关于减压孔板的计算

孔板压降计算公式引言：在流体力学中，孔板是一种常用的流量测量装置，用于测量液体或气体在管道中的流量。

孔板压降计算公式是通过测量孔板两侧的压差来确定流量的公式。

本文将详细介绍孔板压降计算公式及其相关内容。

一、孔板压降计算公式的基本原理孔板压降计算公式是基于伯努利定律和连续方程推导得出的。

根据伯努利定律，流体在流动过程中，流速增加时静压降低，而流速减小时静压增加。

当流体通过孔板时，流速增加，从而导致孔板两侧的压差。

利用连续方程可以将流量与压差联系起来，得到了孔板压降计算公式。

二、孔板压降计算公式的具体形式孔板压降计算公式可以根据具体的孔板类型而有所不同。

常见的孔板类型包括方孔板、圆孔板和长方孔板等。

以下是一些常见孔板的压降计算公式：1. 方孔板压降计算公式：方孔板压降计算公式可以表示为：△P = K * ρ * V^2其中，△P为孔板两侧的压差，K为方孔板系数，ρ为流体密度，V为通过孔板的平均流速。

2. 圆孔板压降计算公式：圆孔板压降计算公式可以表示为：△P = K * ρ * V^2其中，△P为孔板两侧的压差，K为圆孔板系数，ρ为流体密度，V 为通过孔板的平均流速。

3. 长方孔板压降计算公式：长方孔板压降计算公式可以表示为：△P = K * ρ * V^2其中，△P为孔板两侧的压差，K为长方孔板系数，ρ为流体密度，V为通过孔板的平均流速。

三、孔板压降计算公式的应用范围孔板压降计算公式广泛应用于工业生产和实验室研究中的流量测量。

具体应用范围包括但不限于以下几个方面：1. 工业流量测量：孔板压降计算公式可以用于测量液体或气体在工业管道中的流量，例如石油、化工、冶金等行业。

2. 实验室研究：孔板压降计算公式可以用于实验室研究中对流体流动性质的研究和测量。

3. 环境监测：孔板压降计算公式可以用于环境监测中对大气流量的测量，例如空气质量监测、风速测量等。

四、孔板压降计算公式的优缺点孔板压降计算公式具有以下优点：1. 简单易用：孔板压降计算公式基于基本的流体力学原理，计算方法简单易懂，使用方便。

降噪孔板计算
降噪孔板计算涉及到多个因素，包括管道的流量、管径、压力以及需要降低噪音的分贝数等。

这些参数都需要根据实际工况来确定。

孔板后需要达到的减压值（降噪量）需要根据具体需求来确定，然后根据孔板减压公式进行计算。

这个公式通常包括孔板直径、管道直径、管道流速、流体密度和粘度等参数。

同时，孔板减压的计算还需要考虑局部阻力系数的取值，这个值可能在规范附录中可以找到，也可以通过计算软件得出。

在进行降噪孔板计算时，如果条件允许，建议咨询专业的声学工程师或查阅相关领域的专业书籍，以确保结果的准确性。

降噪孔板计算中的公式主要包括孔板减压公式和局部
阻力系数计算公式。

孔板减压公式用于计算孔板后的压力，公式如下：
ΔP = (Q^2 * ρ * L) / (π * D^2 * Cv)
其中，ΔP为孔板减压值，Q为管道流量，ρ为流体密度，L
为孔板长度，D为管道直径，Cv为局部阻力系数。

局部阻力系数计算公式用于计算孔板局部阻力，公式如下：
Cv = 64 / Re
其中，Re为雷诺数，可以通过以下公式计算：
Re = (Q * D) / (ν * ρ)
其中，ν为流体的运动粘度。

另外，根据规范要求，轻危险和中危险级场所各配水管入口压力不宜大于0.40MPa。

同时，为了满足消防要求，消火栓栓口处的出水压力不应大于0.50MPa，消火栓本体的局部水头损失一般取为0.02MPa。

这些规范要求也需要在进行降噪孔板计算时考虑。

浅析消防设备中减压孔板摘要：减压孔板的工作原理是对液体的动压力（不含静压力）进行减压。

目前，高层建筑由于层数较多，高层和低层所承受的静水压力不一样。

出水时，低层的水流动压力比高层的水流动压力大很多。

扑救火灾时，低层消防水带往往爆裂，本系列减压板对水流的动压力具有减压功能。

当流动的水经过减压孔板时，由于局部的阻力损失，在减压孔处产生压力降，从而满足消火栓的出口压力及流量的需要。

关键词：减压孔板；减压；水力计算；材质规格1.减压孔板的减压原理减压孔板利用孔板孔径小于设置安装管段的管径，增大管道内水流通过孔板的流速，增加局部阻力，从而消除一部分压力。

