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，本条规定宜采用经济流速，必要时可采用较高流速。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，将导致管道重量的增加，使设计的经济性能降低。
    我国《给排水设计手册》（第三册）建议，钢管内水的平均流速允许不大于5m/s，铸铁管的允许值为3m/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 本条是对原条文的修改。
    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《建筑给水排水设计规范》GB 50015和《室外给水设计规范》GB 50013采用Hazen-Williams（海澄-威廉）公式，即公式（3）：

式中： i——管道单位长度水头损失（kPa/m）；
          d_j——管道计算内径（m）；
         q_g——设计流量（m³/s）；
        C_h——海登－威廉系数。
    英、美、日、德等国的自动喷水灭火系统规范，也采用海澄-威廉公式，即公式（4）：

式中：p_m——管道每米阻力损失（bar）；
          Q_m——流量（L/min）；
             C——管道材质系数；
           d_m——管道实际内径（mm）。
    原规范采用舍维列夫公式，即公式（5）。1953年，舍维列夫根据其对旧铸铁管和旧钢管所进行的试验，提出了该经验公式，因此该公式主要适用于旧铸铁管和旧钢管。

式中：i —— 管道的单位长度水头损失（MPa/m）；
         V —— 管道内水或泡沫混合液的平均流速（m/s）；
         d_j —— 管道的计算内径（m）。
    为便于比较两计算式计算结果的差异，将公式（5）除以公式（3）得公式（6）：

    对于镀锌钢管，取C=100，此时公示（7）如下：

    对于铜管和不锈钢管，取C=130，此时公示（8）如下：

    结合本规范规定，对管径为25mm～200mm，流速为2.5m/s～10m/s的情况，计算得：对于普通钢管，k₁介于1.1292～1.8217之间；对于铜管和不锈钢管，k₂介于2.1233～2.9600之间。
    当系统采用镀锌钢管时，两个公式的计算结果相差不是很大。当系统采用铜管和不锈钢管时，公式（3）的计算结果要远大于公式（1），若此时还用公式（3）进行计算，势必会造成不必要的经济浪费。而且，对于不锈钢管和铜管，在使用过程中内壁粗糙度增大的情况并不十分明显。因此，宜用公式（1）进行计算。
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。为与国际惯例保持一致，本规范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。美国消防协会《自动喷水灭火系统安装标准》的规定见表10。

    日本、德国规范的当量长度表与表10相同。表10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。

表10 美国规范当量长度表（m）

9.2.4 本条是对原条文的修改和补充。
    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。
    报警阀的局部水头损失，系参照国家标准《自动喷水灭火系统 第4部分 干式报警阀》GB 5135.4-2003和《自动喷水灭火系统 第14部分 预作用装置》GB 5135.14-2011的规定。