建筑灭火设施计算题

1. 某城市现有人口数7万，城市内有一丙类物品仓库，耐火等级为一级，建筑物容积约60000m3，试确定该城市的消防用水量是多少？解：由人口数为7万，查表得：同一时间的火灾次数=2次，一次灭火用水量为35L/s由建筑物查表得：一次灭火用水量为45L/s城市消防用水量为35+45=80L/s2. 某城市现有人口数4万，城市内有一建筑物，其室外消防用水量为20 l/s，试确定该城市的消防用水量为何？解：由人口数为4万，查表得：同一时间的火灾次数=2次，一次灭火用水量为25L/s由建筑物一次灭火用水量为20L/s城市消防用水量为25+25=50L/s3. 有一占地80公顷的工厂，家属区共有人口近2万，厂区内室外消防用水量较大的几座建筑及水量分别为：厂房为30 l/s，仓库为35 l/s ,办公楼为20 l/s。试确定该工厂的室外消防用水量。 解：由人口数为2万，查表得：一次灭火用水量为15L/s工厂内最大建筑物用水量为35L/s城市消防用水量为15+35=50L/s4.有一占地120公顷的工厂，家属区共有人口近2.2万，厂区内室外消防用水量较大的几座建筑及水量分别为：厂房为25 l/s，仓库为30 l/s ,办公楼为20 l/s。试确定该工厂的室外消防用水量。 解：工厂内最大两座建筑物用水量为30L/s和25L/s，城市消防用水量为30+25=55L/s5.有一高层百货楼，设有室内消火栓系统，用水量为20L/s；自动喷水灭火系统，用水量为26L/s；室外消火栓直接从市政管网接出，用水量为20 L/s；试确定该建筑消防水池的有效容积。 (时间？)解：消防水池的有效容积为：建一个400m3的消防水池即可。6、某有一高层百货楼，室内外消防用水均取自消 防水池，设室内消火栓系统用水量为20 L/s，室外消防用水量为20L/s，火灾延续时间均为2h；自动喷水灭火系统用水量为26 L/s，火灾延续时间为1h。试确定该建筑消防水池的有效容积。解：=3.6 (20 +20 ) 2 +261 0=381.6m3建一个400m3的水池即可。7.高度60米,层高4米,确定室内消火栓保护半径.解: 确定水枪充实水柱 SK= 1.414 (H1-H2) =1.414(4-1)=4.24（m） 根据规范要求：SK10m 取SK =10m Hq= 10-2 SK=10-21.3510=0.135MPa qfj=（102 Hq）1/2（1021.570.135）1/2=4.6（L/s） 根据高规要求：qfmin=5L/s, 取qf=5L/s,则:Hq= qfj2/ （102 ） 52/(1021.57）=0.159MPa, SK= Hq /( 10-2 )=0.159/(10-2 1.35 )=11.78m,所以, Rf=Ld+LK=Ld+SKcosa=0.9*20+11.78*cos45o26.33（m）8.三层工业厂房,层高7.2米,确定室内消火栓保护半径.解: 确定水枪充实水柱 SK= 1.414 (H1-H2) =1.414(7.2-1)=8.77（m） 根据规范要求：SK7m 取SK =8.77m Rf=Ld+LK=Ld+SKcosa =0.9*20+8.77*cos45o24.2（m）9.充实水柱13m,每支枪流量5.4L/s,65mm水带(=1.58,s=0.00086),确定消火栓最小出口压力.解: Hxh = Hqs + Hd= 10-2 SK +Sqf 2 =10-21.5813+0.000865.42=0.2304(MPa)10. 某市计划建设一高4m，长160m，宽12m的地下商业街，战时可作为人防工程使用，商业街由两排400mm400mm的支撑柱支撑（间距分别为6m、4m），街中央为走道，两旁由石膏板隔成商铺。试为其布置室内消火栓并确定系统用水量。4m4m12m160 m6m6m解：体积： V=416012=7680m31500m3查表：p112表2-12，采用单排双水柱布置，每支水枪的最小流量为2.5L/s(1) 充实水柱长度：查建规或教材有：人防工程的充实水柱不小于10m ，故取Sk=10m（2）保护半径（如取25m的水带，则保护半径为30m。）