自喷系统水力计算
自动喷水灭火系统水力计算中作用面积法的计算过程
自动喷水灭火系统水力计算中作用面积法的计算过程嘿,咱今儿就来唠唠自动喷水灭火系统水力计算里那作用面积法的计算过程哈。
你想啊,这自动喷水灭火系统就像是个守护小天使,关键时候能派上大用场呢!而作用面积法呢,就是咱搞定它的一个重要法门。
首先呢,咱得确定那个关键的作用面积。
这就好比是给小天使划定一个战斗区域,得选对地方呀!这个面积可不是随便选的,得根据规范和实际情况来敲定。
然后呢,在这作用面积里,咱要把喷头们都考虑进去。
每个喷头都像是个小战士,它们得协同作战呢!计算它们的喷水强度呀,水流速度啥的,可都得仔细着来。
接着呢,咱还得算一算管道里的水流情况。
这就好比是给小天使修了条输送能量的通道,得保证水能够顺畅地流到该去的地方,可不能在半道上堵住啦。
再然后呢,根据这些计算结果,咱来确定水泵的压力和流量。
这水泵就像是小天使的力量源泉,得给它足够的劲儿,才能让灭火工作顺利进行呀!你说这计算过程是不是挺有意思的?就好像搭积木一样,一块一块地往上堆,最后搭成一个坚固的城堡。
而且啊,这作用面积法的计算过程可不能马虎,每一个步骤都得认真对待。
要是稍微出点差错,那后果可不堪设想呀!就像走钢丝一样,得小心翼翼地保持平衡。
咱再想想,如果计算不准确,到时候真起火了,这自动喷水灭火系统没发挥好作用,那得多糟糕呀!那损失可就大啦!所以说呀,咱得把这个计算过程搞得明明白白的。
总之呢,自动喷水灭火系统水力计算中的作用面积法的计算过程虽然有点复杂,但咱只要认真对待,就一定能搞定它!让咱的小天使在关键时刻发挥出最大的威力,保护好我们的生命和财产安全!这多重要呀,是不是?咱可不能小瞧了它哟!。
喷淋水力计算
Kc—流速系数(m/L)4/(1000*3、14*d2)
镀锌钢管管径(mm)
150
Kc(m/L)
5、852
3、105
1、883
1、054
0、796
0、471
0、284
0、201
0、115
0、075
0、053
管道得局部水头损失,宜采用当量长度法计算:
hj=ALdh=i*L=0、0000107*V2/d1、3*L=0、0000107*(KC*Q)2/d1、3*L=0、0000107*KC2*Q2/d1、3*L=(0、0000107*KC2/d1、3)*Q2*L =A*Q2*L
0、0008623
0、00003395
表 当量长度表(m)
管件名称
管件直径(mm)
25
32
4
25
150
45º弯头
0、3
0、3
0、6
0、6
0、9
0、9
1、2
1、5
2、1
90º弯头
0、6
0、9
1、2
1、5
1、8
2、1
3、1
3、7
4、3
三通或四通
1、5
1、8
2、4
3、1
3、7
4、6
6、1
7、6
9、2
蝶阀
1、8
按照这个理念,由于喷头布置间距一样,只要最不利点喷头与其周围3个喷头围成得面积内喷水强度大于等于85%规范规定得喷水强度,则作用面积内得任何四个喷头都会满足这个要求,由此得出
q/L2≥85%*8L/min·m2;又有
则P≥0、0585Mpa=0、06Mpa
1、水力计算
自动喷水灭火系统管网的水力计算及程序实现
自动喷水灭火系统管网的水力计算及程序实现目前水力计算方法有二类:一.面积计算法:首先确定最不利位置作用面积,然后按各喷头出水量(按最不利点喷头出水量计)均相等计算作用面积内的喷水量,作用面积后的管段流量不再增加,仅计算管道的水头损失.二.特性系数法:作用面积内每个喷头喷水量按喷头处的水压计算确定.具体计算步骤参见有关技术书籍,本文不作详细讨论.当采用特性系数法,不同方向计算至同一点出现不同压力时,低压力方向管段的流量应根据该点的高压值进行修正.实际工程中,面积计算法适用于初步设计或一些不需要精确数据的场合;而特性系数法适用于绝大多数场合,且能得到较为精确的数据.从现有的资料看,特性系数法的误差主要来自于其修正过程.手册中提供的修正式是:H1/H2=Q12/Q22 Q2=Q1√(H2/H1)(1)式中Q2---- 所求低压方向管段的修正后的流量(l/s).H1---- 低压方向管段计算至此点的压力(mH2O).Q1---- 低压方向管段计算至此点的流量(l/s).H2---- 高压方向管段计算至此点的压力(mH2O).也有的把这种修正式变化为“管道特性系数法”(具体见有关参考书).这种方法把流量的平方和压力看成是简单的线性关系,显然有一定的误差.倘若各管段采用了不同口径不同类型的喷头时,误差更大.因此,有人提出了另一种修正方法,即“倒推法”:Q12=B1H1Q22=B2H2...Qn2=BnHn(2)式中Q---- 低压方向管段上某喷头流量(l/s)B---- 低压方向管段上某喷头特性系数H---- 低压方向管段上某喷头处压力(mH2O)设该修正点高压为Hm,低压方向管段最后一段管长为ln,管道比阻为An,则可得Hm=Hn+AnlnQn2(3)将(3)式,(2)式结合公式Hn=Hn-1+An-1ln-1Qn-12倒推至H1,即可得在修正点高压为Hm时,低压方向管段最不利点的确切水压H1.最终可得到修正后的精确流量.该方法用手工计算极为繁琐,一般通过计算机编程,选用有效的算法加以解决.针对倒推法的复杂,笔者认为:若手算,要得到精确的结果,采用手册提供的特性系数修正式(1)便可满足要求;若是计算机编程实现精确计算,不妨采用以下思路:1.确定精度;2.将修正点的高压值与低压值比较;3.若比较后达到精度要求,则完成计算,可得出精确的流量,否则进行下一步;4.在高压值与低压方向最不利点压力值之间取一个值赋予低压方向管段的最不利点;。
解析建筑消防中自动喷水灭火系统与水力计算
解析建筑消防中自动喷水灭火系统与水力计算随着现代建筑技术的不断发展,消防安全机制也日益完善。
在建筑消防系统的设计中,自动喷水灭火系统是一个非常重要的组成部分,它能够在火灾发生时自动释放水源,快速灭火。
同时,为了确保自动喷水灭火系统能够有效运作,水力计算也是不可或缺的环节。
一、自动喷水灭火系统1.1 概述自动喷水灭火系统是一种建筑火灾自动灭火系统,它是由喷水控制器、自动火灾报警装置、喷头等组成。
