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 0.1Mpa 下的间距。喷水强度（L/minm2）正方形布置的边长（m）矩形或平行四边形布置的长边边长（m）一只喷头的最大保护面积（m2）喷头与端墙的最大距离（m）4 4.4 4.5 20.0 2.26 3.6 4.0 12.5 1.88 3.4 3.6 11.5 1.71220 3.0 3.6 9.0 1.5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
2、 货架内喷头的间距不应小于 2m，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级，也既喷水强度为 8 L/minm2由下图可知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 内的喷水强度不小于 8 L/minm2 就满足规范要求；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；由喷头的流量公式喷头的流量应按下式计
3、算：（91l）式中 q喷头流量（Lmin）；P喷头工作压力（MPa）；K喷头流量系数。可知 q/S=8 L/minm2；而 S=L*L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，在中危险级，也既喷水强度为 8 L/minm2 时，喷头间距在 2.6m3.1m 之间布置。我们实际布置时，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
4、积2、 作用面积的确定根据喷规表 5.0.1，中危险级的作用面积为 160m2 ；作用面积的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 l.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
5、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 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 m2 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。3、最不利点喷头压力的确定最不利点的喷头当然是节点 1 喷头，喷规规定，9.1.4 系统设计流量的计算，应保证任
6、意作用面积内的平均喷水强度不低于本规范表 5.0.1 和表 5.0.5 的规定值。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、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应低于本规范表 5.0.1 和表 5.0.5 的规定值。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 3 个喷头围成的面积内喷水强度大于等于 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q/L285%*8 L/minm2；又有则 P0.0585Mpa=0.06Mpa1、 水力计算水力计算目的：计算出系统总流量和系统总
7、的压力损失，来选择消防泵。要求：1 管路流速不大于 5m/s 经济流速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 P10q喷头流量（L/min） ；P喷头工作压力（MP a） ；k喷头流量系数（本系统的喷头 k=80） 。平均流速计算公式：v= =Kc* Qd241v-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）4/(1000*3.14*d 2)镀锌钢管管径（mm）15 20 25 32 40 50 70 80 100 125 150Kc（m/L） 5.852 3.105 1.883 1.054
8、0.796 0.471 0.284 0.201 0.115 0.075 0.053管道的局部水头损失，宜采用当量长度法计算：hj=ALd h=i*L=0.0000107*V2/d1.3*L=0.0000107*(KC*Q)2/d1.3*L=0.0000107* Qn21KC2*Q2/d1.3*L=(0.0000107* KC2/ d1.3)* Q2*L =A* Q2*Lhj管道局部水头损失（mH 2o） ；A管道比阻值；A=0.0000107* K C2/ d1.3Ld管件和阀门局部水头损失当量长度（m） 。表 管道比阻值 A管径（mm） 25 32 40 50 65 80 100 125 1
9、50A （Q 以 L2/s2计） 0.4367 0.09386 0.04453 0.01108 0.002893 0.001168 0.0002674 0.0008623 0.00003395表 当量长度表（m）管件直径（mm）管件名称25 32 40 50 65 80 100 125 15045 弯头 0.3 0.3 0.6 0.6 0.9 0.9 1.2 1.5 2.190 弯头 0.6 0.9 1.2 1.5 1.8 2.1 3.1 3.7 4.3三通或四通 1.5 1.8 2.4 3.1 3.7 4.6 6.1 7.6 9.2蝶阀 1.8 2.1 3.1 3.7 2.7 3.1闸阀 0
10、.3 0.3 0.3 0.6 0.6 0.9止回阀 1.5 2.1 2.7 3.4 4.3 4.9 6.7 8.3 9.8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%计入。计 算1） 1#喷头上述已经知道 1#喷头的工作压力 P1=0.06Mpa=6mH2o则，1#喷头流量 Q1=K（10P 1） 1/21/60=80*0.61/2*1/60=1.033L/S。2）支管 L1-2支管 L1-2内的水流量 Q1-2=Q1=1.033L/S则支管 L1-2的水力损失 h1-2=A*L*Q2=0.4367*3*1.0332=0.
