自动喷水设计中的几个问题（续）

简介： 自喷系统流量在不同场所往往相差比较大,笔者就吊顶和非吊顶情况下着比较说明.
关键字：自喷系统流量吊顶非吊顶

一、《自动喷水灭火系统设计规范》（GB50084-2001）（从下简称“新喷规”）实施后，不难发现，“新喷规”与原来相比有了很大的改革。如原来轻、中危险级系统的设计流量是以喷水强度与作用面积相乘，而后再乘以1.15～1.3系数而得。而“新喷规”则规定系统设计流量应以下式计算而得：

Qs=

式中各参数含义见“新喷规”式（9.1.3）

　　因此系统的设计流量是以作用面积内的各个节点流量qI之和而得。

　　笔者以工程实例为例，说明“新喷规”的系统流量与原规范相比有较大的出入。尤其是对不吊顶的场所，其系统的设计流量比原规范比而大得多。同时与它配套的消防水池等容量（多与其它消防系统共用消防水池），喷洒泵的参数以及消防水泵接合器的数量等都有很大变化。这给自动喷水设计带来一定的难度。特别是扩初阶段的设计，自动喷水的设计流量就不一定是26l/s或30l/s，而是要根据具体工程正确设计。下面通过二个工程实例来说明“新喷规”的变化。

二、工程实例：

　　实例1、（不吊顶型）某商贸城，二层建筑，总建筑面积2万多平方米，每层面积1万多平方米。甲方要求，不吊顶。根据建筑设计防水规范GBJ16-87第8.7.1条规定：每层面积超过3000m2或建筑面积超过9000m2的百货商场，展览大厅应设置自动喷水灭火系统。又根据“新喷范”，此场所火灾危险等级为中Ⅱ级。

　　其计算简图见图1，其系统的设计流量，应按最不利点处作用面积内喷头同时喷水的总流量之和确定。

　　对自动喷水灭火系统的水力计算法通常有逐点计算法和作用面积法。逐点计算法亦即“新喷规”推荐的方法，其系统流量为作用面积内各个节点流量逐步相加而得；作用面积法，即根据建筑物喷头的实际布置情况划定作用面积内的实际喷头数，仅在作用面积内的喷头才计算其喷水量，作用面积内的管道流量不再增加，仅计算管道的水头损失。计算时可假定作用面积内的喷头数N再乘以1.33l/s。最后乘上流量不均匀系统（1.15～1.30）

图一：某商贸城喷头布置及计算简图

表1：某商贸城自动喷水计算表

节点号	管段号	流量系数K流量校正系数β	节点压力Pi（mh2O）	流量/L/s			管径DN（mm）	比阻A	节点间距（m）	管件当量长度（m）	计算管长L（m）	水头损失H=ALQ2
节点号	管段号	流量系数K流量校正系数β	节点压力Pi（mh2O）	节点qi	管道Q	Q2		（s2/L2）				（Mh2O）
1		K=80	10	1.33
	1月2日				1.33	1.77	25	0.437	2.4	0.6	3	2.32
2		K=80	12.32	1.48
	2月3日				2.81	7.9	32	0.094	1.6	2	3.6	2.67
3		K=80	14.99	1.63
	3月4日				4.44	19.21	40	0.045	2.4	2.7	6.1	5.41
4		K=80	20.4	1.9
	4月5日				6.34	40.2	50	0.011	1.6	3.4	5	2.211
5		K=80	22.61	2
	5月6日				8.34	69.56	50	0.011	2.4	3.1	5.5	4.21
6		—	26.82	—
	6月7日				8.34	69.56	50	0.011	0.8	3.1	3.9	2.98
7		—	29.8	—
	7月8日				8.34	69.56	80	0.0012	2.4	4.3	6.7	0.56
8		β=1.01	30.36	8.42
	8月9日				16.76	280.9	100	0.000267	1.5	8.5	10	0.75
9		β=1.012	31.11	8.52
	9月10日				25.28	639.08	150	0.000034	2.4	11.15	13.55	0.29
10		β=1.005	31.4	8.56
	10月11日				33.84	1145.15	150	0.000034	1.5	9.2	10.7	0.42
11		β=1.007	31.82	8.62
	11月12日				42.46	1802.85	150	0.000034	2.4	9.2	11.6	0.71
12		β=1.011	32.33	8.71
	12月13日				51.17	2618.37	150	0.000034	1.5	9.2	10.7	0.95
13		β=1.014	33.48	8.83
	13-14				60	3600	150	0.000034	2.4	9.2	11.6	1.42
14		β=1.021	34.9	9.02
	14-15				69.02	4763.76	150	0.000034	0.75	9.2	9.95	1.61
15			36.51

