计算部分公式

第2章 室内给水系统的计算生活用水量的计算（设计秒流量2.1、2.4）g g N U Q ••=2.0 (公式2.1）gg c N N a U 49.0)1(1-+=(公式2.2）36002.000T N mK q U g h =(公式2.3）参数取值：出流概率U 0：2.500，局部损失系数：1.200。

式中：g Q ——管道的设计秒流量，（L/s ）；m ——用水的单位数，如人或床位数、企业工业建筑是每班人数；0q ——居民最高日生活用水定额L/人·d 、L/床·d 或L/人·班；T —— 建筑的用水时间，如果是工业建筑就是每班的用水时间，单位h ；h K ——小时变化系数；0U ——最大用水时给水管道卫生器具的给水当量的平均出流概率（%）； U ——卫生器具在管道上的给水当量同时出流概率（%）；c α——不同0U 有不同的系数，详见表2.2；g N ——卫生器具的给水当量总数。

在本次设计建筑中，二层作为办公楼使用，根据规范可得在办公楼商场、集体宿舍、中小学教学楼、公共厕所、医院、养老院、疗养院、幼儿园、宾馆、客运站、会展中心等建筑中，生活给水设计秒流量计算公式为：g g N Q α2.0= （公式2.4）式中：α---根据建筑物的用途确定的系数，本建筑中α为1.5未预见水量按最高日用水量之和的15%计： Q d =m ·q ·d ×（1+0.15）=110.17m ³/d 居民高区的生活用水部分的最高日用水量： Q d （高）=m ·q ·d ×（1+0.15）=80.5m ³/d 最高日最大时用水量：Q ℎ=Q d ·K ℎ÷T =12.272 m ³/h综合性建筑的z α值应按下式计算：αz =α1N g 1+α2N g 2+⋯+αn N gnN g 1+N g 2+⋯+N gn（公式2.5）式中 z α-----是综合性建筑物总的秒流量系数；n ααα ,,21-----分别是相当于gn g g N N N ,,21设计秒流量系数；gn g g N N N ,,21----分别是综合性建筑物内各类建筑物卫生器具给水当量数。

消防水箱容积计算：100060T q V x xh f ⨯⨯=(公式2.6)式中：q xh -----消火栓（室内）用水量，30L/s ； V f ------消防水箱容积，L ；T x ------消防时长，min 。

计算18100060)10(30100060T q V x xh f =⨯⨯=⨯⨯=m 3贮水池的计算:b j b e T Q Q V ⨯-=)( （公式2.7）式中： e V —— 贮水池中生活贮水量 3m ；b Q —— 水泵出水量 h m /3；j Q —— 水池进水流量 h m /3；b T —— 水泵运行时间 h 。

但资料不足，贮水池的存水量e V 可以按最大日用水量的%25~%20计算；计算得364.22563.9025.0m V e =⨯=，311.18563.9020.0m V e =⨯=则生活水池为203m 。

室内所需压力校核:H = H 1+H 2+ H 3+ H 4 (公式2.8)式中 H ——给水系统所需水压（建筑内），KPa ；H 1——水从引入管至最不利配水点需要的静水压，KPa ；H 2——引入管至最不利配水点给水管路的局部和沿程水头损失之和，H 3——水流流过各水表时水头损失，KPa ；H 4——最不利配水点的流出水头，KPa 。

地下室加压泵的选择421H H H H b ++≥ (公式2.12)b H ----生活水泵的扬程，KPa ；1H ----引入管到配水最不利点高度所需要的静水压，KPa ；2H ---生活水泵的出水管到配水最不利点的管路总水头损失之和，KPa ；4H ---最不利配水点的流出水头，KPa 。

O mH KPa H H H H b 242105.5448.5402092.111409==++=++≥取 O mH H b 286.6405.542.1=⨯= Q=5.89(L/s)第3章 室内消火栓系统的计算3.1 消火栓给水系统布置原则⑴ 本建筑中把管网以环状布置。

⑵ 至少有两条进水管与室外管道或消防水泵连接。

⑶①应保证在每一个防火分区同层有2支水枪的充实水柱能同时到达该层的任何部位。

②室内消防竖管管径不应小于DN100。

⑷ 闸门的设置应便于管网维修和使用安全，当检修关闭阀门后，需要关闭的竖管只能是一根。

⑸ 消火栓设置在位置明显且操作方便的走道内，一靠近疏散方便的通道口处、楼梯间内或者消防电梯前室。

⑹室内消火栓的间距不应大于50m 。

充实水柱长度：αsin /)(21H H H m -=式中：m H ——充实水柱长度（米）；1H —— 室内每层净高（米）；2H —— 水枪喷嘴离地高度，一般为1米；α—— 水槌的上倾角，一般为045。

当特殊困难时，也可大于045楼层消火栓充实水柱： αsin /)(21H H H m -= =2.83（米水柱）消火栓保护半径k p L L R +=p L ——水带长度（单位m ），由于水带的转变曲折，应为水带长度乘以折减系数0.8；k L ——平面投影长度（水枪充实水柱后），水枪倾斜角一般以045计算，则： p L =0.8×25=20（米水柱）k L =0.7×m H =0.7×12=8.4（米水柱）得R =20+8.4=28.4（米），根据规范m R 25≤，因此取24m 作为消火栓的保护半径。

