20131226高层建筑消火栓给水系统分区静水压力计算(WORD2003版格式)

消火栓系统水力计算根据《全国民用建筑工程设计技术措施2003》和《建筑给水排水工程》（XXX），最不利点消火栓流量和压力可以通过以下公式计算：1.最不利点消火栓流量公式为：Qxh = SQRT(B * Hq)，其中Qxh为水枪喷嘴射出流量，B为水枪水流特性系数，Hq为水枪喷嘴造成一定长度的充实水柱所需水压。

2.最不利点消火栓压力公式为：Hxh = Hd + Hq + Hsk + Ad * Ld * Qxh*Qxh + Qxh*Qxh/B，其中Hxh为消火栓栓口的最低水压，Hd为消防水带的水头损失，Hq为水枪喷嘴造成一定长度的充实水柱所需水压，Ad为水带的比阻，Ld为水带的长度，Qxh为水枪喷嘴射出流量，B为水枪水流特性系数，Hsk为消火栓栓口水头损失。

3.次不利点消火栓压力公式为：Hxh次= Hxh最+ H层高+ Hfj，其中H层高为消火栓间隔的楼层高，Hfj为两个消火栓之间的沿程、局部水头损失。

4.次不利点消火栓流量公式为：Qxh次= sqrt((Hxh次- 2) / (Ad*Ld + 1/B))。

5.流速公式为：V = (4 * Q) / (π * Dj * Dj)，其中Q为管段流量，Dj为管道的计算内径。

6.水力坡降公式为：i = 0. * V * V / (pow(Dj。

1.3))，其中i 为每米管道的水头损失，V为管道内水的平均流速，Dj为管道的计算内径。

7.沿程水头损失公式为：h = i * L，其中L为管段长度。

8.局部损失公式为：h = i * L(当量)，其中L(当量)为管段当量长度，采用当量长度法进行计算。

根据上述公式，可以进行1、2、3#楼低区消防水泵校核计算。

1）计算充实水柱所需的压力为Hq=10aSk/(1-φaSk)，代入数据得到Hq=186kpa。

2）计算水枪喷嘴射出流量为qxh=(BHq)0.5，代入数据得到XXX。

3）计算水带水头损失为hd=AZLdqxh，代入数据得到hd=12.6kpa。

高层建筑给水系统的压力问题高层建筑给水系统的压力问题高层建筑的给水系统按竖向分区分为高区供水和低区供水,低区供水一般采用带气压罐的变频供水系统,有的也采用高位水箱供水。

高区供水普遍采用屋顶水箱供水。

最低处静水压高层建筑由于高度较高,分区时很难做到系统平衡。

某楼建筑高度132ｍ,给水系统分区时将1～11层分为低区,12～26层分为高区。

低区水箱设在14层,供水高度为52ｍ,最低卫生器具配水点处的静水压达到520ｋＰａ高区水箱设在30层,供水高度达到75ｍ,最低卫生器具配水点处的静水压达到750ｋＰａ,远远超过规范(《建筑给水排水设计规范》ＧＢＪ15-88)所推荐的设计值(350～450ｋＰａ)和限定值(不大于600ｋＰａ),从而导致用水时水花飞溅及卫生器具连接软管经常爆裂,造成使用的舒适度降低,还带来安全隐患。

最不利供水点静水压最不利供水点是供水系统中的最高点,供水静水压力较低,出于建筑结构和建筑成本的考虑,高区高位水箱设置一般不会太高,从而导致高区最不利供水点压力偏低,其静水压力多在100ｋＰａ以下,使用延时自闭冲洗阀时经常出现无法开启或无法关闭的现象。

在带气压罐的变频供水系统中,提高最不利供水点静水压比较容易,但压力提高后,最低处静水压又太高。

给水系统压力问题的解决办法在设计阶段应根据建筑物的高度和设计规范对建筑物的给水系统进行合理分区,不要简单的将给水系统一分为二,建筑物高度较高时可将给水系统分为三个区,以满足用水的舒适和安全。

在使用时出现问题的解决办法:某大楼在投用时,经常出现卫生器具连接软管爆裂,经分析决定在合适位置加装比例减压阀门,比例减压阀能有效减低静水压,相当于将原两个分区的供水系统分为了四个区,解决了分区不合理出现的问题。

