自动喷水灭火系统设计流量探讨 王彤Word下载.docx

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严重危险级和仓库危险级不应低于本/规范0值表5.0.1和表5.0.5-1~5.0.5-6的规定值。

第5.0.3条:

装设网格，栅板类通透性吊顶的场所，系统的喷水强度应按/规范

05.0.1规定值的1.3倍确定。

5.0.4条:

干式系统与雨淋系统的作用面积应符合下列规

定:

干式系统的作用面积应按本/规范0表5.0.1规定值的1.3倍确定。

依据上述条文的要求，以公式表达如下。

111对于轻危险级和中危险级（?

、0级

imax=113i,imin=0185i（1imaximin=1

13i0185i

=115294（2

式中imax系统中最大允许喷水强度；

i系统中规范规定的喷水强度;

imin系统中最小允许喷水强度。

依喷头喷水量计算公式q=K

10P知:

Pmax

Pmin

=imaximin

=1152942

=2134

imax=1153imin,Pmax=2134Pmin

式中Pmax系统中最大允许压力值；

Pmin系统中最小允许压力值。

/规范0表5.0.1中已规定了喷头处的压力值,

即系统的最低压力值，这样在自动喷水灭火系统设计中每个防火分区，每层设水流指示器处的起点水

压（即最大压力值也就是一个定值，即:

Pmax=2134Pmin

若Pmin=510mH20时,Pmax=1117mH20Pmin=1010mH20时,Pmax=2314mH20若系统的压力值大于Pmax值，整个系统的出水量就大于规定的喷水

量，每只喷头的喷水强度就大

于规范的规定值，使整个系统处于超负荷运行，储水池的容积也大于不考虑各喷头出水的差别而按/规范0规定值均匀出流的储水量，会出现设计储水量不能满足火灾延续时间内需求的情况。

112严重危险级和仓库危险级

imaximin=113i

i=113同理:

=1132=1169即:

Pmax=1169Pmin

若Pmin=1010mH2O时,Pmax=1619mH2O

i1

J远Ift区域

近崎区械I幵flMSiknH*

_____________冷

II

4

o-

Ir

~

\i

h近*0区域

畸头按正方形布■”同1匝3Im

n

土

—

■n:

**71

108

Pmin=510mH20时,Pmax=8145mH20

对于严重危险级和仓库危险级,K=80的喷头是不能满足喷水强度这一要求的。

由于目前国产喷头中只有K=80,K=115,K=200三种流量系数的喷头依据/规范0

表7.1.2设计喷水强度大于12L/（min#m2时每只喷头的保护面积为9m2,依据/规

范0:

q=iS只=K

10P（3

若P=0110MPa,K=115时喷头的喷水强度:

i[12178L/（min#m2

P=0105MPa,K=115时喷头的喷水强度：

i[91035L/（min#m2;

P=0110MPa,K=200时喷头的喷水强度:

i[2212L/（min#m2

;

P=0105MPa,K=200时喷头的喷水强度:

i[15171L（min#m2

满足设计要求;

/规范09.1.1条:

喷头的流量应按下式计算：

q=K

10P

（4

/规范09.1.3条:

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总流

量确定:

Q=160En

i=1

作用面积依/规范09.1.2条:

水力计算选定的最不利点处作用面积定为矩形，其长边应平等平行于配水支管，其长度不宜小于作用面积平方根的1.2倍，即:

L=112S

（6

确定作用面积后，要同时校核作用面积内的喷头数，达到/规范0规定的同时开启的喷头数（只有仓

库级且采用早期抑制快速喷头的系统有此要求，开启喷头数按/规范0表5.0.6及表5.0.7货架内开放

喷头数计，用压力方式表达流量为：

Q=K60En

i=1

10Pi

（7

式中Pi节点喷头处压力,MPa。

根据上述计算公式，采用有限元法进行最基本

灭火单元的水力计算［1］。

现依据/规范08.0.5条:

/管道的直径应经水力计算确定，配水管道的布置应使配水管入口的压力均衡。

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

0.4MPa。

0及/规范06.2.4条:

/每个报警阀组供水的最高与最低位置喷头，其高差不宜大于50米0,对不同危险级，按均衡理论对自动喷水灭火系统进行水力计算分析，确

定其管径，设计流量。

212轻危险级和中危险级（?

