关于减压孔板的计算

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》(P40　1.5—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	B3F	B2F	B1F	1F	6.00F
1、栓口标高（M）	-10.40	-7.20	-3.90	2.10	7.10
2、栓口动压（M）	65.40	62.20	58.90	52.90	47.90
3、保证栓口动压（M）	≤40
4、多余动压（M）	25.40	22.20	18.90	12.90	7.90
5、修正后的压力（M）	9.68	8.46	7.20	4.91	3.01
6、选择孔径（mm）	d=23		d=25
7、孔板水头损失（M）	10.10		7.03
8、实际流速下的孔板水头损失（M）	26.51		18.45
9、设孔板后栓口实际动压（M）	38.89	35.69	40.45	34.45	29.45

　　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。