高层建筑室内消火栓给水系统水力计算
室内消火栓用水量计算公式
室内消火栓用水量计算公式在建筑物中，室内消火栓是一种重要的消防设施，用于在发生火灾时提供灭火用水。
为了确保室内消火栓系统能够有效地灭火，我们需要计算出消火栓的用水量。
下面将介绍室内消火栓用水量计算的公式及其相关内容。
一、室内消火栓用水量计算的公式室内消火栓用水量的计算公式如下：用水量（L/s）= K * A * √P其中，K为消火栓系数，取决于消火栓的类型和规格；A为消火栓的数量，单位为个；P为消火栓系统的工作压力，单位为帕斯卡（Pa）。
二、消火栓系数的确定消火栓系数是根据消火栓的类型和规格来确定的，不同类型和规格的消火栓具有不同的消火能力。
消防规范中给出了各种类型和规格消火栓的系数取值范围，根据实际情况选择合适的系数进行计算。
消火栓系数一般在0.05~0.2之间，具体数值需根据实际情况确定。
三、消火栓数量的确定消火栓数量的确定需要考虑建筑物的类型、面积、高度等因素。
消防规范中规定了不同类型建筑物应配置的消火栓数量和位置要求。
根据规范要求和建筑物的实际情况，确定消火栓的数量。
消火栓数量一般为整数，且应满足实际需要。
四、消火栓系统的工作压力消火栓系统的工作压力是指在正常工作状态下，消火栓系统所提供的水压力。
根据消防规范要求，消火栓系统的工作压力应满足相关标准，一般为0.2~0.4兆帕（MPa）。
在计算室内消火栓用水量时，需将工作压力换算成帕斯卡（Pa）。
五、室内消火栓用水量计算的实例假设某建筑物需要配置消火栓系统，根据消防规范要求，消火栓系数为0.1，消火栓数量为4个，消火栓系统的工作压力为0.3兆帕（MPa）。
根据上述数据，我们可以计算出该建筑物室内消火栓的用水量。
用水量（L/s）= 0.1 * 4 * √0.3 = 0.774 L/s六、室内消火栓用水量计算的注意事项在进行室内消火栓用水量计算时，需要注意以下几点：1. 系统参数准确：消火栓系数、消火栓数量和工作压力等参数需要准确地获取，以确保计算结果的准确性。
消火栓的给水系统的水力计算
扑灭不同建筑物火灾对水枪充实水柱的要求
水枪充实水柱的确定
H1 H 2 Sk sin
Ｈ1—水枪所在的建筑物的层高 Ｈ2—水枪所在的高度，一般为1.0m sinα—α水枪射流的上倾角，一般取α ＝４５°但α≯６０°
例题：一座单层丙类厂房，设有室内消火栓系统， 厂房层高为10m，试确定水枪的充实水柱。
3).消防水泵扬程的计算
H b H Z H xh h
Hb——消防水泵的扬程, Hz——最不利点消火栓与消防水池最低水面之 间的几何高差， Hxh——最不利点消火栓栓口处的水压， h——最不利计算管路的水头损失，
h包括沿程损失和局部损失。局部损失可按沿程损失 的百分数进行估算：独立系统：10%；生产、消防合 用：15%；生活、消防合用及三者合用为20%
6 8 10 12 14 16
３）消火栓水龙带水头损失
hd AZ Ld q xh
2
表
水带比阻 AZ 值
比阻AZ值
Ｌd－水带长度,m AZ－水带阻力系数, 见表3.2.7 qxh－水枪喷口的射 流量，Ｌ／Ｓ
水带口径
(mm)
帆布水带、麻 衬胶水带 织水带
0.01501 0.00430 0.0015 0.00677 0.00172 0.00075
p123表3-20 高层建筑物室内消火栓用 水量
2.室内消防给水系统水压
1）. 水枪充实水柱长度
消火栓设备的水枪射流灭火，需求有一定 强度的密实水流才能有效地扑灭火灾。
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水枪充实水柱长度应大于7m，小于15m。 水枪射流在26mm～38mm直径圆断面内、包含 全部水量75%～90%的密实水柱长度称为水枪的充 实水柱长度。
高层建筑室内消火栓给水系统水力计算
高层建筑室内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，室内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，则规范规定，室内消防流量不得小于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范围内的任何部位。
因此需要计算两根竖管的消防流量。
按规范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。
消火栓系统水力计算
