1、利用 Excel 表格进行自动喷水灭火系统的水力计算提要 利用 Excel 电子表格进行自动喷水灭火系统的水力计算，可以减少工作量，提高准确度。介绍了中危险 II 级一算例的计算方法。关键词 Excel 喷头工作压力 系统计算流量 系统供水压力在进行自动喷水灭火系统的设计工作中，系统的水力计算是最核心的工作。按照自动喷水灭火系统设计规范 （GB50084-2001 以下简称“规范” ）系统的设计流量应从作用面积内最不利点喷头的节点流量计算开始，然后对作用面积内喷头的流量逐个累加才能求得。常见的几种典型布管情况的算例 1中，利用表格形式进行计算，较为简洁明了。但计算过程中若均由手工完成则工作量较
2、大，同时常需要根据计算结果对最不利点工作压力和配水管管径进行调整。这样，整个计算过程都将重新进行。本文利用 Excel 电子表格进行自动喷水灭火系统的水力计算，只需输入原始数据及计算公式，即可利用 Excel 表格的自动填充功能迅捷得出计算结果，若需进行调整也十分便捷。同时其它工程设计时也可利用本工程建立的表格，修改部分数据即可。某些参数值如不同管径的比阻、管件的当量长度，一次输入后，以后计算时就不用再查阅工具书。这样就可以提高设计工作的效率以及准确性。1 原算例简介现选取中危险 II 级一侧配水支管控制 8 只喷头算例，其布管形式见图 1,原计算表格详见文献1。其基本设计参数：喷水强度 q0
3、=8L/(minm 2)；计算作用面积F=160m2;采用标准喷头，其流量系数 K=80；最不利点喷头工作压力的初次取值P=10mH2O;喷头流量按式（1）计算：q=K/60*(P/10) 1/2 （1） 式中 P喷头的工作压力，mH 2O；q喷头流量，L/s。各管段的管径系根据“规范”中表 8.0.7 确定。配水管管件的阻力按当量长度计算，其当量值见“规范”附录 C。管道的阻力按比阻法计算，其计算公式如下：H=ALQ 2 (2) 式中 H管段的阻力损失，mH 2O；L管段的计算长度，m；Q管段负荷流量，L/s；A管道的比阻值，S 2/L2。2 利用 Excel 表格进行原算例计算建立 Exc
4、el 表格如图 2 所示。在 C 列节点 1-5 输入“80” ，即为喷头流量系数 K 值；在 D6 格输入“10” ，即为最不利点喷头工作压力的初次取值；在 E6 格输入“=C6/60*POWER（D6/10，1/2） ”，即为节点流量qi；在 F7 格输入“=E6+F5” ，即为管段流量 Q；在 G7 格输入“=POWER（F7，2） ”即为 Q2；在 H 列输入初次确定的各管段的管径；在 I7 格输入“IF（H7=25，0.4367，IF（H7=32，0.09386， IF（H7=40，0.04453，IF（H7=50，0.01108，IF（H7=70，0.002893，IF（H7=80
5、，0.001168，IF（H7=100，0.0002674， IF（H7=150，0.00003395， ） ） ） ） ） ） ） ） ”，即为不同管径的比阻A；在 J 列输入各节点间距；在 K7 格输入“=IF(H7=25,0.6*N7+1.5*O7,IF(H7=32,0.9*N7+1.8*O7+0.2*P7,IF(H7=40,1.2*N7+2.4*O7+0.3*P7+0.45*Q7,IF(H7=50,1.5*N7+3.1*O7+0.3*P7+0.45*Q7+0.6*R7,IF(H7=70,1.8*N7+3.7*O7+0.5*P7+0.75*Q7+1*R7,IF(H7=80,2.1*N7+
6、4.6*O7+0.6*P7+0.9*Q7+1.2*R7,IF(H7=100,3.1*N7+6.1*O7+0.8*P7+1.2*Q7+1.6*R7,IF(H7=150,4.3*N7+9.2*O7+1.3*P7+1.95*Q7+2.6*R7,)”，即为该管段各管件当量长度之和；在 L7 格输入“=J7+K7” ，即为计算管长 L；在M7 格输入“=I7*L7*G7” ；即为管段的水头损失 H；在 N 列输入各管段 90 弯头数；在 O 列输入各管段三通或四通数；在 P 列输入各管段普通异径接头数；在 Q 列、R 列分别输入各管段出口直径降低一级、二级的异径接头数；在 D8 格输入“=D6+M7”
7、，即为节点压力 Pi；对作用面积内两管段交汇的节点，如节点 10，应对其流量进行修正。在 C24 输入“=POWER（D24/D22，1/2） ”，即为节点 10 流量校正系数值 ；在 E24 输入“=C24*F23” ，即为节点10 处转输流量值；同理，在 C26 输入“=POWER（D26/D24，1/2） ”，在 E26 输入“=C26*E24”，在 C28 输入“=POWER（D28/D14，1/2） ”，在 E28 输入“=C28*（E12+E14） ”；在 C31 输入“3.1” ，即为最不利处按正方形布置的喷头间距；在 E31 输入“=（E6+E8）*（1+C24）/4*60/P
8、OWER（C31，2） ”，即为最不利点处四只喷头围合范围的平均喷水强度；在 H31 输入“=8*0.85”,即为最低喷水强度;在 F32 输入“=POWER(H31/E31,2)*D6” ，即为最不利点喷头工作压力调整值。在以上输入完成后，即可利用 Excel 表格的自动填充功能进行计算。如要计算节点压力，只需用鼠标左键单击 D8 格，将鼠标指针置于该格右下角，即将鼠标指针指向填充句柄，指针变成一个细实线的“十”字，按住鼠标左键向下拖动至需要进行数据计算的单元格即可。需要注意的是，在作用面积外的节点，如本例节点 6，7，8，9 不应输入 K 值。C 列及E 列下部已输入计算公式的单元格，不应再进行自动填充。在计算结束后，为降低过高的供水压力和系统流量，将最不利点喷头的工作压力进行调整，或同时调整某些支、干管管径。操作中只需将相应单元格内容修改并回车确定，程序自动计算出新的结果，直至符合“规范”要求为止。图 1 中危险 II 级一侧配水支管控制 8 只喷头布管形式图 2 自动喷水灭火系统水力计算表
