建筑内部给水管道计算

第四章建筑内部给水管道计算

4—1 建筑用水情况和用水定额

生活用水在一日内用水量是不均匀的，变化较大。生活用水量按用水量定额和用水单位数计算确定。

生产用水一般比较均匀，并且具有规律性。其用水量可按消耗在单位产品上的水量计算，或按单位时间消耗在生产设备上的水量计算。

消防用水量大而集中，并与建筑物的使用性质、规模、耐火等级和火灾危险程度等密切相关。为保证灭火效果，消防用水量应按需要同时开启的消防灭火设备的用水量之和计算。

用最高日最大时用水量确定水箱、贮水池容积和水泵出水量，以及进行厂区和居住区室外给水管网的设计计算。

4—2 设计秒流量

建筑内部给水管道的设计流量不仅是确定各管段管径，同时也是计算管道水头损失，进而确定给水系统所需压力的主要依据。考虑到建筑内部的生活用水量不仅在一天当中是变化的，而且在每小时里也是变化的。为了保证用水，建筑内部生活给水管道的设计流量应取建筑内卫生器具最不利组合出流时的最大瞬时流量，该流量称设计秒流量。由于各种卫生器具配水龙头的出流量和出水特性各不相同，为了便于计算，规定以污水盆用的一个截止阀式配水龙头在流出水压20kPa时全开的出流量0.2L/s作为1个给水当量值，其他卫生器具的给水当量值均以此为标准，折算成相应的当量数值。

给水管道的管径，应根据设计秒流量确定。生产给水管道的设计秒流量，应根据生产工艺要求确定。

4—3 建筑内部给水管道水力计算

一、管径的确定

建筑内部给水管道水力计算的目的是求定各计算管段设计秒流量后，正确求定各管段的管径、水压损失，决定建筑内部给水系统所需的水压。在求得管网中各设计管段的设计流量后，根据水力学中流量公式可知，只需选定了设计流速，

便可求得管径D。

1、生活或生产给水管道内的水流速度，不宜大于2.0m/s，干管流速一般采用1.2~2.0m/s。当有防噪音要求，且管径小于或等于250㎜时，生活给水管道内的水流速度可采用0.8~1.2m/s。连接卫生器具的支管为0.36~1.2m/s；干管、立管及横管1.0~1.8m/s。

2、消火栓灭火系统的水流速度不宜大于2.5m/s。

3、自动喷水灭火系统的水流速度不宜大于5.0m/s。

4、不允许断水的给水管网，如从几条引入管供水时，应假定其中有一条被关闭修理，其余引入管应按供给全部用水量进行计算；对于允许断水的给水管网，引入管应按同时使用计算。

5、引入管的管径，不宜小于20㎜。

防止管内液体流速过大，以免产生噪音。

二、管道压力损失计算

1、管道沿程压力损失计算

2、管道局部压力损失

局部水压损失一般不按公式进行详细计算，而是按沿程水压损失的百分数确定：生活给水管道取25-30%；生活给水管道、生活-消防给水管道、生产-生产-消防给水管道取20%；消火栓系统消防给水管道取10%；生产-消防给水管道取15%。

三、水力计算的方法和步骤

下行上给式

最不利配水点一般为距引入管起端最远最高，要求的流出压力最大的配水点。

设有水箱和水泵的给水系统，应计算水箱的容积；计算从水箱出口至最不利配水点间的压力损失值，以确定水箱的安装高度；计算从引入管起端至水箱进口间所需压力来校核水泵压力。

上行下给式

第五章建筑消防给水系统

在建筑物内部设置消防给水系统，用于扑灭建筑物中一般物质的火灾，是最经济有效的方法。建筑消防给水系统按功能和作用原理不同可分为室内消火栓给水系统、自动喷水灭火系统等。

