自动喷水灭火系统管网水力计算电算程序

自动喷水灭火系统管网优化计算及电算程序张馨元张一杰【摘要】采用电算程序进行自喷管网水力计算，并可优化计算【关键词】自动喷水灭火系统水力计算优化计算自动喷水灭火系统管网水力计算目的是，在满足最不利用作用面积喷水强度的前提下，恰当确定管径、计算出管网系统所需的流量及水压，为设计系统供水设施提供依据，确保系统经济合理安全可靠。自动喷水灭火系统设计，首先按设计规范规定，根据建筑物的性质，选择系统类型、设计参数、系统组件、布置喷头及管线，然后进行管网水力计算。管网水力计算先算出喷头所需的最小压力，从各支管下游末端向上游逐段计算流量、水头损失、节点水压及管段特性系数，直到管网系统起点。当多条支管汇集到某个节点时，从各支管计算出该节点的水压不一定相等，这就要按最大节点水压对较小节点压力的支管复算。将一个节点各支管水压调整计算相等，可称为节点水压平差，对于整个管网系统而言，就是管网平差。目前一般采用管段特性系数法平差。管段特性系数为某管段及其下游各管段及喷头固有的特性，该管段的流量与该管段起点水压的平方根的比值，即为该管段的特性系数。由已知起点压力，利用特性系数计算出该管段的流量、水头损失及该管段末端水压，然后重复上述方法计算下一管段，直至支管末端。特性系数法的一个特点是，特性系数的流量与水压的因次关系与管道水头损失公式及喷头流量公式因次关系相同，管道的流量与喷头的流量才能平衡；特性系数法的另特点是，管段的计算水压与喷头的计算水压应有相同的基准面并通过喷头孔口，各喷头的标高应相同。自喷管网水力计算电算软件的功能是，从平面图生成计算草图用的轴测图，给管网各节点编号，按喷头或喷头流量系数确定管径，计算选定作用面积内各喷头流量、各管段流量、水头损失、各节点水压、进行优化计算。计算结果有管网编号图、水力计算表、管网轴测图（注管径及管长）、管网平面图（注管径及管长）及主要材料表等。还可利用它调整管径、加孔板计算等，也能计算水幕、雨淋及水喷雾管网。1电算程序编制依据主要依据是《自动喷水灭火系统设计规范》GB50084-2001，及其他有关的设计规范。1.1喷头流量计算式：式中——喷头流量（L/min）P——喷头工作压力（MPa）K——喷头流量系数1.2每米管道的水头损失计算式：式中——每米管道的水头损失（0.01MPa/m）V——管段内水的平均流速（m/s）dj——管段的计算内径（m），取值按管道的内径减1mm1.3管道的局部水头损失按当量长度法计算，管件当量长度见表1。表1当量长度表（m）全管件名称蛙管席爪宋件芝营嗓直复显绣径鞋药凉（浴mm还）压25抢32狗40状50若65杜80趁100帆125办150袋200撒250纪300垫90绪°茫弯杆0.6痰0.9虹1.2否1.5烈1.8椒2.1术3.1荐3.7币4.3余5.5屠5.5失8.2屋侧流三通逃或享狮四口戏通限1.5鞋1.8肺2.4超3.1激3.7型4.6歉6.1盼7.6很9.2恶10.7旋15.3下18.3眨直流三通更或厘驻四庸王通筛0.3锄0.4币0.5子0.6允0.8揭0.9到1.2久1.5哲1.8光2.0折3.0鞋4.0袭蝶费麦六阀支1.8等2.1办3.1砍3.7誓2.7什3.1际3.6吉5.8床6.4量闸气铲矩阀盗0.3尚0.3台0.3盖0.6裁0.6救0.9配1.2砌1.5泳1.8楼止薪视回借像阀敞1.5乱2.1盈2.7总3.4剃4.3故4.9搅6.7颤8.3蜘9.8侄13.7灌16.8势19.8搅异径接头盾32蜻25率40捎32认50纵40攻70寒50雅80违饥65弃100狡80篇100两80借125舞100拴150从125蜜200庄150狡250碎200盘300僵250闭0.2核0.3井0.3断0.5组0.6渠0.8粒1.1某1.3锹1.6另1.9宪2.2弱2.5致注：当异径接受头的入口直径瞒提疑高魔1往级时，其当量津长度应增大适0.5叉倍；提足高轰2舌级或以上时，工增大云1.0谜倍，异径三通训，按本管段管骄径等径三通计抹。英1.4辣驼名管段计算长度邪式义中矩蛋——谷管段计算长度置（钉m过）帖贱联客勉扔笔滨贸抛DL炎—讨—鹊管段当量长度摩（热m该），某管段起积端管件的当量轻长度鲜管段的起端为蔬水流入端，末鼻端为水流出端较。