喷淋水力计算

1、|水力计算自动喷水灭火系统的水力计算主要是按照逐点计算法进行计算；这于原规范有很大区别。原规范是采用 估算法进行计算的。计算方法:1、确定喷头间距O.IMpa下的间距。规范中给出了如下面所示的间距。这个间距是最大间距，也就是在喷水强度正方形布置的边长矩形或平行四边形布一只喷头的最大保护喷头与端墙的最大距(L/min m2)(m)置的长边边长（m）面积（m2）离（m）44.44.520.02.263.64.012.51.883.43.611.51.712203.03.69.01.5注: 1仅在走道设置单排喷头的闭式系统，其喷头间距应按走道地面不留漏喷空白点确定；2货架内喷头的间距不应小于 2m，

2、并不应大于3m。很多设计者对这一点不是很了解，往往不论建筑物的实际尺寸，都一律套用这个距离，造成很多错误。 对于一个建筑物，我们在确定了危险等级后，要根据建筑物的实际尺寸来确定喷头间距，如我们确定了一个建筑物为中危险H级，也既喷水强度为 8 L/min m2由下图可知于8 L/min m2就满足规范要求;由喷头的流量公式喷头的流量应按下式计算:从图上看，在每个喷头的洒水量中有1/4的水量洒在S中，也就是S内的洒水量为一个喷头的洒水量;由上述图纸可以明白系统最不利点四个喷头ABCD围成的面积正方形 ABCD的面积为S,只要保证S内的喷水强度不小喷头流量（L/ min）；喷头工作压力（MPa ;喷

3、头流量系数。可知q/S=8 L/minm2; 而 S=L*L考虑喷头间距与建筑物尺寸的和谐，距离端墙保证不大于间距的一半。比如上图，我们保证喷头间距的均匀相等后，假则，喷头间距L=当最不利点压力P=0.1Mpa 时，L=3.16m=3.1m ;当最不利点压力为 0.05Mpa 时，L=2.66m=2.6m也就是说，在中危险 H级，也既喷水强度为8 L/min m2时，喷头间距在2.6m3.1m之间布置。我们实际布置时,如间距为3.00m,距离端墙为1.5m，如下图;这个图基本框架就已经形成，下面我们确定作用面积2、 作用面积的确定根据喷规表5.0.1，中危险n级的作用面积为160吊；作用面积的

4、表述为长边沿着配水支管划分，并且长边边长a大于等于作用面积平方根的 1.2倍；9.1.2水力计算选定的最不利点处作用面积宜为矩形，其长边应平行于配水支管，其长度不宜小于作用面积平方根的1.2倍。按照上述规定，则该作用面积的实际长边长度应大于或等于15.17m;按照图所示应该在第5个与第6个喷头的中间位置偏向第6个喷头0.17m，如果不把第6个喷头划进来则小于规定；所以将第 6个喷头划进来；这样实际的作用面积长边边长为18m;那么按照作用面积160m2则作用面积的短边至少应为160/18=8.89m。按照图纸看，8.89m的位置在第2行与第3行之间，现在我们取第 2行与第三行中间， 那么，短边为

5、6m长；这样作用面积为 6*18=108平方米；小于160平方米。不符合规范，少了52平方米，则应该把第三行划进来。这样短边为9m，这样围成的作用面积为9*18=162 m 2 >160 m2符合规范要求；如下图下图我们确定了作用面积的周界，同时按照喷规表8.0.7中参考的管径进行了标注，这个标注只是暂时的，以后计算时要校核。TN4R£证任意作用面积内的平均喷水强度不低于本规范表3个喷头围成的面积内喷水强度大I于等于85%规范规定的喷水强度，则作用面积内的任何四个喷头都会满足这个要求，由此得出按照这个理念，由于喷头布置间距一样，只要最不利点喷头与其周围系统设计流量的计算，应保要

6、求：1管路流速不大于5m/s经济流速3、最不利点喷头压力的确定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，轻危险级则 P>0.0585Mpa=0.06Mpa1、水力计算水力计算目的：计算出系统总流量和系统总的压力损失，来选择消防泵。中危险级不应低于本规范表 5.0.1规定值的85% ;严重危险级和仓库危险级不g5!最不利点的喷头当然是节点1喷头，喷规规定，9.1q/L2 > 85%*8 L/min m2 ；又有0 tISEj应低于本规范表5.0.1和表5.0.5的规定值。5.0.1和表5.0.5的规定值。TW別II巧：巴IN50UN亍TeirjO tnUN旳，IN4匚

