自动喷水灭火系统局部水头损失计算方法
通过对自动喷水灭火系统局部水头损失计算方法及舍维列夫公式与海曾-威廉公式之间差别的分析,提出需对《自动喷水灭火系统设计规范》( GB50084 - 2001)中的管件当量长度进行修正的观点,并推得适用于舍维列夫公式的各种管径管件的当量长度。关键词局部水头损失当量长度喷头工作压力舍维列夫公式海曾-威廉公式修正系数水力计算是自动喷水灭火系统设计中的一项重要内容。水力计算结果将直接影响系统的可靠性、合理性、经济性,而合理的水力计算方法是水力计算结果正确的基础。在局部水头损失计算方法方面《自动喷水灭火系统设计规范》( GB50084 - 2001)(以下简称“新规范”) 较《自动喷水灭火系统设计规范》( GBJ 84 - 85) (以下简称“旧规范”) 作了较大的改动。笔者结合工程实例对两本规范局部水头损失的计算进行分析和探讨。 1 局部水头损失计算方法分析在“新规范”颁布实施前,对自动喷水灭火系统局部水头损失的计算国内现行设计手册及教材普遍采用估算的方法。即系统的局部水头损失仅在管道水力计算结束时取沿程水头损失的20 %。这种计算方法不足之处在于:首先,20 %的取值忽略了每个工程管网布置、配置的特殊性,误差较大;其次,在管道水力计算时忽略了局部水头损失对喷头的喷水压力影响,进而影响系统的设计流量、管道的水头损失或系统所需的扬程。由于估算法存在较大的误差,在局部水头损失的计算方法上“新规范”摒弃了“旧规范”中估算的方法。“新规范”第9.2.
3 条明确规定:“管道的局部水头损失,宜采用当量长度法计算。当量长度表见规范附录C”。当量长度法的采用既为简化局部水头损失的计算创造了条件,同时也间接确定了将局部水头损失的计算纳入到沿程水头损失的计算中,所以在计算作用面积内各喷头节点流量时,也就同时考虑了沿程水头损失和局部水头损失对各喷头节点的喷水压力影响。由此可见,在局部水头损失计算方面“新规范”弥补了“旧规范”的不足。 2 局部水头损失计算的分析与探讨对采用以镀锌钢管为输水管材的给水工程的沿程水头损失的计算,我国现行的设计手册及规范均采用舍维列
夫公式,即式(1) ;英、美、日、德等国采用海曾O威廉公式,即式(2) 。由于各方面的原因,对沿程水头损失的计算, “新规范”仍采用舍维列夫公式。
式中i ———单位管道的水头损失,mH[sub]2[/sub]O/ m ; Q ———流量,m[sup] 3[/sup]/ s ; d[sub]j[/sub] ———管道计算内径,m ; C ———海曾-威廉系数(见表1) 。
对局部水头损失的计算,由于我国缺乏试验数据及局部阻力系数不全,故“新规范”引用美国规范中的当量长度,各管件的当量长度见表2 。但表2中的当量长度值是针对式(2) 推得,而“新规范”采用的式(1) 与式(2) 有较大的差值。表3 是各种管径式(1) 与式(2) 在相同流量条件下的单位水头损失比值。由表3 可知,若直接引用表2 中的当量长度值代入式(1) 中求局部水头损失,其求出的局部水头损失比代入式(2) 中求出的局部水头损失大,而在水力计算过程中局部水头损失的误差又将引起各设计管段流量和水头损失的误差,进而引起系统总设计流量和扬程的误差。笔者认为,“新规范”直接引用美国规范中C=120 时的当量长度值忽略了式(1) 与式(2) 的不同欠妥。即使同采用海曾O威廉公式,当C 取值不同时,管件的当量长度也需修正(见“新规范”第106 页倒数第一行) 。因此,有必要对表2 中的当量长度值进行修正,使其适用于舍维列夫公式。
注: ①过滤器当量长度的取值,由生产厂提供; ②当异径接头的出口直径不变而入口直径提高1 级时,其当量长度应增大0.5 倍;提高2 级以上时,其当量长度应增大1.0 倍; ③表中的当量长度值是按海曾O威廉系数C = 120 时计算。
求各管件当量长度修正系数α的大小是系统安全可靠、经济合理的关键。因此,α的取值须综合考虑经济流速及规范对各种管径所控制喷头数的要求,保证系统的安全可靠、经济合理。由表3 可知,对某一管径式(1) 与式(2) 的比值随流量的增大而增大,而不是定值。考虑系统的安全性因素,α值的大小宜按各种管径可能出现的最小流量来确定。表3 中各种规格管径的最小流量是综合考虑经济流速及规范对各种管径所控制喷头数的要求,按各种规格管径可能服务的最小流量来确定的。因此,取表3 中各种规格管径最小流量对应的式(1) 与式(2) 的比值为各种规格管径管件的当量长度修正系数α(见表4) 。把表2 中的各管件当量长度值
除以表4 中相应管径的修正系数α, 则可得针对式(1) 的各管件当量长度值(见表5) 。
注: ①过滤器当量长度的取值,由生产厂提供; ②当异径接头的出口直径不变
而入口直径提高1 级时,其当量长度应增大0.5 倍;提高2 级以上时,其当量长度应增大1.0 倍; ③表中的当量长度值是按海曾-威廉系数C=120 时计算。④直流的三通或四通局部水头损失忽略不计。 3 算例对比结合某中危险Ⅱ级工程,对局部水头损失分别采用“新规范”颁布前通常所使用的取沿程水头损失的20%、“新规范”中推荐的当量长度值及修正后的当量长度值来推求等三种方法进行水
力计算。设计基本参数均为: ①喷水强度q[sub]0[/sub] = 8 L/(min?m[sup]2[/sup]) ; ②计算作用面积F = 160 m[sup]2[/sup] ; ③采用标准喷头,流量系数K = 80 ; ④最不利点喷头工作压力取P = 7mH[sub]2[/sub]O。结果见表6～表8 。
表6 为管件的局部水头损失采用取沿程水头损失的20%进行水力计算的算例。表7 为管件的局部水头损失采用表2 中当量长度值进行水力计算的算例。表8为管件的局部水头损失采用表5 中当量长度值进行水力计算的算例。由表6～表8 的水力计算结果可知:采用“新规范”中推荐的当量长度值来推求的局部水头损失最大,占沿程水头损失的84.6 % ,在横干管与立管接口处所需节点水压为41.