当火灾发生时,自动喷水灭火系统可以自动启动,并释放具有足够威力的水流压力,将火灾扑灭。
它广泛应用于各类公共场所、商业建筑、工业厂房及住宅区等。
1.2 自动喷水灭火系统的优点自动喷水灭火系统具有以下几个优点:(1)自动启动:当火灾发生时,它能够自动启动,不需要人为干预。
(2)快速反应:使火灾迅速被扑灭,降低火灾造成的损失。
(3)可靠性高:自动喷水灭火系统采用高品质的材料制造,能够在长时间的使用中保证其稳定性和可靠性。
1.3 自动喷水灭火系统的分类根据其使用的水源和喷头类型,自动喷水灭火系统可以分为以下几类:(1)干式喷水灭火系统:使用气体储存罐作为压力源,释放气体驱动水流进入灭火区域。
(2)湿式喷水灭火系统:使用公共供水系统作为压力源,喷头在火灾时释放水流进行灭火。
(3)预动式喷水灭火系统:介于干式和湿式之间,是一种在火情出现之前泵入少量水的消防系统。
1.4 自动喷水灭火系统的喷头种类自动喷水灭火系统的喷头是非常重要的部分,常见的喷头种类有:(1)遮盖型喷头:适用于半开放的空间或固定物体,它可以把水流喷出很远并散开。
(2)喷洒型喷头:适用于固定的、能够承受喷头施加的压力的物体上,如大型机器等。
(3)喷雾型喷头:适用于容易燃烧的物品上,能够将水分散成雾状,增加水分的覆盖面积。
二、水力计算水力计算是自动喷水灭火系统中非常重要的环节,它是确保系统正常工作的基础。
水力计算主要包括两个方面:水流计算和压力计算。
2.1 水流计算水流计算是指计算自动喷水灭火系统中所需的水流量。
自喷系统水力计算
自喷系统水力计算应注意的几个问题蓝为平摘要:对自动喷水灭火系统水力计算过程中最不利点喷头工作压力、管径等几个问题进行探讨,并提出一些建议,以便确定合理的计算结果。
关键词:自动喷水灭火系统水力计算工作压力在自动喷水灭火系统工程设计中,设计人员对火灾危险级别选定、喷头布置、报警阀控制喷头数量等很重视,但往往忽视了水力计算,主要有以下几个问题:一是没有根据规范的流量公式计算,而是以旧规范的作用面积乘以喷水强度来估算系统设计流量;二是系统压力仅根据建筑高度加上估计的水头损失,而不是根据喷头进行逐点计算;三是认为最不利点喷头压力应为0.05MPa(规范要求的最小压力);四是一味强调配水支管压力不能超过0.4MPa。
但笔者在工作中发现,根据现行规范公式进行计算得出的压力、流量数值与经验估算或老规范计算方法均相差较大,最不利点喷头压力也不应简单定为0.05MPa,配水管压力并非不能超过0.4MPa。
现对自喷系统水力计算进行举例说明,因出现分歧的地方主要是作用面积内的计算结果,所以本文仅比较作用面积内的计算过程。
首先按理论间距布置喷头,再根据计算结果对管径、喷头压力进行比较、调整,最后以实际工程进行核算,以期找出合理的管径、压力。
根据不同建筑类型,自喷系统分为6个危险级别,民用建筑设计中经常遇到的有轻危险级、中危险级Ⅰ级、Ⅱ级。
现以中危险级Ⅱ级为例,其设计参数为:喷水强度8L/(min.m2),计算作用面积160 m2,最不利点喷头工作压力不小于0.05MPa,正方形布置喷头间距不大于3.4m。
先按标准间距布置喷头,且以规范建议的喷头数采用管径,喷头布置如下图(配水管两边喷头对称布置,实际作用面积为173m2):1、最不利点喷头工作压力的确定规范要求不得小于0.05MPa,且需经水力计算确定。
本例先取0.05MPa,用水力计算软件计算结果见下表:前编号后编号流量(l/s)调整q(l/s)管径(DN)流速(m/s)坡度(MPa/m)管长(m)流量系数管件当量(m)计算管长(m)水损(MPa)前压(MPa)后压(MPa)1 2 0.94 25 1.78 0.00388 3.40 80 0.60 4.00 0.0155 0.0500 0.06552 3 2.02 32 2.13 0.00383 3.40 80 2.00 5.40 0.0207 0.0655 0.08623 4 3.26 40 2.59 0.00473 3.40 80 2.70 6.10 0.0288 0.0862 0.11514 5 4.69 40 3.73 0.00979 3.40 80 2.40 5.80 0.0568 0.1151 0.17185 6 6.44 50 3.03 0.00459 1.70 80 3.40 5.10 0.0234 0.1718 0.19536 7 6.44 65 1.83 0.00120 3.40 80 4.20 7.60 0.0091 0.1953 0.20447 8 13.02 80 2.62 0.00198 3.40 80 5.20 8.60 0.0170 0.2044 0.22148 9 19.88 80 4.00 0.00461 3.40 80 4.60 8.00 0.0369 0.2214 0.2583A1 A2 0.94 25 1.78 0.00388 3.40 80 0.60 4.00 0.0155 0.0500 0.0655 A2 A3 2.02 32 2.13 0.00383 3.40 80 2.00 5.40 0.0207 0.0655 0.0862 A3 A4 3.26 40 2.59 0.00473 3.40 80 2.70 6.10 0.0288 0.0862 0.1151 A4 A5 4.69 40 3.73 0.00979 3.40 80 2.40 5.80 0.0568 0.1151 0.1718 A5 7 6.44 6.59 50 3.03 0.00459 1.70 80 3.40 5.10 0.0234 0.1718 0.1953B1 B2 0.94 25 1.78 0.00388 3.40 80 0.60 4.00 0.0155 0.0500 0.0655 B2 B3 2.02 32 2.13 0.00383 3.40 80 2.00 5.40 0.0207 0.0655 0.0862 B3 B4 3.26 40 2.59 0.00473 3.40 80 2.70 6.10 0.0288 0.0862 0.1151 B4 B5 4.69 40 3.73 0.00979 3.40 80 2.40 5.80 0.0568 0.1151 0.1718 B5 8 6.44 6.86 50 3.03 0.00459 1.70 80 3.40 5.10 0.0234 0.1718 0.1953 根据规范,中危险级Ⅱ级最不利作用面积内任意4个喷头围合范围内平均喷水强度不小于85%的设计强度,即6.8 L/min.m2。