消火栓的给水系统的水力计算1.确定水流量要求：水流量的要求取决于建筑物的类型和规模，以及消防主管部门的规定。

一般来说，重要的建筑物和大型建筑物需要更大的水流量。

根据建筑物的类型和规模，确定所需的最小水流量。

2.选择消火栓的类型和数量：根据消火栓的类型和数量，可以确定每个消火栓所需的水流量。

根据建筑物的布局和消防要求，确定最佳的消火栓布置方案。

3.确定供水管道的直径和长度：根据消火栓的数量和类型，以及建筑物的布局，可以确定供水管道的直径和长度。

供水管道的直径应足够大，以保证水流的流量和压力。

4.确定水泵的性能：水泵的性能包括排水量和扬程。

根据建筑物的高度和水流量要求，确定所需的水泵性能。

5.进行水力计算：根据以上的参数，进行水力计算，计算出需要的总水流量和压力。

水力计算可以通过使用公式和计算软件来进行。

在进行水力计算时1.水力计算应考虑建筑物内部的压力损失，包括管道摩擦损失和管件、弯头等附件的损失。

2.消防水源的选择也是水力计算的重要部分。

一般来说，可以使用自来水供水或设置专用消防水箱供水。

3.水力计算应考虑系统的可靠性和安全性。

在计算水流量时，应留出一定的余量，以应对突发情况和降低压力损失。

4.在进行水力计算时，应注意尽可能减少系统的阻力和压力损失，例如减少管道的弯头和附件，提高管道的光滑度。

消火栓的给水系统水力计算是一个复杂的过程，需要根据具体的建筑物和消防要求进行详细的分析和计算。

准确的水力计算可以确保消火栓系统在火灾发生时提供足够的水流和压力，保证有效的灭火工作，保护人们的生命和财产安全。

高层建筑消火栓给水系统分区静水压力计算陈礼洪1，程宏伟2，蒋柱武1（1.福建工程学院环境与设备工程系，福建福州 350007；2.福建省建筑设计研究院，福建福州350001）摘要：高层建筑消火栓给水系统合理分区关系到系统的安全运行和可靠性，正确计算消火栓给水系统分区静水压力是合理分区的关键。

分区最大静水压力与供水方式密切相关，在分析总结高层建筑消火栓给水系统各种供水方式的基础上，归纳提出3类分区静水压力的计算形式，并推导出分区最低消火栓静水压力计算公式和分区最高消火栓或分区减压阀组与最低消火栓高差计算公式。

关键词：消火栓给水；系统分区；静水压力计算Calculation of hydrostatic pressure of fire hydrant system inhigh-rise building partitionChen Li-hong1 , Chen Hong-wei2, Jiang zhu-wu1(Environment and equipment Engineering Department of Fujian University of Technology, Fuzhou, Fujian, 350007. Architectural Design Institute of Fujian Province,Fuzhou,Fujian,350001)Abstract: Reasonable partition of fire hydrant water supply system of high-rise building is related to the safe operation and reliability of the system. Correct calculation of hydrostatic pressure of the fire hydrant water system is the key to reasonable partition of the building. The maximum hydrostatic pressure of fire partition and water supply modes of fire hydrant systems are closely related. Based on the analysis of various modes of fire hydrant water systems, three calculation models of hydrostatic pressure of fire partition were derived and summarized. The calculation formulas of minimum fire hydrant hydrostatic pressure were derived and the calculation methods of the relative altitude between the highest fire hydrant or partition valve group and the lowest fire hydrant were also deduced.Key words: Fire hydrant system, Building partition, Hydrostatic pressure calculation0 引言消火栓给水系统是高层建筑的主要灭火设施，消火栓给水系统给水分区是高层建筑设计中常遇到的技术问题。

建筑消火栓给水自动喷水灭火系统水力计算及布置消防给水系统是建筑物的重要组成部分之一，它提供了火灾时的紧急灭火和人员疏散所需的灭火水源。

消火栓给水系统和自动喷水灭火系统是常用的两种方式。

在对消火栓给水及自动喷水灭火系统进行水力计算和布置时，需要注意以下几个方面：1.消火栓给水系统的水力计算：消火栓给水系统是通过消防给水泵将水源输送至消火栓，供消防人员使用消防水枪进行灭火。

水力计算的主要目的是确定泵的容量和增压高度。

消火栓给水系统的最小出口压力应满足消防水枪的需求，并根据建筑物的高度、水源的供水压力、管道的水泵、消防水带的长度和水流速度等参数进行计算。

水力计算的公式如下：p = p0 + ρgh + Δp其中，p为所需出口压力，p0为环境压力，ρ为水的密度，g为重力加速度，h为高度差，Δp为水流阻力造成的压力损失。

