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1、3.4 自动喷水灭火系统的水力计算,第3章 建筑消防系统,3.4 自动喷水灭火系统的水力计算 3.4.1 消防用水量及水压,自动喷水灭火系统设计的基本参数应按自动喷水灭火系统设计规范GB500842001的规定选取，民用建筑和工业厂房的自动喷水灭火系统设计基本参数应按表3-13确定，仓库的自动喷水灭火系统设计基本参数按表3-14确定。 自动喷水灭火系统的持续喷水时间，应按火灾持续时间不小于1小时确定。,3.4.1 消防用水量及水压,3.4 自动喷水灭火系统的水力计算 3.4.1 消防用水量及水压,民用建筑和工业厂房的自动喷水灭火系统设计参数 表3-13,3.4 自动喷水灭火系统的水力计算 3.
2、4.1 消防用水量及水压,仓库的系统设计基本参数 表3-14,开式喷雾灭火系统的消防用水量及喷头要求工作压力见附表3-7。,3.4 自动喷水灭火系统的水力计算 3.4.2 管网水力计算,自动喷水灭火系统管网水力计算的目的在于确定管网各管段管径、计算管网所需的供水压力、确定高位水箱的设置高度和选择消防水泵。 目前我国关于自动喷水灭火系统管道水力计算方法有两种：,3.4.2 管网水力计算,作用面积法是自动喷水灭火系统设计规范推荐的计算方法。,1.作用面积法,3.4 自动喷水灭火系统的水力计算 3.4.2 管网水力计算,首先按照表3-13的基本设计参数选定自动喷水灭火系统中最不利工作作用面积（以F表
3、示）的位置，此作用面积的形状宜采用正方形或长方形，当采用长方形布置时，其长边应平行于配水支管，边长宜为1.2F1/2。,在计算喷水量时，仅包括作用面积内的喷头。对于轻危险级和中危险级建筑物的自动喷水灭火系统，计算时可假定作用面积内每只喷头的喷水量相等，均以最不利点喷头喷水量取值，且应保证作用面积内的平均喷水强度不小于表3-13中的规定，最不利点4个喷头组成的保护面积内的平均喷水强度，轻危险级、中危险级不应低于表3-13规定值的85%；对于严重危险级和仓库危险级不应低于表3-13和表3-14的规定值。,3.4 自动喷水灭火系统的水力计算 3.4.2 管网水力计算,作用面积选定后，从最不利点喷头开
4、始，依次计算各管段的流量和水头损失，直至作用面积内最末一个喷头为止。以后管段的流量不再增加，仅计算管道水头损失。,对仅在走道内布置单排喷头的闭式系统，其作用面积应按最大疏散距离所对应的走道面积计算。 对于雨淋喷水灭火系统和水幕系统，其喷水量应按每个设计喷水区内的全部喷头同时开启喷水计算。 1)喷头的出流量应按下式计算：,3.4 自动喷水灭火系统的水力计算 3.4.2 管网水力计算,2）系统的设计流量，应按最不利点处作用面积内喷头同时喷水的总流量确定：,系统的理论计算流量，应按设计喷水强度与作用面积的乘积确定：,由于各个喷头在管网中的位置不同，所处的实际压力亦不同，喷头的实际喷水量与理论值有偏差
5、，自动喷水灭火系统设计秒流量可按理论值的1.151.30倍计算。,3.4 自动喷水灭火系统的水力计算 3.4.2 管网水力计算,3)沿程水头损失和局部水头损失 每米管道的水头损失应按下式计算：,沿程水头损失应按下式计算：,式中 h 沿程水头损失，MPa ； l管道长度，m； 管道的局部水头损失宜采用当量长度法计算，当量长度见附表3-8。,3.4 自动喷水灭火系统的水力计算 3.4.2 管网水力计算,4）系统供水压力或水泵所需扬程 自动喷水灭火系统所需的水压应按下式计算：,式中 H 系统所需水压或水泵扬程，MPa ； h 管道的沿程和局部水头损失的累计值，MPa ；湿式报警阀、水流指示器取值0.