自动喷水灭火系统支管特性系数水力计算法
自动喷水灭火系统支管特性系数水力计算法摘要鉴于目前常用的自动喷水灭火系统特性系数水力计算法所存在的缺陷,在理论推导了配水支管起端水压与同支管末端喷头出流量关系的基础上,提出了支管特性系数水力计算法,并介绍了利用EXCEL软件简化计算的方法。
关键词自动喷水灭火系统;支管特性系数水力计算法;EXCELHydraulic Calculation Method on Range Pipe Characteristic Coefficient for Fire Protection SprinklerSystemAbstract:Due to a defect in the common hydraulic calculation method of fire protection sprinkler system on characteristic coefficient,hydrauliccalculation method on range pipe characteristic coefficient is put forward basedon theoretical deduction on relationship between pressure at starting point of arange pipe and nozzle flow at the end of the pipe,also by using software ofEXCEL ways are introduced to simplify calculation.Key words:Fire Protection Sprinkler System;Hydraulic Calculation Method on Range Pipe Characteristic Coefficient;EXCEL1 问题的提出便捷准确、便于设计人员应用的自动喷水灭火系统的水力计算方法,对于提高设计质量、保证系统在火灾时有效运行具有重要意义。
建筑消防系统:自动喷水灭火系统的水力计算
在火灾报警后,先注入一小量水,然后再启动 喷头的建筑消防系统。
湿管系统
使用充满水的管道连接到喷头的建筑消防系统。
雨淋系统
适用于火灾可能造成严重损失的危险场所,如 计算机房、电力仪表室等。
自动喷水灭火系统的需求
1 自动喷水灭火系统的作用
自动检测并启动灭火装置,控制火势蔓延。
2 建筑消防系统中的自动喷水灭火系统的重要性
建筑消防系统:自动喷水灭火 系统的水力计算
欢迎来到本次分享!了解建筑消防系统和自动喷水灭火系统的水力计算是确 保建筑安全的重要一环。
什么是建筑消防系统
建筑消防系统是一系列用于预防和应对火灾的设备和措施。它包括消火栓系 统、自动喷水灭火系统、火灾报警系统等。
不同类型的建筑消防系统
干管系统
使用干管直接连接到喷头的建筑消防系统。
为火灾扑灭提供关键的灭火手段。
水力计算的基本原理
1 水力计算的定义和目的
通过计算水流速度和压力,确保喷头能提供足够的水量来灭火。
2 水力计算的基本参数
包括消火栓系统的供水压力、管道直径、喷头的喷水角度和距离等。
自动喷水灭火系统的水力计算方法
1
水流速度和压力的计算
2
根据建筑平面图和系统参数计算出水流
速度和压力。
3实践Βιβλιοθήκη 的挑战4水力计算需要考虑各种因素,如管道阻 力、材料摩擦等,需要经验和专业知识。
常用的水力计算方法
根据具体的建筑要求和消防设计规范选 择适当的计算方法。
实际案例分析
通过分析实际案例,了解水力计算在消 防系统设计中的应用。
建筑消防系统:自动喷水灭火系统的水力计算
2、特性系数法:严重、仓库危险级 (1)确定作用面积的位置,计算作用面积的边长 矩形(长边//支管)
(2)计算作用面积内的喷头数 (3)确定第一个喷头出流量
精品文档
(4)计算管段流量
精品文档
(5)确定DN 同作用面积法 (6)计算水头损失,确定H 同作用面积法 3、减压措施 (1)减压孔板:87页图3.4.1( a ) (2)节流管: 87页图3.4.1( b ) (3)减压阀:报警阀组入口前;过滤器
相邻配水支管之间距离 4、作用面积与设计喷水保护的最大面积 矩形(长边//支管)
例
5、设计喷水强度(L/min.m2)
3.4.2 管网水力计算
目的: 1)确定DN 2)确定H 3)选择升压贮水设备 前提: 1)完成平面布置;绘制系统草图 2)确定设计参数
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1、作用面积法:轻、中危险级 (1)确定作用面积的位置,计算作用面积的边长 矩形(长边//支管)
例
(2)计算作用面积内的喷头数 (3)确定喷头出流量
精品文档
(4)计算作用面积内的设计秒流量
(5)校核喷水强度
a)平均喷水强度
规定值
b)作用面积内任意4个喷头平均喷水强度 轻、中 ≥85%规定值
(6)计算管段流量,确定DN 初步设计时估算:90页表3.4.4 水力计算:q→DN,i(经济流速;v≤10m/s) (7)计算水头损失,确定H 沿程
3.6
4.0
12.5
1.8
8
3.4
3.6
11.5
1.7
≥12
3.0
3.6
9.0
1.5
民用建筑和工业厂房的系统设计基本参数
建筑消火栓给水自动喷水灭火系统水力计算及布置
建筑消火栓给水自动喷水灭火系统水力计算及布置消防给水系统是建筑物的重要组成部分之一,它提供了火灾时的紧急灭火和人员疏散所需的灭火水源。
消火栓给水系统和自动喷水灭火系统是常用的两种方式。
