关于高层民用建筑消防系统水压问题的探讨

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1、关于高层民用建筑消防系统水压问题的探讨　　摘要：在当前高层民用建筑室内消防供水系统设计中，上行下给屋顶单设水箱式被广泛采用。通过对最不利点消火栓水压的校核，指出了普遍存在的消火栓出口水压低于国家规范要求，并提出了改进措施。关键词：上行下给单设水箱消防供水系统　　　　AapproachtotheWaterPressureofFireFightingSysteminHighriseResidentialBuildings　　LiYunjiangMengWeiLiHongjie　　(CollegeofCivil&HydraulicEngineeringofChinaThreeGor

2、gesUniversity,YiChang,)　　[Abstract]Themethodofwaterrunningupward&supplyingdownwardandhousetopwatertankhasbeenwidelyappliedinthefirefightingsystemofhighrisebuildings.Thispaperfiguresoutthatwaterpressureofhydrantsatthemostdisadvantagepositionislessthanrequirementofnationalrelevantcode,theimpr

3、ovementhasbeenputforwardaswell.　　[KeyWords]runningupward&supplyingdownward,installationofwatertank,watersupplyingsystemoffirefighting　　一、概述　　目前在民用住宅设计中，层高为米，层数为六至八层的较为普遍；由于受地形、地势和市政管网水压的影响，有些住宅最不利点用户一天24小时内大部分时间室外给水管网能保证供水，仅高峰用水时，外网水压不足，无法保证上层配水点用水；为确保安全供水，我们一般采取供水管网上行下给，屋面单设水箱夜间进水的室内供水系统[1

4、]，如图1所示。这种供水方式已在民用建筑，特别是高层住宅设计中得到了广泛应用。实践表明，这种系统能够满足用户生活用水要求；在这种方式下的室内消防给水系统应如何设置，水压能否满足室内消火栓的要求，值得给排水设计人员进行研究。　　二、现行消防供水系统计算方法及其存在的问题　　现行室内消防供水系统的设计步骤及计算方法如下[1]：　　1．根据建筑物的层数及性质，确定消火栓、水龙带、水枪口径及水枪充实水柱长度。　　根据《低层建筑室内消火栓用水量》可知，7-9层住宅同时使用水枪数为2支，每支水枪最小流量为q=/S，水枪充实水柱长度Hm≮10m；由于q　　2．确定消火栓的位置及管道布置。　

5、　通常消火栓布置在楼道休息平台上，栓口中心距地，出水口与墙面成90o[2]；为保证两支水枪同时达到最高一层室内着火点，顶层至上人屋面之间的休息平台必须设置消火栓[1]，即图1中的2#消火栓；取水龙带长度20m，则消火栓保护半径为[3]:　　R=×20m＋10m×cos45o≈23m　　根据住宅建筑设计的进深条件，能够满足规范规定两支水枪同时覆盖顶层房间着火点的要求。　　3．确定实际消防流量qxl及水枪所需压力Hq[3]。　　根据充实水柱长度Hm=10m及所选水枪口径50mm,通过直流水枪充实水柱技术参数13]可知，实际消防射流量qxh=/S,由于qxh，故实际消防流量qxl=

6、2×=(L/S)。　　水枪造成充实水柱所需压力由下式计算[1]：　　　　⑴　　式中Hq—水枪造成充实水柱所需压力(mH2O);　　Hm—充实水柱长度(m)；　　ψ—水枪喷嘴口径系数，见表1　　a—充实水柱实验系数，见表2；　　表1水枪的ψ值[4]　　水枪喷嘴口径(mm)　　13　　16　　19　　ψ　　　　　　　　表2实验系数a值[4]　　Hm(m)　　7　　10　　13　　15　　20　　a　　　　　　　　　　　　对于7-9层住宅,将以上参数带入⑴式进行计算:　　　　即为使水枪充实水柱Hm=10m,必须保证消火栓出口静水压力达到2O；　　　　图1图2　　根据图1可知，水箱出

7、水口至2#消火栓位置水头H1=2O；再对消火栓阀水头损失以及管道沿程水头损失加以考虑：　　消火栓阀水头损失[5]。　　hD=SDqx2⑵　　式中hD—消火栓阀水头损失(mH2O)；　　SD—消火栓阀阻力系数；　　qx—水枪的喷射流量(L/S)；　　将SD=，qx=/S带入⑵式：　　hD=SDqx2=×2=(mH2O)；　　管道沿程水头损失[5]。　　hy=iL⑶　　式中hy—管道沿程水头损失(mH2O)；　　i—管道水力坡降；　　L—管道长度；　　将L=，i=/m带入⑶式：　　hy=iL=×=(mH2O