　　从表1可以看出某商贸城的自动喷水系统用逐点计算法得出其系统的设计流量为69.02l/s，作用面积入口处所需压力为36.51m。

　　如采用作用面积计算法，其系统设计流量为

　　1.33×40×（1.10～1.30）=58.52～69.16 l/s

　　其系统流量远大于26 l/s或30 l/s

　　实例2（吊顶型）：某人才交流中心、移动公司的综合楼，此场所火灾危险等级为中Ⅰ级，其喷头布置如图 2:

图2：某人才交流中心、移动公司喷头布置及计算简图

表2：某人才交流中心、移动公司水喷淋水力计算

节点号	管段号	流量系数K流量校正系数β	节点压力Pi（mh2O）	流量/L/s			管径DN（mm）	比阻A	节点间距（m）	管件当量长度（m）	计算管长L（m）	水头损失H=ALQ2
节点号	管段号	流量系数K流量校正系数β	节点压力Pi（mh2O）	节点qi	管道Q	Q2		（s2/L2）				（Mh2O）
1		K=80	10	1.33
	1月2日				1.33	1.77	25	0.437	3.1	0.6	3.7	2.86
2		K=80	12.86	1.51
	2月3日				2.84	8.07	32	0.094	3.1	2	3.3	2.5
3		K=80	15.36	1.65
	3月4日				4.49	20.16	40	0.045	1.8	2.7	4.5	4.08
4		K=80	19.44	1.86
	4月5日				6.35	40.32	50	0.011	1.5	3.4	4.9	2.17
5		—	21.61	—
	5月6日				6.35	40.32	80	0.0012	3.6	5.8	9.4	0.456
6		β=1.01	22.07	6.41
	6月7日				12.76	162.82	100	0.00027	3.6	7.7	11.3	0.497
7		β=1.01	22.57	6.47
	7月8日				19.23	369.8	100	0.00027	3.6	7.7	11.3	1.13
8		β=1.024	23.7	6.63
	8月9日				25.86	668.74	100	0.00027	0.8	7.7	8.5	1.535
9			25.24

　　从表2可以看出某人才交流中心、移动公司综合办公楼的自动喷洒系统用逐点计算，其系统的设计流量为25.86 l/s，作用面积入口处所需压力为25.24m。

　　如采用作用面积计算法，其系统设计流量为：

　　1.33×16×（1.10～1.30）=23.41～27.6（l/s）

三、几点体会

　　1．对于轻、中危险级的自动喷水系统，采用逐点计算法和作用面积计算法结果比较接近。由于逐点计算法工作量较大，在设计工作周期比较短的情况下可采用作用面积法计算系统的流量。如在扩大初步设计中可根据喷头的布置情况来估算系统的流量及喷洒泵的扬程。

　　2．对于不吊顶的场所，其自动喷水的系统流量往往远大于26 l/s（或30 l/s）。如实例1中系统设计流量为690 l/s是26 l/s的2.65倍。对于有吊顶的场所还要根据喷头的具体布置情况来计算系统的设计参数。

　　3．消防水池的容积根据具体工程计算确定，不能一概为94吨或108吨，有时往往差别很大，在实例1中为248吨在扩初设计阶段就要确定，以免施工图设计时难以挽回。

　　4．自动喷水系统的水泵接合器的数量要根据系统流量确定（按每15 l/s为一只确定）。实例1中为5只, 实例2中为2只。

参考文献：

　　黄秉政：浅议中、轻危险级喷水灭火系统的水力计算（上）、（下），《给水排水》. V02.28 NO.2.NO.32002。

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作者简介：马志虎　南京四牌楼2号,东南大学建筑设计研究院,邮政编码：210096

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