自动喷洒水力计算程序的编制

自动喷洒水力计算程序的编制 自动喷水灭火系统出现于19世纪初期，是当今世界普遍使用的固定自动灭火系统，其控、灭火效率已为国内外无数次灭火实例所证实。 我国第一本《自动喷水灭火系统设计规范》（GBJ84—85）于1985年出版，1986年7月1日起实施。1996年，为了更好地与国际接轨，贯彻国家“预防为主、防消结合”的消防工作方针，在总结我国自动喷水灭火系统的科研成果、设计和使用现状的基础上，广泛征求各部门意见，同时参考发达国家相关标准，对原《喷规》进行了修订。新的《自动喷水灭火系统设计规范》（GB50084—2001）于2001年7月1日起实施。对于自动喷水灭火系统，其水力计算是保证系统可靠性、合理性与经济性的一项重要手段，合理计算才能确保系统正常运行。系统的水力计算就是管网计算，是根据具体工程在规范规定的作用面积和喷水强度等设计参数条件下，通过计算确定系统设计流量、系统所需水压力以及系统管网的经济管径等。一、国内外的自动喷水灭火系统的水力计算方法1、国外自动喷洒水力计算方法（1）英国《自动喷水灭火系统安装规则》（BS5306—Part2—1990）规定：应由水力计算确定系统最不利点处作用面积的位置，此作用面积的形状应尽可能接近矩形。配水管计算应保证最不利点处作用面积内的最小喷水强度符合规定。当喷头按正方形、长方形或平行四边形布置时，喷水强度的计算，取上述四边形顶点上四个喷头的总水量并除以4，再除以四边形的面积求得。（2）美国《自动喷水灭火系统安装标准》（NFPA—131996版）规定：对于所有按水力计算要求确定的设计面积应是矩形面积，其长边应平行于配水支管，边长等于或大于作用面积平方根的1.2倍。作用面积内每只喷头在工作压力下的流量，应能保证不小于最小喷水强度与一个喷头保护面积的乘积。水力计算应从最不利点喷头开始，每个喷头开放时的工作压力不应小于该点的计算压力。（3）德国《喷水装置规范》（1980年版）规定：首先确定作用面积的位置，要求出作用面积内的喷头数。要求各单独喷头的保护面积与作用面积所有喷头的平均保护面积的误差不超过20%。2、我国的两种水力计算方法在新《喷规》颁布实施前，国内现行的设计手册以及教材中自动喷水灭火系统采用的水力计算方法有两种：一是作用面积法；一是逐点法。（1）作用面积法，即估算法。在水力计算时，假设每个喷头的喷水量均相等，且每个喷头的喷水量至少等于规定的喷水强度，对轻、中危险级，其设计供水量取系统喷水强度和作用面积乘积的1.15~1.30倍。该计算方法较简便，但忽略了喷头的实际喷水量随喷水压力改变而改变的实际情况，系统的设计流量及水头损失与实际情况可能相差很大。（2）逐点法。从系统最不利点喷头开始，沿程逐个计算各喷头的工作压力、喷水量以及各管段的累计流量、水头损失，采用特性系数法计算各支管流量，直到管段累计流量达到设计流量为止。此后的管段中流量不再增加，仅计算水头损失。这种计算方法虽然考虑了喷头出流量随压力改变的规律，但计算时从最不利点起逐个计算至设计流量，不符合火灾发展的一般规律。二、修订版《喷规》的水力计算方法以及计算程序的编制1、新《喷规》水力计算部分的修订新的《自动喷水灭火系统设计规范》（GB50084—2001）与以前的《喷规》相比较改动较大，其中水力计算方面的改动主要体现在：（1）水力计算选定的最不利点处作用面积宜为矩形。火灾时，由于对流和风的影响，作用面积的形状以矩形更为合理。（2）系统的设计流量应按最不利点处作用面积内喷头的总流量确定，并对几种特殊情况下系统的设计流量作出了规定。实际上，火灾发生时，一般是自火源点呈辐射状向四周蔓延，只有失火区上方的喷头才会开启，因此系统的设计流量按最不利点处作用面积内各喷头同时喷水的总流量确定是合理的。（3）管道的直径应经过水力计算确定；管道内的流速宜采用经济流速。