消防管道内水流速度不宜大于2m/s，而经过减压孔板时水流速度可达10m/s以上甚至更大；减压孔板因其易于安装，检修方便，制造工艺简单等诸多优点，从而在实际工程中得到越来越广泛地使用。

减压孔板、节流管一般设置在水流指示器后，而减压阀设置在报警阀之前，减压孔板只能减动压，不能减静压。

但减压阀既能减动压，也能减静压。

2.减压孔板的规格减压孔板应为无毛刺光面中心孔的黄铜板，其规格为：Φ50～Φ80毫米，δ=3毫米，Φ100～Φ150毫米，δ=6毫米，Φ200毫米及以上，δ=9毫米。

管径Φ50的孔板可以丝扣方式在管段内安装，其余规格的减压孔板一般都用法兰盘与管道连接。

《自动喷水灭火系统设计规范》GB50084要求减压孔板采用不锈钢制作。

从强度来讲，采用同一种材质，厚度为δ=3毫米减压孔板的强度比δ=2毫米减压孔板的强度要好；如采用丝扣方式在管段内安装，从加工工艺来讲，采用同一种材质，厚度为δ=3毫米减压孔板的边缘螺纹比δ=2毫米减压孔板的边缘螺纹更容易加工。

规格为Φ50～Φ80毫米减压孔板采用丝扣连接时，减压孔板的出口方向面宜加工有几个4×Φ6的圆坑，用于旋紧时工具的作力点。

大样图如图5.2-1：3.减压孔板的安装要求减压孔板的安装应符合：一、应设置在直径不小于50毫米的水平管段上；二、孔口直径不应小于设置安装管段直径的50%；三、孔板应安装在水流转弯处下游一侧的直管段上，与弯管的距离不应小于设置管段直径的两倍。

减压孔板在室内给排水工程中,减压孔板可用于消除给水龙头与消火栓前的剩余水头,以保证水系统均衡供水,达到节水、节能的目的。

（1） 减压孔板孔径的计算:水流通过孔板式的水头损失,按式中计算:)10(242pa g H υξ= 1式式中 H ——水流通过孔板的水头损失值(Pa);ξ——孔板的局部阻力系数;υ——水流通过孔板后的流速(m/s);g ——重力加速度(m/s)。

ξ值可从下列式中求得:ξ= 2式式中 D ——给水管道直径(mm);——孔板孔径(mm)。

为简化计算,将各种不同管径及孔板孔径代入公式1式、2式,求得相应的H 值,所得计算结果列于表1、使用时,只要已知剩余水头及给水立管直径D,九可从表中查的所需孔板孔径。

