9.3.1 消防給水系統(tǒng)試驗(yàn)裝置處應(yīng)設(shè)置專用排水設(shè)施，排水管徑應(yīng)符合下列規(guī)定：
1 自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)等自動(dòng)水滅火系統(tǒng)末端試水裝置處的排水立管管徑，應(yīng)根據(jù)末端試水裝置的泄流量確定，并不宜小于DN75；
2 報(bào)警閥處的排水立管宜為DN100；
3 減壓閥處的壓力試驗(yàn)排水管道直徑應(yīng)根據(jù)減壓閥流量確定，但不應(yīng)小于DN100。
9.3.2 試驗(yàn)排水可回收部分宜排入專用消防水池循環(huán)再利用。
條文說明
9.3 測試排水 9.3.1 本條為強(qiáng)制性條文，必須嚴(yán)格執(zhí)行。本條規(guī)定自動(dòng)噴水末端試水、報(bào)警閥排水、減壓閥等試驗(yàn)排水的要求。
消防給水系統(tǒng)減壓閥因不經(jīng)常使用，因?yàn)闈B漏往往經(jīng)過一段時(shí)間后導(dǎo)致閥前后壓力差減少，為保證減壓閥前后壓差與設(shè)計(jì)基本一致，減壓閥應(yīng)經(jīng)常試驗(yàn)排水；另外減壓閥為測試其性能而排水，故減壓閥應(yīng)設(shè)置排水管道。
10.1.1 消防給水的設(shè)計(jì)壓力應(yīng)滿足所服務(wù)的各種水滅火系統(tǒng)最不利點(diǎn)處水滅火設(shè)施的壓力要求。
10.1.2 消防給水管道單位長度管道沿程水頭損失應(yīng)根據(jù)管材、水力條件等因素選擇，可按下列公式計(jì)算：
1 消防給水管道或室外塑料管可采用下列公式計(jì)算：
式中：i——單位長度管道沿程水頭損失（MPa/m）；
di——管道的內(nèi)徑（m）； v——管道內(nèi)水的平均流速（m/s）；
ρ——水的密度（kg/m³）；
λ——沿程損失阻力系數(shù)；
ε——當(dāng)量粗糙度，可按表10.1.2取值（m）； Re——雷諾數(shù)，無量綱； μ——水的動(dòng)力黏滯系數(shù)（Pa/s）；
v——水的運(yùn)動(dòng)黏滯系數(shù)（Pa/s）；
T——水的溫度，宜取10℃。 2 內(nèi)襯水泥砂漿球墨鑄鐵管可按下列公式計(jì)算：
3 室內(nèi)外輸配水管道可按下式計(jì)算：
表10.1.2 各種管道水頭損失計(jì)算參數(shù)ε、nε、C
10.1.3 管道速度壓力可按下式計(jì)算：
10.1.4 管道壓力可按下式計(jì)算：
Pn＝Pt－Pv （10.1.4）
式中：Pn——管道某一點(diǎn)處壓力（MPa）；
Pt——管道某一點(diǎn)處總壓力（MPa）。
10.1.5 管道沿程水頭損失宜按下式計(jì)算：
Pf＝iL （10.1.5）
式中：Pf——管道沿程水頭損失（MPa）；
L——管道直線段的長度（m）。
10.1.6 管道局部水頭損失宜按下式計(jì)算。當(dāng)資料不全時(shí)，局部水頭損失可按根據(jù)管道沿程水頭損失的10%～30%估算，消防給水干管和室內(nèi)消火栓可按10%～20%計(jì)，自動(dòng)噴水等支管較多時(shí)可按30%計(jì)。
表10.1.6-1 管件和閥門當(dāng)量長度（m）
注：1 當(dāng)異徑接頭的出口直徑不變而入口直徑提高 Ⅰ級時(shí)，其當(dāng)量長度應(yīng)增大0.5倍；提高2級或2級以上時(shí)，其當(dāng)量長度應(yīng)增加1.0倍；