只有经过水力计算确定的管径才能做到既经济又合理。（4）管道的局部水头损失，宜采用当量长度法计算。原规范规定：自动喷水系统管道的局部水头损失，可按沿程水头损失的20%计算，而英、美、日德等国规范均采用当量长度法。系统的局部水头损失如果只在最后按照沿程损失的一定比例计算，不仅忽略了每个工程的特殊性，也忽略了局部水头损失对喷头喷水压力的影响，会造成较大的误差。（5）危险等级等设计参数作了调整。修订版规范与原规范相比，各危险等级的喷水强度以及系统作用面积等都有较大改动。因此，现行的手册、教材以及一些文献中所介绍的水力计算方法、设计参数以及其它内容已经不符合新《喷规》的规定，不能满足实际工程设计计算的需要，有必要依照新《喷规》给出一种合理、简便的计算方法。2、本计算程序所采用计算方法 由于大多数工程采用的皆为枝状管网系统，因此本程序主要针对枝状管网编制。（1）基于新《喷规》的水力计算方法步骤如下：分析、判断保护对象的性质、划分危险等级和选择系统确定作用面积和喷水强度确定喷头的形式、布置方式和保护面积确定作用面积内的喷头数确定作用面积的形状对于以上的步骤①~⑤，规范或措施上对于上述步骤的具体参数选择以及设计计算方法有详尽的描述，且涉及的计算并不复杂，由设计人员根据规范规定结合实际工程自行设计，此处不再赘述。其后各步计算，由于需要多次迭代求解，比较复杂，因此本程序主要解决以后各步的计算问题。假定最不利点处喷头的工作压力。由公式（1）可求得最不利点喷头出水量。（1）式中：q——喷头流量（L/min）； K——喷头流量系数； P——喷头工作压力（MPa）。在修订版《喷规》中，民用建筑和工业厂房的基本设计参数中喷头工作压力为0.10MPa，系统最不利处喷头的工作压力按不应低于0.05MPa确定。系统最不利处喷头的工作压力值的设定直接影响系统流量及水泵扬程的计算，如设定为0.10MPa，在某些工程中可能会给建筑造型和结构处理可能带来困难，而且这样计算出来的水泵扬程往往偏高，增大了系统的投资；而直接设为最低值0.05MPa，有时又不能满足喷水强度的要求。因此，为满足规范中有关条文的规定，其最不利喷头工作压力值应经过计算确定。本程序中，按照规范规定，将0.05MPa作为最不利喷头压力起算的初值。计算第一根支管上各喷头出水量、支管各管段累计流量、水头损失以及支管总流量及压力。a．水头损失计算根据我国新《喷规》，每米管道的沿程水头损失仍采用舍维列夫公式计算，即：（2）式中：i——每米管道的沿程水头损失，mH2O/m； Q——管道内的水流量，m3/s； dj——管道计算内径，m。而美、英、日、德等国家均采用海曾—威廉公式：（3）式中：i——每米管道的沿程水头损失，mH2O/m； C——海曾—威廉系数，铸铁管C=100；钢管C=120； dj——管道计算内径，m； Q——管道内的水流量，m3/s。根据新《喷规》条文说明，新《喷规》之所以仍然采用舍维列夫公式，一是因为我国尚无自动喷水灭火系统管道水头损失实测资料，再者也是为了与当时的室内给水系统管道水力计算公式保持一致。而计算表明，两个公式的计算结果相差很大，舍维列夫公式的计算值明显偏大。对于局部水头损失的计算，为了更合理也更符合国际惯例，修订版《喷规》改为采用当量长度法计算。由于我国缺乏实验数据及局部阻力系数不全，所以新规范仍然引用了美国规范中的数据（即规范附录C），而这些数据其实是对应海曾—威廉公式给出的。这样就带来了沿程水头损失和局部阻力当量长度计算公式不匹配的问题。由于新《喷规》引用的美国各种管件和阀门等的当量长度值是针对海曾—威廉公式给出的，如若直接将附录C中的当量长度值代入公式2即舍维列夫公式计算，求得的局部水头损失必然较代入公式3即海曾—威廉公式偏大，而水力计算过程中局部水头损失的误差又将引起各设计管段流量和水头损失的误差，进而引起各喷头出水量乃至系统总设计流量和水头损失的误差。