消防给水系统的水力计算

第3章建筑消防系统3.2消火栓给水系统的水力计算

消火栓给水系统的水力计算

消火栓给水系统水力计算的主要任务是根据规范规定的消防用水量及要求使用的水枪数量和水压确定

管网的管径，系统所需的水压，水池、水箱的容积和

水泵的型号等。我国规范规定的各种建筑物消防用水

量及要求同时使用的水枪数量可查表3-4、表3-5。

3.2.1消火栓口所需的水压

k

d q xh H h H H ++=消火栓口所需的水压按下列公式计算

式中H xh ——消火栓口的水压，kPa ；

H q ——水枪喷嘴处的压力，kPa ；

h d ——水带的水头损失，kPa ；

H k ——消火栓栓口水头损失，按20 kPa 计算。

g

v H q 22

=f f f q H g

v d K H H H ??=-=?22

1理想的射流高度（即不考虑空气对射流的阻力）为：

式中υ——水流在喷嘴口处的流速，m/s ；g ——重力加速度，m/s 2；

实际射流对空气的阻力为：

式中a f ——实验系数=1.19+80(0.01·H m )4,可查表3-7。

水枪喷嘴处的压力与充实水柱高度的关系为：

水枪在使用时常倾斜45°～60°角，由试验得知充实水柱长度

几乎与倾角无关，在计算时充实水柱长度与充实水柱高度可视为相等。

m

f f H a H =m f m f q H a H a H ??-??=?110

K Pa

水枪充实水柱高度H m 与垂直射流高度H f 的关系式由下列公式表示：

式中q xh ——水枪的射流量，L/s ；

μ——孔口流量系统，采用；

B ——水枪水流特性系数，与水枪喷嘴口径有关，可查表3-8；

式中q d ——水带水头损失，kPa ；

L d ——水带长度，m ；A Z ——水带阻力系数，见表3-10。

q

xh BH q =102??=xh

d z d q L A h 水带水头损失应按下列公式计算：

水枪射出流量与喷嘴压力之间的关系可用下列公式计算：

3.2.2消防水池、水箱的贮存容积

1.消防贮水池的消防贮存水量应按下式确定：

()x

L f f T Q Q V ?-=6.3式中V f ——消防水池贮存消防水量，m 3；

Q f ——室内消防用水量与室外给水管网不能保证的室外消防用

水量之和，L/s ；

Q L ——市政管网可连续补充的水量，L/s ；

T x ——火灾延续时间，h ；详见附表3-1。

x

x Q V 6.0 2.消防水箱的消防贮水量

按照我国建筑设计防火规范规定，消防水箱应贮存10min 的室内消防用水总量，以供扑救初期火灾之用。计算公式为：

为避免水箱容积过大，消防水箱的最小消防贮水量也可按下列

规定确定：一类建筑（住宅除外）≮18m 3；二类建筑（住宅除外）和一类建筑中的住宅≮12m 3；二类建筑的住宅≮6m 3。

式中V x ——消防水箱内储存的消防用水量，m 3；

Q x ——室内消防用水总量，L/s ；

0.6——单位换算系数。

消火栓给水系统的水力计算

3.2.3消防管网水力计算

3.2.3消防管网水力计算

由于建筑物发生火灾地点的随机性，以及水枪充实水柱数量的限定（即水量限定），在进行消防管网水力计算时，对于枝状管网应首先选择最不利立管和最不利消火栓，以此确定计算管路，并按照消防规范规定的室内消防用水量进行流量分配，低层建筑消防立管流量分配应按附录3.2确定。在最不利点水枪射流量按公式（3-10）确定后，以下各层水枪的实际射流量应根据消火栓口处的实际压力计算。

确定消防管网中各管

段的流量按流量公式计算出各管段管径

消防管网水力计算的主要目的

确定消防给水管网的管径、计算或校核消防水箱的设置高度、选择消防水泵。

消火栓给水系统的水力计算

3.2.3消防管网水力计算

消火栓给水管道中的流速一般以1.4～1.8m/s为宜，不允许大于2.5m/s。

消防管道沿程水头损失的计算方法与给水管网计算相同，其局部水头损失按管道沿程水头损失的10%采用。

当有消防水箱时，应以水箱的最低水位作为起点选择计算管路，计算管径和水头损失，确定水箱的设置高度或补压设备。当设有消防水泵时，应以消防水池最低水位作为起点选择计算管路，计算管径和水头损失，确定消防水泵的扬程。

对于环状管网（由于着火点不确定），可假定某管段发生故障，仍按枝状网进行计算。

为保证消防车通过水泵接合器向消火栓给水系统供水灭火，对于低层建筑消火栓给水管网管径不得小于DN50。

下一节

3.3自动喷水灭火系统及布置