自动喷水灭火系统的水力计算PPT课件.ppt

2 4自动喷水灭火系统的水力计算 第2章建筑消防系统 2 4自动喷水灭火系统的水力计算2 4 1闭式自动喷水消防系统设计基本参数及水力计算 自动喷水灭火系统用水量起火后不同的阶段 自动喷水灭火系统的消防用水量不同 这部分水量由屋顶水箱 分区水箱或气压罐储存 以保证系统经常处理于备用状态 根据 建筑设计防火规范 GBJ16 87 2001修订版 起火后10min的自动喷水灭火系统的消防用水量为10L s 相当于同时10个喷头时的用水量 火灾初期10min内的消防用水量 这一规定保证了一定的火灾控制率 同时又不致使储水设备容积太大 2 4自动喷水灭火系统的水力计算2 4 1闭式自动喷水消防系统设计基本参数及水力计算 自动喷水灭火系统用水量 起火10min至50min内的消防用水量如果火灾在1h后还没有扑灭 则自动喷水灭火系统及其设备也必然被火灾同时烧毁而失去作用 该时段的用水量是实际扑救火灾的用水量 高层民用建筑设计防火规范 GB50045 95 规定其用水量按30L s计算 2 4自动喷水灭火系统的水力计算2 4 1闭式自动喷水消防系统设计基本参数及水力计算 民用建筑和厂房自动喷水灭火系统 自动喷水灭火系统设计规范 GB50084 2001 按不同建筑火灾危险级别对自动喷水灭火系统基本设计数据和计算用水量作了具体规定 见自动喷水灭火系统的基本设计数据和计算用水量表 堆垛与货架储物仓库自动喷水灭火系统其用水量及设计基本参数不应低于堆垛与货架储物仓库自动喷水灭火系统的基本设计数据和计算用水量表的规定 2 4自动喷水灭火系统的水力计算2 4 1闭式自动喷水消防系统设计基本参数及水力计算 采用快速响应早期灭火喷头的自动喷水灭火系统水幕系统水幕系统的设计用水量及基本参数见水幕系统基本设计数据表 水喷雾系统喷雾强度及持续时间由被保护对象的性质及防护目的确定 一般不小于设计喷雾强度与持续喷雾时间表的规定 其设计用水量及基本参数不应低于采用快速响应早期灭火喷头的自动喷水灭火系统的基本设计数据表的规定 2 4自动喷水灭火系统的水力计算2 4 1闭式自动喷水消防系统设计基本参数及水力计算 喷头的布置要求喷头的布置应满足其水力特性和布水特性的要求 其最大和最小间距的要求 并且不超出其规定的最大保护面积 喷头应布置在便于接触到火灾热气流 有利于均匀喷水的位置 并避免障碍物阻挡热气流与喷头的接触 喷头一般布置在建筑内顶板下 吊顶下 安装时应考虑与顶板 边墙或大梁等有一定的合理距离 以保证喷头的喷水效果 B A 2 4自动喷水灭火系统的水力计算2 4 1闭式自动喷水消防系统设计基本参数及水力计算 报警阀自动喷水灭火系统应设报警阀组 保护室内钢屋架等构件的闭式系统应设独立报警阀组 水幕系统应设独立报警阀或感温雨淋阀 水力警铃应设在经常有人的地点或值班室附近 水力警铃与报警阀连接管管径为DN20 总长小于20m 且工作压力不应小于0 05MPa 2 4自动喷水灭火系统的水力计算2 4 1闭式自动喷水消防系统设计基本参数及水力计算 水流指示器报警阀仅保护同一层的一个区域时 系统可不设水流指示器 否则 须在不同的保护楼层 不同的保护区域分别设水流指示器 起指示 区别着火区域的作用 水流指示器应安装在便于检修的地点 水流指示器前后应有管径三倍的直线管段 水流指示器前应设信号控制阀 不同的功能区域由同一个报警阀保护时 