由此说明，直接引用美国规范中的当量长度值，忽略公式2与公式3的不同是不妥的。为了保持沿程水头损失计算与局部水头损失计算引用的当量长度值的一致性，考虑引入一个修正系数α，对规范给出的当量长度值进行修正。假设某管段的局部阻力损失为△hd，由舍维列夫公式及海曾—威廉公式求得的每米水头损失分别为is与ih，相对应的当量长度分别为Lds与Ldh，则有：由此可得修正系数α的计算公式：（4）修正后管段的总阻力损失△h计算如下式：（5）b．喷头立管的计算在以前的计算方法中，往往忽略喷头立管对喷头出水量的影响。为了分析立管对整个系统水力计算的影响，本程序考虑立管的影响。图1具体的计算方法如下：图1假设某喷头如图1所示，根据管段流量与水头损失的计算，喷头立管与支管交汇处的压力h与该节点前的流量q1（该喷头前的各喷头流量累计）是已知的。具体的计算方法是：I．以立管与支管交汇处的压力作为喷头工作压力的初值P0；II．利用公式1求得喷头出水量q20=f(P0)；III．利用公式2~5计算立管的水头损失△h（其中包括立管高差）；IV．计算喷头压力：P=P0-△h；V．利用公式1求得喷头出水量新值q21=f(P)；VI．比较q20与新值q21，若二者之差的绝对值大于设定值，则以q21为q20值；VII．重复步骤III~VI，迭代求解直至q20与q21之差的绝对值小于设定值。此时求得的P与q2即为喷头实际的工作压力与出水量。图2VIII．此喷头后管段的流量q=q1+q2，支管管段的水头损失利用公式2~5计算。图2计算配水干管上其它支管的流量及水头损失。过去一般采用特性系数法计算同一配水干管上其它支管的流量。如图2所示的系统，先计算支管I，干管5~6可按照上文中所述公式计算水头损失，可得节点6处的干管流量Q5-6以及压力H6。对于支管II，同样以a点为最不利点，在规定的喷头工作压力下对支管II进行计算至点6，也可得管段d-6流量Qd-6以及6点压力H6’，则6点流量：。其它支管均可按照此方法依次计算。如若支管I与II水力情况完全相同，计算公式可直接写为（但如两支管不同则不能如此简化计算）。这种计算方法的局限在于只能求得支管的流量，而不能分别求出支管上各喷头的出水量。根据修订版《喷规》9.1.4条规定：最不利点处作用面积内任意4只喷头围合范围内的平均喷水强度，轻、中危险级不应低于本规范表5.0.1规定值的85%；严重危险级和仓库危险级不应低于本规范表5.0.1和表5.0.5的规定值。如采用这种办法计算，显然无法按照此条文进行判定。仍以图2中系统为例，本程序的计算方法：I．按照步骤⑦所述方法计算支管I以及干管管段5~6，可得点6处的干管流量Q5-6以及压力H6；II．以1点喷头工作压力为a点喷头工作压力计算的初值；III．按照步骤⑦所述方法计算支管II，得点6处的干管流量Qd-6以及压力H6’；IV．比较H6与H6’，若二者之差的绝对值小于设定值，则按照设定的步长改变a点喷头工作压力；V．重复步骤III~IV，直至H6与H6’之差的绝对值小于设定值。VI．计算最不利作用面积内其它支管。按照此方法计算，不但可求出各支路水量，还可准确求出最不利作用面积内各喷头的出水量与工作压力、支管及干管各管段的流量、流速以及水头损失等数据。依据修订版《喷规》9.1.4条判定喷水强度是否符合规范要求，若不符合，则按照设定的步长增加最不利点喷头工作压力值，重复步骤⑦~⑩，直至计算所得喷水强度满足规范要求。如果以0.05MPa为最不利点喷头起算工作压力时即可满足要求，则依据规范规定，以0.05MPa为最不利点喷头工作压力设定值。计算系统供水量与水泵扬程。