2 表中當(dāng)量長度是在海澄威廉系數(shù)C=120的條件下測得，當(dāng)選擇的管材不同時(shí)，當(dāng)量長度應(yīng)根據(jù)下列系數(shù)作調(diào)整：
C=100，k1=0.713；C=120，k1=1.0；C=130，k1=1.16；C=140，k1=1.33；C=150，k1=1.51；
3 表中沒有提供管件和閥門當(dāng)量長度時(shí)，可按10.1.6-2提供的參數(shù)經(jīng)計(jì)算確定。 表10.1.6-2 各種管件和閥門的當(dāng)量長度折算系數(shù)
10.1.7 消防水泵或消防給水所需要的設(shè)計(jì)揚(yáng)程或設(shè)計(jì)壓力，宜按下式計(jì)算：
式中：P——消防水泵或消防給水系統(tǒng)所需要的設(shè)計(jì)揚(yáng)程或設(shè)計(jì)壓力(MPa)；
k2——安全系數(shù)，可取1.20〜1.40；宜根據(jù)管道的復(fù)雜程度和不可預(yù)見發(fā)生的管道變更所帶來的不確定性；
H——當(dāng)消防水泵從消防水池吸水時(shí)，H為最低有效水位至最不利水滅火設(shè)施的幾何高差；當(dāng)消防水泵從市政給水管網(wǎng)直接吸水時(shí)，H為火災(zāi)時(shí)市政給水管網(wǎng)在消防水泵入口處的設(shè)計(jì)壓力值的高程至最不利水滅火設(shè)施的幾何高差（m)；
P0——最不利點(diǎn)水滅火設(shè)施所需的設(shè)計(jì)壓力（MPa)。 10.1.8 市政給水管網(wǎng)直接向消防給水系統(tǒng)供水時(shí)，消防給水入戶引入管的工作壓力應(yīng)根據(jù)市政供水公司確定值進(jìn)行復(fù)核計(jì)算。
10.1.9 消火栓系統(tǒng)管網(wǎng)水力計(jì)算應(yīng)符合下列規(guī)定：
1 室外消火栓系統(tǒng)的管網(wǎng)在水力計(jì)算時(shí)不應(yīng)簡化，應(yīng)根據(jù)枝狀或事故狀態(tài)下環(huán)狀管網(wǎng)進(jìn)行水力計(jì)算；
2 室內(nèi)消火栓系統(tǒng)管網(wǎng)在水力計(jì)算時(shí)，可簡化為枝狀管網(wǎng)。
室內(nèi)消火栓系統(tǒng)的豎管流量應(yīng)按本規(guī)范第8.1.6條第1款規(guī)定可關(guān)閉豎管數(shù)量最大時(shí)，剩余一組最不利的豎管確定該組豎管中每根豎管平均分?jǐn)偸覂?nèi)消火栓設(shè)計(jì)流量，且不應(yīng)小于本規(guī)范表3.5.2規(guī)定的豎管流量。
室內(nèi)消火栓系統(tǒng)供水橫干管的流量應(yīng)為室內(nèi)消火栓設(shè)計(jì)流量。
條文說明
10.1 水力計(jì)算
10.1.2 本條文給出了消防給水管道的沿程水頭損失的計(jì)算公式。
我國在21世紀(jì)以前給水系統(tǒng)水力計(jì)算通常采用前蘇聯(lián)舍維列夫公式，隨著2003年版的國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50015-2003采用歐美常用的海澄威廉公式后，2006年版國家標(biāo)準(zhǔn)《室外給水設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50013-2006采用達(dá)西等歐美公式后，我國給水排水已經(jīng)基本不采用前蘇聯(lián)舍維列夫公式，本規(guī)范綜合我國現(xiàn)行規(guī)范，采用達(dá)西等水力計(jì)算公式。沿程水頭損失的計(jì)算公式很多，基本是前蘇聯(lián)的舍維列夫公式和歐美公式。
