消火栓的动压和静压问题辨析

消火栓动压静压

《消防给水及消火栓系统设计规范》（GB50974-2014）里提到：

7.4.12 室内消火栓栓口压力和消防水枪充实水柱，应符合下列规定:
1 消火栓栓口动压力不应大于 0.50MPa ；当大于 0.70MPa 时必须设置减压装置；
2 高层建筑、厂房、库房和室内净空高度超过 8m 的民用建筑等场所，消火栓栓口动压不应小于 0.35MPa ，且消防水枪充实水柱应按13m 计算；其他场所，消火栓栓口动压不应小于 0.25MPa ，且消防水枪充实水柱应按10m 计算。

该条提出室内消火栓的拴口压力是以动压为标准的，对于静压和动压，该规范有术语解释，解释如下：

2.11 静水水压：消防给水系统管网内水的静止时管道某一点的压力，简称静压。

2.12 动水水压：消防给水系统管网内水在流动时管道某一点的总压力与速度压力之差，简称动压。

图示如下：

但对于设计师来说，对于这个消防栓栓口动压0.35Mpa，我们该怎样设计才能满足要求？因为动水压是在施工验收时由压力表来测定的，我们提前无法确定。

以下是我的一些疑惑和自己的一些推论：

假设在最不利消火栓的栓口有一段体积微元dv，假设此管段的高度没有变化，所以没有势能的变化；

1.当该消火栓不动作时，即准工作状态。此时压力表的读数为静水压P1；

此时根据伯努利公式可知：

2.当该消火栓被使用的时候

此时压力势能减少，该管段的动水压即为此时压力表的读数，假设为P2（P1>P2），速度为v。

此时根据伯努利公式可以知道

其中P2≥0.35Mpa（P2为压力势能）;

因为无外力做功，所有E2=E1，Z1=Z2。则有以下推论：

(即：压力势能转为动能)

此时推算到这，我们是不是只要知道速度V就可以推出满足P2≥0.35Mpa时相应的P1了？

7.4.12条同时提到动压不应小于0.35Mpa时，也提到充实水柱应按照13m来设计。条文解释里提到：

高层建筑、高架库房、厂房和室内净空高度超过8m 的民用建筑，配置 DN65 消火栓、65mm 麻质水带 25m 长、19mm 喷嘴水枪充实水柱按 13m 时，水枪喷嘴流量5.4L/s, Hg 为 0.185MPa；水带水头损失 h 为 O.046MPa；计算得到消火栓栓口压力 Hxh 为 0.251MPa ，考虑到其他因素规定消火栓栓口动压不得低于 0.35MPa 。

所以，对于DN70的消火栓管道，查《给水排水设计手册》（第一册，常用资料）镀锌钢管的计算内径为67mm；则面积S=0.0037m2；

可以求出

则P1=（35+1.2）*0.01=0.36Mpa，这不是代表着要满足条件，静水压P1≥0.36Mpa；

对于最不利点的静水压力，该规范还有另外两处涉及到了。分别是5.2.2和5.3.3（第2款和第3款）

如果按照上述两条的静压设计是无法满足7.4.12点的动压要求的。这个时候我们应当按照那一条来设计？这样算下来是不是两条规定有些矛盾？

另外，关于消火栓充实水柱的可以见我另一个讨论的帖子：《关于室内消火栓保护半径Ro的计算和Sk的选择》//www.tuffewiktor.com/thread-9176080-1-1.html

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