27 mH[sub]2[/sub]O。比采用“新规范”颁布前通常所用的局部水头损失取沿程水头损失的20%的方法求出的节点水压26.60 mH[sub]2[/sub]O 大14.76 mH[sub]2 [/sub]O ,水头损失相差74.8 % ,流量相差4.17L/ s ,两种计算方法所求出的结果
相差较大。其主要原因:首先,是原计算方法忽略了局部水头损失对喷头出流量的影响及20 %的取值偏低;其次,采用“新规范”中推荐的当量长度值来推求的局部水头损失时忽略了舍维列夫公式与海曾-威廉公式的不同,进而造成所求出的局部水头损失偏大。而采用表5 中经过修正后的当量长度值进行水力计算,局部水头损失仅占沿程水头损失的45 % ,且水力计算算至横干管与立管接口处时节点水压为32.34 mH[sub]2[/sub]O ,比采用“新规范”中推荐的当量长度值来推求出节点水压低8.93 mH[sub]2[/sub]O。此外,从管件当量长度值随口径的增大而增大及水力计算特点可知,对作用面积越大的危险等级及配对称的喷淋系统,采用修正前与修正后当量长度值进行水力计算,二者水力计算结果则相差更大。
4 结束语本文是基于在采用“新规范”引用的美、英等国的当量长度值计算出的局部水头损失正确的基础上,通过分析舍维列夫公式与海曾-威廉公式单位水头损失的差别,反推适合舍维列夫公式的管件的局部水头损失当量长度值。局部水头损失的计算关系到系统的安全性和经济性,各种管件的局部水头损失的大小以及计算方法亟待通过试验研究加以验证,以便更好地指导工程设计,使所设计的自动喷水灭火系统既安全又经济。
另悉,为适应与国际接轨及给水管材的多样性特点, 《建筑给水排水设计规范》送审稿已把原规范中的舍维列夫公式改为海曾-威廉公式。对自动喷水灭火系统管道的沿程水头损失计算公式是否也改为海曾-威廉公式也值得探讨。参考文献1 聂梅生,姜文源,周虎城,等. 水工业设计手册- 建筑和小区给水排水. 北京:中国建筑工业出版社,2000 2 中华人民共和国公安部主编. 自动喷水灭火系统设计规范( GB50084 - 2001) . 北京:中国计划出版社,2001 3 周玉文,赵洪宾. 排水管网理论与计算. 北京:中国建筑工业出版社,2000 4 黄秉政. 浅议中、轻危险级喷水灭火系统的水力计算. 给水排水,2002 ,28 (2) :96～101
自动喷水灭火系统设计流量的计算与分析
1前言 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。其自动化程度高、能够及时扑灭初期火灾，在国内外都被普遍采用。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。 国外应用自动喷水灭火系统已有一百多年的历史。在长达一个多世纪的时间内，一些经济发达的国家，从研究到应用，从局部应用到普遍推广使用，有过许许多多成功和失败的教训。自动喷水灭火系统不仅已经在高层建筑、公共建工业厂房和仓库中推广应用，而且发达国家已在住宅建筑中开始安装使用[1]。因此对自动喷淋系统进行研究分析显得尤为重要。 《自动喷水灭火系统设计规范》GB50084-2001( 2005年版)中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系统的流量时,通常先确定设置喷淋系统的场所的火灾危险等级,然后将该等 级对应的喷水强度与作用面积相乘,即得到喷淋系统的设计流量,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都等于最不利点喷头的工作压力和流量，忽略了管道阻力损失对喷头工作压力的影响,使设计流量有时就偏离于实际系统流量，有时会对系统的灭火效果产生一定的影响。因此,设计流量应按自动喷水灭火系统设计规范中规定的计算方法进行详细的计算，与估算值进行比对，选择合理的喷淋泵，才能满足火灾情况下喷淋系统的实际需水量，达到灭火效果。 2研究对象 笔者对四个不同功能、不同危险等级的自动喷淋系统进行流量计算，并将计算结果与平时估算值相比较，进行分析与探讨。其中，进行水力计算时，选定的最不利点处作用面积均为矩形，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倍。 选取计算分析的四个自动喷淋系统概况如下： (1)建筑名称：齐鲁软件大厦B座敞开式办公楼；危险等级：中危险I级；喷水强度：6L/ ；末端最不利作用面积：160平方米；末端压力：、；选取喷头数量：18个k80喷头。 (2)建筑名称：齐鲁外包城奥盛大厦办公楼；危险等级：中危险I级；喷水强度：6L/ ；末端最不利作用面积：160平方米；末端压力：、；选取喷头数量：21个k80喷头。 (3)建筑名称：济南齐源大厦地下二层车库；危险等级：中危险II级；喷水强度：8L/；末端最不利作用面积：160平方米；末端压力：、；选取喷头数量：17个k80喷头。 (4)建筑名称：莱芜银座超市商场；危险等级：中危险II级；喷水强度：8L/；末端最不利作用面积：160平方米；末端压力：、；选取喷头数量：19个k80喷头。—— 3计算方法 根据《自动喷水灭火系统设计规范》GB50084-2001（2005年版）第条规定：自动喷水灭火系统的设计流量，应按最不利点处作用面积内喷头同时喷水的总流量确定。 自动喷水灭火系统流量计算公式如下所示： (1)Q＝d v (2)（V≥s） (3) 其中，i—管道单位长度的水头损失（MPa/m） Q—管道内的平均流量（m3/s）；
自动喷水灭火系统设计规范标准
自动喷水灭火系统设计规范 第一章总则 第1.0.1 条为了保卫社会主义建设和公民生命财产的安全，贯彻"预防为主，防消结合"的方针，合理设计自动喷水灭火系统，减少火灾危害，特制定本规范。第1.0.2 条自动喷水灭火系统设计，应根据建筑物、构筑物的功能，火灾危险性以及当地气候条件等特点，合理选择喷水灭火系统类型，做到保障安全、经济合理、技术先进。 第1.0.3 条本规范适用于建筑物、构筑物中设置的自动喷水灭火系统。本规范不适用于火药、炸药、弹药、火工品工厂等有特殊要求的建筑物、构筑物中设置的自动喷水灭火系统。 第1.0.4 条自动喷水灭火系统的设计，除执行本规范的规定外，尚应符合国家现行的有关设计标准和规范的要求。 第二章建筑物、构筑物危险等级和 自动喷水灭火系统设计数据的基本规定 第2.0.1 条设有自动喷水灭火系统的建筑物、构筑物，其危险等级应根据火灾危险性大小、可燃物数量、单位时间内放出的热量、火灾蔓延速度以及扑救难易程序等因素，划分以下三级： 一、严重危险级：火灾危险性大，可燃物多、发热量大、燃烧猛烈和蔓延迅速的建筑物、构筑物； 二、中危险级：火灾危险性较大，可燃物较多、发热量中等、火灾初期不会引起
