建筑给水排水工程设计计算说明书(7)

表3-5系数?值 Tab 3-5 coefficient values

Df/mm ? Hq?13 0.0165

16 0.0124

19 0.0097

10?fHm(kPa)1???fHm

＝1.21×12／(1－0.0097×1.21×12) ＝16.9mH2O＝169kpa

3.5.2 水枪喷嘴的出流量

qxh?BHq (3-5)

式中 qxh B Hq水枪射出流量，L/s；

水枪水流特性系数，与水枪喷嘴口径有关，查表3-6； 同上。

qxh?BHq

=100?1.577?0.169 =5.2L/s > 5L/s

所以取喷口流量qxh=5.2L/s。

处于供水安全考虑，故最不利消火栓出流量定为5.2L/s，充实水柱为12m。

表3-6水枪水流特性系数

Tab 3-6 Water gun water flow characteristic coefficient

水枪喷口直径/mm

B

13 0.346

16 0.793

19 1.577

22 2.836

3.3.3 水带水头损失：

2hd?AzLdqxh (3-6)

式中 hd Ld Az水带水头损失，mH2O； 水带长度，m；

水带阻力系数，采用衬胶材料的，见表3-7；

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qxh同上。

hd=AzLdq2xh

=0.00172×25×5.2×5.2=1.16 mH2O。

表3-7 水带阻力系数Az值 Tab 3-7 water resistance coefficient values

水带材料 麻织

衬胶

50 0.01501 0.00677

水带直径/mm

65 0.00430 0.00172

80 0.00150 0.00075

3.5.4 消火栓栓口所需水压

式中 Hxh消火栓口的水压，mH2O； 水枪喷嘴处的压力，mH2O； 水带的水头损失，mH2O；

消火栓栓口水头损失，mH2O，一般按2 mH2O计算。

Hxh=Hq+hd+Hk (3-7)

Hqhd Hk

则： Hxh=Hq+hd+Hk

=16.9+1.16+2=20.06 mH2O。

3.5.5 消防管网水力计算

表3-8 高层和超高层建筑最不利点计算流量分配

Tab 3-8 high-level and tall building the most unfavorable point calculation flow distribution 室内消防流量

/ L·s-1 10 20 25 30 40

最不利消防竖管出水枪

数/支

2 2 3 3 3

相邻消防竖管出水枪数/

支

2 2 3 3

次相邻消防竖管出水枪

数/支

2

注：①出两支水枪的竖管，如设置双出口消火栓时，最上一层按双出口消火栓进行计

算。

②出三支水枪的竖管，如设置双出口消火栓时，最上一层按双出口消火栓加相邻

下一层水枪进行计算。

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根据规范该建筑设计采用不分区方式给水系统。

火灾初期由水箱供水，水流自上向下流动，计算出消防流量由消防水箱至最不利点消火栓处的水头损失，为校核水箱安装高度是否满足消防压力提供依据。根据规范，按照最不利点消防竖管和消火栓的流量分配要求，最不利消防竖管为XFL4，出水枪数为3支。次不利消防竖管XFL5，出水枪数为3支，次次不利竖管为XFL6，出水枪数为2支，最不利点为1点。

图3-1为消火栓系统水力计算图。

图3-1消火栓管网计算图

Fig 3-1 Fire hydrant pipe network calculation chart

1) 消火栓管网水力计算

已知消火栓竖管管径不得低于DN100，故竖管都选取DN100的钢管。 最不利消火栓竖管XFL4上 1点消火栓口所需水压:

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Hxh=Hq+hd+Hk

=16.9+1.16+2=20.06 mH2O。

2点消火栓口所需水压:

H2＝Hxh＋d(1点和2点的消火栓间距)＋h(1-2管段的水头损失)

＝20.06＋3.1＋3.1?0.00804＝23.16mH2O

水枪射流量：

2qxH2?A?Ld?q??Hk (3-8)

B2x得q2?H2?2?1ALd?B23.16?210.00172?25?1.577?5.87 L/s

3点消火栓口所需水压:

H3＝H2＋d (2点和3点的消火栓间距)＋h (2-3管段的水头损失)

＝23.16＋3.1＋3.1?0.0101＝26.29mH2O

水枪射流量: q3?H3?226.29?2??6.25L/s 11ALd?0.00172?25?B1.577由于竖管XFL4到竖管XFL5之间的横向干管管径较大，水流量较小，沿程水头损失忽略不计，即竖管XFL5的计算同竖管XFL4的计算。

次次不利竖管XFL6上 1”点消火栓口所需水压:

Hxh=Hq+hd+Hk

=16.9+1.16+2=20.06 mH2O。

2”点消火栓口所需水压:

H2＝Hxh＋d (1点和2点的消火栓间距)＋h (1-2管段的水头损失)

＝23.71＋3.1＋3.1?0.00804＝23.16mH2O

水枪射流量: q2?H2?223.16?2??5.87 L/s 11ALd?0.00172?25?B1.577将计算得出的数据列入消火栓水力计算表3-9中。

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表3-9消火栓给水系统管网水力计算表

Tab 3- 9 fire hydrant water system hydraulic calculation table

计算管段 1-2 2-3 3-4 4-5 5-6 6-7

设计秒流 量/L·s-1 5.2

5.2+5.87＝11.07 11.07+6.25=17.32

17.32

17.32+17.32＝34.64 34.64+11.07=45.71

管长L/m 3.1 3.1 64.12 38.62 13.82 45.42

管径 DN/mm

流速V/m·s-1

0.6

1.28 2.01 0.92 1.84 2.42

单阻i /m·m-1 0.00804 0.032 0.08 0.01 0.04 0.07

沿程水头损失/m 0.0248 0.0992 5.129 0.3862 0.5528 3.1794

100 100 100 150 150 150

∑hy= 9.372 m

消火栓给水系统中局部水头损失按10%的沿程水头损失计算： 故总水头损失为Hw=9.372×1.1=10.3m 消火栓给水系统所需总水压：

HX=Hl+Hxh+Hw (3-9)

式中 Hl最不利点消火栓与消防贮水池最低水位的位置高差，m；

HX=54.9-（-4）+20.06+10.3=89.26m H=1.05×HX=93.7m

消火栓总用水量Qx＝45.71L/s，故选用消防泵型号为：80GDL54-14-7型立式多级离心清水泵2台，一用一备。（Q＝54L/s，H＝98m，n=2900r/min）。

3.5.6 水箱安装高度校核与计算[11]

高位水箱的设置高度应满足下式要求：

HX?Hxh?Hg (3-10) 式中 HX Hxh Hg高位水箱最低液位与最不利点消火栓之间的垂直压力差，mH2O； 最不利点消火栓所需水压，mH2O； 管路的总水头损失，mH2O。

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