表1: 减压孔板的水头损失D (mm) 345 6 7 8 9 10 11 12 13 15 20 25 32 40 50 81、03 262、30 24、54 81、03201、779、49 32、16 81、03 222、214、25 14、91 38、13 105、59 262、302、09 7、68 19、98 56、00 140、021、10 4、25 11、31 32、16 81、03 201、770、59 2、48 6、79 19、61 49、84 124、800、33 1、51 4、25 12、53 32、16 81、030、18 0、94 2、75 8、30 21、56 54、700、09 0、59 1、83 5、67 14、91 38、130、04 0、38 1、24 3、96 10、58 27、30D(mm) 14 0 21 22 23 2420 25 32 40 50 70 80 100 0、240、862、837、6819、9881、03140、820、150、592、055、6714、9160、98105、590、090、421、514、5211、3146、6981、03201、770、050、291、123、238、7136、3063、13157、610、030、200、842、486、7928、5949、84124、800、010、140、631、925、3422、7839、83100、020、090、471、514、2518、3532、1681、030、060、361、183、4114、9126、2266、280、040、270、942、7512、2221、5654、700、020、200、752、2410、1017、8745、500、010、150、591、838、4014、9138、13D(mm) 25 26 27 28 29 30 31 32 3332 40 50 70 80 100 125 150 0、110、471、517、0312、5332、1681、04170、850、080、381、245、9110、5827、3068、99145、600、060、301、035、008、9923、2959、07124、800、040、240、854、257、6019、9850、74107、540、020、190、713、636、5817、2343、8993、130、010、150、593、115、6714、9138、1481、030、120、502、674、9012、9733、2870、800、090、422、314、2511、3129、1062、110、070、351、993、709、9125、5954、70D(mm) 34 35 36 37 38 39 40 41 4240 50 70 80 100 125 150 0、050、291、733、238、7122、5948、340、040、241、512、837、6820、0042、870、030、201、312、486、7917、7238、130、020、171、152、186、0115、7934、020、010、141、001、925、3414、1030、430、010、881、704、7612、6027、300、090、771、514、2511、3124、540、080、681、333、8010、1822、120、060、591、183、419、1619、90D(mm) 43 44 45 46 47 48 49 50 5150 70 80 100 125 150 0、050、521、053、068、2818、090、040、460、942、757、4916、410、030、400、842、486、7814、910、020、360、752、246、1513、580、010、310、672、025、5912、380、010、280、581、835、1011、310、240、531、664、6610、350、210、471、514、259、490、190、421、373、908、71D(mm) 52 53 54 55 56 57 58 59 6070 80 100 125 150 0、160、381、243、568、000、140、341、133、277、360、120、301、033、006、790、110、270、942、766、260、090、240、862、535、780、080、220、782、345、340、070、190、712、154、950、060、170、651、984、580、050、150、591、834、25D(mm) 61 62 63 64 65 66 67 68 6970 80 100 125 150 0、040、140、541、693、950、030、120、501、563、670、030、110、451、453、410、020、090、421、343、170、020、080、381、242、950、010、070、351、152、750、010、060、321、072、570、050、290、992、400、050、270、922、24D(mm) 7 76 77 7880 100 125 150 0、040、240、852、090、030、220、791、960、030、200、741、830、020、180、691、710、020、170、641、610、010、150、591、510、010、140、551、410、010、130、511、320、110、481、24D(mm) 79 80 8 87100 125 150 0、100、451、170、090、411、100、080、391、030、080、360、970、070、330、910、060、310、860、050、290、800、050、270、760、040、250、71D(mm) 88 89 9 96100 125 150 0、040、230、670、030、220、630、030、200、590、020、190、560、020、170、530、010、160、500、010、150、470、010、140、440、010、130、42D(mm) 97 98 99 1 104 105125 150 0、120、390、110、370、100、350、090、330、090、310、080、290、070、270、070、260、060、24D(mm) 1 11 14125 150 0、050、230、050、210、040、200、040、190、040、180、030、170、030、160、020、150、020、14D(mm) 1 119 120 121 122 123125 1500、020、130、010、120、010、110、010、110、010、100、010、09 0、09 0、08表1中数据就是假定水流通过孔板后的流速为1m/s时计算得出的,如实际流速与此不符,则应按式3进行修正,并安修正后的剩余水头查表。

关于减压孔板的计算简介：在高层建筑的消火栓系统的设计中，必定会碰到系统分区的情况，按“高规”第7.4.6.5条“消火栓栓口的静水压力不应大于0.80MPa，当大于0.80MPa时，应采取分区给水系统。

消火栓栓口的出水压力大于0.50MPa时，消火检处设减压装置”。

关键字：减压孔板计算在高层建筑的消火栓系统的设计中，必定会碰到系统分区的情况，按“高规”第7.4.6.5条“消火栓栓口的静水压力不应大于0.80MPa，当大于0.80MPa时，应采取分区给水系统。

消火栓栓口的出水压力大于0.50MPa时，消火检处设减压装置”。

通常所设的减压装置是减压孔板。

设置孔板，一是安装方便，二是便于调整。

孔板的大小可通过计算得到。

笔者经过对某工程的孔板设计计算，觉得通过以下几个步骤，能较准确地作出选择。

该工程的消火栓系统原理如附图所示。

在进行计算之前，首先要明确孔板将安装在何处。

由于现在有些建筑物中，有单出水消火栓，也有双出水消火栓，而两种类型的消火栓与立管的接口分别为DN65、DN80，其流量也不相同，因此，不先搞清楚孔板位置，会导致计算的错误。