2.自动喷水灭火系统的水力计算：自动喷水灭火系统主要是通过水源和喷头进行灭火。

水力计算的目的是确定泵的容量和管道的尺寸。

自动喷水灭火系统的水泵应能提供足够的压力和流量，以确保火灾发生后能够及时提供足够的灭火水量。

水力计算的参数包括建筑物的高度、水源的供水压力、管道的长度和管径、总管的压力损失、水流速度、喷头的数量和喷头间距等。

3.消火栓给水、自动喷水灭火系统的布置：消火栓给水系统的布置应根据建筑物的类型、使用性质、火灾危险程度和建筑结构等因素进行合理的选择和布置。

消火栓应设置在易于人员疏散的位置，水源与泵房的位置应尽可能靠近，且供水管道应有足够的容量和增压能力。

自动喷水灭火系统的布置应根据建筑物的功能区域和火灾危险性进行合理的选择和布置。

关键区域如电气设备间、油库、仓库等应设置自动喷水灭火系统，并且喷头的数量和间距应满足灭火水量的要求。

总之，消火栓给水、自动喷水灭火系统的水力计算和布置需要综合考虑建筑物的特点和需求，以确保系统能够有效地提供灭火水源，保障人员的生命安全和建筑物的财产安全。

高层建筑室消火栓给水系统计算例子：某宾馆建筑有地上10层和地下室一层，该建筑地上第一层层高为3.3 m，其余层高均为3.0 m，其设计系统图如图1，计算消防水箱的储水量。

解：（1）最不利点的确定通过系统图断最远点、最高点的消火栓1′为最不利点。

（2）水枪喷嘴处所需水压查表，水枪喷嘴直径选择19mm ，水枪系数φ值为0.0097；充实水柱m H 要求不小于10m ，选m H =10m ，水枪实验系数f ∂值为1.20。

水枪喷嘴处所需水压kPa O mH H f H f H m m q 1366.13)102.10097.01/(102.1)-1/(2==⨯⨯-⨯=•∂•∂=（3）水枪喷嘴的出流喷口直径19mm 的水枪水流特性系数B 为1.577。

)/(5)/(63.46.13577.1s L s L BH q q xh <=⨯==取q xh =5L/s则：2211515.85()1.577xh q q H m B ''=== （4）水带阻力19mm 的水枪配65mm 水带，衬胶水带阻力较小，室消火栓水带多为衬胶水带。

查表知65mm 水带阻力系数Z A 值为0.00172.水带阻力损失：m q L A h xh d z d 86.052000172.022=⨯⨯=••=（5）消防栓口所需的水压： 最不利点1ˊ消火栓口的水压O mH H h H H k d q xh 271.18286.085.151=++=++= (6)水力计算本设计按不考虑自喷系统进行，则规规定，室消防流量不得小于20L/s ，消防竖管的最小流量为10 L/s 。

同时，消防竖管的布置，应保证同层相邻两个消火栓的水枪的充实水柱同时达到被保护围的任何部位。

因此需要计算两根竖管的消防流量。

按规规定每根消防竖管的直径应按通过的流量经计算确定，但不应小于100mm 。

初步设计选择DN100。

管道局部水头损失，消火栓系统按管道沿程水头损失的10％采用。

第3章建筑消防系统3.2消火栓给水系统的水力计算消火栓给水系统的水力计算消火栓给水系统水力计算的主要任务是根据规范规定的消防用水量及要求使用的水枪数量和水压确定管网的管径，系统所需的水压，水池、水箱的容积和水泵的型号等。

我国规范规定的各种建筑物消防用水量及要求同时使用的水枪数量可查表3-4、表3-5。

3.2.1消火栓口所需的水压kd q xh H h H H ++=消火栓口所需的水压按下列公式计算式中H xh ——消火栓口的水压，kPa ；H q ——水枪喷嘴处的压力，kPa ；h d ——水带的水头损失，kPa ；H k ——消火栓栓口水头损失，按20 kPa 计算。

gv H q 22=f f f q H gv d K H H H ⋅⋅=-=∆221理想的射流高度（即不考虑空气对射流的阻力）为：式中υ——水流在喷嘴口处的流速，m/s ；g ——重力加速度，m/s 2；实际射流对空气的阻力为：式中a f ——实验系数=1.19+80(0.01·H m )4,可查表3-7。

水枪喷嘴处的压力与充实水柱高度的关系为：水枪在使用时常倾斜45°～60°角，由试验得知充实水柱长度几乎与倾角无关，在计算时充实水柱长度与充实水柱高度可视为相等。

mf f H a H =m f m f q H a H a H ⋅⋅-⨯⋅=ϕ110K Pa水枪充实水柱高度H m 与垂直射流高度H f 的关系式由下列公式表示：式中q xh ——水枪的射流量，L/s ；μ——孔口流量系统，采用；B ——水枪水流特性系数，与水枪喷嘴口径有关，可查表3-8；式中q d ——水带水头损失，kPa ；L d ——水带长度，m ；A Z ——水带阻力系数，见表3-10。

qxh BH q =102⨯⋅=xhd z d q L A h 水带水头损失应按下列公式计算：水枪射出流量与喷嘴压力之间的关系可用下列公式计算：3.2.2消防水池、水箱的贮存容积1.消防贮水池的消防贮存水量应按下式确定：()xL f f T Q Q V ⋅-=6.3式中V f ——消防水池贮存消防水量，m 3；Q f ——室内消防用水量与室外给水管网不能保证的室外消防用水量之和，L/s ；Q L ——市政管网可连续补充的水量，L/s ；T x ——火灾延续时间，h ；详见附表3-1。