在对消火栓给水及自动喷水灭火系统进行水力计算和布置时,需要注意以下几个方面:1.消火栓给水系统的水力计算:消火栓给水系统是通过消防给水泵将水源输送至消火栓,供消防人员使用消防水枪进行灭火。
水力计算的主要目的是确定泵的容量和增压高度。
消火栓给水系统的最小出口压力应满足消防水枪的需求,并根据建筑物的高度、水源的供水压力、管道的水泵、消防水带的长度和水流速度等参数进行计算。
水力计算的公式如下:p = p0 + ρgh + Δp其中,p为所需出口压力,p0为环境压力,ρ为水的密度,g为重力加速度,h为高度差,Δp为水流阻力造成的压力损失。
2.自动喷水灭火系统的水力计算:自动喷水灭火系统主要是通过水源和喷头进行灭火。
水力计算的目的是确定泵的容量和管道的尺寸。
自动喷水灭火系统的水泵应能提供足够的压力和流量,以确保火灾发生后能够及时提供足够的灭火水量。
水力计算的参数包括建筑物的高度、水源的供水压力、管道的长度和管径、总管的压力损失、水流速度、喷头的数量和喷头间距等。
3.消火栓给水、自动喷水灭火系统的布置:消火栓给水系统的布置应根据建筑物的类型、使用性质、火灾危险程度和建筑结构等因素进行合理的选择和布置。
消火栓应设置在易于人员疏散的位置,水源与泵房的位置应尽可能靠近,且供水管道应有足够的容量和增压能力。
自动喷水灭火系统的布置应根据建筑物的功能区域和火灾危险性进行合理的选择和布置。
关键区域如电气设备间、油库、仓库等应设置自动喷水灭火系统,并且喷头的数量和间距应满足灭火水量的要求。
总之,消火栓给水、自动喷水灭火系统的水力计算和布置需要综合考虑建筑物的特点和需求,以确保系统能够有效地提供灭火水源,保障人员的生命安全和建筑物的财产安全。
消防(4)自动喷水系统计算
b、局部水头损失的计算: h局=iL当
式中:h局---局部水头损失(MPa) i----同管径同流量下的水力阻力系数 L当----管件的当量长度(m)
各种管件和阀门的当量长度见表7.2.16-1。 (4)、系统设计流量的计算,应保证任意作用面积内的平均喷水 强度不低于表7.2.13-1和表7.2.13-3~表7.2.13-10的规定值。最不 利点处作用面积内任意4只喷头围合范围内的平均喷水强度,轻危险 级、中危险级不应低于表7.2.13-1规定的85 %;严重危险级和仓库 危险级不应低于表7.2.13-1和表7.2.13-3~表7.2.13-10的规定值。 (5)、轻危险级、中危险级场所中各配水管入口的压力均不宜大 于0.40MPa。
(6)、建筑内设有不同类型的系统或有不同危险等级的场所时, 系统的设计流量,应按其设计流量的最大值确定。
见案例计算。
(7)、减压孔板的设计计算: ①、减压孔板应设置在直径不小于50mm的水平直管段上,其前
后管段的长度均不宜小于该管段直径的5倍;减压孔板的孔口直径, 不应小于设置管段直径的30 %, 且不应小于20mm;制作材料应采用 不锈钢板。
泄水阀, 并定期排水。 雨淋、水幕见:案例\喷淋\平面。
配水支管,其长度不宜小于作用面积平方根的1.2倍。 ①、作用面积长边计算:
Lmin1.Leabharlann A12式中:Lmin---作用面积长边的最小长度(m) A----作用面积(m2)
②、作用面积短边计算:
BA/L
式中: A----作用面积的短边(m) 根据以上两个公式,计算出作用面积的长宽,再根据喷头的保 护面积的长宽确定系统设计作用面积,作用面积应是喷头保护面积 的整数,并且大于规范规定的设计作用面积。
自动喷洒水力计算程序的编制
自动喷洒水力计算程序的编制自动喷水灭火系统出现于19世纪初期,是当今世界普遍使用的固定自动灭火系统,其控、灭火效率已为国内外无数次灭火实例所证实。
我国第一本《自动喷水灭火系统设计规范》(GBJ84—85)于1985年出版,1986年7月1日起实施。
1996年,为了更好地与国际接轨,贯彻国家“预防为主、防消结合”的消防工作方针,在总结我国自动喷水灭火系统的科研成果、设计和使用现状的基础上,广泛征求各部门意见,同时参考发达国家相关标准,对原《喷规》进行了修订。
新的《自动喷水灭火系统设计规范》(GB50084—2001)于2001年7月1日起实施。
对于自动喷水灭火系统,其水力计算是保证系统可靠性、合理性与经济性的一项重要手段,合理计算才能确保系统正常运行。
系统的水力计算就是管网计算,是根据具体工程在规范规定的作用面积和喷水强度等设计参数条件下,通过计算确定系统设计流量、系统所需水压力以及系统管网的经济管径等。
一、国内外的自动喷水灭火系统的水力计算方法1、国外自动喷洒水力计算方法(1)英国《自动喷水灭火系统安装规则》(BS5306—Part2—1990)规定:应由水力计算确定系统最不利点处作用面积的位置,此作用面积的形状应尽可能接近矩形。
配水管计算应保证最不利点处作用面积内的最小喷水强度符合规定。
当喷头按正方形、长方形或平行四边形布置时,喷水强度的计算,取上述四边形顶点上四个喷头的总水量并除以4,再除以四边形的面积求得。
(2)美国《自动喷水灭火系统安装标准》(NFPA—13 1996版)规定:对于所有按水力计算要求确定的设计面积应是矩形面积,其长边应平行于配水支管,边长等于或大于作用面积平方根的1.2倍。
作用面积内每只喷头在工作压力下的流量,应能保证不小于最小喷水强度与一个喷头保护面积的乘积。
水力计算应从最不利点喷头开始,每个喷头开放时的工作压力不应小于该点的计算压力。
(3)德国《喷水装置规范》(1980年版)规定:首先确定作用面积的位置,要求出作用面积内的喷头数。
自动喷水灭火系统介绍及水力计算
1、环境温度不低于 4 ℃,且不高于 70 ℃的场所应采用湿式系统。 2、环境温度低于 4 ℃,或高于 70 ℃的场所应采用干式系统。 3、具有下列要求之一的场所应采用预作用系统: (1)系统处于准工作状态时,严禁管道漏水; (2)严禁系统误喷; (3)替代干式系统。 4、其余系统选型可参考GB50084<自动喷水灭火系统设计规范>
自动喷水灭火系统介绍及水力计算
干式报警阀
自动喷水系统组件介绍