迅速燃烧的建筑物、构筑物； 三、轻危险级：火灾危险性较小，可燃物量少、发热量较小的建筑物、构筑物。危险等级举例见附录二。 第2.0.2 条各危险等级的建筑物、构筑物其自动喷水灭火系统的设计喷水强度、作用 面积和喷头工作压力等应符合下规定： 湿式喷水灭火系统、干式喷水灭火系统和预作用喷水灭火系统设计的基本数据不应小于 表2.0.2 的规定。三种自动喷水灭火系统设计的基本数据表03.2.0.2 第2.0.3 条水幕系统的用水量，宜符合下列要求： 一、当水幕作为保护作用或配合防火幕和防火卷帘进行防火隔断时，其用水量不应小于0.5 升/秒。 二、舞台口、面积超过3 平方米的洞口以及防火水幕用水量不宜小于2 升/秒。第三章消防给水 第一节一般规定 第3.1.1 条自动喷水灭火系统的用水，可由室外给水管网、消防水池或天然水
液流型态与水头损失
一、第4章液流型态与水头损失 【教学基本要求】 1、理解水流阻力和水头损失产生的原因及分类，掌握水力半径的概念。 2、了解均匀流水头损失的特点，掌握均匀流沿程水头损失计算的达西公式和沿程水头损失系数λ的表达形式。 3、理解雷诺实验现象和液体流动两种流态的特点，掌握层流与紊流的判别方法及雷诺数Re的物理含义，弄清楚判别明渠水流和管流临界雷诺数不同的原因。 4、理解圆管均匀层流的流速分布，掌握沿程水头损失的计算及沿程水头损失系数的确定。 5、了解紊流的成因和特征，了解紊流粘性底层和边界粗糙程度对水流运动的影响，理解紊流光滑区、粗糙区和过渡区的概念，了解紊流的流速分布规律。 6、理解尼古拉兹实验中沿程水头损失系数λ的变化规律，掌握紊流3个流区沿程水头损失系数λ的确定方法，能应用达西公式计算紊流的沿程水头损失。 7、了解当量粗糙度的概念，会运用Moody图查找λ的值。 8、掌握计算沿程水头损失的经验公式——舍齐公式和曼宁公式，能正确选择糙率n。 9、理解局部水头损失产生的原因，能正确选择局部水头损失系数进行局部水头损失计算。 【学习重点】 1、了解液体运动两种流态的特点，掌握流态的判别方法和雷诺数Re的物理意义。 2、掌握沿程水头损失系数λ在层流和紊流三个流区内的变化规律，并能确定λ的值。 3、会应用达西公式计算沿程水头损失 4、掌握舍齐公式及曼宁公式，并会确定糙率n。 5、掌握局部水头损失计算。 【内容提要和学习指导】 本章是水力学课程中的重点，也是难点。这一章中概念多、公式多，重要的雷诺实验、尼古拉兹实验成果与半经验理论和理论分析成果相互验证和借鉴，经验公式和系数多而且集中。学习本章应该紧紧围绕达西公式中的沿程水头损失系数λ，掌握λ的影响因素和在不同流态与紊流各流区中的变化规律，弄清相关的概念和液体运动特征。最终落实到会确定λ值，并计算不同流态和流区内的沿程水头损失。 4.1 水流阻力与水头损失 水流阻力和水头损失是两个不同而又相关联的重要概念，确定它们的性质、大小和变化规律在工程实践是有十分重要的意义。
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。在上述计算中，每个喷头流量按特性系数法计算，其流量随喷头处压力变化而变化。其中要求管段累计流量不小于《喷规》规定的对应危险等级的设计流量，此种计算方法的原则，在喷头受建筑结构影响布置较密的情况下，可能会造成在作用面积范围内部分开启喷头出水流量未计算在内的现象，从而导致系统设计流量小于实际出水量或最不利点的压力满足不了喷头最低工作压力要求。《喷规》第9.1.1 至9.1.3 条亦规定了喷淋系统设计流量的计算方法，在最不利作用点喷头处划分最不利作用面积（具体同上），通过特性系数法逐点逐段计算作用面积内所有喷头开启流量之和，即为喷淋系统设计流量，计算公式如下。喷头的流量： （1）
自动喷水灭火系统局部水头损失计算方法
通过对自动喷水灭火系统局部水头损失计算方法及舍维列夫公式与海曾-威廉公式之间差别的分析,提出需对《自动喷水灭火系统设计规范》( GB50084 - 2001)中的管件当量长度进行修正的观点,并推得适用于舍维列夫公式的各种管径管件的当量长度。关键词局部水头损失当量长度喷头工作压力舍维列夫公式海曾-威廉公式修正系数水力计算是自动喷水灭火系统设计中的一项重要内容。水力计算结果将直接影响系统的可靠性、合理性、经济性,而合理的水力计算方法是水力计算结果正确的基础。在局部水头损失计算方法方面《自动喷水灭火系统设计规范》( GB50084 - 2001)(以下简称“新规范”) 较《自动喷水灭火系统设计规范》( GBJ 84 - 85) (以下简称“旧规范”) 作了较大的改动。笔者结合工程实例对两本规范局部水头损失的计算进行分析和探讨。 1 局部水头损失计算方法分析在“新规范”颁布实施前,对自动喷水灭火系统局部水头损失的计算国内现行设计手册及教材普遍采用估算的方法。即系统的局部水头损失仅在管道水力计算结束时取沿程水头损失的20 %。这种计算方法不足之处在于:首先,20 %的取值忽略了每个工程管网布置、配置的特殊性,误差较大;其次,在管道水力计算时忽略了局部水头损失对喷头的喷水压力影响,进而影响系统的设计流量、管道的水头损失或系统所需的扬程。由于估算法存在较大的误差,在局部水头损失的计算方法上“新规范”摒弃了“旧规范”中估算的方法。“新规范”第9.2. 3 条明确规定:“管道的局部水头损失,宜采用当量长度法计算。当量长度表见规范附录C”。当量长度法的采用既为简化局部水头损失的计算创造了条件,同时也间接确定了将局部水头损失的计算纳入到沿程水头损失的计算中,所以在计算作用面积内各喷头节点流量时,也就同时考虑了沿程水头损失和局部水头损失对各喷头节点的喷水压力影响。由此可见,在局部水头损失计算方面“新规范”弥补了“旧规范”的不足。 2 局部水头损失计算的分析与探讨对采用以镀锌钢管为输水管材的给水工程的沿程水头损失的计算,我国现行的设计手册及规范均采用舍维列
