7.2 管道水力计算

7.2 管道水力计算

7.2.1 当系统管道采用普通钢管或镀锌钢管时,其沿程水头损失应按公式(7.2.1-1)计算;当采用不锈钢管或铜管时,可按公式(7.2.1-2)计算。管道内水的平均流速不宜大于5m/s。

 7.2.1-1
 式中:i——管道的单位长度水头损失(MPa/m);
          V——管道内水的平均流速(m/s);
          dj——管道的计算内径(m)。
 7.2.1-2
式中:i——管道的单位长度水头损失(kPa/m);
         qg——管道内的水流量(m³/s);
         Ch——海澄-威廉系数,铜管、不锈钢管取130。
7.2.2 管道的局部水头损失宜采用当量长度法计算。
7.2.3 雨淋报警阀的局部水头损失应按0.08MPa计算。
7.2.4 消防水泵的扬程或系统入口的供给压力应按下式计算:
 7.2.4
式中:H——消防水泵的扬程或系统入口的供给压力(MPa);
         ∑h——管道沿程和局部水头损失的累计值(MPa);
         P0——最不利点水雾喷头的工作压力(MPa);
         hz——最不利点处水雾喷头与消防水池的最低水位或系统水平供水引入管中心线之间的静压差(MPa)。
 
条文说明
 
7. 2  管道水力计算
 
7.2.1 本条规定了管道沿程损失的计算公式。其中式(7.2.1-1)为舍维列夫公式,该公式主要适用于旧铸铁管和旧钢管。式(7.2.1-2)为海澄-威廉公式。欧、美、日等国家或地区一般采用海澄-威廉公式,如英国BS5036《自动喷水灭火系统安装规则》、美国NFPA13《自动喷水灭火系统安装标准》、日本的《自动消防灭火设备规则》。我国现行国家标准《建筑给水排水设计规范》GB 50015和《室外给水设计规范》GB 50013也采用该公式。
    为便于比较两计算式计算结果之差异,将式(7.2.1-1)除以式(7.2.1-2)得:
式(7.2.1-1) 
    结合本规范规定,对管径为0.025m~0.2m,流速为2.5m/s~10m/s的情况,计算得:对于普通钢管,k1介于1.1292~1.8217之间;对于铜管和不锈钢管,k2介于1.8347 ~2.9600之间。
    对于普通钢管和镀锌钢管,两个公式的计算结果相差不是很大,考虑到水喷雾灭火系统的管道为干式管道,且一般设置在室外,易受环境影响,普通钢管和镀锌钢管在使用过程中容易发生锈蚀和破坏,进而会增大沿程水头损失。因此,宜采用计算结果比较保守的式(7.2.1-1)计算。对于铜管和不锈钢管,式(7.2.1-1)的计算结果要远大于式(7.2.1-2),若此时还用式(7.2.1-1)进行计算,势必会造成浪费。而且,对于不锈钢管和铜管,在使用过程中,内壁粗糙度增大的情况并不十分明显。因此,宜用式(7.2.1-2)进行计算。
7.2.2 本条规定了水喷雾灭火系统管道局部水头损失的确定要求。本规范要求系统计算流量按同时喷雾水雾喷头的工作压力和流量计算,因此管道局部水头损失采用当量长度法较为合理。美、英、日等国规范均采用当量长度法计算。
    当采用当量长度法计算时,各管件的当量长度可参考表12。
表12 局部水头损失当量长度表(钢管管材系数C=120)(m
 表12 局部水头损失当量长度表(钢管管材系数C=120)(m)
7.2.4 本条规定了设计水喷雾灭火系统时确定消防水泵扬程的要求和确定市政给水管网、工厂消防给水管网给水压力的要求。当按式(7.2.4)计算时,P0的选取应符合第3.1.3条的规定。

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