9.2 管道水力计算

9.2.1 采用经济流速是给水系统设计的基础要素，本条在原规范第7.1.3条基础上调整为宜采用经济流速，必要时可采用较高流速的规定。采用较高的管道流速，不利于均衡系统管道的水力特性并加大能耗；为降低管道摩阻而放大管径、采用低流速的后果，将导致管道重量的增加，使设计的经济性能降低。
    原规范中关于“管道内水流速度可以超过5m/s，但不应大于10m/s”的规定，是参考下述资料提出的：
    我国《给排水设计手册》(第三册)建议，管内水的平均流速，钢管允许不大于5m/s；铸铁管为3m/s；
    原苏联规范中规定，管径超过40mm的管内水流速度，在钢管中不应超过10m/s，在铸铁管中不应超过3～5m/s；
    德国规范规定，必须保证在报警阀与喷头之间的管道内，水流速度不超过10m/s，在组件配件内不超过5m/s。
9.2.2 自动喷水灭火系统管道沿程水头损失的计算，国内外采用的公式有以下几种：
    我国现行国家标准《自动喷水灭火系统设计规范》GB50084-2001采用原《建筑给水排水设计规范》GBJ 15-88的公式： 或     式中  d_j—— 管道计算内径(m)。
    该公式的管道摩阻系数按旧钢管计算，并要求管道内水的平均流速，符合V≥1.2m/s的条件。
    我国原兵器工业部五院对计算雨淋系统管道水头损失采用的公式：     上式中的粗糙系数n值，考虑平时管道内没有水流，采用n=0.0106(生活给水管的n值采用0.012)。
    公式(5)可换算成：     原苏联《自动喷水系统规范》采用公式(5)，但n值采用0.010，可换算成：     英、美、日、德等国的自动喷水灭火系统规范，采用Hazen-Williams(海登—威廉)公式：     式中  C——管道材质系数，铸铁管C=100，钢管C=120。
    美国工业防火手册规定：当自动喷水灭火系统的管道采用钢管或镀锌钢管时，管径为2in或以下时C=100；大于2in时C=120。
    日本资料介绍：
    当管径大于50mm，管道内平均流速大于1.5m/s时采用Hazen-Williams公式。其中C值：干式系统的钢管C=100，湿式系统的钢管C=120，铸铁管C=100。
    对管径为50mm及以下者，水头损失按Weston公式计算：     上式适用于铜管等相当光滑管道，旧钢管的水头损失按上式增加30%。
    选择上述公式计算的水头损失值见表14。
    式中i —— 每米管道水头损失(mH₂O/m)；
        Q —— 流量(L/min)；
        V —— 流速(m/s)；
        g —— 重力加速度
        d —— 管道内径。     从上表可见，由于各公式本身的局限性或某些缺陷，使计算结果相差较大。其中按我国采用公式计算出的水头损失最高。
    考虑下述因素，仍沿用原规范采用的计算公式。
    1 自动喷水灭火系统与室内给水系统管道水力计算公式的一致性；
    2 目前我国尚无自动喷水灭火系统管道水头损失实测资料；
    3 据《美国工业防火手册》介绍：“经过实测，自动喷水系统管道在使用20～25年后，其水头损失接近设计值”。
9.2.3 局部水头损失的计算，英、美、日、德等国规范均采用当量长度法。原规范规定：自动喷水系统管道的局部水头损失，可按沿程水头损失的20%计算。为与国际惯例保持一致，本规范此次修订改为规定采用当量长度法计算。由于我国缺乏实验数据，故仍采用原规范条文说明中推荐的数据。
    美国标准的规定见表15。
    日本、德国规范的当量长度表与表14相同。表14中的数据是按管道材质系数C＝120计算，当C＝100时，需乘以修正系数0.713。
9.2.4 本条规定了水泵扬程或系统入口供水压力的计算方法。计算中对报警阀、水流指示器局部水头损失的取值，按照相关的现行标准作了规定，其中湿式报警阀局部水头损失的取值，随产品标准修订后的要求进行了修改。要求生产厂在产品样本中说明此项指标是否符合现行标准的规定，当不符合时，要求提出相应的数据。