自动喷水灭火系统设计规范范文
自动喷水灭火系统 设计规范
中华人民共和国国家标准 自动喷水灭火系统设计规范 ＧＢＪ８４—８５ 主编部门：中华人民共和国公安部 批准部门：中华人民共和国国家计划委员会 施行日期：１９８６年７月１日 目录 第一章总则 第二章建筑物、构筑物危险等级和自动喷水灭火系统设计数据的基本规定第三章消防给水 第一节一般规定 第二节消防水池和消防水箱 第四章喷头布置 第一节一般规定 第二节仓库的喷头布置 第三节舞台、闷顶等部位的喷头布置 第四节边墙型喷头布置 第五章系统组件 第一节喷头 第二节阀门与检验、报警装置
第三节监测装置 第四节管道 第六章系统类型 第一节湿式喷水灭火系统 第二节干式喷水灭火系统 第三节预作用喷水灭火系统 第四节雨淋喷水灭火系统 第五节水幕系统 第七章水力计算 第一节设计流量和管道水力计算 第二节减压孔板和节流管 附录一名词解释 附录二建筑物、构筑物危险等级举例 附录三本规范用词说明 第一章总则 第1.0.1条为了保卫社会主义建设和公民生命财产的安全，贯彻“预防为主，防消结合”的方针，合理设计自动喷水灭火系统，减少火灾危害，特制定本规范。 第1.0.2条自动喷水灭火系统设计，应根据建筑物、构筑物的功能，火灾危险性以及当地气候条件等特点，合理选择喷水灭火系统类型，做到保障
安全、经济合理、技术先进。 第1.0.3条本规范适用于建筑物、构筑物中设置的自动喷水灭火系统。 本规范不适用于火药、炸药、弹药、火工品工厂等有特殊要求的建筑物、构筑物中设置的自动喷水灭火系统。 第1.0.4条自动喷水灭火系统的设计，除执行本规范的规定外，尚应符合国家现行的有关设计标准和规范的要求。 第二章建筑物、构筑物危险等级和自动喷水 灭火系统设计数据的基本规定 第2.0.1条设有自动喷水灭火系统的建筑物、构筑物，其危险等级应根据火灾危险性大小、可燃物数量、单位时间内放出热量、火灾蔓延速度以及扑救难易程度等因素，划分以下三级： 一、严重危险级：火灾危险性大，可燃物多、发热量大、燃烧猛烈和蔓延迅速的建筑物、构筑物； 二、中危险级：火灾危险性较大，可燃物较多、发热量中等、火灾初期不会引起迅速燃烧的建筑物、构筑物； 三、轻危险级：火灾危险性较小，可燃物量少、发热量较小的建筑物、构筑物。 注:危险等级举例见附录二。 第2.0.2条各危险等级的建筑物、构筑物其自动喷水灭火系统的设计喷水强度、作用面积和喷头工作压力等应符合下列规定： 湿式喷水灭火系统、干式喷水灭火系统和预作用喷水灭火系统设计的基本
自动喷水灭火系统设计方案
自动喷水灭火系统的设计、安装、调试、检测与验收 一、基本设计数据的确定 建筑物的火灾危险等级划分确定后，就要确定该类建筑物喷水灭火系统的基本设计数据。基本设计数据通常包括喷水强度、作用面积、喷头动作数、每只喷头保护面积、最不利点处喷头压力以及理论供水量等。 喷水强度是喷水灭火系统设计最重要的控制数据，不同火灾危险等级的建筑物，喷水强度也不同。我国《自动喷水灭火系统设计规范》规定轻火灾危险级的建筑物的喷水强度为3L／min．m2；中火灾危险级建筑物喷水强度为6L／rain．m2；严重火灾危险级建筑物喷水强度为10—15L／rain．m2。 作用面积，即喷水灭火系统允许喷水最大面积，在这个面积内，喷水强度、喷水的均匀性能得到保证。作用面积的大不主要是根据建筑物燃烧特性(包括建筑物内贮存的可燃物)、可燃物多少及燃烧时间等因素来制定的。我国喷水灭火系统设计规范中轻级、中级、严重级分别为180m2、200m2、300m2。 喷头动作数和作用面积是紧密相关的，选定了喷头，确定了作用面积，也就知道喷头最大动作数了。 最不利点处喷头压力一般情况为0．IMPa，最低不得小于
0．05MPa，这主要是根据喷头特性和喷水强度要求决定的。在设计时，决定了最不利点处喷头压力，就要按这一压力下每只喷头的保护面积(符合喷水强度)计算全部作用面积内应配置的喷头数。为了保证作用面积内每个喷头的流量、压力限定在一定的允许偏差范围内，管网管径要有所变动，必要时还要力口设节流管、减压孑L板或比例减压阀，以防在规定时间内的给水量，在限定时间还未到就喷完。 理论用水量和设计用水量。理论用水量，即喷水强度乘作用面积再乘灭火时间，这个乘出来的数值是理论值。实际上，每个喷头的喷水量不可能完全一样，因为有个偏差范围，再加上其他水量损失因素，所以理论用水量必须乘一个系数，一般取1．15—1．3，即设计用水量应为理论用水量乘1．15—1．3倍。 二、选定给水源 自动喷水灭火系统的水源可分为有限水源和无限水源，有限水源一般指限定了的水源，无限水源则是不限定的水源。 (一)有限水源 有限水源指压力水箱、高位水箱等定量水源。一般用于轻火灾危险级建筑物，允许设置的喷头数不超过1000个，每一保护区的喷头数不超过100个。 (二)无限水源 无限水源指城市自来水管网、容量足够喷水灭火系统一次灭火用水量的高位水箱和水池、消防泵给水装置(包括城市自来水管网、加压送水设备、中间水箱)。
沿程水头损失计算表
DN8DN10DN15DN20DN25DN32DN40DN50DN65DN80 DN100DN125DN150DN200DN250DN300DN350DN400DN500DN600DN700DN800DN900DN100 912.515.7521.252735.7541536880.5106131156207259311363410513614702800898998 0.10.82240.53660.39730.26920.19720.13690.11460.0820.05930.04770.03330.02530.02020.0140.01040.00820.00670.00570.00430.00340.00290.00240.00210.00180.2 2.7522 1.7956 1.32960.90080.65980.45810.38330.27460.19860.15950.11150.08470.06750.04670.03490.02750.02250.01920.01440.01140.00950.00810.00690.0060.3 5.6326 3.6748 2.7212 1.8436 1.35040.93750.78450.56190.40640.3264 