自动喷淋灭火系统水力计算论文

自动喷水灭火系统的作用与设置探析【摘要】自动喷水灭火系统是当前建筑消防领域中一项非常成功的防火技术，此项技术集火灾报警与火灾扑灭于一身，具有良好的实用性和有效性。

建设并健全自动喷水灭火系统的应用体系是新时期建筑防火领域的重要任务。

对自动喷水灭火系进行设置，要依照不同用途建筑物在起火时的燃烧特性，确定特定建筑物的火灾危险等级，之后参考建筑物的职能、周边环境以及装修要求等，采用不同的系统类型和系统组件，进行科学设置。

【关键词】自动喷水灭火系统；作用与设置；探究在新时期的建筑防火领域，人们对于消防安全越来越重视，在火灾预防和火灾救援方面作出了很多有益探索，对于自动喷水灭火系统的应用是其中一大亮点。

自动喷水灭火系统对于消防安全有极大的促进作用，发展前景十分广阔。

对自动喷水灭火系统的设置务必要做到安全而可靠，经济而合理，同时应保证技术的先进性。

下面将对自动喷水灭火系统的作用和设置进行简要探析，旨在促进该系统在国内得到更为广泛的应用。

1 自动喷水灭火系统的作用1.1 扑灭火灾。

自动喷水灭火系统，在建筑内部供水系统正常运转的前提下，完完全可以扑灭建筑物的初期火灾。

自动喷水灭火系统的运作方式是无需人工操作，自己就能自动自发地主动灭火。

为适应国内建筑工艺发展进步的需求，为满足人民追求宽敞舒适公共空间的愿望，应该大力发展自动喷水灭火系统，尽量减少空间过度分割，适应建筑的特定职能。

1.2 减缩防火开支。

自动喷水灭火系统能够有效减低建筑物的防火资金投入，在安装该系统的建筑内，可以减少其他防火措施的采用，这样一来，费用便降低。

1.3 促进自动防火的推广。

自动喷水灭火系统能有效控制初期火灾，可被当作火灾预防的重要手段加以推广和普及。

在自动喷水灭火系统不断得到更多应用时，人们自动防火的意识将得到有力增强，自动防火行业将得到更大发展。

2 自动喷水灭火系统的设置2.1 对建筑物进行火灾危险等级划分。

2.1.1 轻级火灾危险。

这个等级的建筑物，一般指特定建筑或者该建筑的一部份，含有的可燃物质较少，物质燃烧的速度和散热量相对较低。

武汉科技大学《防火防爆安全技术》课程设计课题名称: 银行自动喷水灭火系统设计专业名称: 安全工程班级: 1103班姓名: 吴学号: 201001145099指导教师: 吴老师目录一、前言 (1)二、设计情况简介 (1)2.1自动喷水灭火系统简介 (1)2.2酒店概况和分析 (1)三、自动喷水灭火系统计算 (2)3.1 建筑物危险等级 (2)3.2 确定设计技术数据 (2)3.3 选择系统类型 (2)3.4 选择和布置喷头 (2)3.4.1 喷头特征 (2)3.4.2 喷头布置 (2)3.4.3 最不利点的确定 (3)3.5 管网布置 (3)3.5.1 管径确定 (3)3.5.2管网布置 (3)3.6 水力计算 (3)3.6.1 计算公式 (4)3.6.2 水力计算的方法 (5)3.6.3 对最小不利点及作用面积的理解计 (7)3.6.4 自动喷水系统管道水力计算 (9)四、选择消防水泵 (9)小结 (10)一．前言自动喷水灭火系统是指由洒水喷头、报警阀组、水流报警装置（水流指示器及压力开关）等组件，以及管道、供水设施组成，并能在发生火灾时喷水的自动灭火系统。