计算原理参照《全国民用建筑工程设计技术措施2003》，《建筑给水排水工程》（中国建筑工业出版社）基本计算公式1. 最不利点消火栓流量Qxh = SQRT(B * Hq)式中：Qxh-水枪喷嘴射出流量(L/s) （依据规范需要与水枪的额定流量进行比较，取较大值）B-水枪水流特性系数Hq-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Hxh = Hd + Hq + Hsk = Ad * Ld * Qxh*Qxh + Qxh*Qxh/B + 2式中：Hxh -消火栓栓口的最低水压(0.010MPa)Hd-消防水带的水头损失(0.01MPa)Hq-水枪喷嘴造成一定长度的充实水柱所需水压(0.01MPa)Hd-消防水带的水头损失(0.01MPa)Ad-水带的比阻Ld-水带的长度(m)Qxh-水枪喷嘴射出流量(L/s)B-水枪水流特性系数Hsk-消火栓栓口水头损失，宜取0.02Mpa3. 次不利点消火栓压力Hxh次= Hxh最+ H层高+ Hfj式中：H层高-消火栓间隔的楼层高(m)Hfj-两个消火栓之间的沿程、局部水头损失(m)4. 次不利点消火栓流量Qxh次= sqrt((Hxh次- 2) / (Ad*Ld + 1/B))（依据规范需要与水枪的额定流量进行比较，取较大值）5. 流速VV = (4 * Q) / (π * Dj * Dj)式中：Q-管段流量L/sDj-管道的计算内径（m）6. 水力坡降i = 0.00107 * V * V / (pow(Dj, 1.3)式中：i-每米管道的水头损失（m H20/m）V-管道内水的平均流速（m/s）Dj-管道的计算内径（m）7. 沿程水头损失h = i * L式中：L-管段长度m8. 局部损失（采用当量长度法）h = i * L(当量)式中：L(当量) 管段当量长度，单位m(《自动喷水灭火系统设计规范》附录C)计算参数：水龙带材料：衬胶水龙带长度：25m水龙带直径：65mm水枪喷嘴口径：19mm充实水柱长度：10 m水带比阻：A z=0.0172水枪水流特性系数：B=0.158充实水柱：S k =13m一、1、2、3#楼低区消防水泵校核计算1、最不利点消火栓入口压力：1）充实水柱所需压力：H q=10aS k /（1-φaS k）=10×1.213×13/（1-0.9668×0.01×1.213×13）=0.8475=186kpa2）水枪喷嘴射出流量：q xh=（B H q）0.5 =5.42l/s3）水带水头损失：h d=A Z L d q2xh =0.0172×25×5.42×5.42=12.6 kpa4）2#楼23层最不利点消火栓入口压力为Hxh= Hsk+H q+h d=21.86m2、管道阻力：管段名称管道流量L/s 管长m管径mm水力坡降mH2O/m流速m/s损失mH2O终点压力mH2O水泵出口～负一层管井最不利环路40 112 150 0.0481 2.3 5.4四层最不利环路（1～2楼）40 85 150 0.0481 2.3 4.012#楼16层最不利环路40 46 150 0.0481 2.3 2.212#楼负一层～16层立管40 75 150 0.0481 2.3 3.612#楼16层立管～21层立管15.42 20.5 100 0.0615 2 1.262#楼21层立管～22层立管10.42 4.25 100 0.0304 1.4 0.132#楼22层立管 5.42 4.25 100 0.0078 0.7 0.03 沿程阻力16.65 管道总阻力18.33、23层标高为95m，负一层消防水池最低水位标高为-5.45m4、水泵出口压力：H=（95+5.45+1.1）+21.86+18.3=141.7m5、低区消火栓泵扬程选145m.二、1#楼高区消火栓水泵校核计算：1、1#楼31层最不利点消火栓入口压力为21.86m2、管道阻力：管段名称管道流量L/s 管长m管径mm水力坡降mH2O/m流速m/s损失mH2O终点压力mH2O水泵出口～1#楼16层最不利环路40 70 150 0.0481 2.3 3.341#楼16层立管～29层立管16.26 56.5 100 0.0678 2.1 1.391#楼29层立管～30层立管10.84 4.25 100 0.0304 1.4 0.131#楼30层立管～31层立管5.42 4.25 100 0.0078 0.7 0.03沿程阻力 4.89 管道总阻力 5.43、31层标高为130.25m，传输水箱最低水位标高为70.75m4、水泵出口压力：H=【（130.25-70.75+1.1）+21.88+5.4】×1.1=96.7m5、高区消火栓泵扬程选100m.