【導(dǎo)讀】羈羅芁螈蚇膁膇莄袀羄膃莃艿蒁莃螞肂莇莂螄芇芃莁袆肀腿莀羈袃蒈葿蚈聿莄蒈螀袁芀蕆羃肇芆蕆螞羀膂蒆螅膅蒁蒅袇羈莇蒄罿膃芃薃蠆羆腿薂螁膂肅薂襖羄莃薁蚃膀荿薀螆肅芅蕿袈羋膁薈羀肁蒀薇蝕襖莆蚆螂聿節(jié)蚆襖袂膈蚅薄肈肄蚄螆袀蒂蚃衿膆莈螞羈罿芄蟻蟻膄膀蝕螃羇葿螀裊膃蒞蝿羈羅芁螈蚇膁膇莄袀羄膃莃艿蒁莃螞肂莇莂螄芇芃莁袆肀腿莀羈袃蒈葿蚈聿莄蒈螀袁芀蕆羃肇芆蕆螞羀膂蒆螅膅蒁蒅袇羈莇蒄罿膃芃薃蠆羆腿薂螁膂肅薂襖羄莃薁蚃膀荿薀螆肅芅蕿袈羋膁薈羀肁蒀薇蝕襖莆蚆螂聿節(jié)蚆襖袂膈蚅薄肈肄蚄螆袀蒂蚃衿膆莈螞羈罿芄蟻蟻膄膀蝕螃羇葿螀裊膃蒞蝿羈羅芁螈蚇膁膇莄袀羄膃莃艿蒁莃螞肂莇莂螄芇芃莁袆肀腿莀羈袃蒈葿蚈聿莄蒈螀袁芀蕆羃肇芆蕆螞羀膂蒆螅膅蒁蒅袇羈莇蒄罿膃芃薃蠆羆腿薂螁膂肅薂襖羄莃薁蚃膀荿薀螆肅芅蕿袈羋膁薈羀肁蒀薇蝕襖莆蚆螂聿節(jié)蚆襖袂膈

　　

【正文】 中危險(xiǎn)等級(jí) I 級(jí) 6 II 級(jí) 8 嚴(yán)重危險(xiǎn)級(jí) I 級(jí) 12 260 II 級(jí) 16 注：系統(tǒng)最不利點(diǎn)處噴頭的工作壓力，不應(yīng)低于 噴頭的布置 根據(jù)規(guī)范和實(shí)際的結(jié)合，該 建筑的噴頭布置見自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)平面圖所示。噴頭按矩形布置，矩形的長(zhǎng)邊長(zhǎng)小于 4m，噴頭與邊墻的距離不應(yīng)超過(guò)設(shè)計(jì)范中要求的 ，但也不應(yīng)小于 。噴頭的水平間距在滿足規(guī)范的要求情況下根據(jù)建筑物內(nèi)部布局情況一般為 ，不大于 。 管徑的選擇 自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)中管道的管徑應(yīng)按設(shè)計(jì)流量及流速設(shè)計(jì)計(jì)算確定。管道中的最大流速不宜超過(guò) 5m/s，而對(duì)于某些配水支管，可以采用縮小管徑、增大沿程水頭損失以達(dá)到減壓的目的時(shí)，管中流速允許超過(guò) 5m/s，但也不能超過(guò) 10m/s。 自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)中管道的管徑也可根據(jù)作用面積內(nèi)噴頭開放的個(gè)數(shù)來(lái)初步確定，如表 44。在不同的噴水強(qiáng)度要求下，可調(diào)整噴頭的間距來(lái)滿足噴水強(qiáng)度的不同要求。 第 21 頁(yè) 共 34 頁(yè) 表 44 中危險(xiǎn)級(jí)場(chǎng)所中配水支管、配水管控制的標(biāo)準(zhǔn)噴頭數(shù) 管徑（ mm） ?25 ?32 ?40 ?50 ?65 ?80 ?100 安裝噴頭個(gè)數(shù)（個(gè)） 1 3 4 8 12 32 64 自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)管網(wǎng)水力設(shè)計(jì)計(jì)算過(guò)程 本次課程設(shè)計(jì)中的教學(xué)樓采用的是濕式自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)。其自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的管道布置平面圖及立面圖如下： 圖 43 教學(xué)樓 2 層自動(dòng)噴水系統(tǒng)管道布置平面圖 注：由于教學(xué)樓 4層布置一樣，所以只給出 2層的自動(dòng)噴水系統(tǒng)管道布置平面圖。 圖 44 教學(xué)樓自動(dòng)噴水系統(tǒng)管道布置立面圖 第 22 頁(yè) 共 34 頁(yè) 確定設(shè)計(jì)作用面積 1 設(shè)計(jì)作用面積的大小 設(shè)計(jì)作用面積是指一次火災(zāi)中按噴水強(qiáng)度保護(hù)的最大面積。 設(shè)計(jì)時(shí)作用面積的選取應(yīng)按建筑物的火災(zāi)危險(xiǎn)等級(jí)來(lái)選取，各危險(xiǎn)等級(jí)的數(shù)據(jù)如表 1所示： 表 1 自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本數(shù)據(jù)和計(jì)算用水量 建筑物的危險(xiǎn)等級(jí) 設(shè)計(jì)噴水度 /[min m2] 作用面積 /m2 噴頭工作壓力 /MPa 計(jì)算用水量 /(L/S) 嚴(yán)重 危險(xiǎn)度 Ⅰ級(jí) 12 260 52 Ⅱ級(jí) 16 260 69 中危 險(xiǎn)度 Ⅰ級(jí) 6 160 16 Ⅱ級(jí) 8 160 21 輕度危險(xiǎn) 4 160 11 本次設(shè)計(jì)所選取的教學(xué)樓屬于輕度危險(xiǎn)的建筑物，由表 1 可得，該教學(xué)樓的設(shè)計(jì)噴水強(qiáng)度為 4L/（ 2mmin ? ），噴頭的作用面積為 160 2m ，噴頭的工作壓力為 ，計(jì)算用水量為 11L/S。 