在本工程中，笔者将孔板设于消火栓栓口，以方便计算。

按规定，为保证水枪的充实水拄13米的要求，DNl9喷嘴的流量为5.7L／S，压力为0.205MPa，按DN70查水力计算表，得到此时管内流速：V＝1.62m/s根据《建筑给水排水设计手册》(P40 1.5—16)H′＝H／V 2 ×1=H／1.62 2 ×1=0.381H(m)其式中：H′——流速1m/s 时的剩余水头(m)V——水流通过孔板后的实际流速(m/s)H ——设计剩余水头，即须减去的多余水头(m)对系统中地下4至地上6层区域来讲，在7层设有可调式减压阀，井控制阀后压力H1=0.25MPa，以室内一层地坪为1.00米计，阀的安装标高H 2 =40.00米。

现以地下4层孔板计算为例：1、确定该层消火栓栓口标高H0=-13.60M；2、栓口的动压值(为方便计算，水头损失均按10米计)H＝H 1 十(H 2 —H 0 )=25十(40十13.60)=68.6M3、栓口允许的最大动压：按规范压力控制在0.25MPa-0.5MPa，现按0.40MPa计。

2000,31(4)
在高层建筑分区消火栓给水系统中，采用减压阀组技术，可满足各分区不同压力的需求，取消中间水箱，较好地解决消防过程中的超压问题。
8.会议论文 陈家强 浅谈“以固为主,固移结合”原则在高层建筑火灾扑救中的运用 1998
该文提出了扑救高层建筑火灾必须坚持“以固为主，固移结合”并遵循 这一原则，对高层建筑火灾扑救中的火情侦察、登高、救人、供水、防排 烟以及战斗部署的方法和要求进行了论述。高层建筑物设计、建造的特点及其火灾的特点、规律，加之消防消防队丛的实际灭火战斗能力所限，决定了 扑救高层建筑火灾必须坚持“以固为主，固移结合”的原则。所谓“固”，即固定消防设施，如：建筑防火设施、火灾自动报警控制系统、自动灭火系 统和室内消火栓系统等；“移”，即指移动消防设施，如消防队伍的车辆、器材、装备等。
随着国民经济的不断发展，人民生活水平的提高，高层建 筑得到了迅速发展，为了保证人民生命财产的安全，消防设
施在整个建筑中的作用越来越重要。目前的经济和技术条件
仍将消火栓系统作为高层建筑中最基本的灭火设备，但由于 在高层建筑灭火过程中，无论是在火灾前十分钟由屋顶水箱
供水还是由消防主泵供水都存在低层消火栓的反作用力过
根据《高层民用建筑设计防火规范》第７．４．７．２条：“高位 消防水箱的设置高度应保证最不利点消火栓静水压力。当建 筑高度不超过１００ｍ时，高层建筑最不利点消火栓静水压力 不应低于０．０７ＭＰａ。”
假设水箱至ｘｌ立管上１３层消火栓的阻力损失为ｌｍ： １．１３层消火栓栓口水压及流量
表６
消火栓 所在层
ｌ
２
Ｈｑ＝ｑｘ２ｍ＝５２／１．５７７＝１５．８５ｍＨ２０ 实际充实水柱长度：
Ｈ庐Ｈｑ／“ｌ＋ｔ０Ｈｑ）＝１５．８５／１．２（１＋０．００９７×１５．８５）＝１ １．４ｍＨｚＯ １３层消火栓栓口水压： Ｈ”＝Ｈ。＋Ａｋ ｑ盎－１５．８５＋０．００４３ Ｘ ２０ Ｘ ５Ｌ－１８ｍＨ２０ ２．１２层消火栓栓口水压及流量