0.22820.17330.13810.09560.07140.05630.04610.0393 0.02940.02330.01950.01650.01420.01240.49.4149 6.1425 4.5485 3.0815 2.2571 1.567 1.31130.93920.67930.54550.38140.28970.23080.15980.11940.09410.0770.06570.04910.03890.03270.02760.02370.02070.514.0759.1831 6.8 4.6069 3.3744 2.3427 1.9604 1.4042 1.01560.81550.57030.4330.34510.23890.17850.14070.11510.09830.07340.05810.04880.04120.03550.03090.619.612.7889.4693 6.4153 4.699 3.2623 2.73 1.9553 1.4142 1.1357 0.79410.6030.48050.33270.24860.1960.16030.1368 0.1022 0.08090.0680.05740.04940.043 0.725.98216.95112.5528.5038 6.2289 4.3244 3.6188 2.5919 1.8747 1.5054 1.05270.79930.6370.4410.32950.25980.21250.18140.13550.10730.09010.07610.06550.05710.833.21321.66916.04610.8717.9626 5.528 4.626 3.3134 2.3964 1.9244 1.3456 1.02180.81430.56370.42120.33210.27160.23190.17330.13720.11520.09720.08370.07290.941.29226.9419.94913.5159.8993 6.8726 5.7512 4.1193 2.9793 2.3925 1.6729 1.2704 1.01230.70080.52370.41280.33770.28820.21540.17050.14330.12090.1040.0907150.21432.76124.25916.43512.0388.3576 6.9939 5.0093 3.6231 2.9094 2.0344 1.5448 1.23110.85230.63690.50210.41060.35050.26190.20740.17420.1470.12650.11031.159.97839.13128.97619.63114.3799.98268.3538 5.9834 4.3276 3.4751 2.43 1.8452 1.4704 1.0180.76070.59970.49050.41870.31290.24770.20810.17560.15110.13171.270.34545.89533.98523.02416.86411.7089.79787.0176 5.0756 4.0758 2.85 2.1642 1.7246 1.19390.89220.70330.57530.49110.36690.29050.24410.20590.17720.15451.382.55753.86339.88527.02119.79213.74111.4998.2359 5.9567 4.7834 3.3448 2.5399 2.024 1.4012 1.04710.82540.67510.57630.43060.34090.28640.24170.2080.18131.495.74762.46846.25731.33822.95415.93613.3369.5517 6.9084 5.5476 3.8792 2.9457 2.3474 1.6251 1.21440.95730.7830.66840.49940.39540.33220.28030.24120.21031.5109.9171.71153.10135.97526.35118.29415.30910.9657.9306 6.3684 4.4532 3.3815 2.6947 1.8655 1.394 1.09890.89890.76730.57330.45390.38140.32180.27690.24141.6125.0681.59160.41740.93129.98120.81417.41812.4769.02327.2458 5.0667 3.8474 3.0659 2.1226 1.5861 1.2504 1.02270.8730.65230.51640.43390.36610.3150.27461.7141.1892.10868.20546.20833.84623.49819.66414.08410.1868.1799 5.7198 4.3434 3.4611 2.3962 1.7906 1.4115 1.15450.98550.73640.5830.48980.41330.35560.311.8158.28103.2676.46551.80437.94526.34322.04515.7911.429.1705 6.4126 4.8694 3.8803 2.6864 2.0074 1.5825 1.2943 1.10490.82560.65360.54910.46340.39870.34761.9176.35115.0685.19757.7242.27829.35224.56217.59312.72410.2187.1449 5.4255 4.3234 2.9932 2.2367 1.7632 1.4422 1.2310.91990.72820.61190.51630.44430.38732 195.4 127.49 94.402 63.955 46.846 32.523 27.216 19.493 14.099 11.322 7.9167 6.0116 4.7905 3.3165 2.4783 1.9537 1.598 1.364 1.01930.8069 0.678 0.572 