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消防系統(tǒng)工程自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的水力計(jì)算主講人:楊智強(qiáng)
漳州職業(yè)技術(shù)學(xué)院消防管網(wǎng)水力計(jì)算內(nèi)容01確定消防給水管網(wǎng)的管徑、系統(tǒng)所需的壓力計(jì)算或校核消防水箱的設(shè)置高度02選擇消防水泵03自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的水力計(jì)算對(duì)于燃燒物熱量大、火災(zāi)危險(xiǎn)嚴(yán)重場(chǎng)所的管道計(jì)算及開(kāi)式雨淋(水幕)系統(tǒng)的管道水力計(jì)算,可采用特性系數(shù)計(jì)算法。對(duì)于輕級(jí)和中級(jí)危險(xiǎn)系統(tǒng)的計(jì)算,可采用作用面積計(jì)算法簡(jiǎn)化計(jì)算過(guò)程。閉式自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的消防用水量和水壓應(yīng)按表1確定建筑物危險(xiǎn)等級(jí)項(xiàng)目設(shè)計(jì)噴水強(qiáng)度[L/(min·m2)]作用面積(m2)噴頭工作壓力(MPa)嚴(yán)重危險(xiǎn)級(jí)Ⅰ122600.10Ⅱ16中危險(xiǎn)級(jí)Ⅰ6160Ⅱ8輕危險(xiǎn)級(jí)4系統(tǒng)最不利點(diǎn)處噴頭工作壓力不應(yīng)低于0.05MPa表1民用建筑和工業(yè)廠(chǎng)房的自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù)自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的水力計(jì)算作用面積要根據(jù)基本設(shè)計(jì)參數(shù)選定最不利工作面積,一般宜采用正方形或長(zhǎng)方形,長(zhǎng)邊平行于配水支管,邊長(zhǎng)L為1.2(1)噴頭流量式中:q—噴頭出流量,L/min;
P—噴頭工作壓力,MPa;
K—噴頭流量系數(shù),標(biāo)準(zhǔn)噴頭K=80。作用面積內(nèi)有如下特征:
A.作用面積內(nèi)噴頭全部開(kāi)啟,面積外不開(kāi)啟;
B.作用面積內(nèi)噴頭流量全部相同。(2-6)作用面積法
自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的水力計(jì)算(2)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)流量,應(yīng)按最不利點(diǎn)處作用面積內(nèi)噴頭同時(shí)噴水的總流量確定:式中:Qs—系統(tǒng)設(shè)計(jì)流量,L/s;qi—最不利點(diǎn)處作用面積內(nèi)各噴頭節(jié)點(diǎn)的流量,L/min;n—最不利點(diǎn)處作用面積內(nèi)的噴頭數(shù)。系統(tǒng)的理論計(jì)算流量,應(yīng)按設(shè)計(jì)噴水強(qiáng)度與作用面積的乘積確定:式中:QL—系統(tǒng)理論計(jì)算流量,L/s;qp—設(shè)計(jì)噴水強(qiáng)度,L/(min.m2);F—作用面積,m2。作用面積法(2-7)(2-8)自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的水力計(jì)算作用面積法要進(jìn)行如下校核:A.實(shí)際流量Qs=(1.15~1.30)QL(理論流量)B.平均噴水強(qiáng)度qp不小于表2-4的規(guī)定C.任四個(gè)噴頭組成的保護(hù)面積內(nèi)的平均噴水強(qiáng)度不低于表中規(guī)定值的85%作用面積法自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的水力計(jì)算(3)沿程水頭損失和局部水頭損失
每米管道的水頭損失應(yīng)按下式計(jì)算
沿程水頭損失應(yīng)按下式計(jì)算:式中h—沿程水頭損失,MPa;
i—管道長(zhǎng)度,m。作用面積法(2-9)(2-10)自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的水力計(jì)算(4)系統(tǒng)供水壓力或水泵所需揚(yáng)程自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)所需的水壓應(yīng)按下式計(jì)算:
式中H—系統(tǒng)所需水壓或水泵揚(yáng)程,MPa;∑h—管道的沿程和局部水頭損失的累計(jì)值,MPa;
濕式報(bào)警閥、水流指示器取值0.02MPa,雨淋閥取值0.07MPa;P0—最不利點(diǎn)處噴頭的工作壓力,MPa;Z—最不利點(diǎn)處噴頭與消防水池的最低水位或系統(tǒng)入口管水平中心線(xiàn)之間的高程差,MPa;作用面積法(2-11)(2-10)例題已知:某綜合樓地上7層,最高層噴頭安裝標(biāo)高23.7m(一層地坪標(biāo)高為±0.00m)。噴頭流量特性系數(shù)為80,噴頭處壓力為0.1MPa,設(shè)計(jì)噴水強(qiáng)度為6L/(min·m2),作用面積為160m2,形狀為長(zhǎng)方形,長(zhǎng)邊
m,取16m,短邊為10.8m。作用面積內(nèi)噴頭數(shù)共15個(gè),布置形式見(jiàn)左圖所示,按作用面積法進(jìn)行管道水力計(jì)算。解答1.每個(gè)噴頭的噴水量為:2.作用面積內(nèi)的設(shè)計(jì)秒流量為:3.理論秒流量為:4.作用面積內(nèi)的計(jì)算平均噴水強(qiáng)度為:此值大于規(guī)定要求5.推求出噴頭的保護(hù)半徑解答6.作用面積內(nèi)最不利點(diǎn)處4個(gè)噴頭所組成的保護(hù)面積為:F4=(1.6+3.2+1.6)
(1.8+3.6+1.8)=46.08㎡
每個(gè)噴頭的保護(hù)面積為:F1=F4/4=46.08/4=11.52㎡;其平均噴水強(qiáng)度為:q=80÷11.52=6.94L/(min.㎡)﹥6.0L/(min.㎡)7.管段的總損失為:8.系統(tǒng)所需的水壓,按公式(2-12)計(jì)算:(給水管中心線(xiàn)標(biāo)高以-2.0m計(jì))。自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的水力計(jì)算自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的水力計(jì)算特性系數(shù)法設(shè)支管Ⅰ末端的噴頭1為系統(tǒng)最不利點(diǎn),則其在工作壓力H1時(shí)出流量為q1=(BH1)0.5,管段1-2間的水頭損失為h1-2,則噴頭2的出流量為q2=[B(H1+h1-2)]0.5。同理,噴頭3、4的出流量分別為q3=[B(H2+h2-3)]0.5、q4=[B(H3+h3-4)]0.5,支管Ⅰ起端節(jié)點(diǎn)5處的水壓H5=H4+h4-5。其中h1-2、h2-3、h3-4、h4-5、h5-6分別為流量Q1-2(q1)、Q2-3(q1+q2)、Q3-4(q1+q2+q3)、Q4-5(q1+q2+q3+q4)、Q5-6(q1+q2+q3+q4+q5)通過(guò)管段1-2、2-3、
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