消火栓间距的确定：间距公式为：22b R S -≤式中：S —消火栓间距，m ；R —消火栓保护半径，m ； b —消火栓最大保护宽度m 。

所以23.66m 424bR 2222=-=-本建筑一旦发生火灾就需要在同一时间启用6只水枪。

每根竖管都必须同时运行3支水枪，在最不利层的消火栓需要提供12m 充实水柱。

消火栓口所需的压力计算：k d q xh H h H H ++= (公式3.4)式中xh H ——消火栓口的压力，KPa ；Hq ——水枪喷嘴处的压力，KPa ；d h ——水带的水头损失，KPa ；k H ——消火栓的栓口水头损失，按20KPa 计。

水枪喷嘴处所需水压计算：mf mf q H 1H H αϕα-=(公式3.5)式中：H q ——水枪喷嘴口的压力，KPa ；f α——试验系数，与m H 有关，此处m H 为12O mH 2，查表得f α为1.21；ϕ——与水枪喷嘴口径有关的阻力系数，该处水枪喷嘴口径为19mm ，对应的f α为0.0097；m H ——水枪充实水柱长度，m ；169KPa O 9mH .161221.10097.011221.1H 1H H 2m f m f q ==⨯⨯-⨯=-=αϕα水枪喷嘴的出流量计算：q xh BH q =(公式3.6)式中：B ——水枪的水流特性系数，和水枪的口径有关，本处水枪喷嘴口径是19mm ，查表知B 为1.577；q H ——水枪喷嘴口的压力，KPa ；计算得s /0L .5s /2L .59.16577.1BH q q xh >=⨯==水带阻力损失计算：2xh d z d q L A h ⨯⨯= (公式3.7)式中 d h ——水带的水头损失，KPa ；d L ——水带长度，m ；z A ——阻力系数，本次选取麻织的直径为65mm 的水带，查表知z A 是0.00430。

xh q ——水枪的射流量，L/s ；O 91mH .22.52500430.0q L A h 222xh d z d =⨯⨯=⨯⨯= 所以得：k d q xh H h H H ++==169+29.1+20=218.1KPa消防水泵计算（1）最不利点处消火栓到消防水池最低水位高差 37.20+1.00+5.00=43.20m=432KPa ；（2）消防水泵至最不利消火栓点的总水头损失是69.16 KPa ；（3）消防泵所需扬程xh z g b H H H H ++==69.16+432+218.1=719.16 KPa 。

水泵接合器数量按下式计算：(水泵接合器数量应为3个)j N j q Q n /= （公式3.8）式中：j n --水泵接合器数量；N Q --室内消防用水量，L /s ；j q --每个水泵接合器的流量，L /s 。

水箱安装高度的校核水箱的的最低水位40.7米，最不利消火栓集合高度为z H =39.7米，水箱出水口至最不利消火栓沿程水损失为0.429×13.80=5.9 KPa 。

总水头损失为KPa 49.69.51.11.1=⨯==∑∑y h h水箱满足最不利消火栓用水要求的最低水位为：xh y Z H h H H ++=∑1.11=39.7+0.65+21.8=62.15米最不利消火栓所需压力高于水箱安装高度所提供的，需要稳压泵增压。

第4章 自动喷淋灭火系统计算4.1简介当建筑物发生火灾时，火点温度达到开启喷头时，喷头出水灭火。

它具有使用期长，适用范围广，安全可靠，经济实用，控火灭火成功率高等优点。

其类型有：雨淋喷水灭火系统、干式喷水灭火系统、水幕系统、湿式喷水灭火系统和预作用喷水灭火系统五种类型。

组成：闭式喷头、报警阀门、水流报警装置、检测装置等。

喷头的选用与布置选择中温级喷头，喷头触发动作温度是68℃，采用正方形布置的布置形式，喷头保护半径3.4m ，喷头间距满足：22B A +≤ R 2 （公式4.1)式中： R---喷头保护半径； A 、B —A 、B 喷头的喷水半径； 计算得R 2= 3.4⨯3.4= 11.56m 。

系统设计流量范围：Q=(1.1～1.3)QL，取 Q=1.15 QL，则：Q =S /L 53.2460160815.1=⨯⨯。

管道与阀门布置⑴供水干管布置成环行，进水管为两条，在管网上设置水泵结合器。

⑵报警阀设置在距地面高0.8--1.5m 。

⑶报警阀所控制喷头数应小于800个。

⑷应独立分开设置室内消火栓给水系统与自动喷水灭火系统报警阀后的管网。

⑸不设置其他用水设施在自动喷水灭火系统报警阀后的管道上。

管材及其安装⑴使用镀锌钢管或无缝钢管作为报警阀以后的管道。

⑵管道连接：用丝扣连接或焊接，不同管径管道的连接采用异形管。

⑶管道支架与防晃支架。

系统的水力计算喷水设计强度q p =8L/min ×㎡，作用面积160㎡，喷头在最不利点的出口压力为P=100KPa 。

①喷头出流量q =K √10P =80×√10×0.1=80L/min=1.33L/s ②划分矩形作用面积：长边L =1.2A =15.2m ，短边B =LA=10.5m ，最不利作用位置，布置22个喷头。