0.4922 0.4291 2.1215.43140.55104.0870.51151.64835.85630.00621.49115.54412.4828.7282 6.6278 5.2815 3.6565 2.7323 2.1539 1.7617 1.5038 1.12380.88960.74750.63070.54270.47312.2236.4415 4.26114.2377.38656.68339.35232.93123.58717.0613.6999.57937.2741 5.7965 4.013 2.9987 2.364 1.9335 1.6505 1.23330.97640.82030.69220.59560.51922.3258.42168.6124.8584.58161.95443.01135.99325.7818.64614.97310.477.9504 6.3355 4.3861 3.2776 2.5838 2.1133 1.8039 1.348 1.06710.89660.75650.6510.56752.4281.38183.58135.9492.0966 7.45846.83339.1912 8.0720.30216.30311.48.6567 6.8983 4.7758 3.5688 2.8133 2.3011 1.9642 1.4678 1.16190.97630.82370.70880.61792.5305.3219 9.2147.599.9373.19750.81742.52530.45822.02917.6912.379.39317.4852 5.1821 3.8723 3.0526 2.4968 2.1313 1.5926 1.2608 1.05930.89380.76910.6705 2.6 330.23215.45159.54108.0879.16954.96345.99532.94423.82719.13413.379 10.16 8.096 5.6049 4.1883 3.3017 2.7005 2.3052 1.7226 1.3637 1.14580.96670.83190.7252 2.7356.12232.34172.05116.5685.37759.27249.60135.52725.69520.63414.42810.9568.7307 6.0444 4.5167 3.5606 2.9123 2.4859 1.8576 1.4706 1.2356 1.04250.89710.78212.8382.99249.87185.03125.3591.81863.74453.34338.20727.63422.1915.51711.7839.3894 6.5004 4.8575 3.8292 3.132 2.6735 1.9978 1.5815 1.3288 1.12120.96480.84112.9410.83268.04198.48134.4798.49368.37957.22240.98529.64323.80416.64512.63910.072 6.973 5.2106 4.1076 3.3597 2.8679 2.143 1.6965 1.4254 1.2027 1.0350.90223439.6528 6.84212.4143.9105.473.17661.23643.8631.72225.4741 7.81313.52610.7797.4622 5.5762 4.3958 3.5954 3.0691 2.2934 1.8155 1.5254 1.2871 1.10760.96553.1469.45306.28226.8153.65112.557 8.13565.38746.83333.87227.21 9.0214.44311.5097.9679 5.9541 4.6937 3.8391 3.2771 2.4488 1.9386 1.6288 1.3743 1.1826 1.03093.2500.23326.36241.67163.73119.9383.25869.67349.90336.09328.98320.26715.3912.2648.4903 6.3445 5.0014 4.0908 3.4919 2.6093 2.0657 1.7356 1.4644 1.2602 1.09853.3531.98347.08257.01174.12127.5488.54374.09653.0738.38430.82321.55316.36713.0429.0292 6.7472 5.3189 4.3504 3.7136 2.775 2.1968 1.8458 1.5574 1.3401 1.16833.4564.71368.43272.82184.83135.3893.9978.65456.33640.74632.7222.87917.37413.8459.58477.1623 5.6462 4.6181 3.9421 2.9457 2.332 1.9593 1.6532 1.4226 1.24013.5598.42390.42289.1195.86143.4799.683.34959.69843.17834.67324.24518.41114.67110.1577.5898 5.9832 4.8937 4.1773 3.1215 2.4712 2.0763 1.7519 1.5075 1.3142 沿程水头损失计算表 流速 管径
管道局部水头损失实验
管道局部水头损失实验 一、实验目的 1、掌握测定管道局部水头损失系数ζ的方法。 2、将管道局部水头损失系数的实测值与理论值进行比较。 3、观测管经突然扩大时旋涡区测压管水头线的变化情况和水流情况，以及其他各种边界突变情况下的测压管水头线的变化情况。 二、实验原理 由于边界形状的急剧改变，水流就会与边界分离出现旋涡以及水流流速分布的改组，从而消耗一部分机械能。单位重量液体的能量损失就是水头损失。 边界形状的改变有水流断面的突然扩大或突然缩小、弯道及管路上安装阀门等。 局部水头损失常用流速水头与一系数的乘积表示。 h j =g v 22 ζ 式中：ζ─局部水头损失系数。系数ζ是流动形态与边界形状的函数，即ζ =f （Re ，边界形状）。一般水流Re 数足够大时，可认为系数ζ不再随Re 数而变化，而看作常数。 管道局部水头损失目前仅有突然扩大可采用理论分析，并可得出足够精确的结果。其他情况则需要用实验方法测定ζ值。突然扩大的局部水头损失可应用动量方程与能量方程及连续方程联合求解得到如下公式： h j = 2222g v ζ,?=122(A A ζ)2 h j = g v 22 11ζ ,2211)1(A A ?=ζ 式中：A 1和1v 分别为突然扩大上游管段的断面面积和平均流速；A 2和2v 分别为突然扩大下游管段的断面面积和平均流速。 三、实验设备 实验设备及各部分名称如图一所示。