2 設(shè)計(jì)作用面積的形狀 在火災(zāi)發(fā)生時(shí)，火勢(shì)由火源點(diǎn)呈輻射狀向四周蔓延，只有處于著火區(qū)域上方的噴頭才能有效地阻止火勢(shì)蔓延，撲滅火災(zāi)。因此在設(shè)計(jì)面積形狀選擇上，我們通常采用正方形布置、長(zhǎng)方形以及菱 形等幾種情況。 ⑴ 正方形布置：支管的間距和噴頭的間距均相等。 L = A 式中： L—— 正方形布置時(shí)設(shè)計(jì)作用面積的邊長(zhǎng)， m A—— 設(shè)計(jì)作用面積， m2 ⑵ 長(zhǎng)方形布置：支管的間距和噴頭的間距不相等。 L = ? A 第 23 頁(yè) 共 34 頁(yè) 式中： L—— 正方形布置時(shí)設(shè)計(jì)作用面積的邊長(zhǎng)， m A—— 設(shè)計(jì)作用面積， m2 根據(jù)教學(xué)樓的 的 構(gòu)造和面積幾何形狀， 我們可以得出，本教學(xué)樓的支管間距和噴頭間距不相等，所以設(shè)計(jì)面積形狀采用的是長(zhǎng)方形布置。按照長(zhǎng)方形布置時(shí)設(shè)計(jì)作用面積由上表得 A=160 2m ，所以邊長(zhǎng) L= 160? =。 3 每個(gè)噴頭的噴水量計(jì)算 q = k p?10 式中： q—— 每個(gè)噴頭的噴水量 ， L/min P—— 噴頭處的工作壓力 ， MPa K—— 流量特性 系數(shù)（見表 45） 表 45 流量特性系數(shù) 噴頭公稱直徑（ mm） K 10 57 15 80 20 115 對(duì)于此教學(xué)樓，我們采用的噴頭公稱直徑為 15mm，所以其流量特性系數(shù)為80，噴頭處的噴水壓力為 ，所以每個(gè)噴頭的噴水 q= ?? =80L/min。 4 每個(gè)噴頭的保護(hù)面積的計(jì)算 u01 4/4 qqA ? ； 式中： 1A —— 每個(gè)噴頭的保護(hù)面積， m2 0q —— 最不利點(diǎn)噴頭噴水量， L/min uq —— 設(shè)計(jì)噴水強(qiáng)度， L/(min? m2) 該教學(xué)樓最不利點(diǎn)噴頭的噴水壓力為 時(shí)的噴水量，為 80L/min，噴頭的設(shè)計(jì)噴水強(qiáng)度為 4L/(min? m2)，所以每個(gè)噴頭的保護(hù)面積為 44 8041 ???A=20 m2。 6 根據(jù)噴頭 布置方式確定噴頭布置間距 ⒈ 正方形布置： 第 24 頁(yè) 共 34 頁(yè) S= 1A 式中： S—— 噴頭呈正方形布置時(shí)的邊長(zhǎng)， m ⒉ 長(zhǎng)方形布置： S≤ 1A? = 20? = 式中： S—— 噴頭呈長(zhǎng)方形布置時(shí)長(zhǎng)邊的邊長(zhǎng)， m 因?yàn)閲婎^布置間距 S≤ ，噴頭布置間距為取 m。 7 自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的噴頭控制數(shù)量 一個(gè)系統(tǒng)的報(bào)警閥門后控制的噴頭數(shù)應(yīng)有所限制，如表 46 表 46 系統(tǒng)噴頭限制數(shù)量表 限制噴頭數(shù) /個(gè) 濕式系統(tǒng) 預(yù)作用系統(tǒng) 干式系統(tǒng) 有排氣裝置 無(wú)排氣裝置 800 800 500 250 對(duì)于教學(xué)樓所采用的濕式自動(dòng)噴水系統(tǒng)，該系統(tǒng)的限制噴頭數(shù)應(yīng)采用表上的800 個(gè)。 4 .6 管段水力計(jì)算 管徑的估算 由于工程實(shí)際中所采用的管材質(zhì)量以及施工單位存在差異，在工程設(shè)計(jì)中通常要求管道內(nèi)的水流速度不超過(guò) 5m/s、配水管的入口壓力不應(yīng)大于 。