在水力計(jì)算時(shí)，其他的參數(shù)很容易就可以確定，管道粗糙度k的取值尤為關(guān)鍵。球墨鑄鐵管采用旋轉(zhuǎn)噴涂的工藝，得到一個(gè)光滑的、均勻的水泥砂漿內(nèi)襯。圣戈班穆松橋進(jìn)行了一系列的試驗(yàn)，已經(jīng)得出了內(nèi)襯的粗糙度k值。其平均值為0.03mm，當(dāng)和絕對光滑的管道ε=0比較時(shí)（計(jì)算流速為1m/s），對應(yīng)的額外水頭損失為5%～7%。不管怎樣，管道的相關(guān)表面粗糙度不僅依賴于管道表面的均勻性，而且特別依賴于彎頭、三通和其他連接形式的數(shù)量，如管線縱剖面的不規(guī)則性。經(jīng)驗(yàn)顯示ε=0.1對于配水管線來說是一個(gè)合理的數(shù)值。對于每千米只有幾個(gè)管件的長距離的管線來說，ε的取值可以稍微地降低（可取系數(shù)0.6～0.8）。當(dāng)然，ε的取值還應(yīng)當(dāng)包括其他因素的影響，如水質(zhì)的不同等。圣戈班穆松橋進(jìn)行ε值試驗(yàn)時(shí)的部分管道數(shù)據(jù)見表5。
表5 圣戈班穆松橋?qū)嶒?yàn)ε值
10.1.6 本條文給出了管道局部水頭損失的計(jì)算公式。管道局部水頭損失按局部管道當(dāng)量長度進(jìn)行計(jì)算。
發(fā)達(dá)國家給出的管道管件和閥門等管道附件的局部管道當(dāng)量長度，見表6。 表6 閥門和管件的同等管道當(dāng)量長度表（英尺）
注：由于旋啟式止逆閥在設(shè)計(jì)方面的差異，需參考本表中所給出的管道當(dāng)量。
表6是基于海澄威廉系數(shù)為C=120 時(shí)測試的數(shù)據(jù)，當(dāng)海澄威廉系數(shù)變化時(shí)，其當(dāng)量長度適當(dāng)變化，則有C=100，k3=0.713；C=120，k3=1.0；C=130，k3=1.16；C=140，k3=1.33；C=150，k3=1.51，例如直徑4英寸的側(cè)向三通在C=150管道的當(dāng)量長度為20/1.51=13.25英尺。
規(guī)范表10.1.6-1中關(guān)于U型過濾器和V型過濾器的數(shù)據(jù)來源《自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)手冊》。
表10.1.6-2數(shù)據(jù)來源于美國出版的《Fluid Flow Handbook》中的有關(guān)數(shù)據(jù)。
10.1.7 本條規(guī)定了水泵揚(yáng)程或系統(tǒng)入口供水壓力的計(jì)算方法。
本次規(guī)范制訂考慮水泵揚(yáng)程有1.20～1.40的安全系數(shù)是基于以下幾個(gè)原因，一是工程施工時(shí)管道的折彎可能增加不少，二是工程設(shè)計(jì)時(shí)其他安全因素的考慮，如管道施工某種原因造成的局部截面縮小等。
10.1.8 本條規(guī)定了消防給水系統(tǒng)由市政直接供水時(shí)的壓力確定原則。
10.1.9 本條規(guī)定了消防給水水力計(jì)算的原則。
我國以前規(guī)范和手冊中對消火栓給水系統(tǒng)沒有提供有關(guān)室內(nèi)消火栓系統(tǒng)計(jì)算原則，規(guī)范組根據(jù)工程實(shí)踐總結(jié)提出了室內(nèi)消火栓系統(tǒng)環(huán)狀管網(wǎng)簡化為枝狀管網(wǎng)的計(jì)算原則，其原因是國內(nèi)消火栓系統(tǒng)均存在最小立管流量和轉(zhuǎn)輸流量的問題，故采用常規(guī)的給水管網(wǎng)的計(jì)算方法不合適，因此綜合簡化為枝狀管網(wǎng)。
