自动喷淋系统简化计算杨爽王敏璞口纯芳核工业第五研究设计院摘耍 本文针对某些喷淋计算软件中存在的问题,结合工程实例,推出一版新的水力计算农该衣不计算短立管、不 计界径接头、计算格式简单、条理慨念清晰、操作简便快捷,为实现喷淋系统简化快速计算提供方便关键词 海曾-威廉公式水力坡度系数三通直向流 三通侧向流Automatic sprinkler system simplified calculationabstract In this paper some problems existing in the spray calculation software, combined with the engineering example, we introduce a new version of the hydraulic calculation table. The table dont calculate short riser, excluding sloper, simple calculation format and its coherent clearly, easy operated , and for the realization of the spray system simplified computing providind convenience quickly. keywords the sea had - William formula coefficient of hydraulic gradient Three straight flow tcc lateral flow水力计算是自动喷水灭火系统的灵魂,不但涉及系统的经济性,而且还涉及系统的可靠性[1], 在工程设计中配水管道管径应按“喷规” 8. 0. 5条规定经水力计算确定,而不应简单套用仅限于初 设中估算管径用的“喷规”表8. 0.7 [2]。
由于某些喷淋水力计算“软件”存在一些缺陷,导致计 算结果偏大为此,我们推出一版新型的水力计算表,并附有计算例题供一线设计人员参考1作用面积内管道水力计算采用海曾-威廉公式计算水力坡度,i = 6.05(”出/宀耳严7)10‘ [式中:i(0.1Mpa/m); q (L/min); dj (mm)],上式经单位换算后可以写成:i= 1.18( ^ ^/C185^4,87 )108 [式中:i (Mpa/m); q (L/s); dj (mm) ] o镀锌钢管的海曾-威廉120⑶为了计算方便起见,水力坡度可用下式表示:i = S严式中i——每米管道的水头损失,inH20/m;S——管道的水力坡度系数;q—计算管段流量,L/So各种管径的水力坡度系数S值见表k2800 . 280028002800 . 28004001 DN25广、DN32广、DN40 广>DN50,、DN50j、DN‘5071 "2 V p V geee8-e—-e—s14 g- - - - - DN25 0N32 0 DN4Q DN50 0 DN50 10118.4mx8.4m柱网框架梁间的次梁按双次梁或井字 梁布置,其间布置9个标准喷头,作用面积内共21个 喷头,形状如图所示。
中危险II级喷水强度8L/min m2, 水力计算中三通管件当量长度按“建水规”第128页 表D “三通直向流”和“标准三通90转角流””取值, 三通均为异径三通配水支管1各节点出流量计算:各节点出流虽按 “喷规”(9.1.1)式计算第一个喷头出流量(2.8x2.8)x8=62.72 L/min =1.0453 L/s,取 qi =1.05 L/s, 图1喷淋计算示意图 贝I」表1水力坡度系数计算表参数DN25DN32DN40DN50DN70DN80DN100DN150计算内径dj / mm2634. 7540526779.5105155水力坡度系教S0.2160. 05260. 02650. 00742. 15X1039. 35X10 42. 41X1043・ 62X10 5pi=( 1.05x60/80)2/10=0.062 MPa=6.20mH2O;节点 2 压力 p2=6.93mH2O,出流量 q2=(80/60)x(6.93/10)2= l.HL/s;……得支管1流量q支】=7.10 L/s,各节点的压力流量見见表2配水管段&9流量计算:配水支管2qi2= 7.10x(11.01/10.72严亠7.20L/S⑸,管段弘9流量时= 7.10 +7.20 =14.30L/s;管段 9-10 流计算:支管 3 流量 q 支3= 7.10(11.48/10.72),/L85= 7.37L/S,管段 9-10 流最q9jo=14・3O+7.37=2L67 L/s;只开放3只喷头的支管4流量q支4=4.25 L/s (计算方法见文献5 )。
