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时间:2018-07-17
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1、新规范执行后消防水泵扬程计算篇一:消防计算建筑消防给水系统是建筑的主要灭火设施,消防给水系统设计合理与否,对扑救火灾成败起着决定性作用,消防给水设计中不论是设计人员还是审核人员,掌握水力计算的基本原理和计算方法是至关重要的。以下就结合规范对消防给水的计算原理和计算方法进行归纳总结。一、水力计算的基本原理众所周知,自然界一切物质的能量转化均服从能量守恒定律:能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只能从一种形式转化为另一种形式,或者从一个物体转移到另一个物体,在转化或转移的过程中其总量不变。物质“水”作为一种流体也遵守能量守恒定律,流体的能量包括
2、内能、位能、动能、压力能,若将伴随流体经过截面1输入的能量用下标1标明(如图1),经过截面2输出的能量用下标2注明,则图中所示水系统的总能量衡算式便为:26mU1+mgz1+mu12/2+p1v1+mqe+mwe=mU2+mgz2+mu22/2+p2v2(1)112P1P2图1压力能或流动能示意图这里,我们按照理想状态下的水进行计算,所谓理想状态,即不可压缩和内能不变(也就是温度不变),那么对(1)式通过恒等式变化即得机械能衡算――柏努利方程:z1+u12/2g+p1/ρg=z2+u22/2g+p2/ρg+△z(2)(2)式中z称为位头(位压
3、头),反映水的位置高低,u2/2g称为速度头(动压头),反映水的流速大小,p/ρg称为压力头(静压头),反映水对容器或管道壁的压力大小,三项之和称为总压头,△z称为机械能损失(水流动时的阻力损失)。26由上面柏努利方程可知,水在某一位置的压力、速度、流量、位置高低等是息息相关的,其中任意一个值发生变化,其它值也相应变化。例如:消防给水中的常高压给水系统,规范中对最不利点的给水压力有最低要求,对流量有最低要求,对流速有最高流速要求,最不利点的高度由建筑物的高低确定,管道阻力可以计算得出(下面具体介绍),这样就可以通过柏努利方程推算出给水压力多大
4、才能达到常高压给水要求。二、消防给水量计算计算消防给水流量,首先要弄清流量与管径、压力、流速之间的关系。压差影响流速的大小,而流速的大小关系到流量的大小。管径不变时,水流量与压力基本成正比,压力越大流量越大。如充实水柱是7米时栓口出水压力是0.09MPa,用65-19的消火栓流量是3.8L/S;充实水柱是10米时栓口出水压力是0.135MPa,流量是4.6L/S;充实水柱是13米时栓口出水压力是0.135MPa,流量是5.4L/S。静水压0.1MPa约等于1公斤压力,理论上等于10米水柱,但流动的水存在一定的压力损失,即水枪要打7米的充实水柱
5、需要0.09MPa出水压力。由于水的流动阻力较大,速度越大阻力越大,也就是能量损耗越大,为了节能,《建筑设计防火规范》规定,消火栓给水管道内的设计流速不宜大于2.5m/s,《自动喷水灭火系统设计规范》规定,管道内的水流速宜采用经济流速,不应大于10m/s。一般工程计算时,给水管道压力常见为0.1~0.6MPa,水在管道中流速在1~3m/s,常取1.5m26/s。1、流量计算①自动喷水灭火系统流量有两种计算方法:a作用面积法:系统设计秒流量QS=1.15~1.3QC(3)QC=喷水强度×作用面积(4)式中喷水强度和作用面积可以由《自动喷水灭火系
6、统设计规范》根据不同设置场所直接查得。b逐点法:喷头流量q=k(5)式中p—喷头工作压力,经计算得;k—喷头流量系数,由所选喷头类型确定。系统的设计秒流量应按最不利点处作用面积内喷头同时喷水的总流量确定:系统设计秒流量QS=×(6)式中qi—最不利点处作用面积内各喷头节点的流量,是由(5)式计算所得;n—最不利点处作用面积内的喷头数,根据设置场所火灾危险级计算可得。②消火栓系统设计秒流量由规范直接查得。26当一座建筑物内或同一部位设有消火栓、自动喷水灭火设备、雨淋灭火设备、水喷雾灭火设备、泡沫喷洒灭火设备和水幕设备时,其建筑消防用水量应按需要
7、同时开启的各种消防设备用水量之和计算。当高级舞台上设有闭式自动喷水灭火设备和雨淋灭火设备时,考虑到两种设备同时开启的机率不大,可选用两者中用水量较大者作为计算流量。舞台消防给水设计流量应为消火栓和闭式自动喷水灭火设备(或雨淋灭火设备)以及水幕等的用水量之和。系统的用水量=流量×火灾延续时间(7)式中火灾延续时间可以由规范直接查得。2、消防水箱容量计算:消防水箱的储水量应不少于10分钟室内消防用水量。当消防流量不超过25L/s,经计算水箱的消防储水量超过12m3时,仍可采用12m3;当消防流量超过25L/s时,经计算水箱的消防储水量超过18m3
8、时,仍可采用18m3。3、消防水池容量计算:消防水池的容量应满足在火灾延续时间内室内外消防用水总量的要求,在火灾情况下能保证连续补水时,消防水池的容量可减去火灾延续
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