11、01397Mpa=1.397 mH2o支管 L1-2 内的管流速 V1-2=Kc*Q=1.883*1.033=1.945m/s5m/s 3）2#喷头由于 2#喷头的工作压力 P2= P1+ h1-2=6mH2o+1.397 mH2o=7.4 mH2o=0.074MPa则，2#喷头流量 Q2=K（10P 2） 1/21/60=80*0.741/2*1/60=1.147L/S。4）支管 L2-3由于支管 L2-3内的水流量 Q2-3=Q1+Q2=1.033L/S+1.147L/S=2.18L/S则支管 L2-3的水力损失 h2-3=A*L*Q2=0.09386*3*2.182=0.01338Mpa
12、=1.338 mH2o支管 L2-3内的管流速 V2-3=Kc*Q=1.054*2.18=2.29772m/s5m/s 5）3#喷头由于 3#喷头的工作压力 P3= P2+ h2-3=0.074+0.01338=0.0874 Mpa=8.74mH2o则，3#喷头流量 Q3=K（10P 3） 1/21/60=80*0.841/2*1/60=1.246L/S。6）支管 L3-4由于支管 L3-4内的水流量 Q3-4=Q1+Q2+Q3=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*3.4262=0.033
13、Mpa=3.3 mH2o支管 L3-4内的管流速 V3-4=Kc*Q=1.054*3.426=3.6m/s5m/s 7）4#喷头由于 4#喷头的工作压力 P4= P3+ h3-4=0.0874+0.033=0.12 Mpa=12mH2o则，4#喷头流量 Q4=K（10P 4） 1/21/60=80*1.21/2*1/60=1.46L/S。8）支管 L4-5由于支管 L4-5内的水流量 Q4-5=Q4+Q3-4=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*4.8862=0.03189Mpa=3.189 mH2o支管 L4
14、-5内的管流速 V4-5=Kc*Q=0.796*4.886=3.889m/s5m/s 9）5#喷头由于 5#喷头的工作压力 P5= P4+ h4-5=0.12+0.03189=0.152 Mpa=15.2mH2o则，5#喷头流量 Q5=K（10P 5） 1/21/60=80*1.521/2*1/60=1.6438L/S。10） 支管 L5-6由于支管 L5-6内的水流量 Q5-6=Q5+Q4-5=1.6438/S+4.886L/S=6.5298L/S则支管 L5-6的水力损失 h5-6=A*L*Q2=0.01108*3*6.52982=0.01417Mpa=1.417 mH2o支管 L5-6内
15、的管流速 V5-6=Kc*Q=0.471*6.5298=3.0755m/s5m/s 11） 6#喷头由于 6#喷头的工作压力 P6= P5+ h5-6=0.152+0.01417=0.166 Mpa=16.6mH2o则，6#喷头流量 Q6=K（10P 6） 1/21/60=80*1.661/2*1/60=1.7178L/S。12） 支管 L6-7由于支管 L6-7内的水流量 Q6-7=Q6+Q5-6=1.7178/S+6.5298L/S=8.25L/S则支管 L6-7的水力损失 h6-7=A*L*Q2=0.01108*1.5*8.252=0.0113056Mpa=1.13056 mH2o支管
16、L6-7内的管流速 V6-7=Kc*Q=0.471*8.25=3.885m/s5m/s 13） 节点 7由于 P7= P6+ h6-7=0.166+0.0113056=0.17731 Mpa=17.731mH2o则，节点 7 流量 Q7=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 Q1-7= K1-7（10P 7） 1/21/60且 Q1-7=Q7=8.25L/S；P 7=0.1
17、7731Mpa带入上式，得 K1-7=371.7314） 这样下两个支管的特性系数 K 值均与 K1-7=371.73 相同，我们把上图简化如下等 效 K=371.的 假 想 喷 头喷 淋 泵湿 式 报 警 阀水 流 指 示 器节 点 7节 点 8节 点 9 节 点 115） 管路 L7-8Q7-8=Q7=8.25L/S则 h7-8= A*L*Q2=0.01108*3*8.252=0.0226Mpa=2.26 mH2oV7-8=Kc*Q=0.471*8.25=3.885m/s5m/s 16） 节点 8由于 P8= P7+ h7-8=0.17731+0.0226=0.2 Mpa=20mH2o则，
18、节点 8 流量 Q8= K8（10P 8） 1/21/60= K1-7（10P 8） 1/21/60=371.73*21/2*1/60=8.76L/S17） 管路 L8-9Q8-9=Q7+Q8=8.25L/S+8.76=17.01L/S则 h8-9= A*L*Q2=0.002893*3*17.012=0.025Mpa=2.5 mH2oV8-9=Kc*Q=0.284*17.01=4.83m/s5m/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，继续计算下去。18） 节点 9由于 P9= P
19、8+ h8-9=0.2+0.02508=0.22508 Mpa=22.508mH2o则，节点 9 流量 Q9= K9（10P 9） 1/21/60= K1-7（10P 9）1/21/60=371.73*2.25081/2*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h9-11= A*L*Q2=0.001168*26.32*30=0.2425Mpa，那么 P11=P9+h9-11=0.22508+0.2425=0.46758MPa0.4MpaV9-11=Kc*Q=0.
20、201*26.3=5.286m/s5m/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h9-11= A*L*Q2=0.0002674*26.32*30=0.055487Mpa，则 P11=P9+h9-11=0.22508+0.0.055487=0.28MPa0.4MpaV9-11=Kc*Q=0.115*26.3=3.0245m/s5m/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 米则竖向干管损失为hs= A*L*Q2=0.0002674*25*26.32=0.04624Mpa=4.624 mH2o竖向水力损失 Hs=25 mH2o+4.624 mH2o=29.6 mH2o=0.296MPa湿式报警阀损失 Hb=S*Q2=0.00302*26.22=0.02088MPa这样系统延程损失为 Hy=P11+Hs+Hb=0.28+0.296+0.02088=0.596MPa局部损失 Hj=20%*Hy=0.119Mpa21）则水泵扬程为 H=Hj+Hy=0.7153Mpa=72m，流量 Q=26.3L/S=27L/S这里省略了阀门、水流指示器等水力损失。