三、1#楼高区传输水泵校核计算：1、传输水箱补水入口压力为7m2、管道阻力：管段名称管道流量L/s 管长m管径mm水力坡降mH2O/m流速m/s损失mH2O终点压力mH2O水泵出口～负一层最不利环路40 118 200 0.0088 1.2 1.04负一层立管～转换层立管40 78.9 200 0.0088 1.2 0.7转换层最不利环路40 28 200 0.0088 1.2 0.25沿程阻力 1.99 管道总阻力 2.23、传输水箱顶标高为73.45m，负一层消防水池最低水位标高为-5.45m，4、传输水箱补水管出口压力为7m,5、水泵出口压力：H=（73.45+5.45+1.1）+7+2.2=89.2m6、高区传输水泵扬程选90m.。
高层建筑室内消火栓给水系统设计计算_王启立
2. 4 消防水箱安装高度校核
最不利的 供水情况为水箱 ) ) ) 消火栓的 供水方式, 最高
层消火栓出水 口标高为 56. 3 m, 消防水箱底标高为 64. 10 m, 静水 压力为 7. 8 m> 7. 0 m, 满足 消防供 水压 力要 求, 无 需再 设增 压设备[ 1] 。
室内消防 流量为 20 L / s, 一个 DN100 的水 泵结合 器的负 荷流量为 10~ 15 L/ s[1] , 故选两个 SQB100 型水泵 结合器; 室 外消 防流量为 15 L/ s, 选两个双出口室外地面式消火栓。
2. 3 消火栓减压孔板计算
为使消火栓各层压力均接近 Hxh, 需设置减压孔板, 从而 保证 消火栓正常使用。
第 4期
王启立: 高层建筑室内消火栓给水系统设计计算
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Hq=
Af 1-
@ Af
Hm UH m
=
1-
1.
1. 24
24@ 13 @ 0. 0097@
13 =
19. 1mH2O
( 2) 水枪喷嘴射流量
qxh = B @ H q= 1. 577@ 19. 1= 5. 49 L/ s> 5 L/ s ( 3) 水龙带采用衬胶 水带, 阻力系 数为 0. 00172, 水龙带 沿程水头损失为: hd = A z @ Ld @ q2xh = 0. 00172@ 25@ 5. 492= 1. 30mH2O ( 4) 消火栓出口压力
1 设计说明
某综合楼为一 多 功能 综合 性 大厦, 建 筑 高度 58. 10 m。 大厦地下一层为设备用房及库房; 地 上 18 层, 其中 1~ 2 层为 办公用房; 3~ 18 层为住宅; 本楼建筑设计等级为 一类高层建 筑。1 层层 高 4. 5 m, 2 层层 高 7. 2 m, 3~ 18 层每 层层 高 2. 9 m, 夹层标高- 1. 2 m, 地 下室标高- 4. 8 m。给水 进水管从建 筑南侧和西侧市政给 水管 Dg400 mm 接入, 城市 给水 管网常 年提供可靠水压为 0. 35 MPa。最冷月平均 水温为 4e 。
室内消火栓给水系统的水力计算(精)备课讲稿
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模块三 室内消防给水系统核算
2.室内消火栓给水系统的水力计算与步骤 目的：确定DN和总压力H 1）从室内消防给水管道系统图，选不利消火栓和最不利
立管，确定计算管路。环状网：假设某端发生故障， 按枝状计算； 2）按消防规范规定，分配室内消防流量；（注意：建筑 内同时发生火灾的次数为1次，着火点1处） 3）求出计算管路上各消火栓的消防射流量及栓口压力； 4）在消防管道的流速允许的范围内确定管径； 5）计算最不利管段（计算管段）及计算最不利管路的沿 层压力损失和局部压力损失；
模块三 室内消防给水系统核算
于12m3时，仍可采用12m3；当室内消防用水量大于25L/s， 经计算消防水箱所需消防储水量大于18m3时，仍可采用 18m3。 ➢ 消防用水与其它用水合用的水箱应采取消防用水不作他 用的技术措施。 ➢ 发生火灾后，由消防水泵供给的消防用水不应进入消防 水箱。 ➢ 消防水箱可分区设置。 ⑤室内消防水箱的设置高度，原则上应满足室内最不利点 灭火设备所需水量和水压，如果有困难，也可设置气压 给水设备。
模块三 室内消防给水系统核算
3）对减压节流设备的要求： 在低层室内消火栓给水系统中，消火栓口处静水压力
不能超过800KPa，否则应采用分区给水系统。同时，消火 栓栓口处出水水压超过500KPa时应考虑减压，减压设备为 减压阀或减压孔板。
