倍成语
收稿日期:2022-08-30；修回日期:2022-10-07
作者简介：杨智勇(1982—)，男，甘肃天水人，工程师，主要从事消防管理工作及相关研究,E-m ai l : 。
杨智勇
文章编号:1674-9146(2022)11-030-03
在民用建筑中自动喷水消防系统得到了广泛
应用相关研究成果也较为丰富其使用场景具有人员密集家具装饰复杂易燃物众多等特点[1]与民用建筑不同工业建筑主要是进行工业生产或者为生产服务的空间火灾危险性也相应提高自动喷水消防系统作为有效控制建筑物早期火灾的设施之一在工业建筑中得到了广泛应用但工业建筑物自动喷水消防系统的设计及水力计算与民用建筑物存在明显区别[2]为此本文尝试利用理论分析方法对工业建筑消防中自动喷水灭火系统的水力进行求解分析喷头节点的流量系数和水头压力指数的变化规律并应用于实际工程中以指导解决现实工业建筑消防中喷射水量以及扬程的问题[3]1工业建筑消防自动喷水灭火系统水力计算分析
目前关于自动喷水灭火供水水力的计算方法尚未有较为统一的公式但基于现行规范及按照海澄威廉公式可以推导出自动喷水灭火系统喷头节点处的水头压力喷头节点的水流射出量以及管段n 的水流量的计算方法计算公式[4-5]为
式中H n+1为第n+1个喷头节点处的水头压力H n 为第n 个喷头节点处的水头压力C h 为管道的海澄威廉系数一般取值为120d n 为第n 个喷头节点处管段n 的公称内直径L n 为管段n 的长度Q n 为
通过管段n 的水流量q n+1为第n+1个喷头节点处的水流射出量k 为管网支路喷头节点的流量系数i为水头压力指数
不同喷头节点数量下的流量系数与水头压力指数变化情况见第31页表1
喷头节点的流量系数k 反映了支路管网喷射水流量的能力或者过水断面的水流量从表1可以看出无论是在轻危险级还是在中危险级条件下喷头节点的流量系数k 在相同的喷头间距条件下均随着管网支路中喷头节点数量的增加而增加在相同的管网支路喷头节点数量条件下喷头间距越大喷头节点的流量系数k 越小[6]
水头压力指数i反映了支路管网的喷射扬程或者喷水水流量的覆盖面积从表1可以看出无论是在轻危险级还是在中危险级条件下水头压力指数i在相同的喷头间距条件下均随着管网支路中喷头节点数量的增加而增加但增加幅度较小在相同的管网支路喷头节点数量条件下喷头间距越大水头压力指数i越大但增加幅度较小2工业建筑消防自动喷水灭火系统应用效果
本文以陕西省西安市某工业厂房为例进行分析该厂房位于城市东南角园区面积约67203m 2共有7栋均为单层钢结构高度约8.07m 平面呈矩形均为玻璃生产车间存在氢气等易燃易爆物品建筑的危险级别为中危险I级各生产厂房均设置有自动喷水灭火系统供水管网支线具有非对
H n+1=H n +2.892910-5C -1.85h d -4.87n L n Q 1.85
n q n +1=Q n =k H i
n ⎧⎩
⏐⏐⏐⏐⏐⎨⏐⏐⏐⏐⏐1
称性喷头节点按照等间距布置进行设计间距约
3600m m 可布置喷头节点约13个每个供水管网支线的喷头数量应少于10个自动喷水灭火系统中最不利喷头处的水压力约100kPa 基于此本文设计了工业建筑4种不同工况下的自动喷水灭火系统具体的平面布置见图1
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管网支路
春夜喜雨的作者喷头节点数量/个喷头节点的流量系数k
水头压力指数i
轻危险级喷头间距中危险级喷头间距轻危险级喷头间距中危险级喷头间距4.05m 3.96m
3.60m
3.24m
3.06m
4.05m 3.96m
3.60m
3.24m
3.06m百度硬盘搜索