速1.5鸭公梢某一管段水头棒损失计算式题式创中镜布——茅某一管段的水恐头损失（葬0.01MP软a纸）略L袋j胞—柳—阅管段计算长度轨（裕m趣）屠1.6蚀减压孔板水头舒损失计算式颗式寺中档H字K四—煎—恒减压孔板的水酬头损失（搂0.01MP底a血）垄V床K腥—样—灰减压孔板后管耐道内的平均流踏速（墙m/s乡）伤—谨—量减压孔板的局晕部阻力系数橡减压孔板的局申部阻力系数计绝算式摘式恐中蔑刷d属j派—盟—石管径计算内径扰（赴m点）番d扎K渴—逗—惑减压孔板的孔穗口直径（持m升）攀2基芦软件使用要领秤2.1种“季自喷管网水力迁计杀算穿”傍软件包括以下西子程序，亦启使动命令：乏1JSC委T惭—俱—撒生成轴测图形相式的计算草图际；昼2CDG测J打—钞—乏初定管径；弄3YAN傅S咐U窜—肆—娱管网水力计算骄；位4GDB摸H剪—达—本验算图；茂5ZC利T申—世—星绘轴测图；熟6PM隶T六—著—制绘平面图；抓7JS见B物—科—桂生成水力计算特结果表；挑8CL迁B伙—杯—膨生成主要材料逼表；智9YHJ匙S糊—柏—筑优化计算；圆10KB绝J星S居—伙—画孔板计算。做此外，还包括辉一些各种形式忧喷头图块，计捧算表头图块，早及有关的图形掉编辑小程序。邻2.2末“顿自喷管网水力朽计虽算质”扛软件安装公将光盘矩中霸“腥自喷管网水力软计绑算脆”沉文件夹拷徐入每C巨：礼、基D泄：、延或灶E燥：中即可，如葱拷入其他处，覆则需设置文件妻搜索路径。貌2昂.3块筐膨运行计算程序肌选低程序可歉在司ACAD1辰4以及以上的版本解运行。从工具争栏中调入程序楚栏调第入确“兽自喷管网水力狂计础算苏”长程序。笨在驶C滩omman讲d溪：完下键劝入肃ZPJ提S染，即开始从平牢面图中提取生子成计算草图。宁运行中的各项朴操作都有提示辱，按提示操作历即可。平面图骆中的自喷管线付可以是单线或盾多义线，喷头被可以是园或块居。可以从平面召图中框选要计逝算的管网，程遭序可以过滤掉伟其他图线，而责生成单段单线成的轴测图式的各计算草图。如络果要在草图上集加管段或立管昌等，管线必须戚是单线，与其饲他管线交叉处抓不可打断。计表算草图是管网预的主要数据的厨依据，初定管坝径，验算都必作须从该图上选蹲取。喝贴悟完成计算草图译后，在命令行杠键地入疑CDG坐J盟，即可开始管旱网水力计算，艇按提示操作，焦直到最后生成摘各计算结果。帮在初定管径完采成后，喷头的刻流量系数，节劣点坐标、管径弓、管长、当量摩长度等数据都宗已保存。此时登也可中断运行奶，然后再键毕入勿YANS释U沾也可继续计算迫，而且可以多奴次运忙行叹YANS隐U浴子程序。义罢烤在上述三项子萍程序运行后，带已经计算出了米结果，数据已摆储存。之后就魄是出结果文件首的子程序，可态根据需要键入当相应的命令得津出。如需要则猪可进行优化计蛛算。丛3父僚自喷管网优化绪计算垫《自动喷水灭拐火系统设计规糠范火》亡GB5008谁4-2001撕赚规定，轻、中悬危险级场所中螺配水支管各种摸管径控制的最里大标准喷头数犯，一般均按此慨原则确定整个识管网系统的管各径，逐点算出促最不利作用面石积内喷头压力颜、流量、总流究量及水压，以翻此数据确定供尾水设备。规范僚规定个的哨“渐管道的直径应钳经水力计算确压定爱”眯原则是按自喷佩管网中的每一坟管段的位置不赠同，喷头的压腐力不同，恰当撞地确定管径红，污阴但这计算工作爷量太大，手算财很难完成。本岔软件提供了一轿种功能，它是朴在确保各支管垂末端所需水压象的前提下，自桂动调整各管段枯的直径，减少愚有利作用面积跑或有利楼层的睡管径，达到供始水均匀管网经探济的目的。该月子程序的命令驴为润“备YHJ养S争”别。在初定管径羊，对最不利作裳用面积进行验批算后，即可用亮此程序对整个温管网系统进行旺优化计算，验莲算分析或再优装化计算、验算娃、得出最后结崇果。膨所附光盘中有蚊一算例的详细善资料。该管网挠有偿1燃9铜条支管，每条返支被管呆5欲只喷头，间距纸均为羡3.6m杰，计算结果如盘下表。镰系统计编号已入口水压尽（彩0.01Mp照a缺）处喷头最小水压温（临0.01Mp易a忠）铃系统流量撒（梢L路/s哥）朱管污演稠材佩备铜脉注符最不利岩面炭乎仿积驻最有利择面击硬筒积涨重量（骨kg乎）累比例接1采36.19骄10旅21箩.33践24.59嗓1899.9怕1终未优化计算债2谣36.19经10兔21.33今22.48阳1843.7弓4挺0.97哪已优化计算奔3凉71.24痰10铜23.69逢24.74商1670.5崇1僚0.88冠已优化计算眯进行优化计算蠢，个别管段就胁会突破按喷头乖定管径的规定馅。也可不限制游配水支管的入必口水压就可使缠供水均匀。这丸也是规范中的雪这些条文需进句一步探讨之处沟。肚根据多次试算搞，程序中对许钱多参数设定了丰默认值，一般诵不用修改回车馆即可。本软件慢附光盘，可直忙接使用。捉参脏疑考揉绸文死暴献衡1旺、自动喷水灭歌火系统设计规径范遵GB500顶84-200遣1神，中国计划出存版社身，肿200