鄧佼峰 上海建筑設計研究院有限公司 在高層建筑的消火栓系統的設計中,必定會碰到系統分區的情況,按“高規”第7.4.6.5條“消火栓栓口的靜水壓力不應大于0.80MPa,當大于0.80MPa時,應采取分區 給水系統。消火栓栓口的出水壓力大于0.50MPa時,消火檢處設減壓裝置”。 通常所設的減壓裝置是減壓孔板。設置孔板,一是安裝方便,二是便于調整。孔板的大小可通過計算得到。筆者經過對某工程的孔板設計計算,覺得通過以下幾個步驟,能較準確地作出選擇。 該工程的消火栓系統原理如附圖所示。 在進行計算之前,首先要明確孔板將安裝在何處。由于現在有些建筑物中,有單出水消火栓,也有雙出水消火栓,而兩種類型的消火栓與立管的接口分別為DN65、DN80,其流量也不相同,因此,不先搞清楚孔板位置,會導致計算的錯誤。在本工程中,筆者將孔板設于消火栓栓口,以方便計算。 按規定,為保證水槍的充實水拄13米的要求,DNl9噴嘴的流量為5.7L/S,壓力為0.205MPa,按DN70查水力計算表,得到此時管內流速: V=1.62m/s 根據《建筑給水排水設計手冊》(P40 1.5—16) H′=H/V2×1=H/1.622×1=0.381H(m) 其式中:H′——流速1m/s時的剩余水頭(m) V ——水流通過孔板后的實際流速(m/s) H ——設計剩余水頭,即須減去的多余水頭(m) 對系統中地下4至地上6層區域來講,在7層設有可調式減壓閥,井控制閥后壓力H1=0.25MPa,以室內一層地坪為1.00米計,閥的安裝標高H2=40.00米。現以地下4層孔板計算為例: 1、確定該層消火栓栓口標高H0=-13.60M; 2、栓口的動壓值(為方便計算,水頭損失均按10米計) H=H1十(H2—H0)=25十(40十13.60)=68.6M 3、栓口允許的最大動壓:按規范壓力控制在0.25MPa-0.5MPa,現按0.40MPa計。 4、多余動壓: H4=栓口的動壓值-栓口允許最大動壓=68.6-40=28.6M 即該層須減去28.6M的多余動壓。 5、修正后的壓力: 按公式:當流速V=1(m/S)時,對壓力進行修正: H5=0.381×多余動壓=0.381×28.6=10.90M 6、根據H5的結果,再查《手冊》表1.5——18選擇孔板的孔徑:孔板的孔徑d=23mm 相應的板水頭損失h=10.10M 7、再據公式校核在實際流速下,該孔徑的孔板的水頭損失: H=10.10/0.381=26.51M 8、設孔板后的栓口實際動壓: 68.6-26.51=42.09M 9、經計算:42.09<50M,壓力控制在0.50MPa范圍之內,符合規范要求。 其余層面的計算結果見下表: 層面 | B3F | B2F | B1F | 1F | 6.00F | 1、栓口標高(M) | -10.40 | -7.20 | -3.90 | 2.10 | 7.10 | 2、栓口動壓(M) | 65.40 | 62.20 | 58.90 | 52.90 | 47.90 | 3、保證栓口動壓(M) | ≤40 | 4、多余動壓(M) | 25.40 | 22.20 | 18.90 | 12.90 | 7.90 | 5、修正后的壓力(M) | 9.68 | 8.46 | 7.20 | 4.91 | 3.01 | 6、選擇孔徑(mm) | d=23 | d=25 | 7、孔板水頭損失(M) | 10.10 | 7.03 | 8、實際流速下的孔板水頭損失(M) | 26.51 | 18.45 | 9、設孔板后栓口實際動壓(M) | 38.89 | 35.69 | 40.45 | 34.45 | 29.45 |
通過計算不難發現,選擇孔徑的過程實際是對公式1.5--16的二次應用,即第5、第7步,搞清楚這一點后,其它的就不難理解了。在此,還須注意,在選擇孔徑時,最好集中在幾個規格的孔徑上,使相鄰的幾個層面選用其一孔徑的孔板,便于今后的安裝施工。
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