自动喷淋系统设计计算内容与步骤；还有新规水力计算有和变化？

一、自动喷水灭火系统设计步骤

1、查《建规》8.3，确定设置场所及设置系统。

2、查《喷规》附录A，判断危险等级。（特别注意书库、舞台、葡萄架、超市等特例注意跨等级）

3、按《喷规》5“基本设计参数”，确定喷水强度、作用面积。

4、按《喷规》7“喷头布置”布置喷头(横向、竖向、障碍物间距）

5、按《喷规》8“管道”连接支管、配水管、干管。初定管径。

6、按《喷规》9“水力计算”计算设计流量、压力、水泵扬程等。校核喷水强度。

7、按《喷规》9.3“减压措施”减压（若有超压）完成设计。

8、其他要求(操作与控制）

附注：

1、《建规》--《建筑设计防火规范》（GB50016-2014(2018)版）

2、《喷规》--《自动喷水灭火系统设计规范》（GB50084-2017）。

二、自动喷淋系统设计计算内容与步骤：

1）根据被保护对象的性质划分危险等级（《喷规》附录A），选择系统形式(湿式、干式、预作用式等）。

2）确定系统的作用面积A、喷水强度D等基本设计参数。（《喷规》-5（比如中危险I级，A=160㎡、D=6L/(min.㎡））

3）确定喷头形式和单个喷头的保护面积As.(《喷规》7-表7.1.2查表得出）（比如中危险I级，正方形布置边长3.6m，矩形或平行四边形布置长边长4m,一只喷头最大保护面积AS=12.5㎡）

4）确定作用面积内的喷头数量N：

N-作用面积内的喷头数（只）

A-相应危险等级的作用面积（㎡）

As-一个喷头的保护面积（㎡）

5）根据喷头布置形式、喷头间距要求及建筑平面等要求布置喷头。（《喷规》7）

6）确定最不利点处作用面积的位置和形状。最不利点处作用面积通常选在水力条件最不利处（即供水最远端、最高处）。最不利点作用面积宜为矩形，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1.2倍。

作用面积的长边L，按下式确定：

L-作用面积长边最小长度（m）

A-相应危险等级的作用面积（㎡）

作用面积的短边B，按下式确定：

B-作用面积的短边（m）

M-经计算确定的作用面积长边（m）

7)选择计算管路，绘制管道系统图，对各节点进行编号。

8)最不利点处喷头（第1个喷头）的出流量和压力应根据不同危险场所相应的设计喷水强度D和喷头布置的实际保护面积按下式：

q1-单个喷头的出流量（L/min）

C-相应危险等级的设计喷水强度（L/(min.㎡）

AS-单个喷头的保护面积（㎡）

喷头工作压力（Ps）按下式计算：

Ps-喷头工作压力

K-喷头流量系数

（比如：中危险I级的保护对象，设计喷水强度D=6L/(min.㎡），单个喷头最大保护面积As=12.5㎡，选用标准喷头K=80,则q1=6*12.5=75L/min=1.25L/S,Ps=75²/10*80²=0.088MPa）

通过上面两个公式计算确定，最不利点处喷头的压力不应低于喷头最小工作压力。

如果喷头到支管有局部水头损失或势能差，如下图（a）和（b）所示喷头的安装形式，喷头的出流量应考虑短立管的影响。此时，喷头的出流量计算公式

中应采用喷头流量折算系数Ks,按公式

Ks-喷头流量折算系数

q1-作用面积内最不利点处喷头的出流量（L/min）

Ps-作用面积内最不利点处喷头的工作压力（MPa）

hs-喷头短立管的水头损失（MPa）

Zs-喷头短立管的几何高差产生的水压（MPa）,喷头在支管上方时为正值，喷头在支管下方时为负值。

9）计算最不利点处作用面积内第一根配水支管上各个喷头的流量、各管段的水头损失，以及支管流量和压力，并计算相同支管的流量系数。按公式（六）和公式（五）逐点计算第一根配水支管上各喷头的出流量及压力（不包括最不利点处喷头），在确定各管段的水头损失时，各管段的管径可根据计算管段中的喷头数按下表初步确定。