根据新《喷规》条文9.1.3：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确定：（6）式中：Qs——系统设计流量（L/s）； qi——最不利点处作用面积内各喷头节点的流量（L/min）； n——最不利点处作用面积内的喷头数。水泵扬程或系统入口的供水压力应按下式计算：（7）式中：H——水泵扬程或系统入口的供水压力，Mpa； ∑h——管道沿程和局部水头损失的累计值，Mpa； P0——最不利点处喷头的工作压力，Mpa；Z——最不利点喷头与消防水池的最低水位或系统入口管水平中心线之间的高程差。确定系统水源和减压措施。减压孔板的水头损失按下式计算：（8）式中：Hk——减压孔板的水头损失，10-2Mpa； Vk——水流经减压孔板空处的流速，m/s； ξ——减压孔板局部阻力系数； g——重力加速度。其中ξ的计算公式：（9）式中：dk——减压孔板的孔口直径，m dj——管道内径，m。节流管的水头损失，应按下式计算：（10）式中：Hg——节流管的水头损失，10-2Mpa； ζ——节流管中渐缩管与渐扩管的局部阻力系数之和，取值0.7； Vg——节流管内水的平均流速，m/s； dg——节流管计算内径，取值应按节流管内径减1mm确定； L——节流管的长度，m。由上所述，自动喷洒设计计算较为复杂，工作量较大，常规的手算已经很难满足设计需要，利用程序计算可大大提高设计计算速度、准确度，提高设计质量及系统的灭火性能，节约造价。3、程序框图根据上述计算计算方法，编制了自动喷水灭火系统水力计算程序，程序流程图如下：

程序的总流程图：开始开始|s(i)-s(i-1)|<ε？yes计算系统设计流量、作用面积所需水压结束noyesnoyesnoP(1)=P(1)+0.0005判断喷水强度是否符合要求P(i)=P(i)+0.0005NextIi=1?计算干管水头损失计算本支路流量及水头损失计算本支路流量及水头损失P(i+1)=P(i)Fori=1ToN（N为支路数）赋初值，最不利喷头工作压力p(1)=0.05MPa输入管段管长、管径、局阻管件数等参数

喷头立管计算流程：|s(i)-s(i-1)|<ε？yes计算系统设计流量、作用面积所需水压结束noyesnoyesnoP(1)=P(1)+0.0005判断喷水强度是否符合要求P(i)=P(i)+0.0005NextIi=1?计算干管水头损失计算本支路流量及水头损失计算本支路流量及水头损失P(i+1)=P(i)Fori=1ToN（N为支路数）赋初值，最不利喷头工作压力p(1)=0.05MPa输入管段管长、管径、局阻管件数等参数赋初值：h=节点处水压赋初值：h=节点处水压q=K(10h)0.5计算短立管水头损失△h=f(q)hp=h-△hq1=K(10hp)0.5|q1-q|<ε?yesq=q1no进行下步计算三、程序使用说明图3由于具体工程复杂多样，需要输入的数据较多，因此，为了方便设计人员使用，本程序选择利用excel中的VBA开发。使用者只需了解excel电子表格的操作，按照规定的格式输入必须的数据，就可以利用本程序进行计算。图3以图3所示工程为例说明程序的使用。假定为中II危险级工程，喷头间距3.3m，最不利点作用面积划分、节点及管段编号如图所示，采用标准喷头，故喷头流量系数K=80。1、数据输入双击包含本程序的excel文件名，文件打开前会弹出如图4所示的提示框，此时单击“启用宏”按钮打开文件。图4 打开文件后，出现如图5所示电子表格。表格中绿色条目下是进行计算所必需的内容，设计人员需要根据具体工程填写此类条目下的数据。黄色条目下是程序运行过程中计算出的中间过程值，表格上方红色条目后，则是最后计算结果，包括：最不利点喷头工作压力、系统设计流量以及最不利作用面积处所需水压。这些值在下一步水泵扬程与减压措施计算中将会用到。