它是人们同火灾斗争中出现和发展起来的一种固定式自动灭火系统，是当今世界上公认的最为有效的自救灭火措施，是应用最为广泛、用量最大的自动灭火系统。

它具有自动灭火和自动报警的功能。

它用水作灭火剂，平时处于准工作状态，一旦保护区域内发生火灾，火灾发生区域的自动喷水灭火系统会发生动作，喷洒水雾或水滴，起到延缓火势和扑灭火灾的作用。

二、设计情况简介2.1自动喷水灭火系统简介自动喷水系统的类型较多，从1806年约翰凯利发明了利用可燃绳控制阀门启动钻孔管道喷水灭火开始发展到现在，它的基本类型包括：湿式、干式、干湿式、雨淋及预作用、喷雾和水幕系统。

本次课程设计结合所给的某银行第三层的水喷淋灭火平面图为参考，通过所学的理论知识，对其进行自动喷水灭火系统的设计，主要包括系统选型、管网布置、水力计算、以及与之相连的消防的相关知识。

自动喷水灭火系统设计论文1、喷头布置合理布置喷头是自动喷水灭火系统设计平安和经济的关键。

《喷规》比较强调的是功能面积内的喷水强度和喷水的均匀性及喷头的适时开放。

对于每个喷头的半径，一是和生产厂家的产品及其技术参数有关，二是和喷头所在位置的水压有关，三是和喷砂的布置位置有关（结构柱网和各种障碍物的影响）。

《喷规》规定的喷头间距只是一个”限”，目的是为了更好地保证喷水强度和喷水的均匀性及适时开放。

1.1喷头布置原则和要求（1）满足功能面积内的喷水强度、喷水的均匀性及喷头的适时开放（喷头的受热条件和开放时间）；（2）喷头在喷水半径内灵活布置，不出现未被覆盖的空白，也不出现过多的重要覆盖面积；（3）保证喷湿墙根及一定范围内的墙面；（4）喷间之间不应互相影响；（5）按规范和实际处理障碍物的遮挡，并积极和相关专业协调；（6）应满足其它相关规范对喷头布置的要求；（7）考虑火灾时烟羽流对喷头动作的影响；（8）结合实际，全面分析相关规范，吃准吃深规范中的字眼，综合考虑。

1.2喷水半径和喷头布置喷水半径是喷头布置的主要依据，它代表一个经济数值，在喷头工作时不致出现未被覆盖的空白，也不出现过多的重要覆盖面积。

它和危险等级的喷水强度、喷头特性和工作压力有关。

工程设计中喷头布置视建筑平面，在喷水半径范围内，可灵活采用正方形、矩形或平形四边形。

喷水半径不同于喷头的计算半径，它是在计算半径的基础上，考虑喷水强度、喷水均匀性、喷头受热条件和适时开放，根据规范的规定而得出的数值。

具体见表1摘要：由于喷头的布置受其它因素影响较大，实际上经常出现喷头不能按一个固定的距离来布置，别说同一建筑中往往不会按一个间距布，就是同一层、同一防火分区也经常如此。

此外，作为土建设计，不同于装修设计，需要给二次装修留下有余地，喷头间距不宜按规范规定的最大距离要求设置，而且实际上这么做也不易达到规范要求的喷水强度和喷水的均匀性。

设计时必须根据工程实际情况，按设计选定的喷水强度、喷头的流量系数、工作压力确定，并考虑喷头的受热条件和开放时间，在满足规范要求的喷头强度条件下，按喷头的实际工作压力，结合建筑分隔和结构柱网灵活布置。