高层建筑喷淋系统减压孔板的计算王瑛;张瀚月;孟爱;王少峰;李长健【摘要】超压问题在高层建筑喷淋给水中客观存在,处理不当会使消防水泵寿命变短,设备安全运行性下降.增加减压孔板是解决超压问题比较经济实用的方法.通过实例论述了高层自动喷水超压工作状态,分析了水泵供水工况,计算了减压孔板的孔径和设置层数,从而确定减压孔板的型号,保证减压效果.设置减压孔板后使得配水管入口处的压力＜0.40 MPa,延长了消防水泵寿命,设备安全性也明显提高.【期刊名称】《甘肃科学学报》【年(卷),期】2013(025)004【总页数】3页(P127-129)【关键词】高层建筑;喷淋系统;减压孔板【作者】王瑛;张瀚月;孟爱;王少峰;李长健【作者单位】兰州理工大学土木工程学院,甘肃兰州 730050;兰州理工大学土木工程学院,甘肃兰州 730050;兰州理工大学土木工程学院,甘肃兰州 730050;兰州理工大学土木工程学院,甘肃兰州 730050;盘锦市市政工程管理处,辽宁盘锦124000【正文语种】中文【中图分类】TU991《自动喷水灭火系统设计规范》规定［1］“轻危险级，中危险级场所中各配水管入口的压力均不宜＞0.40 MPa”.目前的减压方式有减压阀减压、减压孔板等.减压孔板可消除喷淋系统的剩余水头，以保证给水系统均衡供水，达到节水、节能的目的.减压孔板相对于减压阀来说，系统比较简单、投资较少、管理方便.1 工程实例1.1 工程概况以甘肃省庆阳市煤田地质局生产基地综合楼为计算简化模型.综合楼包含地下1层和地上15层，主体高度49.35m，地下1层层高为3.6m，1层、2层各为4.8m，3～15层各为3m.喷淋管材为内外热镀锌钢管，干管管径为DN150.设计喷淋给水泵流量Q＝0～30L／s，系统水压0.80 MPa，屋顶水箱底高48.6m.自动喷水稳压设备流量Q＝4.53L／s，扬程H＝18.5m，N＝1.5kW.1.2 喷淋给水的工况喷淋给水主要有两种工况：一种是水箱供水，它是自上而下用于火灾初期的灭火；另一种由水泵供水，由于是按最不利的喷淋的要求来选择水泵，系统下部的喷淋出水压力也将过高，所以需采用减压措施保证喷淋系统的正常运行.从给水工况分析，两种给水工况所形成的剩余水头也不同，因此，选择减压孔板作为喷淋给水系统的减压装置时，其孔口应从上而下逐渐减小，即由孔板所消耗的水头损失，从上至下逐渐递增［2］.另外，由于该类建筑的高位水箱设置位置通常比顶层的最不利喷头高，因而水箱供水时所形成的压力比水泵供水时小，所以喷淋给水系统减压计算原则应以水泵供水工况计算需要减去的压力和孔板型号，再以水箱供水工况进行校核［3］.1.3 水泵供水工况下喷淋泵扬程的计算（1）管道水头损失计算每米管道的水头损失计算式为其中：i为每米管道水头损失（MPa／m）；v 为管道内的平均流速（m／s）；di为管道计算内径（mm），取值按管道内径减1mm 确定.沿程水头损失为其中：h为沿程水头损失（MPa）；l为管道长度（m）.系统所需供水压力计算式为其中：H 为系统所需的水压（MPa）；∑h 为管道的沿程和局部水头损失的累计值（MPa）；湿式报警阀、水流指示器取值0.02 MPa；局部损失采用估算法，为沿程损失的20%计算；Z 为最不利点处喷头与消防水池的最低水位或系统入口处水平中心线之间的高差（MPa）.（2）流量计算按作用面积法［4］进行系统设计，选用吊顶型喷头，其特性系数为80，喷头处压力为0.1MPa，设计喷水强度为6L／（min·m2），作用面积为160 m2，选定为长方形［5］，长边，短边长为11m.根据建筑顶棚布置要求，房屋的大小，喷头间距的不等，短边变为9.8m.根据实际工程，实际作用面积147 m2，共布置喷头18 只，其布置计算简图如图1所示.图1 庆阳市某煤田基地自动喷水管道水力计算简图（单位：mm）按图1流量计算结果如下：每个喷头的流量为作用面积内的设计秒流量为理论秒流量为设计秒流量是理论秒流量的1.63倍.作用面积内的计算平均喷水强度为此值大于规定要求6L／（min·m2）［1］.在作用面积内，选2个喷头所保护的面积，分别为5.76m2 和7.42m2，其喷水强度为管段的沿程损失为系统所需的水压为1.4 减压孔板的计算减压孔板一般设置于安全信号阀之后，主要是对流体动力减压，当流动水经过减压孔板时由于局部压力损失，在减压孔板处产生水头压力降［6］.减压孔板应符合下列规定［1］：①应设在直径不小于50mm的水平直管段上，前后的长度均不宜小于该管段直径的5倍；②孔口直径不应小于设置管段直径的30%，且不应小于20mm；③应采用不锈钢板材制作.设计按照最高两层（14层，15层）不需要设置减压孔板，首先算出每层需要的喷淋压力，故第n层的喷淋干管需要的压力为［7，8］其中：Hn为n 层的喷淋干管需要的压力（m）；H 为最不利点喷头所需的压力（m）；Hp为第n层到15层喷淋干管的高度差（m）；∑h 为水流从最不利喷头至第n 层的水头损失（包括沿程水头损失和局部损失，局部损失为沿程损失的20%计算）.10～15层由一套湿式报警阀控制，以其减压孔板为计算简例：已知每层的喷淋干管直径DN＝150mm，流量为23.94L／s，根据Q＝（d2／4）×v，得管道中的流速v＝1.36m／s.喷淋干管所需压力为其中：0.08mH2O 为每一层喷淋立管的水头损失，以下类同.需要减去的水压为按照DN＝150mm，直径d＝150mm，△H1＝31.85mH2O，查得孔板直径为43mm.以下几层的计算省略，读者可自行计算.1.5 水箱供水工况下的校核上述计算是按照喷淋水泵由下自上的供水工况进行计算.但是，在火灾初期，喷淋用水是由屋顶水箱自上而下供水，喷淋屋顶稳压系统是按照最不利点能够满足压力要求进行设计.但是，由于减压孔板的存在，压力损失比较多，所以要校核在这种情况下的压力是否满足配水干管的压力.校核计算：已知DN＝150mm，假设5个喷头动作，则流量Q ＝6.65 L／s，查表得，流速v＝0.377m／s，1 000i＝1.85.水箱的底高为48.6 m，13层的喷淋干管的高为42.00m，12层的喷淋干管的高为39.00m，11层的喷淋干管的高为36.00m，10层的喷淋干管的高为33.00m.其中：Hn－d为第n 层的喷淋干管与屋顶水箱高差（m）；Hkk为水流通过第n 层减压孔板的水头损失（m）；Hf为管道沿程水头损失和局部水头损失（m）.减压孔板局部阻力系数为355.49［2］.从上面的数据可以看出，减压孔板所带来的水头损失2.54m 小于高差引起的压力6.60m.2 结论（1）减压孔板的选型应以水泵工况为主，再以水箱工况进行校核，最终确定减压孔板的型号.（2）通过增设减压孔板，使得配水管入口处的压力＜0.40 MPa，延长了消防水泵的寿命，提高了设备的安全运行性.（3）在火灾初期，喷淋系统由屋顶水箱供水时，由于开启的喷头较少，低于与水箱压差，因此，减压孔板的设置并不会使得喷淋干管入口处的压力达不到需要的压力值.【相关文献】［1］GB50084－2001，自动喷水灭火系统设计规范［S］.［2］李杰，赵国才.喷淋系统减压孔板的计算讨论［J］.公用工程设计，2008，（增刊）：38－39. ［3］孔德庆.关于高层建筑消火栓系统减压孔板的计算［J］.中国高新技术企业，2009，16（5）：38－39.［4］王增长，高羽飞，曾雪华.建筑给水排水工程［M］.第5版.北京：中国建筑工业出版社，2005.［5］中国建筑设计研究院给水排水设计手册［M］.第2册.北京：中国建筑工业出版社，2008. ［6］郝秦峰.建筑消防给水减压孔板的设计［J］.消防技术与产品信息，2008，11（5）：17－19. ［7］孔祥瑞，姚兰芳.建筑消防供水系统减压问题的探讨［J］.山东建筑工程学院学报，1998，13（1）：105－107.［8］吴晓瑜.关于减压阀在高层建筑消防给水系统中应用之浅析［J］.广东土木与建筑，1999，27（2）：61－62.。

