自动喷水灭火系统管网优化计算及电算程序.doc

自动喷水灭火系统管网优化计算及电算程序张馨元张一杰【摘要】采用电算程序进行自喷管网水力计算，并可优化计算【关键词】自动喷水灭火系统水力计算优化计算自动喷水灭火系统管网水力计算目的是，在满足最不利用作用面积喷水强度的前提下，恰当确定管径、计算出管网系统所需的流量及水压，为设计系统供水设施提供依据，确保系统经济合理安全可靠。自动喷水灭火系统设计，首先按设计规范规定，根据建筑物的性质，选择系统类型、设计参数、系统组件、布置喷头及管线，然后进行管网水力计算。管网水力计算先算出喷头所需的最小压力，从各支管下游末端向上游逐段计算流量、水头损失、节点水压及管段特性系数，直到管网系统起点。当多条支管汇集到某个节点时，从各支管计算出该节点的水压不一定相等，这就要按最大节点水压对较小节点压力的支管复算。将一个节点各支管水压调整计算相等，可称为节点水压平差，对于整个管网系统而言，就是管网平差。目前一般采用管段特性系数法平差。管段特性系数为某管段及其下游各管段及喷头固有的特性，该管段的流量与该管段起点水压的平方根的比值，即为该管段的特性系数。由已知起点压力，利用特性系数计算出该管段的流量、水头损失及该管段末端水压，然后重复上述方法计算下一管段，直至支管末端。特性系数法的一个特点是，特性系数的流量与水压的因次关系与管道水头损失公式及喷头流量公式因次关系相同，管道的流量与喷头的流量才能平衡；特性系数法的另特点是，管段的计算水压与喷头的计算水压应有相同的基准面并通过喷头孔口，各喷头的标高应相同。自喷管网水力计算电算软件的功能是，从平面图生成计算草图用的轴测图，给管网各节点编号，按喷头或喷头流量系数确定管径，计算选定作用面积内各喷头流量、各管段流量、水头损失、各节点水压、进行优化计算。计算结果有管网编号图、水力计算表、管网轴测图（注管径及管长）、管网平面图（注管径及管长）及主要材料表等。还可利用它调整管径、加孔板计算等，也能计算水幕、雨淋及水喷雾管网。1电算程序编制依据主要依据是《自动喷水灭火系统设计规范》GB50084-2001，及其他有关的设计规范。1.1喷头流量计算式：式中——喷头流量（L/min）P——喷头工作压力（MPa）K——喷头流量系数1.2每米管道的水头损失计算式：式中——每米管道的水头损失（0.01MPa/m）V——管段内水的平均流速（m/s）dj——管段的计算内径（m），取值按管道的内径减1mm1.3管道的局部水头损失按当量长度法计算，管件当量长度见表1。表1当量长度表（m）管件名称管件直径（mm）25324050658010012515020025030090°弯0.60.91.21.51.82.13.13.74.35.55.58.2侧流三通或四通1.51.82.43.13.74.66.17.69.210.715.318.3直流三通或四通0.30.40.50.60.80.91.21.51.82.03.04.0蝶阀1.82.13.13.72.73.13.65.86.4闸阀0.30.30.30.60.60.91.21.51.8止回阀1.52.12.73.44.34.96.78.39.813.716.819.8异径接头3225403250407050806510080100801251001501252001502502003002500.20.30.30.50.60.81.11.31.61.92.22.5注：当异径接头的入口直径提高1级时，其当量长度应增大0.5倍；提高2级或以上时，增大1.0倍，异径三通，按本管段管径等径三通计。1.4管段计算长度式中——管段计算长度（m）L——管段实际长度（m），取管段起点至末点节点间的间距值DL——管段当量长度（m），某管段起端管件的当量长度管段的起端为水流入端，末端为水流出端。1.5某一管段水头损失计算式式中——某一管段的水头损失（0.01MPa）Lj——管段计算长度（m）1.6减压孔板水头损失计算式式中HK——减压孔板的水头损失（0.01MPa）VK——减压孔板后管道内的平均流速（m/s）——减压孔板的局部阻力系数减压孔板的局部阻力系数计算式式中dj——管径计算内径（m）dK——减压孔板的孔口直径（m）2软件使用要领2.1“自喷管网水力计算”软件包括以下子程序，亦启动命令：1JSCT——生成轴测图形式的计算草图；2CDGJ——初定管径；3YANSU——管网水力计算；4GDBH——验算图；5ZCT——绘轴测图；6PMT——绘平面图；7JSB——生成水力计算结果表；8CLB——生成主要材料表；9YHJS——优化计算；10KBJS——孔板计算。此外，还包括一些各种形式喷头图块，计算表头图块，及有关的图形编辑小程序。2.2“自喷管网水力计算”软件安装将光盘中“自喷管网水力计算”文件夹拷入C：、D：、或E：中