7、卩勺前.叭士2节点11处压力不大于 0.4Mpa忽略短立管的损失使用公式:喷头的流量计算公式:q=k、10Pq喷头流量（L/min ）;P喷头工作压力（MP）;k喷头流量系数（本系统的喷头k=80）。II%?*：平均流速计算公式:=Kc* Q2dv-平均流速（m/s）；Q-流量（L/s）；d管道的内径（mm。Kc流速系数（m/L）镀锌钢管管径1520253240507080100125150（mmKc（ m/L）5.8523.1051.8831.0540.7960.4710.2840.2010.1150.0750.053h 管道局部水头损失（mHo）；A管道比阻值;Ld 管件和阀门局部水头损失

8、当量长度（m）。表 管道比阻值A|管道的局部水头损失，宜采用当量长度法计算:管径（mm253240506580100125150A ( Q 以 L2/s 2 计)0.43670.093860.044530.011080.0028930.0011680.00026740.00086230.00003395表 当量长度表（m管件名称管件直径（mr）i25324050658010012515045o弯头0.30.30.60.60.90.91.21.52.190o弯头0.60.91.21.51.82.13.13.74.3三通或四通1.51.82.43.13.74.66.17.69.2蝶阀1.82.13

9、.13.72.73.1闸阀0.30.30.30.60.60.9止回阀1.52.12.73.44.34.96.78.39.8卄?卄?按照逐点法计算，每个管件的水力损失都计算在管道中，为了方便计算，这里忽略了管件的局部损失,最后按照延程损失的 20%十入。1)1#喷头I*%”一*：、：上述已经知道1#喷头的工作压力R=0.06Mpa=6mH0 则，1#喷头流量 Q=K( 10F1) 1/21/60=80*0.6 1/2*1/60=1.033L/S。2)支管L1-2支管L1-2内的水流量 Q-2=Q1=1.033L/S22则支管 L1-2 的水力损失 h1-2=A*L*Q =0.4367*3*1.0

10、33 =0.01397Mpa=1.397 mHoII支管 L1-2 内的管流速 V1-2=Kc*Q=1.883*1.033=1.945m/s v 5m/s 3) 2#喷头由于 2#喷头的工作压力 F2= P1+ h 1-2=6mbO+1.397 mfo=7.4 mH2O=0.074MPa则，2#喷头流量 Q=K( 10F2) 1/21/60=80*0.74 1/2*1/60=1.147L/S。4)支管L2-3由于支管 L2-3 内的水流量 Q-3=Q+Q=1.033L/S+1.147L/S=2.18L/S则支管 L2-3 的水力损失 h2-3=A*L*Qf=0.09386*3*2.18 2=0

11、.01338Mpa=1.338 mHo支管 L2-3 内的管流速 V2-3=Kc*Q=1.054*2.18=2.29772m/s v5m/s5) 3#喷头由于 3#喷头的工作压力 Pa= P2+ h 2-3=0.074+0.01338=0.0874 Mpa=8.74mH2O则，3#喷头流量 Q=K( 10P3) 1/21/60=80*0.84 1/2*1/60=1.246L/S 。6) 支管L3-4由于支管 L3-4 内的水流量 Qm=Q+Q+Q=1.033L/S+1.147L/S+1.246L/S=3.426L/S则支管 L3-4 的水力损失 h3-4=A*L*Q2=0.09386*3*3.

12、426 2=0.033Mpa=3.3 mHo支管 La-4 内的管流速 V3-4=Kc*Q=1.054*3.426=3.6m/s v 5m/s7) 4#喷头由于 4#喷头的工作压力 P4= P3+ h 3-4=0.0874+0.033=0.12 Mpa=12mHo则，4#喷头流量 Q=K( 10P4) 1/21/60=80*1.2 1/2*1/60=1.46L/S 。8) 支管L4-5由于支管 L4-5 内的水流量 Q-5=Q+Q-4=1.46/S+3.426L/S=4.886L/S则支管 L4-5 的水力损失 h4-5 =A*L*Q2=0.04453*3*4.886 2=0.03189Mpa