宜用水流指示器分别指示不同的功能区域 总之 仓库内顶板下喷头与货架内的喷头也应分别设水流指示器 同理 2 4自动喷水灭火系统的水力计算2 4 1闭式自动喷水消防系统设计基本参数及水力计算 管网报警阀前管网可为环状和枝状 报警阀后管网可为枝状 环状和格栅状 枝状管网 2 4自动喷水灭火系统的水力计算2 4 1闭式自动喷水消防系统设计基本参数及水力计算 管网阀前管网可为环状和枝状 阀后管网可为枝状 环状和格栅状 环状管网 2 4自动喷水灭火系统的水力计算2 4 1闭式自动喷水消防系统设计基本参数及水力计算 系统中设有两个及两个以上报警阀组时 阀组前宜采用环状管网 阀组后管网 轻危险级宜用枝状管网 侧边末端 侧边中央进水形式均可 中危险级宜用中央末端进水和中央中心进水或环状管网 严重危险级和仓库危险级宜采用环状管网和格栅状管网 民用建筑 为降低吊顶空间高度可采用环状管网 配水干管的管径经水力计算确定 一般为DN80 DN100 为避免充水时间过长 干式 预作用系统不应采用格栅状管网湿式系统则可以根据实际情况采用任何形式的管网 2 4自动喷水灭火系统的水力计算2 4 1闭式自动喷水消防系统设计基本参数及水力计算 水力计算 作用面积法 根据被保护对象的性质由自动喷水灭火系统的基本设计数据和计算用水量表确定危险等级选择系统类型布置管网喷头选型 初选管径及安装尺寸 确定系统最不利点和最不利作用面积的部位火灾发生时 闭式自动喷水灭火系统在失火区上方的喷头开放喷水 故可采用作用面积法来进行消防给水系统的水力计算 喷头布置 标准喷头的保护面积和间距 通常喷头的布置形式有 正方形 长方形 菱形 喷头正方形布置 2 4自动喷水灭火系统的水力计算2 4 1闭式自动喷水消防系统设计基本参数及水力计算 喷头的出流量 根据保护面积和喷水强度求出流量公式 式中Q喷 喷头出流量 L min q强 由危险等级而定的设计喷水强度 L min m2 S喷 喷头的保护面积 m2 2 4自动喷水灭火系统的水力计算2 4 1闭式自动喷水消防系统设计基本参数及水力计算 根据喷头处压力求出流量公式 式中Q喷 喷头出流量 L min k喷 喷头的流量系数 p喷 喷头处压力 MPa 2 4自动喷水灭火系统的水力计算2 4 1闭式自动喷水消防系统设计基本参数及水力计算 系统设计流量 轻 中危险级 假定 作用面积内各喷头的喷水量都与最不利点喷头的喷水量相同 系统设计流量为 最不利点喷头流量与作用面积内喷头数量的乘积 由于作用面积内的喷头数量是按要求的喷水强度和保护面积而定的 因此也等于喷水强度与作用面积的乘积 2 4自动喷水灭火系统的水力计算2 4 1闭式自动喷水消防系统设计基本参数及水力计算 为确保安全 严重危险级作用面积内每个喷头出流量 应按该喷头处的水压计算确定 堆垛与货架储物仓库自动喷水灭火系统的基本设计数据和计算用水量表和采用快速响应早期灭火喷头的自动喷水灭火系统的基本设计数据表 保证 作用面积内任意四个喷头保护范围内的平均喷水强度不低于 的规定值 系统设计流量为作用面积内各喷头出流量的和 点击查看 点击查看 2 4自动喷水灭火系统的水力计算2 4 1闭式自动喷水消防系统设计基本参数及水力计算 由于系统水力计算是以最不利点作用面积为依据的 误差 当火灾发生在有利点时 喷头的出流量比计算值大 采用作用面积法 忽略管道阻力损失对喷头工作压力的影响 结果 