图一局部水头损失实验仪 四、实验步骤 1、熟悉仪器，记录管道直经D和d。 2、检查各测压管的橡皮管接头是否接紧。 3、启动抽水机，打开进水阀门，使水箱充水，并保持溢流，使水位恒定。 4、检查尾阀K全关时测压管的液面是否齐平，若不平，则需排气调平。 5、慢慢打开尾阀K，使流量在测压管量程范围内最大，待流动稳定后，记录测压管液面标高，用体积法测量管道流量。 6、调节尾阀改变流量，重复测量三次。 五、注意事项 1、实验必须在水流稳定后方可进行。 2、计算局部水头损失系数时，应注意选择相应流速水头；所选量测断面应选在渐变流上，尤其下游断面应选在旋涡区的末端，即主流恢复并充满全管的断面上。 六、实验成果及要求 1、有关常数。 圆管直径D= cm，圆管直经d= cm，实验装置台号： 2、记录及计算（见表一）。 3、成果分析：将实测的局部水头损失数与理论计算值进行比较，试分析
自动喷水灭火系统设计方案说明书
个人资料整理仅限学习使用 课程设计 沈阳金杯汽车办公楼自动喷水灭火系统设计<层高4.4M） 学生姓名：杨志 指导教师：郑丹 专业班级：安全09-2 学号： 0903030221 时间： 综合成绩：
个人资料整理仅限学习使用 摘要 通过对沈阳金杯汽车有限公司办公楼进行自动喷水灭火系统的设计，让我们对自动喷水灭火系统的组成、工作原理及特点有一个全面的了解，对自动喷水灭火系统的设计思路、设计方法及注意事项有了清晰的认识和深刻的理解。自动喷水灭火系统与其他灭火系统的联合应用问题，加深了我们对整个建筑防火问题的认识，对将来建筑防火问题的研究，特别是自动喷水灭火系统的研究有很大的推动作用。 关键词：自动喷水灭火系统；建筑防火；设计
目录 前言 (1) 1建筑特征2 2系统选型3 3自动喷水灭火系统简介5 3.1湿式自动喷水灭火系统的组成及其作用5 3.2湿式自动喷水灭火系统的工作原理6 4系统水力计算7 4.1建筑物的火灾危险等级7 4.2自动喷水灭火系统设计参数8 4.3喷头选型8 4.4喷头布置9 4.5作用面积选定11 4.6流量计算11 4.7管径计算11 4.8水力计算13 4.9有效容积计算16 4.10水泵接合器确定17 5 系统各设施的安装位置18 参考文献19
前言 自动喷水灭火系统是指由洒水喷头、报警阀组、水流报警装置(水流指示器或压力开关>等组件以及管道、供水设施组成的自动灭火系统。自动喷水灭火系统是一种在发生火灾时，能自动打开喷头喷水灭火并同时发出火警信号的消防灭火设施，系统在火灾发生后能通过各种方式自动启动，并能同时通过加压设备将水送入管网维持喷头洒水灭火一定时间。该系统是当今世界上公认的最为有效、应用最广泛的自救灭火设施，具有安全可靠、经济实用、灭火成功率高等优点。自动喷水灭火系统扑灭初期火灾的效率在96%以上。 此次针对沈阳金杯汽车有限公司办公楼进行自动喷水灭火系统设计，可以加强我们对自动喷水灭火系统的理解，熟悉系统的组成、原理和作用，掌握系统的水利计算方法，对做好自动喷水灭火系统条件下的消防安全工作意义重大。
各种管道水头损失的简便计算公式
各种管道水头损失的简便计算公式 (879) 摘要：从计算水头损失的最根本公式出发，将各种管道的计算公式加以推导，得出了计算水头损失的简便公式，使得管道工程设计人员从繁琐的计算中解脱出来，提高了工作效率。 关键词：水头损失塑料管钢管铸铁管混凝土管钢筋混凝土管 在给水工程应用中经常要用到水头损失的计算公式，一般情况下计算水头损失都是从水力摩阻系数λ等基本参数出发，一步一步的代入计算。其实各个公式之间是有一定的联系的，有的参数在计算当中可以抵消。如果公式中只剩下流速、流量、管径这些基本参数，那么就会给计算者省去不少的麻烦。在此我们充分利用了各参数之间以及水头损失与水温的关系，将公式整理简化，供大家参考。 1、PVC-U、PE的水头损失计算 根据《埋地硬聚氯乙烯给水管道工程技术规程》规定，塑料管道沿程水头损失hf应按下式计算： （式1-1） 式中λ—水力摩阻系数； L—管段长度（m）； di—管道径（m）； v—平均流速（m/s）； g—重力加速度，9.81m/s2。 因考虑到在通常的流速条件下，常用热塑性塑料给水管PVC-U、PE管一般处于水力光滑区，管壁绝对当量粗糙度对结果的影响非常小或没有影响，故水力摩阻系数λ可按下式计算： （式1-2） 式中Re—雷诺数。 雷诺数Re应按下式计算：
（式1-3） 式中γ—水的运动粘滞度（m3/s），在不同温度时可按表1采用。 表1水在不同温度时的γ值（×10-6） 水温℃ 05101520253040 γ（m3/s）1.78 1.52 1.31 1.14 1.000.890.80 0.66 从前面的计算可知，若要计算水头损失，需将表1中的数据代入，并逐步计算，最少需要3个公式，计算较为繁琐。为将公式和计算简化，以减少工作量，特推导如下： 因具体工程水温的变化较大，水力计算常按照基准温度计算，然后根据具体情况，决定是否进行校正。冷水管的基准温度多选择10℃。 当水温为10℃时的γ=1.31×10-6 m3/s，代入式1-3 得（式1-4） 将式1-4代入式1-2 （式1-5） 再将式1-5代入式1-1
自动喷水灭火系统课程设计
东莞理工学院城市学院 防火防爆 课 程 设 计 院系： 专业： 班级： 姓名： 学号： 指导教师： 完成时间：