图5 数据必须按照规定的格式输入：“节点号”一列对应的是支管上各喷头的编号，“管段号”则为各管段的编号，两者交替顺次填写（图5中表格所填数据为图3中标注的节点及管段号）；“管径”列填写每行相应的管径（可先按照新《喷规》中表8.0.7的数据填写，而后根据流速计算值调整），计算喷头立管时其管径填写在“节点号”对应行；“管长”填写规则与管径相同；将喷头立管高度差数值填写在“喷头与支管高差”一列，喷头向下为负，向上为正值；“流量系数”一栏，根据喷头类别填写在对应行，本例题选择的是标准喷头，因此数值为80，如非计算喷头则不需填写；“管件”下的各列，只需在管段对应行填写该管段需要计算的局部阻力管件的数量，如有表中未列出的管件则将其当量长度值直接填在“其它”列下，管段上没有的管件则不用填写。2、运行程序 （1）最不利面积计算（系统总流量） 表格填写完毕后，单击表格左上方的“最不利面积计算”按键，将弹出如图6所示窗口，填写窗体上的项目。“计算支路数”是作用面积内需计算的支管数，本例题为“3”；“4只喷头保护面积”根据具体工程填写，单位为m2，本例中填入“43.56”；“最不利4只围合喷头位置”的填写是根据新《喷规》9.1.4条，为了判定喷水强度而设，由于具体工程的多样性和复杂性，在此项目中需要设计人员填入自己选定的4只喷头所对应的k列位置（表格中第k列数值为计算出的各喷头实际出水量，此处可填入最不利处4只围合喷头的位置。例题中依次填入的是“k8”、“k10”、“k23”、“k25”）；“火灾危险等级”则根据具体工程选择相应等级，本例题为“中II”级，此外本例题没有装设格栅。如果是高大空间，则在“高大净空场所”对应页面下选择相应的参数。 填写完毕后，单击右下角的“确定”按键，如欲放弃则单击“取消”即可。图6 此后需要在出现的提示框（如图7）中依次填入各支管在表中所占的范围（需填入在k列的位置：本例题中支管1填写“k8:k20”，支管2填写“k23:k35”，支管3填写“k38:k48”），然后单击“确定”。图7 此时，所需参数全部填写完毕，程序会自行运算，并将结果填入表格内。表格中的“O”列为相应管段内的流速，设计人员可通过检查此列中数据以控制流速，通过调节管径重新计算，使其达到经济流速。 计算完毕后，程序会提示“计算结束”，同时，在表格右上方红色条目后填入计算的结果。计算结果为：最不利喷头工作压力为0.074MPa，系统总流量为22.71L/s，最不利面积所需水压为0.30MPa。 （2）水泵扬程计算 打开水泵扬程工作表，数据填写规则与最不利面积计算表相同。报警阀与水流指示器可按照生产厂家提供的样本资料确定，如无资料时，可按规范取0.02MPa。设计人员可通过观察此表格中的“节点水压”计算值确定何处需采取减压措施，计算后此列最末行的数值即为所需的水泵扬程值。 （3）减压计算 减压计算包括减压孔板与节流管的计算，计算较为简单，但减压孔板的计算也需要迭代求解，因此利用excel的宏编制了相应的计算函数，使用时与excel的一般函数使用方法一样，在目标单元格输入函数名和参变量即可。其余计算利用excel的一般功能即可实现。四、几种计算方法的比较分析 为了比较各种计算方法的优缺点，仍以图3中工程为例，分别采用以下几种方法进行计算：1、几种计算方法简介（1）手册中介绍的逐点计算法。假设设计流量为25L/s，沿程阻力采用舍维列夫公式计算，从最不利喷头开始计算，直至累计流量达到设计流量（未划分矩形作用面积计算）。（2）先划定矩形作用面积，特性系数法计算，水头损失计算采用舍维列夫公式，局部水头损失最后按沿程阻力20%计。（3）先划定矩形作用面积，特性系数法计算，沿程阻力损失计算采用舍维列夫公式，局部水头损失按当量长度法计算，当量长度直接引用规范附录C给定的数值，未对其进行修正。