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Hd AzLdqx2h
模块三 室内消防给水系统核算
q—xh —消防射流量，l/s
H d ——水带水头损失，mH2O
L d ——水带长度，m
Az ——水带阻力系数
消火栓给水系统计算
消火栓给水系统计算（1）消火栓的布置该建筑总长32.5m ，宽度19.6m ，高度48.45m 。
按《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95(2005版)第7.4.6.1条要求，消火栓应设在走道、楼梯附近等明显易于取用的地点，消火栓的间距应保证同层任何部位有两个消火栓的水枪充实水柱同时到达。
第7.4.6.8 条要求，消防电梯间前室应设消火栓。
水带长度取20m ，展开时的弯曲折减系数C 取0.8，消火栓的保护半径应为：消火栓采用单排布置时，其间距为：m b R S 29.18)8.135.3(192222=+-=-≤，取19m 。
据此应在走上布置1个消火栓，消防电梯间前室设置1个消火栓。
系统图如图XXX 所示。
S ——消火栓间距（2股水柱达到同层任何部位），m ； R ——消火栓保护半径，m ；C ——水带展开时的弯曲折减系数，一般取0.8~0.9； Ld ——水带长度，每条水带的长度不应大于25m ，m ；h ——水枪充实水柱倾斜45°时的水平投影长度，m ，h=0.7Hm ，对一般建筑（层 高为3~3.5m ）由于两楼板间的限制，一般取h=3.0m ； Hm ——水枪充实水柱长度，m ；b ——消火栓的最大保护宽度，应为一个房间的长度加走廊的宽度，m 。
（2）水枪喷嘴处所需水压据7.4.6.6条要求，消火栓应采用同一型号规格。
消火栓的栓口直径应为65mm ，水带长度不应超过25m ，水枪喷嘴口径不应小于19mm 。
水枪喷口直径选19mm ，查表3-6（p82），水枪系数φ值为0.0097；据7.4.6.2 条要求，消火栓的水枪充实水柱应通过水力计算确定，且建筑高度不超过100m 的高层建筑不应小于10m ；建筑高度超过100m 的高层建筑不应小于13m 。
充实水柱Hm 要求不小于10m ，选Hm=12m ，查表3-7（p82），水枪实验系数f α值为1.21。
水枪喷嘴处所需水压kPaO mH H H H f f q 1699.16)12*21.1*0097.01/(12*21.1)**1/(*2m m ==-=-=αφα（3）水枪喷嘴的出流量查表3-8（p83），喷口直径19mm 的水枪水流特性系数B 为1.577。
消火栓的给水系统的水力计算
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。
消火栓的给水系统的水力计算
假设无阻力
考虑到阻力
整理后得
Hq
Hf
1 H
f
H f f Hm
Hq
f Hm 1 f H m
Ｈf－垂直射流高度,ＫＰa(mH2O) Ｈm－充实水柱高度，ＫＰa(mH2O)
Ψ－与水枪喷口直径di有关的系数；
αf－实验系数；
２）水枪喷口射流量
qxh－水枪喷口的射流量，Ｌ／Ｓ Ｈq－水枪喷口造成某水柱所需的压力，mH2O Ｂ－水枪特性系数，与水枪喷口直径有关， 见表3.2.5
Vx
Qx
10 60 1000
0.6Qx
Vx ——消防水箱贮存消防水量； Qx ——室内消防用水量； 0.6 ——单位换算系数；
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1、有时候读书是一种巧妙地避开思考 的方法 。21.1. 1721.1. 17Sunday, January 17, 2021
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2水箱设置高度
H—水箱与最不利点消火栓之间的几何高差, Hq—水枪喷嘴造成一定长度的充实水柱所需水压 Hd—水带的水头损失， h—水箱至最不利点消火栓之间管网的水头损失
3).消防水泵扬程的计算
Hb——消防水泵的扬程, Hz——最不利点消火栓与消防水池最低水面之 间的几何高差， Hxh——最不利点消火栓栓口处的水压， h——最不利计算管路的水头损失，
扑灭不同建筑物火灾对水枪充实水柱的要求
水枪充实水柱的确定
Ｈ1—水枪所在的建筑物的层高 Ｈ2—水枪所在的高度，一般为1.0m sinα—α水枪射流的上倾角，一般取α