系统的计算设计流量比实际流量低 因此 在计算设计秒流量时要乘以1 15 1 30的安全系数 则 系统设计秒流量为 式中Q系 系统设计秒流量 L s Q计 计算流量 L s 2 4自动喷水灭火系统的水力计算2 4 1闭式自动喷水消防系统设计基本参数及水力计算 系统水力计算是以最不利点作用面积为依据的 采用作用面积法计算时 系统计算设计流量为 式中n 最不利作用面积内的喷头数 个 Q喷 最不利作用面积内单个喷头出流量 L min 最不利点喷头流量与作用面积内喷头数量的乘积 2 4自动喷水灭火系统的水力计算2 4 1闭式自动喷水消防系统设计基本参数及水力计算 设置货架内喷头的仓库顶板下喷头与货架内喷头分别计算流量 以二者之和作为系统的设计流量 室内有两种或两种以上类型的系统或有不同危险等级的场所时 设置自动喷水灭火系统的建筑物同时必须设置消火栓灭火系统 则消防系统的总流量应按同时使用计算 如果建筑物内还同时设有水幕等消防系统时 应根据这些系统是否同时使用来确定消防用水总量 系统的设计流量应取计算最大值 2 4自动喷水灭火系统的水力计算2 4 1闭式自动喷水消防系统设计基本参数及水力计算 减压设施的计算 减压孔板 减压阀的水头损失计算同消火栓消防给水系统 节流管水头损失按下式计算 式中 P节 节流管的水头损失 MPa 节流管渐缩管与渐扩管的局部阻力系数之和 取0 7 v节 节流管内平均流速 m s d节 节流管计算内径 取节流管内径减0 001m m L 节流管的长度 m 2 4自动喷水灭火系统的水力计算2 4 1闭式自动喷水消防系统设计基本参数及水力计算 系统水头损失沿程水头损失 局部水头损失的计算与消火栓给水系统相同 根据计算值确定系统供水压力 校核各管段的流速 超过规定时应放大管径 调整后重新计算系统的设计流量及水头损失 直至符合要求 2 4自动喷水灭火系统的水力计算2 4 1闭式自动喷水灭火系统设计基本参数及水力计算 消防给水管或消防水泵的工作压力按下式计算 式中H闭 消防给水管或消防水泵的工作压力 mH2O h0 最不利点喷头的工作压力 mH2O h1 沿程水头损失 mH2O h2 局部水头损失 mH2O hb 报警阀水头损失 mH2O z 最不利点喷头与消防给水管或消防水泵的垂直高差 m 2 4自动喷水灭火系统的水力计算2 4 1闭式自动喷水消防系统设计基本参数及水力计算 特性系数法 沿途计算法 以下图为例 54321 2 4自动喷水灭火系统的水力计算2 4 1闭式自动喷水消防系统设计基本参数及水力计算 确定危险等级根据被保护对象的性质确定危险等级 查自动喷水灭火系统的基本设计数据和计算用水量表 选择系统类型 布置管网 喷头选型 最不利点喷头的位置初选管径及安装尺寸 确定系统最不利点喷头的位置 图中所示为abcdef内的区域 系统设计秒流量根据喷头特性系数和喷头处管网水压值求各喷头的出流量 确定系统设计秒流量 点击查看 2 4自动喷水灭火系统的水力计算2 4 1闭式自动喷水消防系统设计基本参数及水力计算 节点7以后的管段按系统设计秒流量计算系统的沿程和局部水头损失 系统水头损失沿程水头损失 局部水头损失的计算与消火栓给水系统相同 根据计算值确定系统供水压力 工作压力消防给水管或消防水泵的工作压力计算同作用面积法 2 4自动喷水灭火系统的水力计算2 4 2开式自动喷水消防系统设计基本参数及水力计算 喷头开式自动喷水消防系统的喷头有 