干式报警阀用于干式喷淋报警灭火消防系统 中,属于系统消防供水的报警 及控制阀门,该系统一般应用于环境温度低于4℃的建筑物中,在伺应状态时, 由系统管网中的压缩空气通过干式报警阀将消防压力水封于供水侧,当闭式喷 头发生动作引起管网气压下降并达到一定值时干式报警阀打开,压力水通过阀 进 入系统管网灭火。
报警阀动作
水力警铃 动作
压力开关 动作
水泵接合器供水
水泵开启 供水
自动喷水灭火系统介绍及水力计算
喷头正常 喷水灭火
水流指示 器动作
消防中心 控制室
报告发出 指令
自动喷水系统工作原理
干式自动喷水 系统工作原理
高位水箱 气压罐供水
喷头或排气阀 开启放气
干式报警 阀开启
水流进入喷水管网
自动喷水灭火系统介绍及水力计算
自动喷水灭火系统
介绍及水力计算
编制人:李全
目录
1
自动喷水灭火系统介绍
2
自动喷水系统组件介绍
3算
自动喷水灭火系统介绍及水力计算
自动喷水灭火系统介绍
闭式系统
•湿式系统 •干式系统 •预作用系统 •重复启闭预作用 系统
自动喷 水灭火 系统
开式系统
自动喷水灭火系统设计中的水力计算
工业用水与废水
/012 33
$02 4
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自动喷水灭火系统设计中的水力计算
王新发, 谢思桃, 朱大维 6 总后勤部建筑设计研究院, 北京 45553@ <
《自动喷水灭火系统设计规 摘要: 水力计算是关系系统可靠性、 合理性和经济性的一项重要设计内容。 》 范 6 78 !559: ; "554 < 对水力计算的改动较大, 结合新规范对符合其要求的计算方法进行了归纳总结。 关键词: 消防; 自动喷水灭火系统; 水力计算 中图分类号: (&EE9? 4; (&EE4? 3" 文献标识码: 8 文章编号: 455E ; ":!! 6 "55" < 54 ; 55!" ; 53
式中: #—每米管道的水头损失 < D?@ 8 AE %—管道内水的平均流速 < A 8 =E 取值应按管道的内 & F —管道的计算内径 < A, 径减 4 AA 确定。 管道局部水头损失, 采用当量长度法计算, 也就 是将水流经过弯管、 丁字管的局部压力损耗相似于 一定长度的直管 9 新规范推荐采用当量长度法, 而对 取管道沿程水头损失的 56G 做法未提及 : 。 实际计算中, 将相应的局部当量加入管段长度,
《自动喷水灭火系统设计规范》 6 78 !559: ; 《喷规》 < 中水力计算改动较大, 体现 "554 < 6 以下简称 在: 规定管道的直径应经水力计算确定; 作用面积宜 采用矩形; 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, 并对几种特殊情 况下系统的设计流量作出了规定; 管道内的流速宜 采用经济流速; 宜采用当量长度法计算局部水头损 失; 危险等级及设计参数作了重大调整, 对轻、 中及 “快速启动系统、 严重危险等级, 以 大强度小作用面 积喷水控火” 为设计思路。 现行的手册、 教材及有关期刊文献中介绍的内 《喷 容在设计参数、 设计流量及其它诸多方面由于 规》 的重大改变, 已难以与之吻合和满足实际工程计 算的需要。 同时为了科学严谨地设计系统, 有必要对 《喷规 》 满足 要求, 经济、 合理、 可靠的管道水力计算 《 喷规 》 方法进行探讨与总结, 以利于 更好地指导实 践, 服务于工程。 ! 现行的自动喷水灭火系统管道水力计算方法 !" ! 我国的两种水力计算方法
喷淋水力计算
计算原理参照《自动喷水灭火系统设计规范GB 50084-2001》(2005年版) 基本计算公式: 1、喷头流量:P K q 10=式中:q -- 喷头处节点流量,L/minP -- 喷头处水压(喷头工作压力)MPa K -- 喷头流量系数 2、流速V :2π4jxh D q v =式中:Q -- 管段流量L/sD j --管道的计算内径(m ) 3、水力坡降:3.1200107.0jd v i =式中:i -- 每米管道的水头损失(mH 20/m ) V -- 管道内水的平均流速(m/s ) d j -- 管道的计算内径(m ),取值应按管道的内径减1mm 确定 4、沿程水头损失:L i h ×=沿程式中:L -- 管段长度m5、局部损失(采用当量长度法):L i h ×=局部(当量)式中:L(当量) -- 管段当量长度,单位m(《自动喷水灭火系统设计规范》附录C) 6、总损失: 沿程局部h h h +=7、终点压力: h h h n n +=+1计算结果:所选作用面积:161.0平方米总流量:25.79 L/s平均喷水强度:9.61 L/min.平方米入口压力:43.93 米水柱3、高差计算泵房水池吸水管标高为—10米,最高处喷头标高为7.00,高差Z =6+7=17米。
4、主干管沿程损失及局部损失自吸水管路至三楼最不利区域入口处管路为DN150,管长为120米。
按流量25.79L/s,计算沿程损失和局部损失共计4米。
5、泵站损失取5米。
6、湿式报警阀及水流指示器水损取6米。
7、喷淋泵扬程H=43.93+17+4+5+6=76米。
三、计算结果1、喷淋泵参数现选择的喷淋泵参数为流量100m³/h,扬程76米。
自动喷水灭火系统水力计算及配水管径分析
自动喷水灭火系统水力计算及配水管径分析现如今,自动喷水灭火系统越来越广泛的被用于各种大型建筑中。
而对于自动喷水灭火系统水力计算的方法和步聚及配水管径的确定是走关系到整个系统能否有效运行的关键环节,本文我们将结合《自动喷水灭火系统设计规范》和《给水排水设计手册》,并通过实例对中危Ⅱ级管网水力计算进行对比,就自动喷水灭火系统水力计算的原则和管网配水管径的确定方法展开分析。
标签自动喷水灭火系统;水力计算;配水管径自动喷水灭火系统,是当今世界上公认的最为有效的自救灭火设施,是应用最广泛、用量最大的自动灭火系统。
国内外应用实践证明:该系统具有安全可靠、经济实用、灭火成功率高等优点。
在自动喷水灭火系统设计中,力求遵循系统基本原理和技术特点,使系统充分发挥自动扑救初期火灾的作用。
自动喷水灭火系统的水力计算和配水管径的确定是自喷系统设计的灵魂,是关系到系统可靠性、合理性和经济性的一项重要设计内容。
