“数字战训”(量化指挥)应用计算

-1-全勤指挥部成员和大（中）队指挥员部分一、消防用水量计算：Q=Aq注：A为火场燃烧面积，q---灭火用水供给强度，一般取0.15L/(S·m²)、高层建筑取0.2L/(S·m²)、地下密闭空间和棉纤维制品取0.3L/(S·m²)例：某一100平方米居民楼发生火灾。试计算消防用水量。解：居民楼火灾灭火用水供给强度取0.15L/(S·m²)，则火场消防用水量Q，根据公式Q=Aq=100m²*0.15L/(S·m²)=15L/S二、水带压力损失计算：hd=SQ2注：hd---每条20米水带的压力损失，S---每条水带的阻抗，Q---水带内流量，Φ65mm阻抗系数S=0.035，Φ80mm阻抗系数S=0.015例：有一手抬泵从天然水源处吸水，使用10条Φ65mm胶里水带为1支Φ19mm水枪供水，要求水枪的充实水柱不小于15m。试计算该供水干线水带压力损失。解：已知，Φ65mm胶里水带的阻抗系数为0.035，Φ19mm水枪充实水柱为15m时，水枪喷嘴处流量为6.5L/s。则水带压力损失Hd=nSQ2=10×0.035×6.52=14.8（104Pa）-2-三、消防车供水计算：（1）已知水枪和水带线路，求消防车的出口压力：Hb=hq+hd+h1-2注：Hb---消防车水泵出口压力，hq---水枪喷嘴处压力hd---水带干线压力损失，h1-2---标高差例：有一辆消防车从天然水源处吸水，使用10条Φ65mm胶里水带为1支Φ19mm水枪供水，扑救室外火灾，要求水枪的充实水柱不小于15m，水源至火场地势平坦。试计算消防车水泵出口压力。解：水源至火场地势平坦，则H1-2=0.Φ19mm水枪充实水柱为15m时，水枪喷嘴处压力和流量分别为27×104Pa和6.5L/s时，每条水带的压力损失为1.48×104Pa，则10条水带的压力损失为：Hd=10×1.48=14.8（104Pa）或者因Φ65mm胶里水带的阻抗系数为0.035。Φ19mm水枪充实水柱为15m时，水枪喷嘴处流量为6.5L/s。则Hd=nSQ2=10×0.035×6.52=14.8（104Pa）上述两种方法计算所得的压力损失均为14.8×104Pa。消防车水泵出口压力为：Hb=hq+hd+H1-2=27+14.8+0=41.8（104Pa）（2）消防车最大供水距离计算：Sn=（rHb-hq-H1-2）/hd-3-注：Sn---消防车最大供水距离（多少条水带长度），r---消防车泵扬程使用系数，一般取0.6~0.8，Hb---消防车水泵扬程（出水口压力），hq---水枪处喷嘴压力，H1-2---标高差，hd---每条水带的压力损失例：CG36/40型消防车，水泵扬程为120×104Pa，用Φ90mm胶里水带单干线接力供水，供应2支Φ19mm水枪的充实水柱为15m，水源至火场地势平坦。试计算该消防车接力最大供水距离。解：Φ19mm水枪充实水柱为15m时，出口压力为10×104Pa，每支水枪的流量为6.5L/s，则两支水枪的流量为13L/s。通过查表得Φ90mm胶里水带流量为13L/s时，每条水带的压力损失为1.35×104Pa（也可通过水带压力损失公式hd=SQ2计算）。水源至火场地势平坦，则标高H1-2=0。CG36/40型消防车的最大接力供水距离为：Sn=（rHb-hq-H1-2）/hd=（120-10-0）/1.35=81.48（条）实际使用81条。供水距离为81X20=1620米。答：该消防车接力最大供水距离为81条水带长度，1620米。（3）消防车最大供水高度计算：H1-2=Hb-hq-hd注：H1-2---消防车供水高度，Hb---消防车水泵扬程，-4-hq---水枪处喷嘴压力，hd---水带系统的压力损失例：一高层建筑发生火灾，消防车停靠在距离该建筑20米的消火栓处，该消防车为CG36/40型消防车，水泵扬程为120×104Pa，用Φ90mm胶里水带单干线接力供水，供应2支Φ19mm水枪的充实水柱为15m。