目录： 一、设计目的： (1) 二、设计内容： (1) 1、课程设计的内容： (1) 2、课程设计内容的具体（指导）方针： (2) 三、设计要求： (3) 四、设计题目 (3) 五、设计安排 (4) 六、系统设计 (5) 1.自动喷水灭火系统简介 (5) 2.自动喷水灭火系统管网计算现状 (6) 3.闭式自动喷水灭火系统管网水力设计计算过程及原理 (6) 设置原则 (6) 确定建筑物的危险等级 (8) 工作原理 (9) 4.探测器与喷头之间的关系 (10) 5.具体设计 (10) 基本设计数据的确定 (10) 设计流量 (10) 喷头的选用及布置安装要求 (11) 6.管网的布置与管径的选择 (12) 管网布置的要求如下 (12) 7.水力计算基本方法计算 (13) 喷头出水量计算 (13) 管道特性系数（Bg） (14) 管道比阻值（A） (14) 局部水头损失（h2） (15) 沿程水头损失（h1） (16) 管道单位长度水头损失（i） (16) 报警阀水头损失（hr） (17) 流速（v） (17) 系统设计秒流量（QS） (18) 自喷水泵扬程 (18) 8.详细计算步骤 (18) 绘制管道系统图并进行编号 (18) 演算过程 (19) 管道水里计算表 (19) 各管段流速校核 (20) 参考书目： (21)
一、设计目的： 课程设计是学生将课程体系的理论和工程实践相结合的重要环节，也是培养同学实践动手和工程应用能力的有效途径，是理论教学和实践教学结合的重要手段。通过本次课程设计，使得学生能更为系统的了解工业和生活中防火与防爆基本原理、知识和内容，树立起正确的防火观念和意识，使其对企业生产和民用生活实用性和工程性的消防管理、监测、控制以及应急救援理论和技术等有更为全面深入的理解和掌握，加强其对防火与消防理论在现场工程应用中的认识，通过对工程应用中消防系统的分析评价和改进设计，加强学生对企业消防系统控制能力的应用，培养起对实践性消防问题的独立思考和解决的能力，形成较为系统和科学思维体系，为以后从事防火消防方面的专业工作和设计打下良好的基础。 二、设计内容： 1、课程设计的内容： ①收集课题对象的现场资料（工艺、尺寸、环境参数、存在的问题和运行情况等资料），调查课题的国内外现状、呈现的特征、存在的问题以及指出研究的意义和目的。 ②存在问题的原因分析以及评价过程与结论。（运用防护基本原理和消防工程有关理论，结合安全系统分析和评价的方法对问题的原因进行比较深入的分析，并就现状和分析的结果做出评价，并得出结论
自动喷水灭火系统的计算书
自动喷水灭火系统的计算书 1. 自动喷水灭火水力计算的基本数据 1.1喷头的选择 《自动喷洒灭火系统设计规范》，闭式湿式自动喷水灭火系统适用范围：因管网及喷头中充水，故适用于环境温度为4～700C 之间的建筑物内，所以选用闭式湿式喷头。 1.2根据湿式系统、预作用系统不宜超过800只；本系统设四个湿式报警阀，每个报阀组控制的最不利喷头处，都设末端试水装置，每层最不利喷头处均设直径为25mm 的试水阀。1.3 1.3水力计算 查高规，选用边墙型扩展覆盖喷头工作压力0.1Mpa 为喷头最低工作压力，自动喷水灭火系统的基本设计数据见下表： 1）.标准喷头： 选用ZSTZ-15型快速响应喷头 2）边墙型扩展覆盖喷头： 选用ZSTYB-20型快速响应喷头，工作压力0.1，保护范围4.4×4.5m 3)标准型喷头管径确定如下表 表3-19 自动喷洒管径确定表 喷头数 1 3 4 8 12 32 64 公称直径(mm) DN25 DN32 DN40 DN50 DN70 DN80 DN100 4）水力计算 方案一 下图为自动喷水水力计算简图 火灾危险等级 设计喷水强度 [L/(min ·m 2 )] 作用面 积/m 2 喷头工作压力/MPa 设计喷量/(L/s) 喷头间 距/m 每支喷头最大保护 面积/m 2 喷头与墙柱最大间距/m 中危险Ⅰ级 6 160 0.1 29.45 3.6 11.5 1.8
下表为自动喷水水力计算表 管段名称起点压 力mH2O 管道流 量L/s 管长 m 当量 长度 管径 mm K 水力坡降 mH2O/m 流速 m/s 损失 mH2O 终点压力 mH2O 1-2 10.00 1.91 1.32 0.60 25 115 1.591 3.60 3.05 13.05 2-3 13.05 1.91 1.18 0.80 25 80 1.591 3.60 3.14 16.20 21-22 11.09 2.01 0.94 0.60 25 115 1.765 3.79 2.71 13.81 22-3 13.81 2.01 0.54 0.80 25 80 1.765 3.79 2.36 16.17 3-4 16.20 3.92 1.40 2.10 32 80 1.441 4.13 5.05 21.24 23-4 18.59 1.81 1.22 0.60 25 80 1.431 3.41 2.60 21.20 24-4 19.84 1.87 0.34 0.60 25 80 1.527 3.52 1.44 21.29 4-5 21.24 7.60 1.94 3.10 50 80 0.640 3.58 3.23 24.47 25-26 16.88 1.73 2.25 0.80 25 80 1.299 3.25 3.96 20.84 26-5 20.84 3.64 0.75 2.10 32 80 1.244 3.84 3.54 24.38 27-5 19.53 1.86 2.65 0.60 25 80 1.503 3.50 4.89 24.42 5-6 24.47 13.10 0.43 3.10 50 80 1.901 6.17 6.71 31.18 6-7 31.18 13.10 1.22 0.00 50 80 1.901 6.17 2.31 33.49 7-8 33.49 13.10 2.72 2.10 50 80 1.901 6.17 9.16 42.65 8-9 42.65 13.10 4.23 0.00 80 80 0.200 2.64 0.85 43.50 28-29 14.66 2.31 1.32 0.60 25 115 2.332 4.35 4.48 19.14 29-30 19.14 2.31 0.93 0.80 25 80 2.332 4.35 4.03 23.17 33-34 15.47 2.37 0.94 0.60 25 115 2.460 4.47 3.78 19.25 34-30 19.25 2.37 0.78 0.80 25 80 2.460 4.47 3.90 23.15