消防給水及消火栓系統技術規范：水力計算
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【摘要】2016年二級消防工程師考試正在備考當中，小編整理二級消防工程師綜合能力考點總結：消防給水及消火栓系統技術規范之水力計算，供大家參考。環球網校注冊消防工程師頻道將及時為考友們更新2016年二級消防工程師考試報考相關信息。
10.1 水力計算
10.1.1 消防給水的設計壓力應滿足所服務的各種水滅火系統最不利點處水滅火設施的壓力要求。
10.1.2 消防給水管道單位長度管道沿程水頭損失應根據管材、水力條件等因素選擇，可按下列公式計算：
1 消防給水管道或室外塑料管可采用下列公式計算：
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10.1.6 管道局部水頭損失宜按下式計算。當資料不全時，局部水頭損失可按根據管道沿程水頭損失的10%～30%估算，消防給水干管和室內消火栓可按10%～20%計，自動噴水等支管較多時可按30%計。
注：1 當異徑接頭的出口直徑不變而入口直徑提高 Ⅰ級時，其當量長度應增大0.5倍;提高2級或2級以上時，其當量長度應增加1.0倍;
2 表中當量長度是在海澄威廉系數C=120的條件下測得，當選擇的管材不同時，當量長度應根據下列系數作調整：
C=100，k1=0.713;C=120，k1=1.0;C=130，k1=1.16;C=140，k1=1.33;C=150，k1=1.51;
3 表中沒有提供管件和閥門當量長度時，可按10.1.6-2提供的參數經計算確定。
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10.1.8 市政給水管網直接向消防給水系統供水時，消防給水入戶引入管的工作壓力應根據市政供水公司確定值進行復核計算。
10.1.9 消火栓系統管網水力計算應符合下列規定:
1 室外消火栓系統的管網在水力計算時不應簡化，應根據其枝狀或事故狀態下環狀管網進行水力計算;
2 室內消火栓系統管網在水力計算時，可簡化為枝狀管網。
室內消火栓系統的豎管流量應按本規范第8.1.6條第1款規定可關閉豎管數量最大時，剩余一組最不利的豎管確定該組豎管中每根豎管平均分攤室內消火栓設計流量，且不應小于本規范表3.5.2規定的豎管流量。
室內消火栓系統供水橫干管的流量應為室內消火栓設計流量。
條文說明
10.1 水力計算
10.1.2 本條文給出了消防給水管道的沿程水頭損失的計算公式。
我國在21世紀以前給水系統水力計算通常采用前蘇聯舍維列夫公式，隨著2003年版的國家標準《建筑給水排水設計規范》GB 50015-2003采用歐美常用的海澄威廉公式后，2006年版國家標準《室外給水設計規范》GB 50013-2006采用達西等歐美公式后，我國給水排水已經基本不采用前蘇聯舍維列夫公式，本規范綜合我國現行規范，采用達西等水力計算公式。沿程水頭損失的計算公式很多，基本是前蘇聯的舍維列夫公式和歐美公式。
在水力計算時，其他的參數很容易就可以確定，管道粗糙度k的取值尤為關鍵。球墨鑄鐵管采用旋轉噴涂的工藝，得到一個光滑的、均勻的水泥砂漿內襯。圣戈班穆松橋進行了一系列的試驗，已經得出了內襯的粗糙度k值。其平均值為0.03mm，當和絕對光滑的管道ε=0比較時(計算流速為1m/s)，對應的額外水頭損失為5%～7%。不管怎樣，管道的相關表面粗糙度不僅依賴于管道表面的均勻性，而且特別依賴于彎頭、三通和其他連接形式的數量，如管線縱剖面的不規則性。經驗顯示ε=0.1對于配水管線來說是一個合理的數值。對于每千米只有幾個管件的長距離的管線來說，ε的取值可以稍微地降低(可取系數0.6～0.8)。當然，ε的取值還應當包括其他因素的影響，如水質的不同等。圣戈班穆松橋進行ε值試驗時的部分管道數據見表5。
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10.1.6 本條文給出了管道局部水頭損失的計算公式。管道局部水頭損失按局部管道當量長度進行計算。
發達國家給出的管道管件和閥門等管道附件的局部管道當量長度，見表6。
注：由于旋啟式止逆閥在設計方面的差異，需參考本表中所給出的管道當量。
表6是基于海澄威廉系數為C=120 時測試的數據，當海澄威廉系數變化時，其當量長度適當變化，則有C=100，k3=0.713;C=120，k3=1.0;C=130，k3=1.16;C=140，k3=1.33;C=150，k3=1.51，例如直徑4英寸的側向三通在C=150管道的當量長度為20/1.51=13.25英尺。
規范表10.1.6-1中關于U型過濾器和V型過濾器的數據來源《自動噴水滅火系統設計手冊》。
表10.1.6-2數據來源于美國出版的《Fluid Flow Handbook》中的有關數據。
10.1.7 本條規定了水泵揚程或系統入口供水壓力的計算方法。
本次規范制訂考慮水泵揚程有1.20～1.40的安全系數是基于以下幾個原因，一是工程施工時管道的折彎可能增加不少，二是工程設計時其他安全因素的考慮，如管道施工某種原因造成的局部截面縮小等。
10.1.8 本條規定了消防給水系統由市政直接供水時的壓力確定原則。
10.1.9 本條規定了消防給水水力計算的原則。
我國以前規范和手冊中對消火栓給水系統沒有提供有關室內消火栓系統計算原則，規范組根據工程實踐總結提出了室內消火栓系統環狀管網簡化為枝狀管網的計算原則，其原因是國內消火栓系統均存在最小立管流量和轉輸流量的問題，故采用常規的給水管網的計算方法不合適，因此綜合簡化為枝狀管網。
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