论文题目：高校校区消防给水系统的优化研究 ——以某高校A校区改造为例
摘要：近年来,随着我国高等教育的蓬勃发展,许多高校相继修建新校区或对老校区进行扩建,高校校区规模不断升级,其建筑消防设计有特殊的一面。调查发现校区消防系统设计和运行过程中存在的问题主要有:消防设计时火灾起数存在分歧、区域临时高压消防给水系统保护规模界定模糊、消防系统联动控制困难、消防埋地管网漏损严重导致维护管理困难等。通过近年来大规模校区消防系统运行过程中出现的问题及其自身建筑消防特点,以国内某大学A校区消防管网改造为例,对高校校区的消防给水系统进行优化研究。论文介绍了常用的室内外消防给水系统的分类及特点,总结了高校常用的室内外消防给水系统的类型。结合相关规范文件精神,提出了校区同一时间内火灾起数的计算方法,给出了不同学科性质高校人均当量面积指标R的取值区间;结合规范和高校校区自身建筑特点,讨论确定了校区区域临时高压消防给水系统的最大保护规模为40~50万平方米建筑面积;据此提出某高校A校区消防系统改造设计方案。根据区建筑特点、采用EPANET建立了某高校A校区室内消火栓室外环网的水力模型,提出了在某高校A校区三套区域临时高压消防给水系统之间增设连接管段的优化设计方案,对模拟结果进行分析发现:优化后的设计方案可以明显增加消火栓的出口流量及压力,从而提高消火栓系统的灭火效率和系统的可靠性。EPANET软件可用于消防管网优化设计,对水泵选型、减压阀设置、管径选择、节点流量、压力、管道流速、水池容积校核等都有很好的指导意义。为提高校区消防管网漏损检测效率,及时发现控制漏损,应用DMA技术,建立了某高校A校区消防供水管网的DMA分区计量漏损管理系统,确定了某高校A校区消防给水管网漏损预警值。通过建立校区消防给水管网全寿命周期成本模型,分析得出某高校A校区消防管网改造工程在DN150的管径下,内衬不锈钢复合管的全寿命周期成本最低,推荐消防埋地管网管径在DN150以下使用内衬不锈钢复合管。
关键词：校区消防给水系统;火灾起数;临时高压消防给水系统优化设计;全寿命周期成本
学科专业：工程硕士（建筑与土木工程）（专业学位）
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英文摘要
1 绪论
1.1 课题研究背景
1.2 高校建筑消防设计特点
1.3 问题的提出
1.4 国内外研究现状
1.4.1 同一时间内火灾起数研究现状
1.4.2 区域消防给水系统的研究及应用现状
1.4.3 DMA分区计量技术的研究及应用现状
1.4.4 EPANET在给水管网中的研究及应用现状
1.4.5 全寿命周期成本分析(LCC)研究现状
1.5 课题研究目的和意义
1.5.1 课题研究的目的
1.5.2 课题研究的意义
1.6 课题研究的内容及技术路线
1.6.1 课题研究的内容
1.6.2 课题研究的技术路线
2 高校校区消防给水系统选择
2.1 按供水压力分类的消防给水方式
2.1.1 高压消防给水系统
2.1.2 临时高压消防给水系统
2.1.3 低压消防给水系统
2.2 按供水范围分类的消防给水方式
2.2.1 单体消防给水系统
2.2.2 区域消防给水系统
2.3 校区室内外消防给水系统的选取
2.3.1 校区室外消防给水系统的选取
2.3.2 校区室内消防给水系统的选取
2.4 校区区域临时高压消防给水系统设计存在问题
2.5 某高校A校区消防系统改造项目
2.5.1 项目概况
2.5.2 校区消防系统改造前情况及存在问题
2.6 小结
3 校区火灾起数及区域消防给水系统保护规模探讨
3.1 高校校区火险、火灾特点
3.1.1 校区存在的火灾隐患
3.1.2 校区火灾特点
3.2 校区同一时间内火灾起数的研讨
3.2.1 目前校区火灾起数的确定方法
3.2.2 校区人均当量面积指标R的确定
3.2.3 某高校A校区火灾起数的计算
3.3 校区区域临时高压消防给水系统保护规模探讨
3.3.1 区域临时高压消防给水系统保护规模
3.3.2 区域临时高压消防给水系统设置数量
3.4 A校区消防给水系统改造设计方案参数确定
3.4.1 A校区区域临时高压消防给水系统参数设计
3.4.2 A校区消防控制系统设计要求
3.5 小结
4 基于EPANETA校区消防管网设计优化研究
4.1 某高校A校区消防管网的优化设计思路
4.2 EPANET模拟理论与方法
4.2.1 EPANET功能简介
4.2.2 EPANET管网水力计算原理
4.3 A校区管网模型的建立
4.4 A校区消防工况的模拟与评价
4.4.1 三套区域临时高压消防给水独立运行
4.4.2 三套区域临时高压消防给水系统联动运行
4.5 小结
5 基于DMA技术的校区消防管网漏损控制优化研究
5.1 供水管网漏损检测与分析方法
5.2 DMA分区计量技术漏损检测原理
5.3 A校区消防管网DMA分区计量管理系统的建立
5.4 A校区消防管网漏损水平分析
5.4.1 漏损分析原理
5.4.2 校区DMA系统漏损预警值设置
5.4.3 校区DMA漏损控制技术效益分析
5.5 小结
6 基于全寿命周期成本分析的校区消防管道系统选择
6.1 校区消防系统常用埋地管材
6.2 校区消防管网全寿命周期成本(LCC)模型
6.2.1 管网建造成本C
6.2.2 管网维护更新成本G
6.2.3 全寿命周期成本模型
6.3 校区消防埋地管材比选
6.4 小结
7 结论与建议
7.1 结论
7.2 建议
致谢
参考文献