5－1 概述

3、管网应阀门分成若干独立段，以防某段发生故障及检修时影响消防供水。阀门应设在管道的三通、四通处的支管段下游一侧，每段管上消火栓的数量不宜超过5个。

4、室外消防给水管道的最小管径不应小于100㎜。

四、室外消火栓的布置要求

1、室外消火栓沿道路设置，当道路宽度超过60m时，宜在道路两边设置消火栓，并宜靠近十字路口，以方便消防车取水。

2、消火栓距路边不应超过2m，距房屋外墙不宜小于5m。

3、室外消火栓的间距不应超过120m。

4、室外消火栓的保护半径不应超过150m。

5、室外消火栓的数量按室外消防用水量计算确定，每个室外消火栓的用水量按10~15L/s计算。

6、室外地上式消火栓应有1个直径为150㎜或100㎜和2个直径为65㎜的栓口。

7、室外地下式消火栓应有直径为100㎜和65㎜的栓口各1个，并应有明显的标志。

5－3 低层建筑室内消火栓给水系统

一、室内消火栓给水系统的组成

主要是由室内消火栓、水带、水枪、消防卷盘（消防水喉设备）、水泵接合器，以及消防管道（进户管、干管、立管）、水箱、增压设备、水源等组成。

二、室内消火栓给水系统主要组件

1、消火栓

室内消火栓分为单阀和双阀两种。单阀消火栓又分单出口和双出口，其出口型式又分直角单出口、45°单出口和直角双出口三种。双阀消火栓为双出口。在低层建筑中单阀单口消火栓较多采用，消火栓口直径有DN50、DN65两种。对应的水枪最小流量分别为2.5L/s和5L/s。双出口消火栓直径为DN65，用于每支水枪最小流量不小于5L/s。消火栓进口端与管道相连接，出口与水带相连接。

2、水带

消防水带：麻质、棉织和衬胶水带。前两种抗折叠性能较好，后者水流阻力小。长度有15、20、25m三种。

3、水枪

室内一般采用直流式水枪，喷口直径有13（配DN50）、16（配DN50或DN65）、19㎜（配DN65）三种。

4、消防卷盘（消防水喉设备）

由DN25的小口径消火栓、内径不小于19㎜的橡胶胶带和口径不小于6㎜的

消防卷盘喷嘴组成，胶带缠绕在卷盘上。对于没有经过专业训练的人员可以使用消防卷盘进行有效的自救灭火。

室内消火栓、水枪、水带之间采用内扣式快速接头进行连接。常用的消防箱的规格为800×650×200㎜。

5、水泵结合器

当建筑物发生火灾，室内消防水泵不能启动或流量不足时，消防车可由室外消火栓、水池或天然水源取水，通过水泵结合器向室内消防给水管网供水。水泵结合器就是消防车或移动式水泵向室内消防管网供水的连接口。其接口直径DN65和DN80两种，分地上式、地下式、墙壁式三种类型。

三、室内消火栓给水系统的给水方式

1、无水泵、水箱的室内消火栓给水系统

当建筑物高度不大，而室外给水管网的压力和流量在任何时候均能够满足室内最不利点消火栓所需的设计流量和压力时，宜采用此种方式。

2、仅设水箱的室内消火栓给水系统

在室外给水管网水压变化较大的情况下，而且在生活用水和生产用水达到最大，室外管网不能保证室内最不利点消火栓所需的水压和水量时，可采用此种给水方式。

消防水箱的容积按室内10min消防用水量确定。当生产、生活与消防合用水箱时，应具有保证消防水不作它用的技术措施，以保证消防贮水量。

3、设有消防水泵和水箱的室内消火栓给水系统

当室外管网水压经常不能满足室内消火栓给水系统水压和水量要求时，宜采用此种方式。当消防用水与生活、生产用水共用室内给水系统时，其消防水泵应保证供应生活、生产、消防用水的最大秒流量，并应满足室内最不利点消火栓的水压要求。水箱应保证贮存10min的室内消防用水量。水箱的设置高度应保证室内最不利点消火栓所需的水压要求。

四、室内消火栓给水系统的布置及要求

1、室内消火栓的布置

⑴消火栓布置要求

①设有室内消火栓的建筑物，其每层（包括有可燃物的设备层）均应设置消火栓。

②建筑物任何部位着火，应保证有两支水枪的充实水柱同时达到着火部位。除建筑物最上一层外，其他部位都不应使用双出口消火栓，应采用单出口消火栓。

③消火栓应设在建筑物内明显而便于灭火取用的地方。例如楼梯间、走廊、大厅、车间的出入口等，并应有明显的标志。消火栓栓口距室内地面高度为1.1m，其出口方向宜下或与设置消火栓的墙面成90°角。

④消防电梯前室应设室内消火栓。

⑤冷库内的消火栓应设置在常温穿堂或楼梯间内，以防冻结损坏。

⑥设有室内消火栓的建筑物如为平屋顶时，宜在平屋顶上设置试验和检查用的试验消火栓，用以检查消防系统的运行情况及保护建筑物免受邻近建筑火灾的波及。

⑦同一建筑物内应采用同一规格消火栓、水枪和水带，以便串用。每根水带

的长度不宜超过25m。

⑧对于高层工业建筑或水箱设置高度不能满足最不利点消火栓和自动喷水灭火设备的水压及水量要求时，应在每个室内消火栓处设置远距离启动消防水泵的按钮，并应有保护设施，以防损坏或误启动。

⑨当消防水枪射流量小于3L/s时，应采用DN50口径的消火栓和水带，水枪喷嘴直径采用13~16㎜；当射流量大于3L/s时，应采用DN65口径的消火栓和水带，水枪喷嘴直径采用19㎜。

⑩消火栓及消防立管在一般建筑物中均为明装，在对建筑物要求较高及地面狭窄因明装凸出影响通行的情况下，则采用暗装方式。消防立管的底部应设置阀门，阀门经常开启，并应有明显的启闭标志。设置在消防箱内的水带平时要放置整齐，以便灭火时迅速展开使用。