解析建筑消防中自动喷水灭火系统与水力计算随着现代建筑技术的不断发展，消防安全机制也日益完善。

在建筑消防系统的设计中，自动喷水灭火系统是一个非常重要的组成部分，它能够在火灾发生时自动释放水源，快速灭火。

同时，为了确保自动喷水灭火系统能够有效运作，水力计算也是不可或缺的环节。

一、自动喷水灭火系统1.1 概述自动喷水灭火系统是一种建筑火灾自动灭火系统，它是由喷水控制器、自动火灾报警装置、喷头等组成。

当火灾发生时，自动喷水灭火系统可以自动启动，并释放具有足够威力的水流压力，将火灾扑灭。

它广泛应用于各类公共场所、商业建筑、工业厂房及住宅区等。

1.2 自动喷水灭火系统的优点自动喷水灭火系统具有以下几个优点：（1）自动启动：当火灾发生时，它能够自动启动，不需要人为干预。

（2）快速反应：使火灾迅速被扑灭，降低火灾造成的损失。

（3）可靠性高：自动喷水灭火系统采用高品质的材料制造，能够在长时间的使用中保证其稳定性和可靠性。

1.3 自动喷水灭火系统的分类根据其使用的水源和喷头类型，自动喷水灭火系统可以分为以下几类：（1）干式喷水灭火系统：使用气体储存罐作为压力源，释放气体驱动水流进入灭火区域。

（2）湿式喷水灭火系统：使用公共供水系统作为压力源，喷头在火灾时释放水流进行灭火。

（3）预动式喷水灭火系统：介于干式和湿式之间，是一种在火情出现之前泵入少量水的消防系统。

1.4 自动喷水灭火系统的喷头种类自动喷水灭火系统的喷头是非常重要的部分，常见的喷头种类有：（1）遮盖型喷头：适用于半开放的空间或固定物体，它可以把水流喷出很远并散开。

（2）喷洒型喷头：适用于固定的、能够承受喷头施加的压力的物体上，如大型机器等。

（3）喷雾型喷头：适用于容易燃烧的物品上，能够将水分散成雾状，增加水分的覆盖面积。

二、水力计算水力计算是自动喷水灭火系统中非常重要的环节，它是确保系统正常工作的基础。

水力计算主要包括两个方面：水流计算和压力计算。

2.1 水流计算水流计算是指计算自动喷水灭火系统中所需的水流量。

自喷系统水力计算应注意的几个问题蓝为平摘要：对自动喷水灭火系统水力计算过程中最不利点喷头工作压力、管径等几个问题进行探讨，并提出一些建议，以便确定合理的计算结果。

关键词：自动喷水灭火系统水力计算工作压力在自动喷水灭火系统工程设计中，设计人员对火灾危险级别选定、喷头布置、报警阀控制喷头数量等很重视，但往往忽视了水力计算，主要有以下几个问题：一是没有根据规范的流量公式计算，而是以旧规范的作用面积乘以喷水强度来估算系统设计流量；二是系统压力仅根据建筑高度加上估计的水头损失，而不是根据喷头进行逐点计算；三是认为最不利点喷头压力应为0.05MPa（规范要求的最小压力）；四是一味强调配水支管压力不能超过0.4MPa。

但笔者在工作中发现，根据现行规范公式进行计算得出的压力、流量数值与经验估算或老规范计算方法均相差较大，最不利点喷头压力也不应简单定为0.05MPa，配水管压力并非不能超过0.4MPa。

现对自喷系统水力计算进行举例说明，因出现分歧的地方主要是作用面积内的计算结果，所以本文仅比较作用面积内的计算过程。

首先按理论间距布置喷头，再根据计算结果对管径、喷头压力进行比较、调整，最后以实际工程进行核算，以期找出合理的管径、压力。

根据不同建筑类型，自喷系统分为6个危险级别，民用建筑设计中经常遇到的有轻危险级、中危险级Ⅰ级、Ⅱ级。

现以中危险级Ⅱ级为例，其设计参数为：喷水强度8L/(min.m2)，计算作用面积160 m2，最不利点喷头工作压力不小于0.05MPa，正方形布置喷头间距不大于3.4m。

先按标准间距布置喷头，且以规范建议的喷头数采用管径，喷头布置如下图（配水管两边喷头对称布置，实际作用面积为173m2）：1、最不利点喷头工作压力的确定规范要求不得小于0.05MPa，且需经水力计算确定。

