管道沿程水头损失计算附录-A-C

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附录A 管道沿程水头损失计算

说 明

1 海澄－威廉公式(A.1.1)

适用于冷水和常温水管道，为《建筑给水排水设计规范》（GB 50015－2003）推荐公式，该公式计算简便且对管材的适应较广，可以替代各有关标准和手册中根据不同管材和流态推导和采用的不同计算公式。

冷水和常温水管道也可采用流体力学基本公式（A.2.3），但计算较复杂。 2 自动喷水灭火系统管道

《自动喷水灭火系统设计规范》（GB 50084-2001）中采用以下公式

3

.1j

2d 0000107

.0i V ＝ （A.0.1）

式中 i ——每米管道的水头损失（MPa/m ）；

V ——管道内水的平均流速（m/s ）； d j ——管道的计算内径（m ）。

基于以下因素，推荐采用海澄—威廉公式(A.1.1)替代上式进行自动喷水灭火系统的水力计算：

1）《自动喷水灭火系统设计规范》采用公式（A.0.1）的原因之一是与室内给水系统管道水力计算公式一致，但目前《建筑给排水设计规范》已经改为采用海澄－威廉公式。

2）式（A.0.1）仅适用于镀锌钢管，海澄－威廉公式还适用于铜管、不锈钢管和涂覆其他防腐内衬的钢管。

3）英、美、日、德等国的自动喷水灭火系统规范均采用海澄－威廉公式。 4）《美国工业防火手册》介绍，经过实测，自动喷水灭火系统管道在使用20～25年后，其水头损失接近采用海澄－威廉公式的设计值。

注：以上4点均来自《自动喷水灭火系统设计规范》（GB 50084-2001）条文说明。

5）由于海澄－威廉公式和公式（A.0.1）计算结果有较大差距，而管件的局部阻力系数是一确定的数值，当采用不同的沿程阻力计算公式折算为当量长度时出现不同的数值；但《自动喷水灭火系统设计规范》提供的局部阻力当量长度表是按照海澄－威廉公式C h ＝120时的折算数值编制的，与式（A.0.1）配合使用有较大误差。

6）如采用公式（A.0.1），系统阻力计算数值比实际数值大，水泵扬程选择过高，实际运行时水量过大不能保证在火灾延续时间内连续喷水，也是不利因素。

当水池贮水量比设计计算的贮水量富裕较多，并考虑计算数值应偏于安全时，也可采用公式（A.0.1）。

3 生活热水管道

根据《建筑给水排水设计规范》（GB 50015－2003）的规定，生活热水计算采用海澄－威廉公式，并参考有关资料按水温对计算结果进行修正。

4 流体力学基本公式（A.2.3）

适用于不同温度、各种管材、不同密度流体的管道，对采暖空调热水管道、通风管道、燃气管道，有关规范和手册仍推荐采用公式（A.2.3）。但计算中需判定流态，计算较复杂；其中管道摩擦阻力系数λ的柯列勃洛克公式是适用于整个紊流区的半经验公式，但λ值不能直接解出，手算困难，因此适用于利用计算机程序计算或查阅有关手册中计算表中的计算结果。根据有关教科书和手册，对公式中水管的摩擦阻力系数λ值的计算，另介绍一些常用简化公式，供手算时使用。

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A.1 海澄－威廉公式

A.1.1 冷水和常温水管道沿程水头损失计算

冷水和常温水管道沿程水头损失计算可采用海澄－威廉公式，适用于给水、消火栓、自动喷水（喷雾）灭火、低压细水雾灭火、压力流（虹吸式）雨水管道，以及空调冷水管道系统。

L q d C H g

j

h

i 85

.187

.485

.1105--= (A.1.1)

式中 H i ——计算管段的沿程水头损失（kPa ）；

d j ——管道计算内径（m ），采用钢管和铸铁管时见表A.1.1-2,给水采用塑料、内衬（涂）

塑料管、铜管、不锈钢管时，可直接采用管道的内径d 或计算内径d j ，见表A.1.1-3～A.1.1-9，其他塑料类管材的计算内径d j 可查取有关的技术规程；

q g ——设计秒流量（m 3

/s ）； L ——计算管段的长度（m ）；

C h ——海澄－威廉系数，可根据管道类型按表A.1.1－1确定。

表A.1.1-2 钢管、铸铁管计算内径（mm ）

表A.1.1-5 铝管对接焊式铝塑复合管部分尺寸（mm）

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