13、=3.189 mHo支管 L4-5 内的管流速 V4-5=Kc*Q=0.796*4.886=3.889m/s v5m/sii9) 5#喷头由于 5#喷头的工作压力 P5= P4+ h 4-5=0.12+0.03189=0.152 Mpa=15.2mH2o1/2 1/2则，5#喷头流量 Q=K( 10P5)1/60=80*1.52 *1/60=1.6438L/S 。10) 支管 L5-6由于支管 L5-6 内的水流量 Q-6=Q+Q-5=1.6438/S+4.886L/S=6.5298L/S则支管 L5-6 的水力损失 h5-6=A*L*Qf=0.01108*3*6.5298 2=0.01417

14、Mpa=1.417 mHO支管 L5-6 内的管流速 V5-6=Kc*Q=0.471*6.5298=3.0755m/s v 5m/s11) 6#喷头由于 6#喷头的工作压力 P6= P5+ h 5-6=0.152+0.01417=0.166 Mpa=16.6mH2O1/2 1/2则，6#喷头流量 Q=K( 10P6)1/60=80*1.66 *1/60=1.7178L/S 。12)支管 L6-7由于支管 L6-7 内的水流量 Q-7=Q+Q-6=1.7178/S+6.5298L/S=8.25L/S则支管 L6-7 的水力损失 h6-7=A*L*Qf=0.01108*1.5*8.25 2=0.0

15、113056Mpa=1.13056 mHo支管 Ls-7 内的管流速 V6-7=Kc*Q=0.471*8.25=3.885m/s v 5m/s 13）节点7由于 P7= P6+ h 6-7=0.166+0.0113056=0.17731 Mpa=17.731mHbo则，节点 7 流量 Q=Q6-7=8.25L/S。当知道节点7的压力和流量时，我们继续求下 2个支管。由于下两个支管的形状特征与第一 个支管一样，这时我们可以把第一个支管看成一个大喷头，只不过它的K值与标准喷头K=80不同，那么我们就求出这个大喷头的 K值既K1-7由于 Q-7= K1-7 (10R) 1/21/60且 Q-7=Q=

16、8.25L/S ; Py=0.17731Mpa带入上式，得 0=371.73ii湿式?喷淋泵去。15）管路 L7-8V7-8=Kc*Q=0.471*8.25=3.885m/s v 5m/s等效K=371.73的假想喷头Q7-8=Q7=8.25L/S则 h7-8= A*L*Q 2=0.01108*3*8.25 2=0.0226Mpa=2.26 mHo16）节点8由于 P8= P7+ h 7-8=0.17731+0.0226=0.2 Mpa=2mH2oQ8-9=Q7+Q8=8.25L/S+8.76=17.01L/S则 h8-9= A*L*Q 2=0.002893*3*17.01 2=0.025Mp

17、a=2.5 mHoV8-9=Kc*Q=0.284*17.01=4.83m/s v 5m/s这时，管流速已经接近经济流速了，一般这个时候就要将该段管径提高一级，将阻力和流速 降下来，但为了使大家最后看到不合理的位置，所以我不改变规范建议的管径，继续计算下14）这样下两个支管的特性系数 K值均与©7=371.73相同，我们把上图简化如下则，节点 8 流量 Q= K8（ 10P8）1/21/60= K1-7 （ 10R） 1/21/60=371.73*2 1/2*1/60=8.76L/S17）管路 L8-9节点11水流指示节点7节点8Z 二 i节点9PjuJk18）节点9由于 P9= Ps

18、+ h 8-9=0.2+0.02508=0.22508 Mpa=22.508mH2O则，节点 9 流量 Q9= K9( 10F9) 1/21/60= K1-7 (10F9) 1/21/60=371.73*2.2508 1/2*1/60=9.294L/S19) 各个节点流量之和就是该系统的计算流量QJ=Q7+Q8+Q9=26.3L/S我们假设由节点9到水流指示器前节点11的长度为30m则h9-1 仁 A*L*Q2=0.001168*26.3 2*30=0.2425Mpa,那么 P1 仁P9+h9-11=0.22508+0.2425=0.46758MPa> 0.4MpaV9-11=Kc*Q=0.201*26.3=5.286m/s > 5m/s这样我们看出，该管段将系统流速提高很大，已经大于经济流速，同时造成水流指示器前的 压力超出规范规定的0.4Mpa值。为此，我们要将该管段有节点9到节点11更换成DN100管。计算如下2 2h9-1 仁 A*L*Q =0.0002674*26.3 *30=0.055487Mpa,则 P1 仁P9+h9-11=0.22508+0.0.055487=0.28MPav0.4MpaV9-11=Kc*Q=0.115*26.3=3.0245m/s v 5m/s符合规范要。20）假设该建筑物最不利点距离水泵出口高程为25米