本例先取0.05MPa，用水力计算软件计算结果见下表：前编号后编号流量(l/s)调整q(l/s)管径(DN)流速(m/s)坡度(MPa/m)管长(m)流量系数管件当量(m)计算管长(m)水损(MPa)前压(MPa)后压(MPa)1 2 0.94 25 1.78 0.00388 3.40 80 0.60 4.00 0.0155 0.0500 0.06552 3 2.02 32 2.13 0.00383 3.40 80 2.00 5.40 0.0207 0.0655 0.08623 4 3.26 40 2.59 0.00473 3.40 80 2.70 6.10 0.0288 0.0862 0.11514 5 4.69 40 3.73 0.00979 3.40 80 2.40 5.80 0.0568 0.1151 0.17185 6 6.44 50 3.03 0.00459 1.70 80 3.40 5.10 0.0234 0.1718 0.19536 7 6.44 65 1.83 0.00120 3.40 80 4.20 7.60 0.0091 0.1953 0.20447 8 13.02 80 2.62 0.00198 3.40 80 5.20 8.60 0.0170 0.2044 0.22148 9 19.88 80 4.00 0.00461 3.40 80 4.60 8.00 0.0369 0.2214 0.2583A1 A2 0.94 25 1.78 0.00388 3.40 80 0.60 4.00 0.0155 0.0500 0.0655 A2 A3 2.02 32 2.13 0.00383 3.40 80 2.00 5.40 0.0207 0.0655 0.0862 A3 A4 3.26 40 2.59 0.00473 3.40 80 2.70 6.10 0.0288 0.0862 0.1151 A4 A5 4.69 40 3.73 0.00979 3.40 80 2.40 5.80 0.0568 0.1151 0.1718 A5 7 6.44 6.59 50 3.03 0.00459 1.70 80 3.40 5.10 0.0234 0.1718 0.1953B1 B2 0.94 25 1.78 0.00388 3.40 80 0.60 4.00 0.0155 0.0500 0.0655 B2 B3 2.02 32 2.13 0.00383 3.40 80 2.00 5.40 0.0207 0.0655 0.0862 B3 B4 3.26 40 2.59 0.00473 3.40 80 2.70 6.10 0.0288 0.0862 0.1151 B4 B5 4.69 40 3.73 0.00979 3.40 80 2.40 5.80 0.0568 0.1151 0.1718 B5 8 6.44 6.86 50 3.03 0.00459 1.70 80 3.40 5.10 0.0234 0.1718 0.1953 根据规范，中危险级Ⅱ级最不利作用面积内任意4个喷头围合范围内平均喷水强度不小于85％的设计强度，即6.8 L/min.m2。

自动喷水灭火系统支管特性系数水力计算法摘要鉴于目前常用的自动喷水灭火系统特性系数水力计算法所存在的缺陷，在理论推导了配水支管起端水压与同支管末端喷头出流量关系的基础上，提出了支管特性系数水力计算法，并介绍了利用EXCEL软件简化计算的方法。

关键词自动喷水灭火系统；支管特性系数水力计算法；EXCELHydraulic Calculation Method on Range Pipe Characteristic Coefficient for Fire Protection SprinklerSystemAbstract：Due to a defect in the common hydraulic calculation method of fire protection sprinkler system on characteristic coefficient，hydrauliccalculation method on range pipe characteristic coefficient is put forward basedon theoretical deduction on relationship between pressure at starting point of arange pipe and nozzle flow at the end of the pipe，also by using software ofEXCEL ways are introduced to simplify calculation.Key words：Fire Protection Sprinkler System；Hydraulic Calculation Method on Range Pipe Characteristic Coefficient；EXCEL1 问题的提出便捷准确、便于设计人员应用的自动喷水灭火系统的水力计算方法，对于提高设计质量、保证系统在火灾时有效运行具有重要意义。