（3）单排双水柱布置时的布置间距（4）消火栓个数 取10个（5）选19mm水枪，Sk=10m，则，（6）系统的用水量为24.6=9.2L/s布置方法一：12m160 m1 2 3 4 5 6 78m24m布置方法二：12m160 m23m1 2 3 4 5 6 7 811.一建筑高度60m的高层教学楼，设有独立的消火栓系统，要求充实水柱15m，配备19mm水枪，标准胶里水带，消防水水池最低水位标高2.5m，最高层消火栓栓口标高55.5m，最不利管路沿程水损100kPa，试确定系统设计流量和水泵扬程。 解：查表p111表2-11，教学楼高度=60m50m，故同时使用水枪数量为6支，每支水枪的最小流量为5L/s充实水柱长度Sk=15m，则： （不选5L/s）（1）室内消防用水量为：（2）计算最不利点消火栓栓口处所需水压：（3）水泵扬程：12、一面积500的中危险级场所，装有通透性装饰吊顶，设置自动喷水灭火系统进行保护，如配备标准闭式喷头，分别计算采用湿式系统和干式系统时的系统设计用水量和所需喷头数量。(1)湿式系统：喷水强度：qu= 1.38.0=10.4 L/ min 作用面积：A=160 n Qj= qu A / 60 =10.4160 / 60=27.73 L/ sn Qs = （1.151.30） Qj =1.3 27.73 =36.05 L/ sA1=4q0/4qu=80/10.4 =7 .69 n=A/A1=500/ 7 .69 =66(2)干式系统：喷水强度：qu=1.38.0=10.4 L/ min 作用面积：A=1.3160=208 n Qj= qu A / 60 =10.4208/ 60= 36.05 L/ sn Qs = （1.151.30） Qj =1.3 36.05 =46.87 L/ sA1=4q0/4qu=80/10.4 =7 .69 n=A/A1=500/ 7 .69 =6613、一面积300的严重危险级级场所设有雨淋系统，求需要安装的标准开式喷头数量。喷水强度：qu=16 L/ min 作用面积：A=260 A1=4q0/4qu=80/16 =5n=A/A1=300/ 5 =6014、一面积300m2中危险级级场所，设置湿式系统保护，如采用标准喷头，估算系统设计秒流量及所需喷头数。喷水强度：qu=6.0L/ min 作用面积：A=160n Qj= qu A / 60 =6.0160/ 60= 16L/ sn Qs = （1.151.30） Qj =1.3 16=20.8 L/ sA1=4q0/4qu=80/6 =13 .33 n=A/A1=300/ 13.33 = 2315、一综合楼建筑高度为110m，地下2层为汽车库（中危险级），1-3层为建筑面积13000m2的商场（中危险级），3层以上为办公楼（中危险级），估算该建筑物的自动喷水灭火系统设计流量。 喷水强度：qu=8.0L/ min 作用面积：A=160n Qj= qu A / 60 =8.0160/ 60= 21.33 L/ sn Qs = （1.151.30） Qj =1.321.33 =27.73 L/ s16、某综合楼，火灾危险等级为中危险级级，建筑面积4500m2 ,拟设置闭式自动喷水灭火系统,喷头采用标准闭式喷头。 回答下列问题：（1）确定系统类型及其设计基本参数（2）计算喷头流量和保护面积（3）计算作用面积内动作的喷头数量（4）估算该建筑物需要安装的喷头数量（5）计算喷头库存量（6）计算系统流量（7）分析说明自动喷水灭火系统的特点和应用前景 解：（1）选用湿式系统，喷水强度：qu=6.0L/min 作用面积：A=160（2）q0 =80 L/min = 1.33 L/ s A1=4q0/4qu=80/6 =13 .33 （3） n=A/A1=160/ 13 .33 =12（4） n=A/A1=4500/ 13 .33 =338（5） n1= 3381=410 喷头库存量取10（6） Qj= qu A / 60 =6.0160/ 60= 16 L/ sQs = （1.151.30） Qj =1.316 =20.8 L/ s（7）略17、某轻危险级保护场所，其保护区面积为500m2，设有自动喷水灭火系统保护，试求系统设计秒流量；若采用标准喷头，计算所需喷头数量。