＝４５°但α≯６０°
建筑消火栓给水自动喷水灭火系统水力计算及布置
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。
消火栓给水系统水力计算
进行消火栓给水系统水力计算包括了流量和压力的计算，计算前提首先是建立在满足规范要求的基础上进行，规范对建筑灭火主要规定了2条，一条是同时使用水枪支数，一条是每支水枪最小流量。
（一）流量计算：现分析流量计算步骤及程序如下：一、首先分析在满足同时使用水枪支数条件下的充实水柱计算：1、查建筑防火规范：第8.5.2条－室内消火栓用水量应根据同时使用水枪数量和充实水柱长度，由计算决定（可见不是纯粹查表得来的），但不应小于表8.5.2的规定（可见查表所得为规定的最小值，并不一定就是适合你手上建筑的正确值，如果经计算所得你的消火栓用水量大于表格内对应的消防水量，则应取较大的计算值）。
2、计算室内消火栓用水量的已知条件：同时使用水枪数量（可查表得到，一般为2支）；未知条件：充实水柱长度3、如何来计算充实水柱长度？水枪充实水柱概念：水枪向上垂直射流，在26mm~38mm直径圆断面内、包含全部水量75％～90％的密实水柱长度称为充实水柱长度，以Hm表示（一般控制在7米～15米范围内）。
那么建筑所需充实水柱高度该如何来计算呢？对一定层高h的建筑来说，它所要求的消防要求是：当水柱的倾角控制在45～60度范围时可以喷到天花板上（上层楼板），如图所示：Hm=(h-1)/sina，这个公式在很多规范及教材中都出现过。
这里我们取a＝45度，Hm=√2(h-1)接下来，我们做一个统计，对由于Hm在7米～15米之间，我们来计算建筑层高控制在多少。
当Hm=7时，h＝5.95米，意味着当h小于5.95米时，Hm仍取7米；当Hm=15时，h＝11.6米，意味着当h大于11.6米时，Hm超过15米，需选择其他灭火方式，消火栓系统不适用；二、现在在满足了建筑防火规范要求的同时使用水枪支数的前提下给出了充实水柱的计算方法，接下来我们要校核，以上得出的充实水柱是否可以满足规范要求的每支水枪最小流量的要求呢？如果在该充实水柱条件下能同时满足规范要求的（1、同时使用水枪支数；2、每支水枪最小流量；）2个要求，那么这个充实水柱高度是正确的。
03-2消火栓给水系统的水力计算
第3章建筑消防系统3.2消火栓给水系统的水力计算3.2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下表。
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：kd q xh H h H H ++=消火栓口所需的水压按下列公式计算《消防给水及消火栓系统技术规范》GB50974-20147.4.12室内消火栓栓口压力和消防水枪充实水柱，应符合下列规定：1消火栓栓口动压力不应大于0.50MPa ，但当大于0.70MPa 时应设置减压装置；2高层建筑、厂房、库房和室内净空高度超过8m 的民用建筑等场所的消火栓栓口动压，不应小于0.35MPa ，且消防防水枪充实水柱应按13m 计算；其他场所的消火栓栓口动压不应小于0.25MPa ，且消防水枪充实水柱应按10m 计算。
20131226高层建筑消火栓给水系统分区静水压力计算(word2003版格式)
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。
简述室内消火栓系统水力计算的步骤
室内消火栓系统水力计算是消防工程设计中的重要环节，其目的是为了确保消防设施在火灾发生时能够有效地进行灭火。
以下是室内消火栓系统水力计算的步骤：
1. 确定设计流量：设计流量是消火栓系统水力计算的基础，它取决于建筑物的性质、用途、高度等因素。
一般来说，住宅建筑的设计流量为10L/s，商业建筑的设计流量为15L/s，办公建筑的设计流量为20L/s。
2. 选择消火栓：消火栓的选择主要考虑其流量和压力等级。
流量应与设计流量相匹配，压力等级应满足最不利点的水压要求。
3. 计算管道尺寸：根据设计流量和管道内的流量损失，可以计算出管道的直径或边长。
流量损失主要包括沿程损失和局部损失，其中沿程损失可以通过哈根-泊萧公式计算，局部损失可以通过伯努利方程计算。
4. 计算水泵扬程：水泵扬程是为了保证消火栓系统在火灾发生时能够提供足够的水压。
水泵扬程的计算需要考虑水源的高度、管道的压力损失、最不利点的静水压力等因素。
5. 选择水泵：水泵的选择主要考虑其流量、扬程和功率。
