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水力计算

点击:676 日期:2018-10-26 选择字号:
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10.1.1 消防给水的设计压力应满足所服务的各种水灭火系统最不利点处水灭火设施的压力要求。
10.1.2 消防给水管道单位长度管道沿程水头损失应根据管材、水力条件等因素选择,可按下列公式计算:
    1 消防给水管道或室外塑料管可采用下列公式计算:

 

    式中:i——单位长度管道沿程水头损失(MPa/m);
         di——管道的内径(m);
          v——管道内水的平均流速(m/s);
           ρ——水的密度(kg/m3);
           λ——沿程损失阻力系数;
          ε——当量粗糙度,可按表10.1.2取值(m);
         Re——雷诺数,无量纲;
           μ——水的动力黏滞系数(Pa/s);
          v——水的运动黏滞系数(m2/s);
          T——水的温度,宜取10℃。
    2 内衬水泥砂浆球墨铸铁管可按下列公式计算:

 

    0.1≤R≤3.0且0.011≤nε≤0.040时,

 

    式中:R——水力半径(m);
           Cv——流速系数;
         nε——管道粗糙系数,可按表10.1.2取值;
          y——系数,管道计算时可取1/6。
    3 室内外输配水管道可按下式计算:

 

    

式中:C——海澄-威廉系数,可按表10.1.2取值;         q——管段消防给水设计流量(L/s)。

10.1.2 各种管道水头损失计算参数εnεC

管材名称

当量粗糙度
ε(m)

管道粗糙系数
nε

海澄-威廉系数
C

球墨铸铁管(内衬水泥)

0.0001

0.11~0.012

130

钢管(旧)

0.0005~0.001

0.014~0.018

100

镀锌钢管

0.00015

0.014

120

铜管/不锈钢管

0.00001

140

钢丝网骨架PE塑料管

0.000010~0.00003

140

10.1.3 管道速度压力可按下式计算:

 

    式中:Pv——管道速度压力(MPa)。
10.1.4 管道压力可按下式计算:

 

    式中:Pn——管道某一点处压力(MPa);
          Pt——管道某一点处总压力(MPa)。
10.1.5 管道沿程水头损失宜按下式计算:

 

    式中:Pf——管道沿程水头损失(MPa);
           L——管道直线段的长度(m)。

10.1.6 管道局部水头损失宜按下式计算。当资料不全时,局部水头损失可按根据管道沿程水头损失的10%~30%估算,消防给水干管和室内消火栓可按10%~20%计,自动喷水等支管较多时可按30%计。

 

    式中:Pp——管件和阀门等局部水头损失(MPa);
          Lp——管件和阀门等当量长度,可按表10.1.6-1取值(m)。

10.1.6-1 管件和阀门当量长度(m)

 

    注:1 当异径接头的出口直径不变而入口直径提高Ⅰ级时,其当量长度应增大0.5倍;提高2级或2级以上时,其当量长度应增加1.0倍;
        2 表中当量长度是在海澄威廉系数C120的条件下测得,当选择的管材不同时,当量长度应根据下列系数作调整:C100,k10.713;C120,k11.0;C130,k11.16;C140,k11.33;C150,k11.51;
        3 表中没有提供管件和阀门当量长度时,可按表10.1.6~2提供的参数经计算确定。

10.1.6-2 各种管件和阀门的当量长度折算系数

管件或阀门名称

折算系数(Lp/di

45°弯头

16

90°弯头

30

三通四通

60

蝶阀

30

闸阀

13

止回阀

70~140

异径弯头

10

U型过滤器

500

Y型过滤器

410

10.1.7 消防水泵或消防给水所需要的设计扬程或设计压力,宜按下式计算:

 

    式中:P——消防水泵或消防给水系统所需要的设计扬程或设计压力(MPa);
         k2——安全系数,可取1.20~1.40;宜根据管道的复杂程度和不可预见发生的管道变更所带来的不确定性;
          H——当消防水泵从消防水池吸水时,H为最低有效水位至最不利水灭火设施的几何高差;当消防水泵从市政给水管网直接吸水时,H为火灾时市政给水管网在消防水泵入口处的设计压力值的高程至最不利水灭火设
施的几何高差(m);
         P0——最不利点水灭火设施所需的设计压力(MPa)。

10.1.8 市政给水管网直接向消防给水系统供水时,消防给水入户引入管的工作压力应根据市政供水公司确定值进行复核计算。
10.1.9 消火栓系统管网的水力计算应符合下列规定:
    1 室外消火栓系统的管网在水力计算时不应简化,应根据枝状或事故状态下环状管网进行水力计算;
    2 室内消火栓系统管网在水力计算时,可简化为枝状管网。室内消火栓系统的竖管流量应按本规范第8.1.6条第1款规定可关闭竖管数量最大时,剩余一组最不利的竖管确定该组竖管中每根竖管平均分摊室内消火栓设计流量,且不应小于本规范表3.5.2 规定的竖管流量。
    室内消火栓系统供水横干管的流量应为室内消火栓设计流量。

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