一、系统水量、水力计算设计人员针对系统设计流量的计算,通常做法:依据《喷规》首先判定设置场所火灾危险等级,根据系统设计的基本参数,即喷水强度(L/min·m2)×作用面积(m2)确定喷淋系统设计流量,该设计流量是假定作用面积内所有喷头的工作压力和流量等于最不利点喷头的工作压力和流量,忽略管道阻力损失对喷头工作压力的影响,导致系统设计流量小于实际流量。
在系统设计流量计算时,为了确保喷头的计算出水量与实际水力条件相符,《给水排水设计手册》第 2 册《建筑给水排水》第2.3.5 节,详细介绍了自动喷水灭火系统水力计算方法:根据设置场所火灾危险等级,作用面积、喷水强度和最不利点处喷头工作压力,首先选定最不利作用面积在管网中的位置,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,边长宜为作用面积平方根的1.2倍,从系统最不利作用面积内最不利点喷头开始,沿程计算各喷头的水压力、流量和管段的累计流量、水头损失,直到管段累计流量达到设计流量为止;在此后的管段中流量不再增加,仅计算沿程和局部水头损失。
自动喷淋系统水力计算
浅谈自动喷淋系统水力计算摘要:本文结合笔者在工作中的经验,对自动喷淋系统中“矩形面积一逐点法”计算方法以及水力计算展开了论述,提出了相关自身的一些论点,以供参考。
关键词:自动喷淋系统;矩形面积一逐点法;水力计算中图分类号:g613.4 文献标识码:a 文章编号:0引言自动喷水灭火系统同时具备了防火、控火和灭火的功能,是目前最为有效的自动灭火设施,是现代建筑防火技术的重要组成部分。
gb50084-2001(2005年版)《自动喷水灭火系统设计规范》(以下简称《喷规》)中9.1系统的设计流量中规定了设计流量的计算方法,但设计人员在计算喷淋泵的流量时,通常是先确定火灾危险等级,然后将该等级对应的喷水强度与作用面积相乘,其乘积即为喷淋泵的设计流量,该设计流量是假定作用面积内所有喷头的工作压力和流量等于最不利点喷头的工作压力和流量,忽略管道阻力损失对喷头工作压力的影响,导致设计流量小于实际流量。
自动喷水灭火系统的水力计算对保障水流量和水量分配有重要的作用,是保证系统可靠性、合理性和经济性的一项重要设计内容。
水力计算主要解决的是系统设计的水量,管道配置,以及消防水池的容积和消防泵的参数。
基于以上原因,笔者根据多年的设计经历,浅谈一下自动喷淋灭火系统的水力计算方法。
1“矩形面积一逐点法”计算方法“矩形面积一逐点法”,即面积节点法。
首先确定最不利作用面积在管网中的位置,作用面积的形状宜采用正方形或长方形。
若采用长方形布置时,其长方形的长边应平行配水支管,边长宜为作用面积平方根的1.2倍(即1.2扛),仅在作用面积内的喷头才计算喷水量,并且每个喷头的喷水量至少满足规定的喷水强度,作用面积后的管段流量不再增加,仅计算管道的水头损失。
对轻、中危险等级建筑的计算时,可假定作用面积内喷头的喷水量相等;对严重危险级,应该按照喷头处的实际水压计算喷水量。
1.1矩形面积的确定火灾发生时,一般都是火源呈辐射状向四周扩大蔓延,只有失火区上方的喷头才会开启。
自动喷水灭火系统的水力计算研究
自动喷水灭火系统水力计算研究摘要:根据国外自动喷水灭火系统水力计算发展,国内普遍采用“矩形面积-逐点法”进行水力计算。
但是,在大量实际工程项目中,最不利作用面积内喷头布置呈不规则形状。
针对此,笔者采用“精确计算法”,研究最不利作用面积呈不规则形状时,以验证“矩形面积-逐点法”进行水力计算能否满足设计要求。
关键词:自动喷水灭火系统水力计算不规则形状The hydraulic calculation of the sprinkler systemWang Zong-wei(Jiangsu province architectural design and research institute co.,LTD, Nanjing, 210019)Abstract:According to the development of the automatic sprinkler system hydraulic calculation abroad, domestic widely used the "'rectangular area-point by point" for hydraulic calculation. But, the nozzle arrangement of the most unfavorable effect area had showed irregular shape in a lot of practical engineering project・ For this, the author studies the irregular shape of the most unfavorable effect area by "precise calculation method", to verify that the "rectangular area-point by poiin the hydraulic calculation can meet the design requirements.Keywords: automatic sprinkler system; hydraulic calculation; irregular shape 《自动喷水灭火系统设计规范》GB 50084-2001中8. 0. 5条规定:管道管径应经水力计算确定。
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自喷系统水力计算应注意的几个问题蓝为平摘要:对自动喷水灭火系统水力计算过程中最不利点喷头工作压力、管径等几个问题进行探讨,并提出一些建议,以便确定合理的计算结果。