流量应与设计流量相匹配，扬程应满足最不利点的水压要求，功率应满足水泵的运行要求。
6. 检查系统水力平衡：在完成上述计算后，需要检查系统的水力平衡。
如果系统的水力不平衡，可能会导致水流不畅，影响灭火效果。
7. 绘制系统图：最后，需要将上述计算结果绘制成系统图，以便于施工和维护。
以上就是室内消火栓系统水力计算的基本步骤，但在实际操作中，还需要根据具体情况进行调整和优化。
例如，对于高层建筑，还需要考虑重力的影响；对于大型商业建筑，还需要考虑多个消火栓同时使用的情况等。
室内消火栓系统水力计算
室内消火栓系统水力计算的目的是计算系统最不利点消火栓处所需的总压力,从而选定合适的消防水泵, 在火灾时能提供足够的压力以满足灭火需要。
系统总压力包括消火栓栓口压力、最不利点消火栓静水压力、给水管道最不利管路水头损失。
（四）每条水带水头损失计算
按照公式1—4 计算每条水带的水头损失
（1—4） S —每条水带的阻抗系数，其值见表 2.7 ；
f
q —每条水枪的设计流量，单位为 L/S ；
取 S=0.00035 ，将f =5.70 代入公式得 d =0.0114 MPa 。
（五）室内消防栓口处压力计算
根据公式1—5 计算出消防栓口处压力
（1—5） xh H —室内消火栓栓口处压力, 单位为MPa ； g H —水枪喷嘴处的水压, 单位为MPa ； d H —每条水带的水头损失, 单位为MPa 。
代入 g H =0.2054 MPa ，d H =0.0114 MPa ,计算得 xh H =0.2168 MPa 。
与《建规》设计要求比对低于0.5 MPa,因此不用设计减压设施。
（六）最不利点消火栓静水压计算
按照公式1—6进行计算：
（1—6）
∆H —最不利点消火栓静水压，单位为MPa ；
2
Sqf Hd =610
-⨯=∆gh H ρH d
H g H xh +=
ρ—为水的密度，值为1000 kg / m3；
g—重力加速度，值为9.8 N/kg;
h—最不利点消火栓与消防水泵泵轴或进水管的高差，单位为 m ；取h=85 m 代入公式计算得∆
H=0.833 MPa 。
室内消防给水系统计算123
室内消防给水系统计算本建筑每层3米，共9层，合计27米，故不用分区。
1层为商场，2～9层为办公区，需要不同的室内消火栓用水量。
建筑物名称 高度、层数体积或座位数 消火栓用水量（L/s ） 同时使用水枪数量（支） 每支水枪最小流量（L/s ） 每根竖管最小流量（L/s ）商场、旅馆等 5001～25000m ³ 10 2 5 10 10001～15000m ³15 3 5 15 ＞25000m ³ 20 4 5 20办公楼、教学楼等其他民用建筑层数＞6或体积＞10000m ³15 3 5 10 住宅 ≥8层 5 2 2.5 5本建筑较复杂，综合考虑采取消火栓用水量15L/s ，同时使用水枪数量3支，每支水枪最小流量5L/s ，每根竖管最小流量10L/s 。
消火栓布置查资料选用SNS 单阀双出口型消火栓，公称通径65mm ，公称工作压力1.6Mpa ，强度试验压力2.4Mpa ，使用介质为清质水和泡沫混合液。
消火栓布置在墙内，出水口离地面高1.1m 并与墙面平行。
查《消防给水及消火栓系统技术规程》（GB 50974-2014），确定火灾延续时间为2h 。
（1）消火栓系统水力计算1）消火栓的布置S d L L C R +⨯=R ：消火栓保护半径C ：水带展开时的弯曲折减系数，一般取0.8～0.9d L ：水带长度，每条水带的长度不应大于25ms L ：水枪充实水柱长度在平面上的投影长度。
按水枪倾角为45°时计算，取 0.71m H (m)m H ：水枪充实水柱长度，按《消防给水及消火栓系统技术规程》（GB 50974-2014）第 7.4.12 条第 2 款和第 7.4.16 条第 2 款的规定取值 对于本建筑取用 222b R S -≤计算消火栓间距2S :消火栓间距（2股水柱达到同层任何部位）b ：消火栓的最大保护宽度，应为一个房间的长度加走廊的宽度 折减系数C 取0.8，水带长度d L 取20m 。
高层建筑室内消火栓给水系统水力计算
高层建筑室内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©值为0.0097;充实水柱H m 要求不小于10m，选H m=10m，水枪实验系数f值为1.20。
水枪喷嘴处所需水压f ?H m)1.2 10/(1 0.0097 1.2 10) 13.6mH2O 13&Pa (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。
