消火栓计算题.doc

1 消火栓计算题某高级酒店,地下一层,地上 16 层,层高 米,建筑总高度为 米, 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 DN 100, 市政水压力为 , 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 3 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 0kS =10m, 水枪喷口直径 d f =19mm, 水带长度 L d =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: kf kfqHS1 S10 ?????( 2) 式中 f?——实验系数,与充实水柱长度有关, 4)01 .0(80 19 .1 K fS???; ?——实验系数,与水枪喷嘴口径有关; kS ——水枪充实水柱长度, m; qH ——水枪喷嘴处造成一定长度的充实水柱所需的压力, k Pa; 查表得 f?= ,?= ,代入( 2)式中得:58 .13 10 .01 10 1 10?????????? kPa S SH Kf Kfq ??? mH 2O 水枪出水量按下式计算: q xh BH q?(3) 式中 xhq ——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, d f =19mm 时, ; qH ——同( 2)式, mH 2O。将 qH =1 8 mH 2O, B= 代入( 3)式得: sL BH q q xh/ 77 .51????规范规定每支水枪最小流量为 xq = 5L/s ,所以当 0kS =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: 4 B qH xh q 2?(4) 式中 qH ——同( 2)式; xhq ——每支水枪最小出流量, L/s ; B——同( 3)式。取 xq = 5L/s , B= 代入( 4)式中得: aO mH B qH xh 158 85 .15 577 .1 5 2 2 2????根据水枪喷口处压力计算 K2S : 将(2)式变形得:)10 ( S K2qf qH H??????( 5) 式中 2SH kqf、、、??同( 2)式。将上述数据代入( 5)式中可得:)10 ( S K2qf qH H??????= = mH 2O 所以,???? ,1310 max S max S 210k, , , 设?? kkkSS = mH 2O,取12 mH 2O 根据设 kS =12 mH 2O可再计算水枪的实际出流量: )01 .0(80 19 .1 44??????) ( 设 k fS?此时的水枪喷嘴处压力: ????? fk qS H 设1 1 ( 6) 式中 qH 、 f?、?、设 kS 同( 2)式, 设 kS =12 mH 2O,代入( 6)可得: O mH kPa S H fk 169 0097 .021 .112 1 11 1??????????设 5 水枪口实际出水流量为: s BH q q xh .2L/ 77 .51????本设计选用 65mm 衬胶水带,水带长度 25m , 查表得水带阻力系数 dA = ,计算水带水头损失; 2 xhdddqLAH?(7) 式中 dH ——水带水头损失, k Pa; dA ——水带阻力系数; dL ——水带长度, m; xhq ——同( 3)式。将 dA = , dL =25m , xhq = 代入( 7)得: 0172 .00???? xhdddqLAH = mH 2O 消火栓局部水头损失为 kH =2 mH 2O; 根据下式计算最不利消火栓口压力: kdq xhHhHH???( 8) 式中 xhH ——消火栓口水压, k Pa; qH ——水枪喷嘴处的压力, k Pa; dh ——水带的水头损失, k Pa; kH ——消火栓栓口水头损失, k Pa。 kdq xhHhHH???=169++20= k Pa= mH 2O。(2 )消火栓保护半径的确定消火栓保护半径按下式计算: d s R L L ? ?(9) 式中 R——消火栓保护半径,m; L d——水带有效长度,考虑水带的转弯,取折减系数为 ; 6 L s——水枪充实长度在平面上的投影长度,倾角取 4