自动喷水灭火系统的水力计算研究摘要：根据国外自动喷水灭火系统水力计算的发展，国内普遍采用“矩形面积-逐点法”进行水力计算。

但是，在大量的实际工程项目中，最不利作用面积内的喷头布置呈不规则形状。

针对此，笔者采用“精确计算法”，研究最不利作用面积呈不规则形状时，以验证“矩形面积-逐点法”进行水力计算能否满足设计要求。

关键词：自动喷水灭火系统水力计算不规则形状The hydraulic calculation of the sprinkler systemWang Zong-wei(Jiangsu province architectural design and research institute co., LTD,Nanjing, 210019)Abstract: According to the development of the automatic sprinkler system hydraulic calculation abroad, domestic widely used the "rectangular area-point by point" for hydraulic calculation. But, the nozzle arrangement of the most unfavorable effect area had showed irregular shape in a lot of practical engineering project. For this, the author studies the irregular shape of the most unfavorable effect area by "precise calculation method", to verify that the "rectangular area-point by point" in the hydraulic calculation can meet the design requirements.Keywords: automatic sprinkler system；hydraulic calculation；irregular shape《自动喷水灭火系统设计规范》GB 50084-2001中8.0.5条规定：管道的管径应经水力计算确定。

自动喷水灭火论文系统计算论文摘要：在自动喷水灭火系统设计中，应根据不同火灾危险等级下的喷水强度，结合建筑平面及工程特点灵活设计，若通过管线综合协调后能够减小喷头间距，按较小间距布置喷头，则可以降低最不利点喷头工作压力及喷淋泵扬程，节省造价；若能够采用最大间距布置时，则需通过计算适当加大最不利点喷头工作压力及喷淋泵扬程，这样才能满足规范要求的喷水强度，确保喷淋系统的可靠运行，迅速扑灭初期火灾，保障国家财产及人员生命安全。

前言笔者在施工图设计审查工作中发现对于设计规范中没有明确、具体、严格规定的一些条文，设计人在执行规范时往往会有不同的理解和做法，如自动喷水灭火系统设计中喷头布置间距与喷头最不利点工作压力的关系，设计人在工程设计计算时，往往最不利点处喷头的工作压力取0.05MPa，最不利点处喷头间距按规范规定的最大间距进行布置，导致局部喷水强度不满足规范的要求，众所周知，自动喷水灭火系统能及时扑灭火灾的重要因素之一是靠一定强度的淋水。

本文根据对《自动喷水灭火系统设计规范》的理解，探讨自动喷水灭火系统设计中喷头布置间距与喷头最不利点工作压力的关系。

1存在的问题《自动喷水灭火系统设计规范》GB50084-2001（2005年版）（下简称规范）表5.0.1规定了自动喷水灭火系统设计中各危险等级下的喷水强度，表7.1.2规定了相应喷水强度下的喷头布置最大间距。

表5.0.1的“注”中规定了系统最不利点处喷头的工作压力不应低于0.05MPa，这里给出的是喷头工作压力的最低限值，而不是设计值。

在一些工程设计图纸中，有些设计人员在系统设计时按照表7.1.2中规定的最大间距布置喷头，水力计算时却按0.05MPa作为系统最不利点处喷头的工作压力并以此数据计算喷淋泵扬程，这样并不能满足规范规定的各危险等级下的喷水强度，且造成喷淋泵扬程偏小，达不到喷头的保护面积。

2分析算例及建议2.1算例1在《自动喷水灭火系统设计规范》的第7.1.2条的条文解释中举了一个中危险I级的例子：中危险I级场所，当选定喷水强度为6L/min.m2，喷头工作压力为0.1Mpa时，每只K80喷头的出水量为q=K √10P=80L/min，按正方形布置的四只喷头中每只喷头的保护面积=80/6=13.33m2，正方形布置的边长为√13.33=3.65m，这与规范表7.1.2中的规定相符，即：中危险I级场所采用K80喷头时，一只喷头的最大保护面积为12.5m2，配水支管上喷头间和配水支管间的最大距离，正方形布置时为3.6m，矩形布置时长边为4.0m，表中给出数据的前提是最不利点喷头工作压力为0.1MPa（最小不能小于0.09 MPa）。

