室内消火栓保护半径的设计计算要点.docVIP

室内消火栓保护半径的设计计算 摘要：通常消火栓水枪的充实水柱及消火栓保护半径计算公式多以水枪上倾角为45°来考虑，这种做法有一定的局限性，不能充分发挥消火栓充实水柱的作用。本文提出充实水柱可以大于规范要求的最小充实水柱，减少消火栓的设置数量。在满足消防安全的前提下，从充实水柱的选择范围角度对消火栓保护半径的计算方法提出了新的看法。　章编号：1009-2455（2000）06-0051-02 前言 　　有关技术书刊中推荐的消火栓水枪的充实水柱及消火栓保护半径公式大多是以水枪上倾角45°来考虑的，但在实际设计中，45°倾角的情况是很少的。《中国给水排水》1999年第10期刊登了《关于消火栓保护半径的计算》一文，对此问题做出了一定的论述，但篇尾仍然推荐当建筑物所需的最小充实水柱大于规范要求时，上倾角按45°考虑的公式，笔者认为值得探讨。 1　两种消火栓保护半径的计算公式 1.1　推荐的水枪上倾角为45°的消火栓保护半径计算公式　　　　　 R=Ld+Ls=Ld+0.71Sk　 (1)　　式中 R——消火栓保护半径，m；　　　　 Ld——水龙带敷设长度，m,一般取20m，考虑到水龙带的转弯曲折应为水龙带长度乘以折减系数0.8；　　　　 Ls——水枪充实水柱在平面的上的投影长度，m；　　　　 Sk——水枪充实水柱的长度，m。1.2 合理的消火栓保护半径公式 　　　　　　　　　　 R=Ld+Ls=Ld+[(Sk2-(H1-1)2]1/2　　 (2) 　　以上两公式可以从水枪充实水柱图见图1推导得出。 1.3 水枪充实水柱计算公式　　　 　SK=(H1-H2)/sinα　　　　　　　(3) 　　式中　H2--水枪喷嘴离地面的高度，m，一般取1m；　　　 　　　　　α--水枪上倾角，度。 　　由此公式(3)看出：充实水柱、层高、上倾角三者密切关联。对于给定的某一建筑物来说，层高一定，上倾角和充实水柱为一一对应关系，其大小可根据建筑物内部布置情况灵活选定，上倾角45°只是其中一种情况。所有设计中上倾角皆取45°是不合理的。角度过大会加大消防人员消防时操作难度，因此需加以限制，一般规定不大于45°。下面从规范的要求进一步讨论此问题。 2　规范要求的最小充实水柱 　　从不同类型建筑物安全角度出发，规范规定了不同类型的建筑物的最小充实水柱。在消防设计规范中规定：一般多层建筑室内消火栓水枪充实水柱长度不应小于7m；甲、乙类厂房、超过六层的民用建筑、超过四层的厂房和库房内消火栓的充实水柱长度不应小于10m；建筑高度小于100m的高层民用建筑消火栓充实水柱不应小于10m；高层工业建筑、高架库房内消火栓的充实水柱长度不应小于13m。 3　规范允许的最大充实水柱 　　水枪造成一定的充实水柱需一定的消火栓栓口水压，消火栓栓口压力愈大，消火栓水枪的充实水柱愈大，在消防规范中规定：消火栓栓口处的出水压力超过0.5MPa时，应有减压措施。由此可见当消火栓栓口压力取0.5MPa水柱时，可对应满足规范要求的一个最大消火栓水枪的充实水柱。 　　有关计算公式：3.1　室内消火栓栓口水压计算公式[1]　　　　　　　　　 Hxh=hd+h0=Ad.Ld.qx2h+hg+h0　　　　　 (4)　　　 Hxh——消火栓栓口所需水压，mH2O；　　　　　 hd——消防水龙带的水头损失，mH2O；　　　　　 hg——水枪喷嘴要求压力，mH2O；　　 Ad——消防水龙带比阻，见表1；　　 qxh——消防水龙带通过流量，其值等于水枪出流量，L/s；　　 h0——水枪损失，mH2O,一般取1.0mH2O； 表1 消防水龙带比阻Ad值[2] 水龙带口径/mm 比阻Ad值 帆布水带、麻织水带 衬胶水带 50 0.01501 0.00677 65 0.00430 0.00172 3.2 直流水枪技术特性关系式：　　　　　　　 qx2h=B.hg　　　 (5)　　式中　 B——水流特性系数，见表2； 表2 常用喷嘴水流特性系数B值[3] 水枪喷嘴直径/mm 13 16 19 B值 0.346 0.793 1.577 3.3 由（4）和（5）可得以下关系式　 Hxh-h0=hd+hg=(Ad.Ld.B+1)hg　　 (6)3.4 根据以上公式和直流水枪技术特性[4]当水枪在消火栓栓口压力为0.5MPa时，计算水枪喷嘴压力及充实水柱，见表3所示。 表3 水枪喷嘴压力及充实水柱 水枪参数 帆布水带、麻织水带 衬胶水带 50 65 50 65 水枪喷嘴直径/mm 13 16 19 13 16 19 喷嘴压力/mH2O 45.2 41.2 44.2 47.2 45.