根據(jù)這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)再結(jié)合工程實(shí)踐，通常在設(shè)計(jì)中為簡(jiǎn)化計(jì)算，在對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行計(jì)算前，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)按照不同管徑配水管上最 多允許安裝的噴頭數(shù)（見表 47），對(duì)管徑進(jìn)行估算： 表 47 一般場(chǎng)所噴灑管網(wǎng)管徑的初步確定 管徑 /mm 25 32 40 50 70 80 100 第 25 頁(yè) 共 34 頁(yè) 最多噴頭數(shù)/個(gè) 1 3 4 5～ 8 9～ 12 13～ 32 33～ 64 根據(jù)表 47，從圖 3教學(xué)樓的管道布置平面圖，我們可以看到該教學(xué)樓的最大管徑為 100mm，所以噴頭應(yīng)采用 3364 個(gè)。 對(duì)管道水流速度的校核 流速表達(dá)公式： PSP QKV ?? 式中， PV 為流速， m/s； SK 為流速系數(shù)， m/l； PQ 為流量， L/s。 表 48 流速系數(shù)表 kc （單位： m/L） 管材 管徑 /mm 15 20 25 32 40 50 70 80 100 125 150 200 250 鋼管鑄鐵管流速系數(shù) 15 83 0.8 3 4 15 75 3 — — — — — — — — — — 27 81 66 1 21 該教學(xué)樓的流速系數(shù)根據(jù)表 5 可得，管材為鋼管，管徑為 100ｍｍ所以流速系數(shù)為 ，管材的流量為 11L/S,管道流速 PV =? 11=5m/s，滿足一般工程設(shè)計(jì)的管道水流速要求。 管道水頭損失計(jì)算 管道的水頭損失主要包括三個(gè)部分：沿程水頭損失、局部水頭損失和報(bào)警閥水頭損失。 沿程水頭損失對(duì)于給水鋼管按下列公式計(jì)算： ? , 第 26 頁(yè) 共 34 頁(yè) 其中， V 為管道平均水流速度， m/s； d為管道計(jì)算內(nèi)徑， m。 局部水頭損失可采用當(dāng)量長(zhǎng)度法計(jì)算或局部水頭損失取沿程損失值的 20%計(jì)算。 對(duì)于本教學(xué)樓，它的沿程水頭損失對(duì)于給水鋼管 i= = 局部水頭損失取沿程損失的 20%計(jì)算，為 。 管道的局部水頭損失，采用當(dāng)量長(zhǎng)度法計(jì)算（參照表）。計(jì)算公式如下： 管道比阻值如下表 ： 表 48 管道比阻值 管材 管徑 /mm A （ Q 以 m3/s計(jì)） A （ Q 以 L/s計(jì)） 公稱管徑 DN 實(shí)際內(nèi)徑 d 計(jì)算內(nèi)徑 d1 鍍 鋅 剛 管 25 32 40 50 70 80 100 125 150 436700 93860 44530 11080 2893 1168 3 5 無(wú) 縫 鋼 管 114 140 159 219 104 129 148 207 103 128 147 206 1 5 17 )( 39。LLih ??? 第 27 頁(yè) 共 34 頁(yè) 表 410 當(dāng)量長(zhǎng)度 管件名稱 管件直徑 /mm 25 32 40 50 70 80 100 125 150 45176。彎頭 90176。彎頭 三通或四通 蝶閥 閘閥 止回閥 異徑接頭 32 25 40 32 50 40 70 50 80 70 100 80 125 100 150 125 200 150 系統(tǒng)入口處所需壓力 ZPhH ???? 0 式中： H—— 系統(tǒng)入口處所需壓力， MPa ∑ h— 管道沿程和局部的水頭損失的累計(jì)值（ MPa），濕式報(bào)警閥、水流指示器取值 ，雨淋閥取值 ； 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)入口管水平中線之間的高程差，當(dāng)系統(tǒng)入口管或消防水池最低水位高于最不利點(diǎn)處噴頭時(shí)， Z 應(yīng)取負(fù)值， MPa。 該 教 學(xué) 樓 的 管 道 系 統(tǒng) 入 口 處 所 需 壓 力 為 第 28 頁(yè) 共 34 頁(yè) Z??? 0ph =++++2=。 濕式自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)計(jì)算 在上面的內(nèi)容中，基本上包括了系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算各個(gè)方面的數(shù)據(jù)，在設(shè)計(jì)各種危險(xiǎn)等級(jí)的建、構(gòu)筑物的濕式自動(dòng) 噴水滅火系統(tǒng)時(shí)，其設(shè)計(jì)噴水強(qiáng)度，設(shè)計(jì)作用面積和噴頭工作壓力應(yīng)符合表 7所示： 表 411 系統(tǒng)設(shè)計(jì)基本參數(shù) 火災(zāi)危險(xiǎn)等級(jí) 噴