试计算该消防车最大供水高度。解：Φ19mm水枪充实水柱为15m时，出口压力为10×104Pa，每支水枪的流量为6.5L/s，则两支水枪的流量为13L/s。通过查表得Φ90mm胶里水带流量为13L/s时，每条水带的压力损失为1.35×104Pa（也可通过水带压力损失公式hd=SQ2计算）。消防车距火场20米，则水平铺设水带的压力损失为一盘水带损失，hd为1.35×104Pa。CG36/40型消防车的最大高度为：H1-2=Hb-hq-hd=120×104Pa-10×104Pa-1.35×104Pa=108.65×104Pa=1.0865×106Pa=1.0865MPa根据压强计算公式，一个标准大气压约为1.01×105Pa或10.3米水柱，H1-2=1.0865×106Pa/1.01×105Pa=10.7个标准大气压的高度，约为110米高的水柱。答：该消防车最大供水高度为110米。-5-（4）供水高度估算：①H=100(Hb-Hq)(压力单位统一为MPa时)注：H为供水高度，单位为m，Hb为水泵出口的压力，Hq为水枪出口的压力，10米为的0.1MPa估算的供水高度。例：一水泵扬程为120×104Pa的消防车给一高层建筑供水，要求水枪口的压力不小于10×104Pa。试估算该消防车最大供水高度。解：消防车水泵扬程Hb为120×104Pa=1.2×106Pa(也就是我们讲的1.2MPa或12公斤压力)，水枪出口的压力Hq为10×104Pa=0.1×106Pa(也就是我们讲的0.1MPa或1公斤压力)H=100(Hb-Hq)=100(1.2MPa-0.1MPa)=10X1.1=110米答：该消防车最大供水高度约为110米。②P=Hq+0.04*(N-2)MPa注：Hq为水枪出口的压力，N为楼层数，0.04为系数。四、火场运水车辆计算：N=注：N---保证火场1辆车不间断供水时需要的运水车数量，t1---运水车上水时间，t2---火场上水的运输时间，t3----6-运水车途中往返时间，T---1罐水在火场使用的时间例：某火场远离水源，需要运水车从水源地运水。若运水车上水时间为2分钟，火场上水的转输时间为1分钟，运水车中途返回时间为12分钟，1罐水在火场的使用时间为3分钟，求保证火场不间断供水需要的运水车数量。解：保证火场不间断供水需要的运水车数量为：N===5（辆）五、消防管网供水能力计算:（1）管网内水的流量计算：Q=0.0008D²v注：Q---环状管网内水的流量，D---环状管道直径，v-消防给水管道流速，一般取1.5m/s～2.5m/s，枝状取1m/s.（2）管网内水的流量计算：Q=0.5D²V注：Q---环状管网内水的流量，D---环状管道直径，单位为英寸，直径毫米/25换算英寸，v---消防给水管道流速，一般取1.5m/s～2.5m/s，枝状取1m/s。（3）管网供水能力计算：N=Q/Q车注：N---环状管道的供水能力，即为可供消防车数量；Q---环状管道水的流量，Q车---每辆消防车的供水量例1：有一条Φ300mm的环状消防管道，管道内的水压-7-力不低于0.2MPa。若火场上某型号消防车的流量为40L/s，试计算管道上能停靠的消防车数量。解：环状管道v=1.5m/s，则该管道的流量为：Q=0.0008D2v=0.0008×3002×1.5=108L/sN=Q/Q车=108/40=2.7（辆）实际使用取2辆答：该管道能停靠的消防车数量为2辆。估算法：Q=1/2vD2=1/2×1.5×(300/25)2=108L/sN=Q/Q车=108/40=2.7（辆）实际使用取2辆六、火场供水力量计算：（1）水枪的控制面积计算：f=Q/q注：f---每只水枪的控制面积，Q---每支水枪的流量，q---灭火用水供给强度，一般为0.2L/(S·m²)、高层建筑取0.2L/(S·m²)、地下密闭空间和棉纤维制品取0.3L/(S·m²)）例:某单层木材加工厂发生火灾，燃烧面积约300㎡，若火场灭火用水供给强度为0.2L/（s·㎡），使用Φ19mm水枪充实水柱为15m。