减压孔板计算研究论文
时间:2022-12-04 09:10:00
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简介:在高层建筑的消火栓系统的设计中,必定会碰到系统分区的情况,按“高规”第7.4.6.5条“消火栓栓口的静水压力不应大于0.80MPa,当大于0.80MPa时,应采取分区给水系统。消火栓栓口的出水压力大于0.50MPa时,消火检处设减压装置”。
关键字:减压孔板计算
在高层建筑的消火栓系统的设计中,必定会碰到系统分区的情况,按“高规”第7.4.6.5条“消火栓栓口的静水压力不应大于0.80MPa,当大于0.80MPa时,应采取分区给水系统。消火栓栓口的出水压力大于0.50MPa时,消火检处设减压装置”。
通常所设的减压装置是减压孔板。设置孔板,一是安装方便,二是便于调整。孔板的大小可通过计算得到。笔者经过对某工程的孔板设计计算,觉得通过以下几个步骤,能较准确地作出选择。
该工程的消火栓系统原理如附图所示。
在进行计算之前,首先要明确孔板将安装在何处。由于现在有些建筑物中,有单出水消火栓,也有双出水消火栓,而两种类型的消火栓与立管的接口分别为DN65、DN80,其流量也不相同,因此,不先搞清楚孔板位置,会导致计算的错误。在本工程中,笔者将孔板设于消火栓栓口,以方便计算。
按规定,为保证水枪的充实水拄13米的要求,DNl9喷嘴的流量为5.7L/S,压力为0.205MPa,按DN70查水力计算表,得到此时管内流速:
V=1.62m/s
根据《建筑给水排水设计手册》(P401.5—16)
H′=H/V2×1=H/1.622×1=0.381H(m)
其式中:H′——流速1m/s时的剩余水头(m)
V——水流通过孔板后的实际流速(m/s)
H——设计剩余水头,即须减去的多余水头(m)
对系统中地下4至地上6层区域来讲,在7层设有可调式减压阀,井控制阀后压力H1=0.25MPa,以室内一层地坪为1.00米计,阀的安装标高H2=40.00米。现以地下4层孔板计算为例:
1、确定该层消火栓栓口标高H0=-13.60M;
2、栓口的动压值(为方便计算,水头损失均按10米计)
H=H1十(H2—H0)=25十(40十13.60)=68.6M
3、栓口允许的最大动压:按规范压力控制在0.25MPa-0.5MPa,现按0.40MPa计。
4、多余动压:
H4=栓口的动压值-栓口允许最大动压=68.6-40=28.6M
即该层须减去28.6M的多余动压。
5、修正后的压力:
按公式:当流速V=1(m/S)时,对压力进行修正:
H5=0.381×多余动压=0.381×28.6=10.90M
6、根据H5的结果,再查《手册》表1.5——18选择孔板的孔径:孔板的孔径d=23mm
相应的板水头损失h=10.10M
7、再据公式校核在实际流速下,该孔径的孔板的水头损失:
H=10.10/0.381=26.51M
8、设孔板后的栓口实际动压:
68.6-26.51=42.09M
9、经计算:42.09<50M,压力控制在0.50MPa范围之内,符合规范要求。
其余层面的计算结果见下表:
层面B3FB2FB1F1F6.00F
1、栓口标高(M)-10.40-7.20-3.902.107.10
2、栓口动压(M)65.4062.2058.9052.9047.90
3、保证栓口动压(M)≤40
4、多余动压(M)25.4022.2018.9012.907.90
5、修正后的压力(M)9.688.467.204.913.01
6、选择孔径(mm)d=23d=25
7、孔板水头损失(M)10.107.03
8、实际流速下的孔板水头损失(M)26.5118.45
9、设孔板后栓口实际动压(M)38.8935.6940.4534.4529.45
通过计算不难发现,选择孔径的过程实际是对公式1.5--16的二次应用,即第5、第7步,搞清楚这一点后,其它的就不难理解了。在此,还须注意,在选择孔径时,最好集中在几个规格的孔径上,使相邻的几个层面选用其一孔径的孔板,便于今后的安装施工。
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