（喷头工作压力0.1 MPa）解：喷水强度：qu=4.0L/ min 作用面积：A=160Qj= qu A / 60 =4.0160/ 60= 10.67L/ sQs = （1.151.30） Qj =1.3 10.67=13.87 L/ sA1=4q0/4qu=80/4 =20 n=A/A1=500/ 20 = 25（个）18、一宽10m，高8m的防火卷帘采用水幕系统冷却保护，试确定系统设计用水量。如水幕喷头的设计流量为2.5l/s，求所需喷头数和设计用水量。 解： qu=0.5（84）0.10.9L/ s m 所需喷头数: n= qu L/q=0.910/2.5= 3.6 取4个喷头 排成一排设计用水量: Qs = （1.151.30）n q0 = （1.151.30）42.5 = 11.513 L/ s或: Qs = （1.151.30）quL = （1.151.30） 0.910 = 10.35 11.7 L/ s19、一舞台口宽20m，高10m，设防火分隔水幕，如采用标准开式喷头，估算系统设计用水量和所需喷头数。 解： qu=2.0L/ s m P= 0.1 MPa K=80q=80L/min =1.33L/s n= qu L/q=2.020/1.33= 30(个)布置成2排,每排15个布置间距：S=Mq/qu=21.33/2=1.33 m也可以用 20/15 = 1.33 m估算设计用水量： Qs =quL = 220=40 L/ s20、某固定顶油罐，储存油品为汽油，罐体直径为20m，要求设置固定式液上泡沫灭火系统，试计算泡沫液常备量及消防用水量。 解：该储罐区选用固定式液上喷射泡沫灭火系统保护，且采用蛋白泡沫液。 泡沫混合液供给强度：qg6.0L/minm2； 混合液连续供给时间：t140min； 确定泡沫产生器数量：保护面积：AD2/43.14202/4314 m2 选用PC16型泡沫产生器, 所需数量为:n1qgA/qc6.0314/960 1.96 2 (个); 若选选用PC8型泡沫产生器, 所需数量为: N1qgA/qc6.0314/480 3.925 4 (个); 每个泡沫产生器的混合液流量为： q1=6.0314/2=942L/min=15.7L/s; 确定泡沫枪设置数量及其混合液连续供给时间：查表可知：该油罐需设置1支PQ8型泡沫枪，其混合液连续供给时间为20min，每支泡沫枪混合液流量q2480L/min。 计算混合液设计流量：Qh=k(n1q1n2q2) =1.05（29421480）/60 =49.77L/s 50L/s确定泡沫液储量: W=f(n1q1t1+n2q2t2)10-3 0.06(294240148020)10-3 5.1m3 确定灭火用水储量 : Ws (1-f)(n1q1t1n2q2t2)10-379.9m3：冷却用水流量计算，采用固定式冷却方式：a) 着火罐冷却用水流量：Q1qD0.53.142031.4L/s b)邻近罐冷却用水流量：Q21/2（qD）0.5（ 0.5 3.1420）15.7L/s c)冷却用水总流量： QQ1Q231.415.747.1L/s确定冷却用水储量：Wl3.6Qt3.647.16=1017.36 m3确定消防水池有效容积：VWsWl79.91017.361097.26 m321、一直径40m的固定顶汽油罐，采用液上喷射泡沫灭火系统保护，试确定其泡沫液的最小储量。（按照考虑泡沫枪和不考虑泡沫枪两种情况分别计算）解：选用蛋白泡沫液。 A:不考虑泡沫枪情况：（只有固定系统）泡沫混合液供给强度：qg6.0L/minm2；混合液连续供给时间：t140min；保护面积：AD2/43.14402/41256 m2; 泡沫产生器数量：选用PC16型泡沫产生器n1qgA/qc6.01256/9608 (个); 每个泡沫产生器的混合液流量为： q1=6.01256/8=942L/min=15.7L/s; 泡沫液储量: Wpfn1q1t110-3 0.06 89424010-3 18.1m3 22、一直径40m的固定顶汽油罐，采用液上喷射泡沫灭火系统保护，试确定其泡沫液的最小储量。（按照考虑泡沫枪和不考虑泡沫枪两种情况分别计算）解：选用蛋白泡沫液。 