q xh、BH q J1.577—13.6 4.63(L/s) 5(L/s) 取q xh=5L/s则：H q12 只2qX B1 1.577 15.85(m)(4)水带阻力19mm的水枪配65mm水带，衬胶水带阻力较小，室内消火栓水带多为衬胶水带。
查表知65mm水带阻力系数A Z值为0.00172.水带阻力损失：6 A z?L d ?q Xh 0.00172 20 520.86m(5)消防栓口所需的水压：最不利点1 /消火栓口的水压H xh1 H q h d H k 15.85 0.86 2 18.71 mH 2O(6)水力计算本设计按不考虑自喷系统进行，则规范规定，室内消防流量不得小于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范围内的任何部位。
因此需要计算两根竖管的消防流量。
按规范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。
(6---1 )消防水箱有消防水箱时，应以水箱的最低水位作为起点选择计算管路，计算管径和水头损失，确定水箱的设置高度和容积。
室内消火栓给水系统的水力计算(精)
模块三 室内消防给水系统核算
（2）H q
Hq
q
2 xh
B
q
B
xh
——水流特性系数，与水枪喷嘴直径有关； ——消防射流量，l/s；
H q ——水枪口造成某长度的充实水柱所需水压，KPa;
水流特性系数B值
喷嘴直径（mm）
B
6
7
8
9பைடு நூலகம்
13
16
19
22
25
0.0016 0.0029 0.0050 0.0079 0.0346 0.0793 0.1577 0.2834 0.4727
学习项目二 建筑消防给水系统安装
模块三 室内消防给水系统核算
单元1 室内消火栓给水系统的水力计算
一、室内消防用水量 室内设有消火栓灭火系统的用水量应根据建筑物类 型、规模、高度、结构、耐火等因素按同时使用水抢数 量和充实水柱长度，由计算确定，但数值不应小于教材 2-24的规定。 建筑物内部设有消火栓和自动喷水灭火设备时，室 内消防用水量应按需要同时开启的上述设备用水量之和 计算。
模块三 室内消防给水系统核算
1.消火栓出口所需压力确定：
H xh H q Hd Hk
H xh ——消火栓出口处所需水压，Kpa；
H q ——水枪口造成某长度的充实水柱所需水压，Kpa；
H d ——消防水龙带的压力损失，Kpa； H k ——消火栓口压力损失，KPa。取20KPa。
1）水龙带损失
模块三 室内消防给水系统核算
6）计算室内消火栓给水系统所需总压力H
H
H H
0
9.81
H
0
H xh h
——室内消火栓给水系统所需要总压力，KPa； ——最不利点消火栓与室外地坪的标高差，m；
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高层建筑室内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 m，其余层高均为 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；充实水柱
H要
m
求不小于10m ，选m H =10m ，水枪实验系数f ∂值为。
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。
)/(5)/(63.46.13577.1s L s L BH q q xh <=⨯==
取q xh =5L/s
则：2211515.85()1.577
xh 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，室内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.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，则规范规定，室内消防流量不得小于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范围内的任何部位。
因此需要计算两根竖管的消防流量。
按规范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。
（6---1）消防水箱