表2作用面积内管道水力计算表节点公称管径(mm)起点压力(mH,O)喷头流量(L/s)管段流量(L/s)流速 (m/s)水力坡度管道长度(m)管件当量 长度(m)水头损失(mH.:O)1-2256・201.051.051.980. 2362.80. 30. 732-3326. 931. 112. 162. 280.2182.80.40. 703-4407.631. 163. 322. 640. 2442.80.50.814~5508.441.234. 552. 140. 1222.80.60.415-6508.851.255. 802. 730. 1912.80.60. 656-7509. 501.307. 103. 340.2781.43.01.227-87010. 72支管流量7. 102.010.0812.80.80. 298-98011.017. 2014. 302. 880. 1282.80.90.479-1010011.487. 3721.672. 500. 0712.81.20. 2910-1110011.774.2525, 922. 990. 0992.800. 281112. 0525. 92节点11工作压力可按12mH2O,流量按Q尸26 L/s计,DN100管道水力坡度可按=0.1 mH2O/m 计。
最不利点附近四个喷头喷水强度校核:Q>2.16x2=4.32L/s,作用面积为4.2x4.2=17.64m[喷水强 度为 4.32x60/17.64=14.69L/min ・ m2,满足规范要求2喷淋泵扬程计算以地下车库为例计算所需喷淋泵扬程:已知车库喷淋平血图中节点11至接点12(水平配水干 管与配水立管连接点)的配水管道长度Ln.12=160m,设计采用DN100管道管道局部水头损失可 按沿程水头损失计的30%计⑶,则从节点11至接点12, DN100毎米管道的总水头损失为i总= 0.13mH2O/mo则接点12处所需工作压力P)2=Pii+Ah配水管道+Ah水流指示盟=12+ (0.13x160) + 2 = 34.8 mH2O.已知从接点12处配水立管(DN150)至水泵吸水管(DN200)长度为50m,管件当量长度80m,估 算其管道水头损失 Ah 巒道=(3.62x10_5x26, 85)x130 = 2 mH2Oo水泵扬程计算:喷淋泵扬程安全系数也按1.3计算⑶,已知车库层高4m,湿式报警阀和水泵吸 水管上过滤器的水头损失单计,分别为4 m和1 m,所需水泵扬程H泵=1.3(34.8 + 2)+4+4+1 =56.8 m,可选 Q=30L/s, H=60m, N=30KW 喷淋泵。
3小结采用海曾-威廉公式进行水力计算,肓线管段上的三通管件当量长度按肓向流计算,不计算短立 管,不计异径接头,巧用水力坡度系数s,使计算格式简化,条理慨念清浙,操作简便快捷,计算结果安全町靠、经济适用表2计算结果26L/s-12mH2O-0.1mH2O/m是一组重要数据,很多设计口J 以套用,不必再重复计算有的软件取C=100,三通当量长度一律按现行“喷规”附录C中的数值选取,这两项不合理取值 是导致设计流量偏人的主要原因值得一提的是软件对三通管件当屋长度的取值部位也不合理,仅 管取值部位对计算结果影响不是很大,但它是一个概念性的问题,不应忽视参考文献[0] GB50084-2001自动喷水火火系统设计规范,2005年版[1] 黄晓家.姜文源,自动喷水灭火系统设计手册.北京:中国建筑工业出版社,2002【2】 杨丙杰,自动喷水灭火系统水力计算方法比较分析给水排水2010, 36 (12) : 80—83[3] GB50974-2014消防给水及消火栓系统技术规范,2014年版[4] GB50015-2003建筑给水排水设计规范,2009年版【5】 秦建明.王黄金.胡坚刚等,自动喷水灭火系统水力计算探讨 给水排水2013, 39 (10) : 90—93作者简介杨 爽女大学木科 助理工程师 主要技术成果:中濠国际广场给排水设计10万平方,郑州高新区电子电器产 业园给排水设计9. 6万平方。
王敏璞女大学本科 工程师 主要技术成果:双汇实业集因有限责任公司大豆蛋白二期污水处理工程5600吨/日, 河南省沈丘县老城镇新型社区三期工程9. 8万平方,舞钢市第五小学校园建设教学综合楼1. 2力平方吕纯芳女大学本科 研究员级高级工程师主要技术成呆:郑州裕达国贸超高层给水排水设计及工程管理,专业 负责人。