开式洒水喷头 雨淋喷头 水幕喷头 水雾喷头等 开式洒水喷头可用于雨淋系统和水幕系统 水幕喷头只能用于水幕系统 水雾喷头只能用于水雾系统 管网及管道的设计 水力计算规范规定只能采用特性系数法计算 计算过程与闭式自动喷水灭火系统特性系数法相同 消防用水量按同时开放的水幕喷头或同时喷水的雨淋系统喷头实际出水量计算 2 4自动喷水灭火系统的水力计算2 4 3水喷雾系统设计基本参数及水力计算 喷头 雾化原理雾滴流速使用地 离心式 撞击式水雾喷头中速 高速 超高速水雾喷头电缆隧道 高闪点油类 动态传输皮带 防护冷却等专用喷头 根据 可分为 2 4自动喷水灭火系统的水力计算2 4 3水喷雾系统设计基本参数及水力计算 管网及管道的设计宜采用中央中心分配式枝状管网或环状管网 喷雾强度及持续时间由被保护对象的性质及防护目的确定 一般不小于设计喷雾强度与持续喷雾时间表的规定 点击查看 2 4自动喷水灭火系统的水力计算2 4 3水喷雾系统设计基本参数及水力计算 管网及管道的设计移动式水喷雾灭火系统要求 每个喷头出水量不小于350L min 喷头数不少于两个 扑灭非水溶性高闪点油类要求 水雾供给强度为9 6 72L min m2 水滴直径0 4 0 8mm 非水溶性低闪点液体时要求 喷雾水滴不大于0 3mm 扑灭水溶性液体的火灾时要求 水滴直径不大于0 4mm 防护邻近火灾热辐射点燃的火灾危险时要求 大型贮槽暴露表面的水雾供给强度采用9 6L min m2 如保护的暴露油冷却设备和贮槽 石油或液化石油气贮存库 原油 精制酒精等 2 4自动喷水灭火系统的水力计算2 4 3水喷雾系统设计基本参数及水力计算 水力计算 按被保护对象类型计算被保护面积 确定喷雾强度及持续喷雾时间 然后选用喷头 水雾锥底圆半径水雾锥底圆半径按下式计算 式中R 水雾锥底圆半径 m B 水雾喷头的喷口与保护对象之间的距离 m 水雾喷头的雾化角 取30 45 60 90 120 2 4自动喷水灭火系统的水力计算2 4 3水喷雾系统设计基本参数及水力计算 水雾喷头的流量式中q 水雾喷头的流量 L min P 水雾喷头的工作压力 MPa K 水雾喷头的流量系数 由厂家提供 初步计算水雾喷头的数量式中N 水雾喷头的数量 个 S 保护面积 m2 W 设计喷雾强度 L min m2 q 水雾喷头的流量 L min 2 4自动喷水灭火系统的水力计算2 4 3水喷雾系统设计基本参数及水力计算 根据水雾锥底圆半径 喷头工作压力 保护面积等参数布置喷头及管网 从最不利点喷头开始 计算各管段的水头损失 求得各喷头在系统动作时的实际压力和流量qi 系统计算流量式中Qj 系统计算流量 L s n 火灾时计算分区同时动作的水雾喷头数量 个 qi 水雾喷头在实际工作压力下的流量 L min 2 4自动喷水灭火系统的水力计算2 4 3水喷雾系统设计基本参数及水力计算 系统设计流量式中Qs 系统的设计流量 L s k 安全系数 取1 05 1 10 雨淋阀的水头损失式中hr 雨淋阀的局部水头损失 mH2O BR 雨淋阀的比阻值 由厂家提供 Q 雨淋阀的流量 L s 10 消防给水管或消防水泵的工作压力计算与闭式自动喷水灭火系统类似 2 4自动喷水灭火系统2 4 4湿式自动喷水 泡沫联用灭火系统 喷头选用与布置按相应的自动喷水灭火系统确定 宜直立安装以便喷放泡沫后能将系统余内存水排空 并方便冲洗 管网及管道的设