浅析减压孔板和节流管的减压设计计算与比较【摘要】根据某项目自动喷淋系统水力计算，比较两种减压措施的优劣。

【关键词】自动喷淋灭火系统；减压孔板；节流管；【Abstract】According to the calculation of hydraulic project of automatic sprinkling system,comparison of two kinds of relief measures of quality.【Key words】Sprinkler systems;Decompression orifice plate; Throttle pipe自动喷淋灭火系统，是当今世界上公认的最为有效的自救灭火设施，是应用最广泛、用量最大的自动灭火系统。

根据《自动喷水灭火系统设计规范》要求，使自动喷淋灭火系统充分达到预期灭火效果既要满足最不利点的压力和流量要求，同时又要满足配水管入口的压力平衡。

由于管道局部和沿程水头损失的存在，距离水泵越近，其配水管入口压将越大。

因此，在自动喷淋灭火系统中，减压措施的设计计算和选择显得尤为重要。

在管道中设计减压孔板和节流管，是最为常见的两种减压措施。

减压孔板和节流管减压的适用范围是对流体动力减压，其原理是当流动水经过减压孔板时，由于水头阻力损失，在减压孔板处或节流管处产生水头压力降（水头损失），从而可以降低底层的自动喷淋系统配水管和消火栓的出口压力。

