10.1.2  本条文给出了消防给水管道的沿程水头损失的计算公式。

    我国在21世纪以前给水系统水力计算通常采用前苏联舍维列夫公式，随着2003年版的国家标准《建筑给水排水设计规范》GB 50015-2003采用欧美常用的海澄威廉公式，2006年版国家标准《室外给水设计规范》GB 50013-2006采用达西等欧美公式后，我国给水排水已经基本不采用前苏联舍维列夫公式，本规范综合我国现行规范，采用达西等水力计算公式。沿程水头损失的计算公式很多，基本是前苏联的舍维列夫公式和欧美公式。

    (1) 前苏联舍维列夫公式如下：

        1) 当流速≥1.2m/s，

        2) 当流速＜1.2m/s，

        式中：i——水力坡度，单位管道的损失(m/m)；

              v——流速(m/s)；

              D——管道内径(m)。

    (2) 欧美公式

        1) 达西公式。达西公式计算水力坡度，而阻力系数由柯列布鲁克-怀特公式计算。

        达西公式：

        柯列布鲁克-怀特公式：

        式中：i——水力坡度，单位管道的损失(m/m)；

              λ——阻力系数；

             D——管道内径(m)；

              v——流速(m/s)；

              g——重力加速度(m/s2)；

              Re＝vD/μ(雷诺数)；

              μ——在一定温度下的液体的运动黏滞系数(m2/s)；

              ε——绝对管道粗糙度(m)。

    在水力计算时，其他的参数很容易就可以确定，但管道粗糙度k的取值尤为关键。球墨铸铁管采用旋转喷涂的工艺，得到一个光滑的、均匀的水泥砂浆内衬。圣戈班穆松桥进行了一系列的试验，已经得出了内衬的粗糙度是值。其平均值为0.03mm，当和绝对光滑的管道ε＝0比较时(计算流速为1m/s)，对应的额外水头损失为5％～7％。不管怎样，管道的相关表面粗糙度不仅依赖于管道表面的均匀性，而且特别依赖于弯头、三通和其他连接形式的数量，如管线纵剖面的不规则性。经验显示ε＝0.1对于配水管线来说是一个合理的数值。对于每千米只有几个管件的长距离的管线来说，ε的取值可以稍微地降低(可取系数0.6～0.8)。当然，ε的取值还应当包括其他因素的影响，如水质的不同等。圣戈班穆松桥进行ε值试验时的部分管道数据见表5。

表5 圣戈班穆松桥试验ε值

        2)                                               

        该公式是现行国家标准《室外给水设计规范》GB 50013-2006中给出的。

        3) 海澄-威廉公式：

10.1.6  本条文给出了管道局部水头损失的计算公式。管道局部水头损失按局部管道当量长度进行计算。

    发达国家给出的管道管件和阀门等管道附件的局部管道当量长度，见表6。

表6 阀门和管件的同等管道当量长度表(英尺)

    注：由于旋启式止逆阀在设计方面的差异，需参考表中所给出的管道当量。

    表6 是基于海澄威廉系数为C＝120时测试的数据，当海澄威廉系数变化时，其当量长度适当变化，则有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，例如直径4英寸的侧向三通在C＝150管道的当量长度为20/1.51＝13.25英尺。

    规范表10.1.6-1中关于U形过滤器和V形过滤器的数据来源《自动喷水灭火系统设计手册》。

    表10.1.6-2数据来源于美国出版的《Fluid Flow Handbook》中的有关数据。

10.1.7  本条规定了水泵扬程或系统入口供水压力的计算方法。

    本次规范制订考虑水泵扬程有1.20～1.40的安全系数是基于以下几个原因：一是工程施工时管道的折弯可能增加不少，二是工程设计时其他安全因素的考虑，如管道施工某种原因造成的局部截面缩小等。

10.1.8  本条规定了消防给水系统由市政直接供水时的压力确定原则。

10.1.9  本条规定了消防给水水力计算的原则。

    我国以前规范和手册中对消火给水系统没有提供有关室内消火栓系统计算原则，规范组根据工程实践总结提出了室内消火栓系统环状管网简化为枝状管网的计算原则，其原因是国内消火栓系统均存在最小立管流量和转输流量的问题，故采用常规的给水管网的计算方法不合适，因此综合简化为枝状管网。