试求每支水枪能控制的燃烧面积。解：Φ19mm水枪充实水柱为15m时，水枪的流量为6.5L/s，则每支水枪的控制面积为：f=Q/q=6.5/0.2=32.5(m2)-8-答：每支Φ19mm水枪能控制的燃烧面积为32.5㎡。（2）水枪数量计算：N=A/f注：N---火场需要水枪数量，A---火场燃烧面积，f---每支水枪控制面积）例:某单层木材加工厂发生火灾，燃烧面积约300㎡，若火场灭火用水供给强度为0.2L/（s·㎡），使用Φ19mm水枪充实水柱为15m。试求火场需用的水枪数量。解：Φ19mm水枪充实水柱为15m时，水枪的流量为6.5L/s，则每支水枪的控制面积为：f=Q/q=6.5/0.2=32.5(m2)火场需用的水枪数量为：N=A/f=300/32.5=9.23（支）实际使用取10支。答：每支Φ19mm水枪能控制的燃烧面积为32.5㎡；火场需用的水枪适量为10支。（3）水枪控制周长计算：L枪=q枪/q注：L枪为每支水枪控制周长，q枪为水枪流量，q为灭火用水供给强度，一般取0.4～0.8L/(s∙m)，水枪的控制周长需要同时考虑火场的灭火用水强度和水枪的射程。例：使用一Φ19mm的水枪灭火，要求充实水柱为15m，假设火场灭火用水供给强度为0.4L/(s∙m)，求该水枪的控-9-制周长。解：Φ19mm的水枪充实水柱为15m时流量为6.5L/s，L枪=q枪/q=6.5/0.4=16.25m答：该水枪的控制周长16.25m.（4）根据燃烧周长或需要保护的周长计算水枪数量：N=L/L枪注：N---火场需用的水枪数量，L---火场燃烧周长或需要保护的周长，L枪---每支水枪的控制周长例:某单层木材加工厂发生火灾，燃烧面积约300㎡，若火场灭火用水供给强度为0.2L/（s·㎡），使用Φ19mm水枪充实水柱为15m。试求每支水枪能控制的燃烧面积及火场需用的水枪数量。解：Φ19mm水枪充实水柱为15m时，水枪的流量为6.5L/s，则每支水枪的控制面积为：f=Q/q=6.5/0.2=32.5(m2)火场需用的水枪数量为：N=A/f=300/32.5=9.23（支）实际使用取10支。答：每支Φ19mm水枪能控制的燃烧面积为32.5㎡；火场需用的水枪适量为10支。（5）水炮的控制面积计算：f炮=Q炮/q-10-注：f炮---每门水炮的控制面积，Q炮---每门水炮的流量，q---灭火用水供给强度，一般为0.12~0.2L/(S·m²)（6）水炮的数量计算：N炮=A/f炮注：N炮---火场需要水炮数量，A---火场燃烧面积，f炮---每门水炮的控制面积（7）水炮的控制周长计算：L炮=A炮/hs注：L炮---每门水炮控制周长，A炮---每门水炮控制面积，hs---水炮的控制纵深（8）根据燃烧周长或需要保护周长计算水炮数量：N炮=L燃/L炮注：N炮---火场需要的水枪数量，L燃---火场燃烧周长或需要保护的周长，L炮---每门水炮控制周长例：某储木场发生火灾，燃烧面积为500㎡，若火场灭火用水供给强度为0.2L/(s·㎡)，使用PSY30移动水炮灭火，充实水柱为55m时，流量为30L/s。求火场需用的水炮数量。解：（1）按每门水炮控制燃烧面积计算水炮数量每门PSY30水炮控制面积为：f炮=Q炮/q=30/00.2=125（㎡）-11-火场需用的水炮数量为：N炮=A/f炮=500/125=4（门）（2）按每门水炮控制燃烧周长计算水炮数量火场燃烧周长为：L燃=A/hs=500/10=50（m）每门水炮控制周长为：L炮=A炮/hs=125/10=12.5（m）火场需用的水炮数量为：N炮=L燃/L炮=50/12.5=4（门）上述两种计算方法所得结果一致的。答：火场需用的水炮数量为4门。（9）火场供水消防车数量计算：N车=N枪/n枪注：N车---火场供水消防车辆，N枪---火场需用水枪数，n枪---每辆车能出的水枪数七、消防车战斗持续时间计算：消防