（4）先划定矩形作用面积，本程序计算，考虑立管的影响（假设短立管高1.0m，喷头向上），当量长度已按本文前述方法进行了修正。（5）先划定矩形作用面积，本程序计算，不考虑立管的影响，其它与方法4相同。（6）先划定矩形作用面积，本程序计算，但水头损失采用海曾—威廉公式计算，因此对于规范给定的当量长度值不再进行修正。其它与方法5相同。由方法5计算得到最不利喷头工作压力为0.074MPa，为了便于比较，方法1、2、3都以此数值计算。方法1设计流量假定为25L/s。2、计算结果比较 表1、表2为几种方法计算结果的简单汇总。表1喷头编号各喷头出水量（L/min）方法1方法2方法3方法4方法5方法61由于本方法未按划分最不利作用面积计算，因此本表中做比较。68.8268.8269.7468.8270.88277.1380.6377.8878.8877.12384.3991.6686.1388.0482.94492.24105.0095.5998.6289.865105.96128.18111.85116.81101.341’69.1069.3770.2069.2871.332’77.4581.2778.3979.4177.603’84.7492.4086.6988.6383.454’92.62105.8496.2299.2890.415’106.39129.21112.58117.59101.961’’69.3669.9770.6569.7471.782’’77.7381.9878.9079.9478.083’’85.0593.2087.2589.2283.974’’92.96106.7696.8499.9390.965’’106.78130.33113.30118.36102.57表2方法1方法2方法3方法4方法5方法6最不利喷头工作压力（Mpa）0.0740.0740.0740.0760.0740.079最不利作用面积处水压（Mpa）0.3670.2930.3700.3180.3030.206系统流量（L/s）2521.5123.9122.2022.7121.24通过比较表中的数据，我们可以看出：图9（1）是否考虑喷头立管。图9有文献指出：若喷头安装形式如图9中（c）所示或者立管很短，忽略立管影响对设计计算不大，但如果喷头安装形式如（a）或（b）所示，尤其是喷头立管高差较大的情况下，忽略喷头立管对于计算喷头出水量是不利的。为了验证这个问题，对方法4与方法5的计算结果进行比较。通过表1发现：方法4考虑了1.0m且方向朝上的立管，计算所得的喷头实际出水量，比忽略立管计算出的出水量总的说来要小，只有支管最不利喷头的出流量相反。这是因为在立管的影响下，喷头实际工作压力比喷头立管与支管交汇处压力小，因此，直接以交汇处压力作为工作压力计算，得到的出流量比实际出流量大。而由于实际出流量小了，要达到同样的喷水强度的标准，最不利喷头的工作压力就要提高，因而最不利喷头出流量反而稍大。这也就导致了表2的结果，计算立管时最不利喷头工作压力与最不利面积所需水压比忽略立管大，而系统流量则偏小。但我们也可看出偏差并不大，最不利面积所需水压相差1.5mH2O，流量则相差0.51L/s。由于本程序设计了喷头立管的计算，而且并未增大很多的工作量，为了准确计算，有条件时仍应考虑喷头立管的影响。（2）局部阻力计算方法的差异比较方法2与方法3的计算结果可以看出，不同的局部阻力计算方法导致的偏差较大，采用当量长度法计算所得的各喷头出水量比方法2的结果大很多，在最不利喷头工作压力为0.74MPa的条件下，以方法2计算值为基准，各喷头出水量以及系统水量和最不利作用面积处水压的偏差见表3。水压的偏差达到了26%，系统水量也相差11%，而且随着最不利喷头工作压力的增加，差距会进一步增大。