B:考虑泡沫枪查表可知：该油罐需设置2支PQ8型泡沫枪，其混合液连续供给时间为30min，每支泡沫枪混合液流量q2480L/min；泡沫液储量: Wpf(n1q1t1n2q2t2)10-3 0.06(894240248030)10-3 19.8m323、一油罐区，采用卧式罐组，防火堤占地面积500m2，要求混合液供给强度不低于12.5l/min.m2，连续供给时间为40分钟，采用PQ8型泡沫枪灭火，求所需的泡沫枪的数量及泡沫液的储量。解：卧式罐无固定泡沫系统，只考虑泡沫枪泡沫混合液供给强度：qg12.5L/minm2； 混合液连续供给时间：t140min；保护面积A120 m2（燃烧面积按防火堤的实际面积确定，若防火堤的实际面积超过120m2，燃烧面积仍按120 m2计）; 泡沫枪的数量:泡沫枪类型：采用PQ8型泡沫枪，混合液流量为8L/sn1qgA/qc12.5120/4803.125 取4支; 每支泡沫枪的实际混合液流量为： q1=12.5120/4=375L/min;泡沫液储量: Wpfn1q1t110-3 0.06 43754010-3 3.6m3 。24、有一直径30m储存甲醇的外浮顶罐，泡沫堰板高0.6m、距罐壁1.0m，泡沫从金属挡雨板下部喷射，试进行泡沫灭火系统的设计计算 。解：该储罐区选用固定式液上喷射泡沫灭火系统保护，且采用抗溶性泡沫液。 泡沫混合液供给强度：qg12.5L/minm2； 混合液连续供给时间：t130min； (p294) 保护面积：A=1/4D2（D 2a）2 =1/4302（30 21）2 91.06 m2; 泡沫产生器的数量:选用PC16型泡沫产生器, 所需数量为:n1qgA/qc12.591.06/9602 (个); 又： n2D/243.9254 (个); 取n 4个 (p294) 每个泡沫产生器的混合液流量为： q1=12.591.06/4=284.56L/min=4.74L/s;确定泡沫枪设置数量及其混合液连续供给时间：查表可知：该油罐需设置2支PQ8型泡沫枪，其混合液连续供给时间为20min，每支泡沫枪混合液流量q2480L/min。 计算混合液设计流量：Qh=k(n1q1n2q2) =1.05（44.742480）/60 =36.7L/s 确定泡沫液储量: Wpf(n1q1t1n2q2t2)10-3 0.06(4284.5630248020)10-3 3.2m3 确定灭火用水储量 : Ws (1-f)(n1q1t1n2q2t2)10-350.15m3冷却用水流量计算，采用移动式冷却方式（19mm水枪）：a) 着火罐冷却用水流量：Q1qD0.63.143056.52L/s b)邻近罐冷却用水流量：Q21/2（qD）0.5（ 0.5 3.1430）23.55L/s c)冷却用水总流量： QQ1Q256.5223.5580.07L/s确定冷却用水储量：冷却供水时间： t34 h (见课件泡沫3第61页)Wl3.6Qt3.680.074=1153 m3确定消防水池有效容积：VWsWl50.1511531203.16 m3（注：浮盘为非浅盘式或浮舱为非易熔材料制作时，相邻罐可不冷却）25.某30m12m4m的乙烯储存库，侧墙上有4个2m1m的不能关闭的外窗，库房中有2个1m1m的非燃烧柱，采用全淹没CO2系统保护，试计算CO2灭火剂最小储量。解：防护区容积：VV=30124=1440m3可扣除体积：Vg=2114=8m3防护区净容积：V=VV-Vg=1440-8=1432m3开口面积:A0=421=8m2总表面积：AV=(3012+124+304) 2=1056m2折算面积：A= AV+30A0=1056+308=1296m2灭火剂用量： W=Kb(0.2A+0.7V) =1.6(0.21296+0.71432)=2018.56Kg灭火剂储存量：Wh=1.08W=1.082018.56=2180Kg26. 一歌舞厅（严重危险级）使用面积600，设有室内消火栓(K=0.9)。拟配置MFZL5灭火器（灭火级别3A），试求需要配置的灭火器数量。解：保护面积：S=600m2 查表： K=0.9 U=50m2/A Q=1.3KS/U(1分)=1.30.9600/50=14.04A灭火器配置数量：N=14.04/3=4.68灭火器配置数量为5具。