1 自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)等自動(dòng)水滅火系統(tǒng)末端試水裝置處的排水立管管徑，應(yīng)根據(jù)末端試水裝置的泄流量確定，并不宜小于DN75；
2 報(bào)警閥處的排水立管宜為DN100；
3 減壓閥處的壓力試驗(yàn)排水管道直徑應(yīng)根據(jù)減壓閥流量確定，但不應(yīng)小于DN100。
9.3.2 試驗(yàn)排水可回收部分宜排入專用消防水池循環(huán)再利用。
條文說明
9.3 測試排水 9.3.1 本條為強(qiáng)制性條文，必須嚴(yán)格執(zhí)行。本條規(guī)定自動(dòng)噴水末端試水、報(bào)警閥排水、減壓閥等試驗(yàn)排水的要求。
消防給水系統(tǒng)減壓閥因不經(jīng)常使用，因?yàn)闈B漏往往經(jīng)過一段時(shí)間后導(dǎo)致閥前后壓力差減少，為保證減壓閥前后壓差與設(shè)計(jì)基本一致，減壓閥應(yīng)經(jīng)常試驗(yàn)排水；另外減壓閥為測試其性能而排水，故減壓閥應(yīng)設(shè)置排水管道。
10.1.1 消防給水的設(shè)計(jì)壓力應(yīng)滿足所服務(wù)的各種水滅火系統(tǒng)最不利點(diǎn)處水滅火設(shè)施的壓力要求。
10.1.2 消防給水管道單位長度管道沿程水頭損失應(yīng)根據(jù)管材、水力條件等因素選擇，可按下列公式計(jì)算：
1 消防給水管道或室外塑料管可采用下列公式計(jì)算：
式中：i——單位長度管道沿程水頭損失（MPa/m）；di——管道的內(nèi)徑（m）； v——管道內(nèi)水的平均流速（m/s）；
ρ——水的密度（kg/m³）；
λ——沿程損失阻力系數(shù)；
ε——當(dāng)量粗糙度，可按表10.1.2取值（m）； Re——雷諾數(shù)，無量綱； μ——水的動(dòng)力黏滯系數(shù)（Pa/s）；
v——水的運(yùn)動(dòng)黏滯系數(shù)（Pa/s）；
T——水的溫度，宜取10℃。 2 內(nèi)襯水泥砂漿球墨鑄鐵管可按下列公式計(jì)算：
3 室內(nèi)外輸配水管道可按下式計(jì)算：
表10.1.2 各種管道水頭損失計(jì)算參數(shù)ε、nε、C
10.1.3 管道速度壓力可按下式計(jì)算：
10.1.4 管道壓力可按下式計(jì)算：
Pn＝Pt－Pv （10.1.4）
式中：Pn——管道某一點(diǎn)處壓力（MPa）；
Pt——管道某一點(diǎn)處總壓力（MPa）。
10.1.5 管道沿程水頭損失宜按下式計(jì)算：
Pf＝iL （10.1.5）
式中：Pf——管道沿程水頭損失（MPa）；
L——管道直線段的長度（m）。10.1.6 管道局部水頭損失宜按下式計(jì)算。當(dāng)資料不全時(shí)，局部水頭損失可按根據(jù)管道沿程水頭損失的10%～30%估算，消防給水干管和室內(nèi)消火栓可按10%～20%計(jì)，自動(dòng)噴水等支管較多時(shí)可按30%計(jì)。
表10.1.6-1 管件和閥門當(dāng)量長度（m）
注：1 當(dāng)異徑接頭的出口直徑不變而入口直徑提高 Ⅰ級時(shí)，其當(dāng)量長度應(yīng)增大0.5倍；提高2級或2級以上時(shí)，其當(dāng)量長度應(yīng)增加1.0倍；2 表中當(dāng)量長度是在海澄威廉系數(shù)C=120的條件下測得，當(dāng)選擇的管材不同時(shí)，當(dāng)量長度應(yīng)根據(jù)下列系數(shù)作調(diào)整：
