消火栓计算题.doc

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消火栓计算题
某高级酒店，地下一层，地上16层，，，总建筑面积为31500平方米。市政外网管径为DN300，有两根引入管，管径为DN100，，假定室外管网可满足室外消防用水量。试计算室内消火栓给水系统。室内消火栓系统图见图1，平面布置见图2。
图1 消火栓系统图
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图2 消火栓平面布置图
解：
消火栓间距的确定
（1）消火栓充实水柱长度确定
消火栓充实水柱按下面三种方法计算：
1）根据公式计算
（1）
式中 ——水枪的充实水柱长度，m；
——为保护建筑物的层高，m；
——水枪倾角，取450。
该酒店层高为3m，代入（1）式计算得，≈3m。
2）按规范确定
根据《建筑设计防火规范》GB 50016—2006（下文简称《低规》），水枪的充实水柱应经计算确定，甲、乙类厂房、层数超过6层的公共建筑和层数超过4 层的厂房（仓库），不应小于10m；故本建筑的充实水柱长度不应小于10m，即≥10m。
3）根据水枪出水量确定
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① 根据规范规定的充实水柱确定
采用同种规格的消火栓，充实水柱长度 =10m,水枪喷口直径 df=19mm,水带长度 Ld=25m，采用直径d=65mm衬胶水带。水枪喷嘴处出水压力按下式计算：
（2）
式中 ——实验系数，与充实水柱长度有关，；
——实验系数，与水枪喷嘴口径有关；
——水枪充实水柱长度，m；
——水枪喷嘴处造成一定长度的充实水柱所需的压力，kPa；
查表得=，=，代入（2）式中得： mH2O
水枪出水量按下式计算：
(3)
式中 ——水枪射流量，L/s；
B——水枪水流特性系数，与水枪喷嘴口径有关，df=19mm时，
；
——同（2）式，mH2O。
将= mH2O，B=（3）式得：
规范规定每支水枪最小流量为=5L/s，所以当=10m时，水枪出水量不满足规范要求。
② 根据水枪最小出流量反算消火栓充实水柱长度
根据下式计算：
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（4）
式中 ——同（2）式；
——每支水枪最小出流量，L/s；
B——同（3）式。
取=5L/s，B=（4）式中得：
根据水枪喷口处压力计算：
将（2）式变形得：
（5）
式中 同（2）式。
将上述数据代入（5）式中可得：
== mH2O
所以，= mH2O，取12 mH2O
根据=12 mH2O可再计算水枪的实际出流量：
此时的水枪喷嘴处压力：
（6）
式中 、、、同（2）式，=12 mH2O，代入（6）可得：
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水枪口实际出水流量为：
本设计选用65mm衬胶水带，水带长度25m，查表得水带阻力系数=，计算水带水头损失；
（7）
式中 ——水带水头损失，kPa；
——水带阻力系数；
——水带长度，m；
——同（3）式。
将=，=25m，=（7）得：
= mH