-13
27.28
26.07
1.05
0.00
125
80
0.059
1.96
0.06
27.34
13-14
27.34
26.07
14.1
5.00
125
80
0.059
1.96
1.12
28.46
14-15
28.46
26.07
1.05
0.00
150
80
0.023
1.38
0.02
28.48
15-16
28.48
26.07
2.40
0.00
150
80
0.023
1.38
0.06
28.54
16-17
28.54
26.07
2.10
0.00
150
80
0.023
1.38
0.05
28.58
17-18
28.58
26.07
2.40
0.00
150
80
0.023
1.38
0.06
28.64
18-19
28.64
26.07
3.15
0.00
150
80
0.023
1.38
0.07
28.71
19-20
28.71
26.07
1.70
0.00
150
80
0.023
1.38
0.04
28.75
20-21
28.75
26.07
0.89
4.30
150
80
0.023
1.38
0.12
28.87
21-22
28.87
26.07
1.65
4.30
150
80
0.023
1.38
0.14
29.01
22-23
29.01
26.07
2.40
0.00
150
80
0.023
1.38
0.06
29.06
23-24
29.06
26.07
2.35
0.00
150
80
0.023
1.38
0.05
29.12
24-25
29.12
26.07
8.67
4.30
150
80
0.023
1.38
0.30
29.42
25-26
29.42
26.07
4.20
4.30
150
80
0.023
1.38
0.20
29.61
26-27
29.61
26.07
4.28
0.00
150
80
0.023
1.38
0.10
29.71
27-28
29.71
26.07
0.43
0.00
150
80
0.023
1.38
0.01
29.72
28-29
29.72
26.07
1.50
0.00
150
80
0.023
1.38
0.03
29.76
计算结果:
所选作用面积:
160.3平方米
总流量:
26.07L/s
平均喷水强度:
9.78L/min.平方米
入口压力:
29.76米水柱
水流指示器水头损失:
2.0mH20
湿式报警阀以及前面管路总损失约:
2.0mmH20
则引入管的总压力为:
H=1.1×(29.76+2+2)=37.2mH20
下层喷淋,k=115
最不利点喷头流量计算为1.92L/s,6个喷头,估算流量为11.5L/s,
实际流量为11.5×1.20=13.82L/s
则总流量为26.07+13.82=39.89L/s
非人防区水泵房提供的喷淋泵参数为:
流量:
Q=40L/s,扬程:
H=60m,可以满足要求。
泡沫系统的计算
(1)泡沫液选择
本工程采用水成膜泡沫液,混合比为6%。
(2)泡沫罐容积计算
a)泡沫比例混合器后面喷淋管道的上下层泡沫体积为0.6立方米,小于湿式系统自喷水至喷泡沫的转换时间不大于3分钟的要求(流量按照4L/S计算,体积应小于720L).
b)持续喷泡沫的时间不应小于10分钟,泡沫混合比例为6%,流量为39.89L/S,则需要泡沫的体积为39.89X6%X600X1.3=1867L。
因此,选用PGNL2000型泡沫储液罐,储罐容量为2000L。
本工程,选用2个PNGL2000型泡沫储液罐,容量2000L
4.3、灭火器配置计算
根据《建筑灭火器配置设计规范》进行灭火器配置计算。
①危险级确定
该工程为中危险级,属B类火灾:
u=1.0m2/B,K=0.5
②灭火器配置计算
该工程面积:
面积S=24291m2,该工程的灭火器级别Q:
S24291
Q1=1.3K─=0.65×─────=15789B
U1
选择设置灭火器个数:
每个设置点选择2具MF/ABC5磷酸安盐干粉灭火器,每具为89B,充装量5Kg。
实际工程中设置灭火器95个点,共190具,可以满足要求。
五、战时人防给水系统计算
5.1战时人防给水量计算
战时给水系统包括人员生活用水、人员饮用水、人员洗消和口部染毒区墙、地面冲洗水。
本工程战时划分为10个防护单元,具体数据见下表:
防护单元D(二等人员掩蔽所)
项目
用水量标准
(L/人。
d)
贮水时间
(d)
用水人数(人)或面积(m2)
用水量
(L)
土建预留水池有效容积(m3)
人员饮用水
4
15
1186
71160
98
人员生活用水
4
7
1186
33208
71
人员洗消用水
-
-