C=100，k1=0.713；C=120，k1=1.0；C=130，k1=1.16；C=140，k1=1.33；C=150，k1=1.51；
3 表中沒有提供管件和閥門當(dāng)量長度時(shí)，可按10.1.6-2提供的參數(shù)經(jīng)計(jì)算確定。 表10.1.6-2 各種管件和閥門的當(dāng)量長度折算系數(shù)
10.1.7 消防水泵或消防給水所需要的設(shè)計(jì)揚(yáng)程或設(shè)計(jì)壓力，宜按下式計(jì)算：
式中：P——消防水泵或消防給水系統(tǒng)所需要的設(shè)計(jì)揚(yáng)程或設(shè)計(jì)壓力(MPa)；k2——安全系數(shù)，可取1.20〜1.40；宜根據(jù)管道的復(fù)雜程度和不可預(yù)見發(fā)生的管道變更所帶來的不確定性；
H——當(dāng)消防水泵從消防水池吸水時(shí)，H為最低有效水位至最不利水滅火設(shè)施的幾何高差；當(dāng)消防水泵從市政給水管網(wǎng)直接吸水時(shí)，H為火災(zāi)時(shí)市政給水管網(wǎng)在消防水泵入口處的設(shè)計(jì)壓力值的高程至最不利水滅火設(shè)施的幾何高差（m)；
P0——最不利點(diǎn)水滅火設(shè)施所需的設(shè)計(jì)壓力（MPa)。 10.1.8 市政給水管網(wǎng)直接向消防給水系統(tǒng)供水時(shí)，消防給水入戶引入管的工作壓力應(yīng)根據(jù)市政供水公司確定值進(jìn)行復(fù)核計(jì)算。
10.1.9 消火栓系統(tǒng)管網(wǎng)水力計(jì)算應(yīng)符合下列規(guī)定：
1 室外消火栓系統(tǒng)的管網(wǎng)在水力計(jì)算時(shí)不應(yīng)簡化，應(yīng)根據(jù)枝狀或事故狀態(tài)下環(huán)狀管網(wǎng)進(jìn)行水力計(jì)算；
2 室內(nèi)消火栓系統(tǒng)管網(wǎng)在水力計(jì)算時(shí)，可簡化為枝狀管網(wǎng)。
室內(nèi)消火栓系統(tǒng)的豎管流量應(yīng)按本規(guī)范第8.1.6條第1款規(guī)定可關(guān)閉豎管數(shù)量最大時(shí)，剩余一組最不利的豎管確定該組豎管中每根豎管平均分?jǐn)偸覂?nèi)消火栓設(shè)計(jì)流量，且不應(yīng)小于本規(guī)范表3.5.2規(guī)定的豎管流量。
室內(nèi)消火栓系統(tǒng)供水橫干管的流量應(yīng)為室內(nèi)消火栓設(shè)計(jì)流量。
條文說明
10.1 水力計(jì)算
10.1.2 本條文給出了消防給水管道的沿程水頭損失的計(jì)算公式。
我國在21世紀(jì)以前給水系統(tǒng)水力計(jì)算通常采用前蘇聯(lián)舍維列夫公式，隨著2003年版的國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50015-2003采用歐美常用的海澄威廉公式后，2006年版國家標(biāo)準(zhǔn)《室外給水設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50013-2006采用達(dá)西等歐美公式后，我國給水排水已經(jīng)基本不采用前蘇聯(lián)舍維列夫公式，本規(guī)范綜合我國現(xiàn)行規(guī)范，采用達(dá)西等水力計(jì)算公式。沿程水頭損失的計(jì)算公式很多，基本是前蘇聯(lián)的舍維列夫公式和歐美公式。