6、02 MPa，雨淋阀取值0.07 MPa； P0最不利点处喷头的工作压力，MPa ； Z 最不利点处喷头与消防水池的最低水位或系统入口管水平中心线之间的高程差，MPa；,3.4 自动喷水灭火系统的水力计算 3.4.2 管网水力计算,5）管道系统的减压措施 自动喷水灭火系统分支多，每个喷头位置不同，喷头出口压力也不同。为了使各分支管段水压均衡，可采用减压孔板、节流管或减压阀消除多余水压。减压孔板、节流管的结构示意图见图3-20,（a）减压孔板结构示意图（技术要求：L1=D1；L3=D3） （b）节流管的结构示意图 图3-20 减压孔板、节流管的结构示意图,3.4 自动喷水灭火系统的水力计算 3.
7、4.2 管网水力计算,(1)减压孔板 减压孔板应设在直径不小于50 mm 的水平直管段上，前后管段的长度不宜小于该管段直径的5倍。孔口直径不应小于管段直径的30%，且不应小于20 mm 。减压孔板 应采用不锈钢板材制做。 减压孔板的水头损失应按下式计算：,式中 Hk 减压孔板的水头损失，10-2MPa ； Vk减压孔板后管道内水的平均流速，m/s； 减压孔板局部阻力系数，见附表3-9。,式中 Hg节流管的水头损失，10-2MPa ； Vg节流管内水的平均流速，m/s； 节流管中渐缩管与渐扩管的局部阻力系数之和，取值0.7； dg 节流管的计算内径（m），取值应按节流管内径减1mm确定； L节流
8、管的长度，m 。,3.4 自动喷水灭火系统的水力计算 3.4.2 管网水力计算,（2）节流管 节流管直径宜按上游管段直径的1/2确定，且节流管内水平均流速不大于20 m/s，长度不宜小于1 m 。 节流管的水头损失应按下式计算：,3.4 自动喷水灭火系统的水力计算 3.4.2 管网水力计算,（3）减压阀 减压阀应设在报警阀组入口前，为了防止堵塞，在入口前应装设过滤器。垂直安装的减压阀，水流方向宜向下。,特性系数法是从系统设计最不利点喷头开始，沿程计算各喷头的压力、喷水量和管段的累积流量、水头损失，直至某管段累计流量达到设计流量为止。此后的管段中流量不再累计，仅计算水头损失。,2.特性系数法,减
9、压阀,式中 q喷头处节点流量，L/s； H喷头处水压，kPa； K喷头流量系数，玻璃球喷头或水压用mH2O时； h计算管段沿程水头损失，kPa； L计算管段长度，m； Q管段中流量，L/s； A比阻值，；见附表3-10。,3.4 自动喷水灭火系统的水力计算 3.4.2 管网水力计算,喷头的出流量和管段水头损失应按下式计算：,3.4 自动喷水灭火系统的水力计算 3.4.2 管网水力计算,这种计算方法偏于安全，在系统中除最不利点喷头外的任何喷头的喷水量，和任意4个相邻喷头的平均喷水量均高于设计要求。该方法适用于严重危险级建、构筑物的自动喷水灭火系统以及雨淋、水幕系统。 自动喷水灭火系统管道的沿程水头损失可按公式（3-30）计算，也可由钢管水力计算表直接查得（即i值）。管道的局部水头损失可按其沿程水头损失的20%采用。,3.4 自动喷水灭火系统的水力计算 3.4.2 管网水力计算,自动喷水灭火系统分枝管路多、同时作用的喷头数较多、且喷头出流量各不相同，因而管道水力计算繁琐。在进行初步设计时可按照表3-16进行估算。,配水支管、配水管控制的标准喷头数 表3-16,下一节： 3.5 水喷雾灭火系统,