关键词:自动喷水灭火系统水力计算工作压力在自动喷水灭火系统工程设计中,设计人员对火灾危险级别选定、喷头布置、报警阀控制喷头数量等很重视,但往往忽视了水力计算,主要有以下几个问题:一是没有根据规范的流量公式计算,而是以旧规范的作用面积乘以喷水强度来估算系统设计流量;二是系统压力仅根据建筑高度加上估计的水头损失,而不是根据喷头进行逐点计算;三是认为最不利点喷头压力应为0.05MPa(规范要求的最小压力);四是一味强调配水支管压力不能超过0.4MPa。
但笔者在工作中发现,根据现行规范公式进行计算得出的压力、流量数值与经验估算或老规范计算方法均相差较大,最不利点喷头压力也不应简单定为0.05MPa,配水管压力并非不能超过0.4MPa。
现对自喷系统水力计算进行举例说明,因出现分歧的地方主要是作用面积内的计算结果,所以本文仅比较作用面积内的计算过程。
首先按理论间距布置喷头,再根据计算结果对管径、喷头压力进行比较、调整,最后以实际工程进行核算,以期找出合理的管径、压力。
根据不同建筑类型,自喷系统分为6个危险级别,民用建筑设计中经常遇到的有轻危险级、中危险级Ⅰ级、Ⅱ级。
现以中危险级Ⅱ级为例,其设计参数为:喷水强度8L/(min.m2),计算作用面积160 m2,最不利点喷头工作压力不小于0.05MPa,正方形布置喷头间距不大于3.4m。
先按标准间距布置喷头,且以规范建议的喷头数采用管径,喷头布置如下图(配水管两边喷头对称布置,实际作用面积为173m2):1、最不利点喷头工作压力的确定规范要求不得小于0.05MPa,且需经水力计算确定。
本例先取0.05MPa,用水力计算软件计算结果见下表:前编号后编号流量(l/s)调整q(l/s)管径(DN)流速(m/s)坡度(MPa/m)管长(m)流量系数管件当量(m)计算管长(m)水损(MPa)前压(MPa)后压(MPa)1 2 0.94 25 1.78 0.00388 3.40 80 0.60 4.00 0.0155 0.0500 0.06552 3 2.02 32 2.13 0.00383 3.40 80 2.00 5.40 0.0207 0.0655 0.08623 4 3.26 40 2.59 0.00473 3.40 80 2.70 6.10 0.0288 0.0862 0.11514 5 4.69 40 3.73 0.00979 3.40 80 2.40 5.80 0.0568 0.1151 0.17185 6 6.44 50 3.03 0.00459 1.70 80 3.40 5.10 0.0234 0.1718 0.19536 7 6.44 65 1.83 0.00120 3.40 80 4.20 7.60 0.0091 0.1953 0.20447 8 13.02 80 2.62 0.00198 3.40 80 5.20 8.60 0.0170 0.2044 0.22148 9 19.88 80 4.00 0.00461 3.40 80 4.60 8.00 0.0369 0.2214 0.2583A1 A2 0.94 25 1.78 0.00388 3.40 80 0.60 4.00 0.0155 0.0500 0.0655 A2 A3 2.02 32 2.13 0.00383 3.40 80 2.00 5.40 0.0207 0.0655 0.0862 A3 A4 3.26 40 2.59 0.00473 3.40 80 2.70 6.10 0.0288 0.0862 0.1151 A4 A5 4.69 40 3.73 0.00979 3.40 80 2.40 5.80 0.0568 0.1151 0.1718 A5 7 6.44 6.59 50 3.03 0.00459 1.70 80 3.40 5.10 0.0234 0.1718 0.1953B1 B2 0.94 25 1.78 0.00388 3.40 80 0.60 4.00 0.0155 0.0500 0.0655 B2 B3 2.02 32 2.13 0.00383 3.40 80 2.00 5.40 0.0207 0.0655 0.0862 B3 B4 3.26 40 2.59 0.00473 3.40 80 2.70 6.10 0.0288 0.0862 0.1151 B4 B5 4.69 40 3.73 0.00979 3.40 80 2.40 5.80 0.0568 0.1151 0.1718 B5 8 6.44 6.86 50 3.03 0.00459 1.70 80 3.40 5.10 0.0234 0.1718 0.1953 根据规范,中危险级Ⅱ级最不利作用面积内任意4个喷头围合范围内平均喷水强度不小于85%的设计强度,即6.8 L/min.m2。
本处计算4个喷头,编号为1、2、A1、A2,它们围合范围内的喷水强度是[0.94+(2.02-0.94)+0.94+(2.02-0.94)]×60/46.24=5.24L/min.m2<6.8 L/min.m2所以最不利点喷头工作压力0.05MPa不能满足规范要求,经多次试算后,最不利点喷头工作压力取0.09MPa,计算结果如下表:前编号后编号流量(l/s)调整q(l/s)管径(DN)流速(m/s)坡度(MPa/m)管长(m)流量系数管件当量(m)计算管长(m)水损(MPa)前压(MPa)后压(MPa)1 2 1.26 25 2.38 0.00698 3.40 80 0.60 4.00 0.0279 0.0900 0.11792 3 2.71 32 2.86 0.00690 3.40 80 2.00 5.40 0.0373 0.1179 0.15523 4 4.37 40 3.48 0.00851 3.40 80 2.70 6.10 0.0519 0.1552 0.20714 5 6.29 40 5.01 0.01762 3.40 80 2.40 5.80 0.1022 0.2071 0.30935 6 8.64 50 4.07 0.00826 1.70 80 3.40 5.10 0.0421 0.3093 0.35156 7 8.64 65 2.45 0.00216 3.40 80 4.20 7.60 0.0164 0.3515 0.36787 8 17.47 80 3.52 