⑵水枪的充实水柱长度

水枪的充实水柱是指靠近水枪出口的一段密集不分散的射流。从喷嘴出口起到射流90%的总射流量穿过直径38㎜圆圈处的一段射流长度，称为充实水柱长度。以保证具有扑灭火灾的能力。

⑶消火栓的保护半径

消火栓的保护半径是指一定规格消火栓、水枪、水龙带配套后，以消火栓为圆心，消火栓能充分发挥灭火作用的半径。

⑷室内消火栓的布置间距

对于高层工业建筑、高架库房、甲、乙类厂房、设有空气调节系统的旅馆，室内消火栓的布置间距不大于30m。其他单层和多层建筑室内消火栓间距不应大于50m。

2、室内消防给水管道的布置

⑴当室内消火栓超过10个，并且室外消防用水量大于15L/s时，室内消防给水管道至少应有2条进水管与室外环状网相连接，并应将室内管道连接成环状或将进水管与室外管道连成环状。

⑵7~9层的单元住宅，其室内消防给水管道可为枝状，进水管可采用1条。

⑶超过6层的塔式（采用双出口消火栓者除外）和通廊式住宅，超过5层或体积超过10000m3的其他民用建筑，超过4层的厂房和库房，如果室内消防竖管为2条或2条以上时，应至少每2根竖管连成环状。

⑷室内消防给水管道应用阀门分割成若干独立段，如某一管段损坏时，停止使用的消火栓在一层中不应超过5个。阀门应该经常处于开启状态，并应有明显的启闭标志。

⑸室内消火栓给水管网与自动喷水灭火设备的管风宜分开设置，如有困难，应在报警阀前分开设置。

⑹当生产、生活用水量达到最大，并且市政给水管网仍能满足室内外消防用水量时室内消防水泵的吸水管宜直接从市政管道吸水。

⑺室内消防给水系统是单独设立还是与其他给水系统合并，应根据建筑物的性质和使用要求确定。高层建筑必须设独立的室内消防给水系统。

⑻进水管上设置的计量设备不应降低进水管的过水能力。

五、室内消火栓给水系统的水力计算

在流速不超过2.5m/s的条件下确定管径，消防管道的最小直径为50㎜。管道局部压力损失可按沿程压力损失的10%计算。

六、对室内消火栓灭火系统设备的要求

1、消防水泵的要求

⑴一组消防水泵的吸水管不应少于两条，当其中一条损坏时，其余的吸水管仍能通过全部用水量。高压和临时高压消防给水系统中的每台消防泵应有独立的吸水管。消防水泵宜采用自灌式引水。

⑵消防水泵房应有不少于两条出水管直接与环状管相连接。当其中一条损坏时，其余的出水管仍能通过全部用水量。在出水管上宜设检查用的压力表和试水用的放水阀门。

⑶固定消防水泵应设备用泵，其工作能力不应小于一台主要泵。当室外消防用水量不超过25L/s的工厂、仓库及7~9层的单元式住宅。

⑷消防水泵应保证在火警5min内开始工作，并在火场断电时仍能正常运转。设有备用泵的消防泵站，应设备用动力，若用双电源或双回路供电有困难时，可采用内燃机作动力。消防水泵与动力机械宜直接相连。

⑸消防水泵房应有与本单位消防队直接联络的通讯设备。

2、对室内消防水箱的要求

⑴室内消防水箱的设置，应根据室外管网的水压和水量及室内用水要求确定。

⑵设有常高压和临时高压给水系统的建筑物，可以不设消防水箱。

⑶设置临时高压给水系统的建筑物，如设有消防水箱或气压水箱、水塔，应符合下列要求：应在建筑物顶部（最高部位）设置重力自流水箱；室内消防水箱容积（气压水罐、水塔，以及各分区的消防水箱）应贮存10min的消防用水量（即扑救初期火灾的用水量）。25L/s

⑷消防用水与其他用水合用一个水箱，应有消防用水不作它用的技术措施，以保证消防用水安全。

⑸由固定消防水泵供给的消防用水，不应进入消防水箱，以维持管网内的消防水压，可在与水箱相连的消防用水管道上设置单向阀。发生火灾后，消防水箱的补水应由生产或生活给水管道供应，严禁消防水箱采用消防泵补水，以防火灾时消防用水进入水箱。

⑹室内消防水箱的设置高度，原则上应满足室内最不利点灭火设备所需水量和水压，如果有困难时，也可设置气压给水装置。

3、对减压节流设备的要求

在低层室内消火栓给水系统中，消火栓口处静水压力不能超过800kPa，否则应采用分区给水系统。消火栓栓口处出水水压超过500 kPa时应考虑减压，并设置减压设施。