计算出第一根配水支管上各喷头的流量后，即可得到该支管起端的设计流量qz;经水力计算可知支管起端（即支管与配水干管连接点）处的压力Ps.把支管作为1个复合喷头，可按下式确定支管的流量系数Kz:

Kz-支管流量系数

qz-支管流量（L/min）

Pz-支管与配水干管连接处的压力（MPa）

当其他支管上的喷头类型、布置形式、间距等特性都与该支管相同时，可用该支管流量系数Kz计算其他支管的流量。

10）根据支管流量系数Kz计算出作用面积内配水干管各支管的流量和各管段的流量、水头损失；并计算出作用面积内的流量、压力和作用面积流量系数。

对最不利点处作用面积内的喷头逐个计算出流量后，按公式（四）可得到系统的设计流量Qs.把最高层的最不利点处作用面积作为1个复合喷头，也可按下式确定作用面积流量系数Ka:

Ka-作用面积流量系数

Qs-系统的设计流量（L/min）

PA-供水立管与最高层配水干管连接处的压力（MPa）

11）计算系统的供水压力或水泵扬程。以系统设计流量计算自最不利点处作用面积终点至消防水泵吸水口（或消防管道入口处）的水头损失，以确定系统所需的压力；

消防水泵（喷淋系统）的扬程或系统入口的供水压力，按下式计算：

Hb-水泵扬程或系统入口供水压力（MPa）

Z-最不利点处喷头与消防水池最低水位（或系统入口管水平中心线）之间的高差所形成的静压力。当系统入口管或消防水池的最低水位高于最不利点处喷头时，Z取负值（MPa）

Σh-系统计算管路的总水头损失（MPa）(沿程+局部）

P0-最不利点处喷头的工作压力（MPa）（计算确定）

高位消防水箱和消防水池的计算方法同室内消火栓给水系统，火灾延续时间按自动喷水灭火系统的要求确定。

水头损失计算公式：

A.每1m管道的沿程水头损失按下式计算

i-每米管道的水头损失（MPa/m）

V-管道流速（m/s）(《消规》8.1.8-经济流速2.5m/s，必要时可以大于5m/s,但不应大于10m/s.)

dj-管道的计算内径（m）,按管道内径减1mm取值。

为了方便计算，管内流速可用下表查出流速系数Kc直接乘以设计流量Q求出，即

v=Kc*Q （十三）

V-管道流速（m/s）

Kc-流速系数（m/L）

Q-流量（L/S）

B.管道的沿程水头损失按h=i*L计算

C.局部水头损失采用当量长度法计算。当量长度法是把管件局部损失折算成同管径的水力阻力系数与其管径的当量长度的乘积。此方法太麻烦，直接用百分数法计算局部损失喷淋按沿程损失30%计。（《消规》10.1.6管道局部水头损失宜按下式计算。当资料不全时，局部水头损失可按根据管道沿程水头损失的10％～30％估算，消防给水干管和室内消火栓可按10％～20％计，自动喷水等支管较多时可按30％计。）

D.总水头损失=沿程损失+局部损失

12）减压设施

A、减压孔板

减压孔板应采用不锈钢板材制作，孔口直径不应小于设置管段直径的30%，且不应小于20mm。减压孔板应设置在直径不小于50mm的水平直管段上，前后管段的长度均不宜小于该管段直径的5倍。

减压孔板水头损失，按下式计算：

Hk-减压孔板的水头损失（0.01MPa）

Vk-减压孔板后管道内水的平均流速（m/s）

ξ-减压孔板的局部阻力系数（《喷规》附录D）

B、节流管

节流管直径宜按上游管段直径的1/2确定；长度不宜小于1m；节流管内水的平均流速不应大于20m/s。

节流管的水头损失，应按下式计算：

Hg-节流管的水头损失（0.01MPa）

ξ-节流管中渐缩管与渐扩管的局部阻力系数之和，取0.7

Vg-节流管内水的平均流速（m/s）

Dg-节流管的计算内径（m）,取值减1mm

L-节流管的长度（m）

C、减压阀

减压阀应设在报警阀组入口前，减压阀前应设过滤器；当连接2个及以上报警阀时，应设备用减压阀；垂直安装的减压阀，水流方向宜向下。

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