高层建筑由于层数较多，高低层所承受的静水压力不一样，实际出水量相差很大，作用时底层的自动喷水设备和消火栓出水量远远超过顶层的设计流量和设计压力。

若不采取减压措施，将会造成同样的消防水量无法满足火灾持续时间，从而不能有效的起到灭火效果。

减压孔板和节流管相对于减压阀来说，系统比较简单，投资较少，管理方便。

因此本文着重介绍减压孔板和节流管的减压计算方法，减压阀减压不在讨论其中。

1规范对两种减压措施的有关规定《自动喷水灭火系统设计规范》对减压孔板与节流管两种减压措施的相关规定见表1：表1对过水管管径的要求对孔口直径的要求对管长的要求减压孔板应设在直径不小于50mm的水平直管段上孔口直径不应小于设置管段直径的30%，且不应小于20mm 前后管段的长度均不宜小于该管段直径的5倍节流管直径宜按上游管段直径的1/2确定节流管内水的平均流速不应大于20m/s 长度不宜小于1m2设计计算以珠江国际商贸中心中区6~11号楼工程为例，本工程为一类高层，建筑性质公寓式办公楼，本项目采用自动喷淋灭火系统，火灾危险等级地下车库按中危险II级，其消防水泵房位于地下二层，喷淋水泵扬程1.2MPa，流量35L/s，其地下二层喷淋配水管入口压力达到1.1MPa，规范要求不宜大于0.40MPa，远远超过规定值，因此需要采取减压措施。

消 火 栓 管道内径 流量 型 号 ;5/" ;5./ 2 (( 3 /6 .28 9 :3 #! #% #.
孔板孔径 2 (( 3 #!" !% !. !6"
板阻力系数 ! 在 @、A 和流量一定时，可以近似看作一个常 数， 同时给出了消火栓口最大水压的建议值。 本文得到了安徽省建筑设计研究院副总、教授级高工 胡世权同志的悉心指导， 在此表示衷心的感谢。
图! 减压孔板示意图
$ ; "4 @ #:$&（ ， ，% ） #:= = 压差 "4 等于孔板前后静水压强差 "I 乘以一个系数 ’， 即： "4 @ ’("I 则： "I @ )@
$ ! $ ; @ ): #:$&（ ， ，% ） (’ #:= = $J
设段面 6 % 6 处，流体未受到孔板的影响，流束即面 , % , 处为止， 由于受边界条件的制约， 流线收缩， 边缘的流 体向管中心加速， 致使流束断面逐渐减小， 流速随之增加， 压强 则相应降低。 至段面 , % , 处流速最大， 压强最低。 过此段面以 后， 流束断面又逐渐扩展。并在孔板前后形成漩涡， 由于水流 的粘滞作用， 漩涡经过一段距离后便会逐渐消失。 在段面 7 % 7 以后， 流束扩大至整个断面， 又与管中心线平行， 压强逐渐升到 最大值。综上所述， 水流通过孔板时流速重新分布， 在孔板前 后形成漩涡， 这些漩涡的形成、 运动和分裂， 摩擦力做功， 从而
可见消火栓正常使用时， 均在阻力平方区， 在管径和孔板孔径 一定时孔板阻力系数 ! 可以近似看成一个常数。有关的试验 测数据亦证明了这一点。 图 ! 为孔板实测局部阻力系数 ! 与雷 诺数 &’ 的关系。
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关于减压孔板的计算简介：在高层建筑的消火栓系统的设计中，必定会碰到系统分区的情况，按“高规”第7.4.6.5条“消火栓栓口的静水压力不应大于0.80MPa，当大于0.80MPa时，应采取分区给水系统。

消火栓栓口的出水压力大于0.50MPa时，消火检处设减压装置”。

关键字：减压孔板计算在高层建筑的消火栓系统的设计中，必定会碰到系统分区的情况，按“高规”第7.4.6.5条“消火栓栓口的静水压力不应大于0.80MPa，当大于0.80MPa时，应采取分区给水系统。