-
800
墙、地面冲洗用水
6L/m2
-
600
3600
防护单元E(二等人员掩蔽所)
项目
用水量标准
(L/人。
d)
贮水时间
(d)
用水人数(人)或面积(m2)
用水量
(L)
土建预留水池有效容积(m3)
人员饮用水
4
15
1156
69360
106
人员生活用水
4
7
1156
32368
78
人员洗消用水
-
-
-
800
墙、地面冲洗用水
6L/m2
-
600
3600
防护单元F(二等人员掩蔽所)
项目
用水量标准
(L/人。
d)
贮水时间
(d)
用水人数(人)或面积(m2)
用水量
(L)
土建预留水池有效容积(m3)
人员饮用水
4
15
1154
69240
107
人员生活用水
4
7
1154
32312
91
人员洗消用水
-
-
-
800
墙、地面冲洗用水
6L/m2
-
600
3600
防护单元G(二等人员掩蔽所)
项目
用水量标准
(L/人。
d)
贮水时间
(d)
用水人数(人)或面积(m2)
用水量
(L)
土建预留水池有效容积(m3)
人员饮用水
4
15
1175
70500
99
人员生活用水
4
7
1175
32900
71
人员洗消用水
-
-
-
800
墙、地面冲洗用水
6L/m2
-
600
3600
防护单元H(二等人员掩蔽所)
项目
用水量标准
(L/人。
d)
贮水时间
(d)
用水人数(人)或面积(m2)
用水量
(L)
土建预留水池有效容积(m3)
人员饮用水
4
15
1176
70560
96
人员生活用水
4
7
1176
32928
90
人员洗消用水
-
-
-
800
墙、地面冲洗用水
6L/m2
-
600
3600
防护单元J(二等人员掩蔽所)
项目
用水量标准
(L/人。
d)
贮水时间
(d)
用水人数(人)或面积(m2)
用水量
(L)
土建预留水池有效容积(m3)
人员饮用水
4
15
1088
65280
106
人员生活用水
4
7
1088
30464
81
人员洗消用水
-
-
-
800
墙、地面冲洗用水
6L/m2
-
600
3600
防护单元K(二等人员掩蔽所)
项目
用水量标准
(L/人。
d)
贮水时间
(d)
用水人数(人)或面积(m2)
用水量
(L)
土建预留水池有效容积(m3)
人员饮用水
4
15
1153
69180
106
人员生活用水
4
7
1153
32284
81
人员洗消用水
-
-
-
800
墙、地面冲洗用水
6L/m2
-
600
3600
5.2其他战时设备选型设备
(一)气压给水装置
5.2.1给水设计秒流量(以最不利A防护单元计算)
计算管段的卫生器具给水当量总数如下表:
卫生设备名称
数量
当量
额定流量(L/s)
洗手龙头
1
1.0
0.20
皮带龙头
4
2.0
0.40
Ng=1×1.0+4×2.0=9
工程内生活给水设计秒流量为:
3.24m3/h
水泵出水管塈战时给水总管管径为DN32(V=0.9m/s)
管道水头损失约5mH20
局部水头损失为沿程水头损失的20%
得管道水头损失为:
1.2×5=6mH20
几何高差为:
1.0mH20
战时洗消水龙头出流水头为:
5.0mH20
口部冲洗阀出流水头取20.0mH20,按照此值计算
综合以上得给水系统所需总水头为
1.1×(6+1.0+20.0)=30mH20
5.2.2设备选型:
在工程内人员掩蔽单元内分别设置了一套气压自动给水设备,Q=4.0m3/h,H=32m。
水泵型号为:
DP32-4-8×4;配Φ800气压罐。
手摇泵型号:
CS-40Y
具体数据参见国标图集07FS02-28。
六、战时电站系统计算
固定电站
6.1冷却水贮水箱的容积:
3设计),因此,本工程设计采用2m3的贮水箱,安装参照07FS02-69。
6.2储油量的计算:
日用油量W=2.7Pn(L),采用两台160Kw的柴油发电机组,Pn=180Kw;则W=2.7×360=972(L)。
储油时间采用7天,则油箱容积为V=972×7=6804(L)。
6.3日用油箱的确定:
日用油量为972L,选用1000L体积的油箱,参照07FS02-67之RQ-1.0。
6.4储油箱的确定:
选用2个采用两个储油箱,体积为2800x1800x2500,放在储油间。
6.5消防灭火器的确定:
根据《建筑灭火器配置设计规范》进行灭火器配置计算。
该工程面积:
面积S=313.02m2,选择MFT/ABC20磷酸铵盐推车式灭火器4具,储油间门前设置手提式磷酸铵盐干粉灭火器MF/ABC4两具。
海军工程设计研究院
2011.04.15
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