在水力計(jì)算時(shí)，其他的參數(shù)很容易就可以確定，管道粗糙度k的取值尤為關(guān)鍵。球墨鑄鐵管采用旋轉(zhuǎn)噴涂的工藝，得到一個(gè)光滑的、均勻的水泥砂漿內(nèi)襯。圣戈班穆松橋進(jìn)行了一系列的試驗(yàn)，已經(jīng)得出了內(nèi)襯的粗糙度k值。其平均值為0.03mm，當(dāng)和絕對光滑的管道ε=0比較時(shí)（計(jì)算流速為1m/s），對應(yīng)的額外水頭損失為5%～7%。不管怎樣，管道的相關(guān)表面粗糙度不僅依賴于管道表面的均勻性，而且特別依賴于彎頭、三通和其他連接形式的數(shù)量，如管線縱剖面的不規(guī)則性。經(jīng)驗(yàn)顯示ε=0.1對于配水管線來說是一個(gè)合理的數(shù)值。對于每千米只有幾個(gè)管件的長距離的管線來說，ε的取值可以稍微地降低（可取系數(shù)0.6～0.8）。當(dāng)然，ε的取值還應(yīng)當(dāng)包括其他因素的影響，如水質(zhì)的不同等。圣戈班穆松橋進(jìn)行ε值試驗(yàn)時(shí)的部分管道數(shù)據(jù)見表5。
表5 圣戈班穆松橋?qū)嶒?yàn)ε值
10.1.6 本條文給出了管道局部水頭損失的計(jì)算公式。管道局部水頭損失按局部管道當(dāng)量長度進(jìn)行計(jì)算。發(fā)達(dá)國家給出的管道管件和閥門等管道附件的局部管道當(dāng)量長度，見表6。 表6 閥門和管件的同等管道當(dāng)量長度表（英尺）
注：由于旋啟式止逆閥在設(shè)計(jì)方面的差異，需參考本表中所給出的管道當(dāng)量。
表6是基于海澄威廉系數(shù)為C=120 時(shí)測試的數(shù)據(jù)，當(dāng)海澄威廉系數(shù)變化時(shí)，其當(dāng)量長度適當(dāng)變化，則有C=100，k3=0.713；C=120，k3=1.0；C=130，k3=1.16；C=140，k3=1.33；C=150，k3=1.51，例如直徑4英寸的側(cè)向三通在C=150管道的當(dāng)量長度為20/1.51=13.25英尺。規(guī)范表10.1.6-1中關(guān)于U型過濾器和V型過濾器的數(shù)據(jù)來源《自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)手冊》。
表10.1.6-2數(shù)據(jù)來源于美國出版的《Fluid Flow Handbook》中的有關(guān)數(shù)據(jù)。
10.1.7 本條規(guī)定了水泵揚(yáng)程或系統(tǒng)入口供水壓力的計(jì)算方法。
本次規(guī)范制訂考慮水泵揚(yáng)程有1.20～1.40的安全系數(shù)是基于以下幾個(gè)原因，一是工程施工時(shí)管道的折彎可能增加不少，二是工程設(shè)計(jì)時(shí)其他安全因素的考慮，如管道施工某種原因造成的局部截面縮小等。
10.1.8 本條規(guī)定了消防給水系統(tǒng)由市政直接供水時(shí)的壓力確定原則。
10.1.9 本條規(guī)定了消防給水水力計(jì)算的原則。
我國以前規(guī)范和手冊中對消火栓給水系統(tǒng)沒有提供有關(guān)室內(nèi)消火栓系統(tǒng)計(jì)算原則，規(guī)范組根據(jù)工程實(shí)踐總結(jié)提出了室內(nèi)消火栓系統(tǒng)環(huán)狀管網(wǎng)簡化為枝狀管網(wǎng)的計(jì)算原則，其原因是國內(nèi)消火栓系統(tǒng)均存在最小立管流量和轉(zhuǎn)輸流量的問題，故采用常規(guī)的給水管網(wǎng)的計(jì)算方法不合適，因此綜合簡化為枝狀管網(wǎng)。
室內(nèi)消火栓 GB3445-20