表3喷头编号出水量偏差喷头编号出水量偏差喷头编号出水量偏差10%1’0.4%1’’0.9%24.5%2’4.9%2’’5.5%38.6%3’9.0%3’’9.6%413.8%4’14.3%4’’14.8%521.0%5’21.4%5’’22.0%系统水量偏差11.2%最不利面积处水压偏差26.3%造成这种偏差的一个主要原因是忽略了局部水头损失对喷头出流量的影响，再者就是忽略了各工程的多样性。方法2计算出的沿程损失为0.245MPa，方法3算出的总水头损失则为0.370MPa，两者差值达50%，显然，局部水头损失取沿程损失的20%取值也偏低。所以，按照新《喷规》的规定，局部阻力损失计算应采用当量长度法。 （3）舍维列夫公式与海曾—威廉公式的比较表4（摘自新《喷规》9.2.2条的条文说明）流量(L/min)80160400800120016002400管径(mm)2532507080100150比摩阻(mH2O/m)舍维列夫0.7760.6670.4920.5140.4670.1900.054海曾—威廉0.2920.2740.2250.2300.2220.1040.0328 由规范9.2.2条的条文说明我们可以看出，两个公式计算值相差很大，尤其是小管径的情况下。上表中当流量为80L/min管径为25mm时，舍维列夫公式计算出的比摩阻达到了海曾—威廉公式计算值的2.7倍。而按照规范的规定，沿程阻力损失以舍维列夫公式计算，局部阻力损失采用规范附录C给出的当量长度值计算，此当量长度值又是根据海曾—威廉公式给出的，如完全按照规范进行，计算值偏大。为了比较两个公式的不同，对方法2、3、5与6的计算结果进行分析。 方法3是新《喷规》中的计算方法，与方法5的区别在于未修正规范给出的当量长度值，方法6则是完全采用海曾—威廉公式计算。由表1、表2的数据可知，当量长度值经过修正的方法5计算出的各喷头喷水量比方法3明显减小，最不利作用面积处水压由0.37MPa减小到0.303MPa，系统水量由23.91L/s减少到了22.71L/s，而完全利用海曾—威廉公式计算的方法6则在最不利喷头工作压力增加到0.079MPa的前提下，最不利作用面积处水压仍然减小到0.206MPa，比方法3减少了44%，比方法5减少了32%，系统水量也减少到21.24L/s，各喷头出水量比方法5的计算又有明显降低，且越靠近干管降低越多，5’’喷头出水量方法6的计算值比方法5减少了15.79L/min。造成喷头喷水量及管道水头损失这种显著的偏差是因为舍维列夫公式与海曾—威廉公式的计算值差异太大。 经过观察，反而旧规范的计算方法2（即局部水头损失最后按照沿程损失的20%计算）的结果与方法6比较接近。分析原因，旧规范尽管忽略了局部水头损失对喷头出水量的影响，局部损失取沿程水头损失的20%也偏低，但利用舍维列夫公式计算出的比摩阻偏大又消减了这种偏差，因此，这两种计算方法的结果反而相差不大。 而美国采用的是海曾—威廉公式，根据《美国工业防火手册》：经过实测，自动喷水灭火系统管道在使用20~25年后，其水头损失接近设计值。我国规范采用舍维列夫公式的原因，一是我国缺乏相应的资料，再者就是为了与当时的室内给水系统管道水力计算公式保持一致。但现行的《建筑给水排水设计规范》（GB50015—2003）中的室内给水系统管道水力计算公式已经改为海曾—威廉公式，为保持与给排水规范的一致性，自动喷水灭火系统水头损失的计算公式也宜采用海曾—威廉公式。 （4）方法1计算时，从最不利喷头起逐个计算，不符合火灾发展的一般规律，在相同的最不利喷头工作压力下，其系统水头损失偏大。现在这种估算法已经不符合规范的要求，所以已不再采用。五、结语 自动喷水灭火系统的水力计算将决定系统投入灭火的水量、对灭火水量的分配以及水泵扬程的选择，是关系系统可靠性、合理性、经济性的一项重要设计内容。工程技术人员在工程设计中应认真对待水力计算问题。计