有消防水箱时，应以水箱的最低水位作为起点选择计算管路，计算管径和水头损失，确定水箱的设置高度和容积。
管网的水力计算采用枝状管网进行。
计算采用试算法，先假设离压力控制点最远点的消火栓的流量（一般为规范规定的立管的最小流量），计算控制点的压力。
通过采用逼近法调整最远点消火栓的假设流量，直至计算得的压力和控制点的压力相同或者在误差的要求范围之内。
按图1，利用Excel，其立管x1的计算结果见表1和表2。
表1 立管x1中1支水枪出流的流量计算表
表2 立管x1中2支水枪同时出流的流量计算表
q′xh1 1′（L/ s）H′xh11′
（m）
i10′-11′
(mH2O/m
)
l10′-1
1′
(m)
q′xh1
0′
（L/s）
H′xh10′
（m）
q′xh11′+
q′xh10′
（L/s）
i10′-11′
(mH2O/m)
l0′-10
′
(m)
H′xh1′
（m）
1527
827
27
27
27备注：合流量 >15合且经校核流速符合要求
通过表1的计算可知，当采用1个消火栓出水时，其流量为s；该流量不能满足消防流量为10 L/s的要求，因此，消防立管需要2个消火栓同时出水。
通过表2的计算可知，消火栓11′和消火栓10′的流量分别为 L/s和s，二者之和s+s=s满足消防立管最小流量的要求。
因此，该立管同时出流的水枪个数为2个，其设计流量为s，管径取DN100。
以消防立管x1的设计流量和最不利点的控制压力，计算图1中0
点处的压力O H 为：
O mH hf Z H H O 2'
131.15)17075.0(1.1271.18=⨯⨯+-=+∆-=
则以0点处的压力作为控制压力，采用试算法获得立管x2的同时出流水枪数和及其各自的设计消防流量，把同时出流水枪的流量按最不利组合相加，即得到该立管的设计消防流量。
按图1，利用Excel ，其立管x2的计算结果见表3
通过表3的计算可知，消火栓11和消火栓10的流量分别为 L/s 和s ，二者之和s+s=s 满足消防立管最小流量的要求。
因此，该立管同时出流的水枪个数为2个，其设计流量为s ，管径为DN100。
以消防立管x2的设计流量和0点的控制压力，计算图1中水箱底的竖管与横管的交A 点处的压力A H 为：
O mH H H H f O A 248.152078.01.131.15=⨯⨯+=+=
同理以A 点处的压力作为控制压力，采用试算法获得立管x5的同时出流水枪数和及其各自的设计消防流量，把同时出流水枪的流量按最不利组合相加，即得到该立管的设计消防流量。
按图1，利用Excel ，其立管x5的计算结果见表4
表4
通过表4的计算可知，消火栓11”和消火栓10”的流量分别为 L/s 和s ，二者之和s+s=s 满足消防立管最小流量的要求，且管径选DN100。
同理，可以确定立管x3、x4、的同时出流水枪数及各自的流量，并
最终确定立管的消防设计流量。
最不利区域为预设一处着火点，按规范所规定的消防流量的限定，最不利消防流量组合的多个消火栓构成的消防区域。
一般位于消防系统中压力最大的区域.即按一处着火点，其周围对应水枪的出水情况，确定最不利区域，所需消防总流量为s,且水箱底部的立管管径选DN150。
该设计中，最不利区域通过计算比较分析如图1所示，
则消防水箱10min 消火栓系统的储水量计算公式为：
111011''10''250.6()0.6()x x Q q q q q q q =+++=+=×（+）= m 3
式中：Q —消防水箱的储水量，m 3；
q x2—x2消防立管的设计流量，L/s ； q x5—x5消防立管的设计流量，L/s 。
根据高层民用建筑设计防火规范，当室内消防用水量超过25L/s ，经计算消防储水量超过18m 3 时，任可采用18m 3
应次水箱体积为18 m 3。
（6---2）水泵的选择
当设有消防水泵时，应以消防水池最低水位作为起点选择计算管道，计算水头损失，确定消防水泵的扬程。
对X1管进行计算如表格（6-2-1）和表（6-2-2）及表格（6-2-3）
表格（6-2-1）
表（6-2-2）
表（6-2-3）
计算通过上表的计算可知，管道B-C和管道C-D的流量分别为 s 和s，二者之和s+8=s=s ,满足消防最小流量的要求,横管管径选DN100，水池的出水管管径选DN150。
则消火栓给水系统所需水压
H=.消火栓灭火总用水量x Q=s。
选消
X
防水泵6sh-9A型2台，1用1备。
（6-3）消防储水池
消防贮水按满足火灾延续时间内的室内消防用水量来计算，即
32501000/3600276.34m V f =⨯⨯=。