消火栓栓口的出水压力大于0.50MPa时，消火检处设减压装置”。

通常所设的减压装置是减压孔板。

设置孔板，一是安装方便，二是便于调整。

孔板的大小可通过计算得到。

笔者经过对某工程的孔板设计计算，觉得通过以下几个步骤，能较准确地作出选择。

该工程的消火栓系统原理如附图所示。

在进行计算之前，首先要明确孔板将安装在何处。

由于现在有些建筑物中，有单出水消火栓，也有双出水消火栓，而两种类型的消火栓与立管的接口分别为DN65、DN80，其流量也不相同，因此，不先搞清楚孔板位置，会导致计算的错误。

在本工程中，笔者将孔板设于消火栓栓口，以方便计算。

按规定，为保证水枪的充实水拄13米的要求，DNl9喷嘴的流量为5.7L／S，压力为0.205MPa，按DN70查水力计算表，得到此时管内流速：V＝1.62m/s根据《建筑给水排水设计手册》(P40 1.5—16)H′＝H／V2×1=H／1.622×1=0.381H(m)其式中：H′——流速1m/s时的剩余水头(m)V ——水流通过孔板后的实际流速(m/s)H ——设计剩余水头，即须减去的多余水头(m)对系统中地下4至地上6层区域来讲，在7层设有可调式减压阀，井控制阀后压力H1=0.25MPa，以室内一层地坪为1.00米计，阀的安装标高H2=40.00米。

现以地下4层孔板计算为例：1、确定该层消火栓栓口标高H0=-13.60M；2、栓口的动压值(为方便计算，水头损失均按10米计)H＝H1十(H2—H0)=25十(40十13.60)=68.6M3、栓口允许的最大动压：按规范压力控制在0.25MPa-0.5MPa，现按0.40MPa计。

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孔板的减压原理及孔径计算的探讨
"吴常军
内容提要
本文分析了孔板的减压原理；并利用量纲分析理
产生较大的能量损失， 这便是孔板减压的原理。 三、 利用量纲分析理论—— — ! 定理推导孔板水头损失计算 公式 假设有一物理过程函数式中包括有 8 个物理 ! 定理： “ 量， 其中 9 个量具有基本量纲， 则此函数式可以用 8 % 9 个无 量纲所组成的函数式来表示。 ” 令水流通过孔板前后的压差为 "4， 水管中 如图 * ! / 所示： 流速为 :， 水管管径为 ;， 水流通过孔板时流速为 <， 孔板孔径 为 =， 液体密度为 #， 动力粘滞系数为 $， 孔板切角 %， 则水流通 过孔板的函数关系式可以写成： > * "4? :? $? #? ;? =? <? %? / @ " *!/ 在这 A 个变量中， 任选 # 个独立变量作为基本变量， 如选 #， :， B CE % ! D 和 B C D ， 这三者的量纲分别为 B 3C % # D ， 它们之间是互 =， 相独立的， 则根据 ! 定理可得： "4 @! #5!:5$=5# B 3C % ! E % $ D @ B 3C % # D 5! B CE % ! D 5$ B C D 5# 将上式写成量纲关系式： 解得： 5! @ !? 5$ @ $? 5# @ " 所以： !- @ F! @ "4 #:$ ; = 同理可得： !& @ F$ @ < : $ #:=
管中水流雷诺数 &’ * 7, % = #" ，其值均较临界雷诺数大得多，
%

27 0.6 3.0 10.3 50.0 89.9 233.0 590.3
28
2.4 8.6 42.5 76.8 199.9 507.9
d(mm)
29
30
1.9 7.1 36.3 65.8 172.3 439.2
1.5 5.9 31.1 56.7 149.2 381.4 810.6
31
1.2 5.0 26.7 49.0 129.7 332.7 708.3
10 3.3 15.1 42.5 125.3 321.8 810.6
11 1.8 9.4 27.6 83.1 215.7 547.2
12 0.9 5.9 18.3 56.7 149.2 381.4
13 0.4 3.8 12.4 39.7 105.9 273.1
D(mm ) 15 20 25 32 40 50 70 80
41
42
0.8 6.8 13.3 38.0 101.8 221.3
0.6 5.9 11.9 34.1 91.7 199.9
D(mm ) 50 70 80
100 125 150
43 0.5 5.2 10.5 30.6 82.8 181.0
44 0.4 4.6 9.4 27.6 74.9 164.2
45
63 0.3 1.1 4.5 14.5 34.1
64 0.2 0.9 4.2 13.4 31.7
d(mm)
65
66
0.8 3.8 12.4 29.6
0.7 3.5 11.5 27.6
67
0.6 3.2 10.7 25.7
68
69
0.5 2.9 9.9 24.0
0.5 2.7 9.2 22.4