、0级系统设计

根据管网布置情况，分对称布置与不对称布置，见图1、图2。

图1喷头不对称布置

按均衡理论，配水管管径按表1设计。

表1配水管管径

控制的标准喷头数/只

2510>

17公称直径DN/mm

40

50

80

100

在确保最不利点最远处喷头处的喷头压力不小于0.1MPa时,起点压力分为

0.234MPa压力最

j

OOOOQOO

远喷区域（开放喷头17只）近喷区域（开放喷头17H）,I-i

0OOOQ—□O

IL

（起点）

喷头按正方形布置”间距3.1m

图2喷头对称布置

不利工况和0.4MPa（流量最不利工况分析，管网水力模型采用有限元法编程[1]

，电算完成水力平衡

计算，结果见表2。

表2管网水力平衡计算结果

管网布置

起点压力

/MPa远喷区域

近喷区域

最小压力/MPa计算总流量/L/S最小压力/MPa计算总

流量/L/S不对称形式0.2340.101226.000.168730.750.4000.173033.990.288440.21

对称形式

0.2340.102326.030.187331.430.400

0.1748

34.03

0.3203

41.09

我们一般习惯把设计流量控制在30L/S左右，其实这只考虑了/压力0最不利工

况:

满足最不利点处作用面积上对流量、压力的设计要求（对应储水池容积108m3,

却忽略了/流量0最不利工况:

按起点（水流指示器处压力最咼（如0.4MPa且取最有

利点处作用面积上满足喷水流量的要求，表2计算结果显示,系统流量大于30L/S，客观上要求储水池容积要大于108m3

对于轻、中危险级，按均衡性原则，在压差$P=Pmax-Pmin=2134Pmin-Pmin=1134Pmin要求下，管径的确定尤为重要，它直接影响到整个系统的计算，/规范0表

8.0.7给出了轻、中危险级中配水支管、配水管控制标准喷头数，套用该表中所提供

的数据，在水力平衡计算中较难满足上述压差要求，计算所求出的总流量还要偏大。

只有将水头损失比较大的小支管管径放大，而大口径的管道适当变小些，使整个系统压差满足上述要求，而工程造价也不会有明显增加。

213轻、中危险级系统设计

根据表2计算结果，在具体工程设计中，将最不利层、最不利防火分区内的自动喷水灭火系统看成一个大喷头，整个大喷头内的水流特性系统设为

KS，则不对称布置时：

KS=60Q10P=30175@6010@01234

=1206111

对称布置时:

60Q10P

=31143@6010@01234

=1232179以下分区内的各层自动喷水灭火系统的水流特

性系统KS是随压力变化的，其变化系数的计算公式为：

Pminc

（8

式中Pc所在层或区水流指示器前的压力;

Pmine最不利层水流指示器前的压

力。

对于中、轻危险级Pmine=01234MPa,规范08.0.5条已规定了轻、中危险级各

配水管入口的压力不宜大于0.4MPa,则Kc=014

01234

=113074。

总流量Qs=Kc#Ks

10Pmine。

3结论

从表2计算结果知，在Pc=0.4MPa时,不对称Qs=40.21L/s对称Qs=41.09L/s,

这两个值大于常规自动喷水灭火系统设计采用的30L/s,故在系统设计中，依/规范08.0.5条规定值,系统水压应按满足最不利点处作用面积上对流量（约30L/s、压力的要求来设计，系统的流量应按满足起点（水流指示器处压力为最高（如0.4MPa并取最有利点处作用面积上对喷水流量的要求来设计，即压力、流量均应按最不利工况考虑所以设计流量不应局限在30L/s,应考虑调整为40.21L/S或41.09L/s的可能，储水

池的有效容积V储=41109@316@1=147192（m3

，需要选150m3

储水池方能满足要求，相应水泵的出水量也应不局限于30L/s,而考虑满足流量

最不利情况的41.09L/S,设计时应慎重对待。

参考文献

1王彤，吴志荣,刘霁阳.自动喷水灭火系统管网的水力模型研究.

中国给水排水，2004,20（8:

66~68&

电话:

158********

E-mail:

wangt@chd1edu1cn收稿日期：

2008-03-28