自动喷水灭火系统论文摘要：随着国家对消防安全的重视程度越来越大，自动喷水灭火系统也越来越受到重视。

这就势必对其提出更新的要求，更加有效的促进自动喷水灭火系统的发展。

在以后的发展中，自动喷水灭火系统必将不断扩大其应用范围：向着住宅发展，满足地下建筑的需要，满足大空间建筑的灭火需要，喷头技术更科学发展。

1、前言自动喷水灭火系统已经成为我国现如今消防体系中最主要的灭火设施，也是未来灭火系统中的核心。

随着我国经济实力的飞速发展，人民群众对自动喷水灭火系统的深入了解和认识，旧的消防栓灭火系统的主导地位将被新型的自动喷水灭火系统取代。

2、自动喷水灭火系统工作原理分析自动喷水火火系统是无人值守的、全天候的、自动跟踪的、可围绕着火点依次打开喷头、从火灾内部直接喷水有效喷洒到燃烧物表面、淋湿着火点附近可燃物的自动灭火系统。

其主要原理是利用该系统可以在热气流的作用下，该系统开启，及时有效的控制火灾，减少损失，降低人员和财产的损失，达到灭火的效果。

现如今，在建筑行业的消防工程中被普遍使用。

自动喷水灭火系统根据喷头开启方式，可分为开式的和闭式的自动喷水灭火系统两种。

而按照工作原理和适用范围来分，闭式自动喷水灭火系统又分为干式喷水灭火系统和湿式喷水灭火系统。

自动喷水系统的特点为：施工非常简单，灭火速度快效率高，经济，投资低，性能可靠，应用广泛，便以维护管理。

下面以湿式喷水灭火系统为例，来说明一下自动喷水灭火系统的工作原理。

其工作原理为：一旦因为外部原因，导致发生火灾，那么自动喷水灭火系统的喷头就会动作，并自动喷水。

喷头喷水的同时，水流就会促使水流指示器发生动作，通过其动作，将电信号送出，这样湿式报警阀接到信号后，就会动作，从而促使压力开关报警，同时打开通向水力警铃的通道，水流冲击水力警铃发出声响报警信号，消防控制中心根据水流指示器或压力开关的报警信号，自动启动消防水泵向系统加压供水，达到持续自动喷水的目的。

其工作原理可以通过湿式喷水灭火系统工作原理来说明。

自动喷水灭火系统水力计算影响因素与水压控制的探讨摘要：本文通过探讨喷淋系统配水管道设计水流速度及系统最不利点喷头水压的大小对喷淋系统水力计算的影响作用来合理优化喷淋系统设计。

关键词：喷淋系统；经济流速；配水管径；最不利点喷头水压Abstract The purpose of this article is to optimize the design of sprinkler system，with the methods of discussions on the influence of hydraulic calculation from water flow rare of distribution pipeline and nozzle the pressure of the most negative point in sprinkler system.Key words：sprinkler system，economic flow rate，diameter of distribution pipeline，nozzle pressure of the most negative point喷淋系统水力计算是关系系统可靠性、合理性和经济性的一项重要设计内容。

影响喷淋系统水力计算结果的因素主要有：（1）喷头流量系数K、（2）喷头的布置密度、（3）最不利作用面积的形状及位置、（4）设计管道的水流速度、（5）最不利点喷头水压力大小。

本文主要讨论设计流速及设计最不利点喷头水压大小对喷淋系统水力计算的影响。

1设计流速对水力计算的影响自动喷水灭火系统最主要的组成部分是配水管道，而配水管道管径的大小，影响到整个系统的造价。

根据《自动喷水灭火系统设计规范》GB 50084-2017（以下简称《喷规》）9.1.3，系统管段的设计流量，应按该管段下游最不利作用面积内喷头同时喷水的总流量确定，由水力学公式Q=A*V可知，流量、管径和流速三者之间是互相影响互相制约的关系，在管段流量确定的条件下，管径与流速有反比关系，采用较小管径则设计流速就大，同时，管道水损变大，配水管道起端水压变大，系统流量变大。