0.00357 3.40 80 5.20 8.60 0.0307 0.3678 0.39858 9 26.67 80 5.37 0.00831 3.40 80 4.60 8.00 0.0664 0.3985 0.4650A1 A2 1.26 25 2.38 0.00698 3.40 80 0.60 4.00 0.0279 0.0900 0.1179 A2 A3 2.71 32 2.86 0.00690 3.40 80 2.00 5.40 0.0373 0.1179 0.1552 A3 A4 4.37 40 3.48 0.00851 3.40 80 2.70 6.10 0.0519 0.1552 0.2071 A4 A5 6.29 40 5.01 0.01762 3.40 80 2.40 5.80 0.1022 0.2071 0.3093 A5 7 8.64 8.84 50 4.07 0.00826 1.70 80 3.40 5.10 0.0421 0.3093 0.3515B1 B2 1.26 25 2.38 0.00698 3.40 80 0.60 4.00 0.0279 0.0900 0.1179 B2 B3 2.71 32 2.86 0.00690 3.40 80 2.00 5.40 0.0373 0.1179 0.1552 B3 B4 4.37 40 3.48 0.00851 3.40 80 2.70 6.10 0.0519 0.1552 0.2071 B4 B5 6.29 40 5.01 0.01762 3.40 80 2.40 5.80 0.1022 0.2071 0.3093B5 8 8.64 9.20 50 4.07 0.00826 1.70 80 3.40 5.10 0.0421 0.3093 0.3515 最不利4个喷头喷水强度为:[1.26+(2.71-1.26)+1.26+(2.71-1.26)]×60/46.24=7.03L/min.m2>6.8 L/min.m2,满足规范要求。
所以中危险级Ⅱ级的最不利点喷头工作压力不应直接取0.05MPa,而应多次试算。
按标准间距布置的喷头,最不利点喷头工作压力为0.09MPa,与旧规范0.1 MPa的数值相差不大。
笔者理解,规范定0.05MPa是考虑到火灾初期系统由高位水箱供水,因客观原因,水箱无法满足规定压力而确定的数值。
2、管径的确定前面经试算确定最不利点喷头工作压力为0.09MPa后,计算得系统设计流量为26.67L/S,作用面积起端(节点8)工作压力为0.3985MPa。
系统流量与大家经验值差不多,但工作压力明显偏大。
问题出在哪呢?仔细观察计算表发现,局部管道水头损失太大,如节点4、5间损失居然达到0.1MPa,很明显是管径偏小造成的。
这说明按规范推荐的管径并不合理,为了节约管材而造成水头损失增大,并进而造成水泵扬程增大、功率增大,不经济也不科学。
笔者对部分管径进行了调整,见下图。
再按最不利点喷头工作压力0.09MPa进行计算,结果见下表:前编号后编号流量(l/s)调整q(l/s)管径(DN)流速(m/s)坡度(MPa/m)管长(m)流量系数管件当量(m)计算管长(m)水损(MPa)前压(MPa)后压(MPa)1 2 1.26 25 2.38 0.00698 3.40 80 0.60 4.00 0.0279 0.0900 0.11792 3 2.71 40 2.16 0.00327 3.40 80 2.70 6.10 0.0200 0.1179 0.13793 4 4.28 40 3.40 0.00814 3.40 80 2.40 5.80 0.0472 0.1379 0.18514 5 6.09 50 2.87 0.00411 3.40 80 3.40 6.80 0.0280 0.1851 0.21315 6 8.04 50 3.79 0.00716 1.70 80 3.10 4.80 0.0344 0.2131 0.24756 7 8.04 80 1.62 0.00075 3.40 80 5.35 8.75 0.0066 0.2475 0.25417 8 16.18 100 1.87 0.00070 3.40 80 6.90 10.30 0.0072 0.2541 0.26138 9 24.45 100 2.82 0.00160 3.40 80 6.10 9.50 0.0152 0.2613 0.2764A1 A2 1.26 25 2.38 0.00698 3.40 80 0.60 4.00 0.0279 0.0900 0.1179 A2 A3 2.71 40 2.16 0.00327 3.40 80 2.70 6.10 0.0200 0.1179 0.1379 A3 A4 4.28 40 3.40 0.00814 3.40 80 2.40 5.80 0.0472 0.1379 0.1851 A4 A5 6.09 50 2.87 0.00411 3.40 80 3.40 6.80 0.0280 0.1851 0.2131 A5 7 8.04 8.15 50 3.79 0.00716 1.70 80 3.10 4.80 0.0344 0.2131 0.2475B1 B2 1.26 25 2.38 0.00698 3.40 80 0.60 4.00 0.0279 0.0900 0.1179 B2 B3 2.71 40 2.16 0.00327 3.40 80 2.70 6.10 0.0200 0.1179 0.1379 B3 B4 4.28 40 3.40 0.00814 3.40 80 2.40 5.80 0.0472 0.1379 0.1851 B4 B5 6.09 50 2.87 0.00411 3.40 80 3.40 6.80 0.0280 0.1851 0.2131 B5 8 8.04 8.26 50 3.79 0.00716 1.70 80 3.10 4.80 0.0344 0.2131 0.2475 可以看到,作用面积起端(节点8)处工作压力为0.2613MPa,设计流量为24.45L/S。