10.36090.36130.36270.36410.36490.45260.45250.45230.45210.452020.69710.69820.70280.70760.70990.45430.45420.45390.45350.453430.97690.97960.9909 1.0027 1.00870.45750.45730.45680.45630.45604 1.2234 1.2279 1.2466 1.2663 1.27660.45980.45970.45910.45860.45825 1.5068 1.5125 1.5358 1.5607 1.57370.46000.45990.45940.45880.45866 1.7964 1.8032 1.8311 1.8609 1.87660.46010.45990.45950.45890.45867 2.0402 2.0485 2.0831 2.1201 2.13970.46100.46080.46040.45980.45958
2.2358
2.2460
2.2888
2.3349
2.3594
0.4623
0.4622
0.4617
牛排怎么吃美就在身边0.4611
0.4608
表1不同喷头节点数量下的流量系数与水头压力指数变化情况
1-a 工况1下的自动喷水灭火系统平面布置图1工业建筑4种不同工况下的自动喷水灭火系统平面布置图
1-b 工况2下的自动喷水灭火系统平面布置
1-c
工况3下的自动喷水灭火系统平面布置1-d 工况4下的自动喷水灭火系统平面布置
计算时工况1的系统设计流量为21.136L/s 平均射出水量强度为7.527L/(m i n m 2)4个喷头保护面积内平均喷水强度的最大值为8.071L/(m i n m 2)最小值为6.705L/(m i n m 2)工况2的系统设计流量为19.815L/s 平均射出水量强度为7.057L/(m i n m 2)4个喷头保护面积内平均喷水强度的最大值为7.573L/(m i n m 2)最小值为6.458L/(m i n m 2)工况3的系统设计流量为19.696L/s 平均射出水量强度为
7.014L/(m i n m 2)4个喷头保护面积内平均喷水强度的最大值为7.520L/(m i n m 2)最小值为6.705L/(m i n m 2)工况4的系统设计流量为18.820L/s 平均射出水量强度为6.702L/(m i n m 2)4个喷头保护面积内平均喷水强度的最大值为7.131L/(m i n m 2)最小值为6.393L/(m i n m 2)
不同工况条件下各个喷头节点的水流射出量与水头压力变化见第32页图2和图3可以看出在同一工况下自动喷水灭火系统的水流射出量与水头压力具有显著的正相关关系所有工况下的喷水节点水流射出量均大于1.0L/s 水头压力均大于1Pa 且最不利喷水位置处任意4个喷头范围的平均喷水强度均满足现行规范要求
但是比较4种工况下的水流射出量水头压力以及管网和喷水节点的平面布置发现工况3和工况4在喷水均匀性方面更具优势因此对于工业建筑而言可以优先选取工况3和工况4的自动喷水灭火系统3结论
本文以陕西省西安市某工业厂房的自动喷水灭火系统为研究对象采用理论分析的方法分析了自动喷水灭火系统的水力计算得出以下几个结论
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1无论是在轻危险级还是在中危险级条件下喷头节点的流量系数k 在相同的喷头间距下均随着管网支路中喷头节点数量的增加而增加
2无论是在轻危险级还是在中危险级条件下水头压力指数i在相同的喷头间距下均随着管网支路中喷头节点数量的增加而增加但是增加的幅度较小
3比较4种工况下的水流射出量水头压力以及管网和喷水节点的平面布置发现工况3和工况4在喷水均匀性方面更具优势因此对于工业建筑而言可以优先选取工况3和工况4的自动喷水灭火系统
参考文献:
[1]杨丙杰，李毅，王健强，等.超高空间公共建筑自动喷水灭火
技术试验研究[J ].给水排水,2021,47(9):89-93.
[2]徐得潜，钱安贞.自动喷水灭火系统设计流量计算方法的
研究[J ].中国给水排水,2020,36(22):130-135.
[3]孙立宇，高剑，李继晓，等.冷库水消防设计与自动喷水灭火
系统的应用[J ].给水排水,2020,46(12):80-83.
[4]杨丙杰.仓储建筑自动喷水灭火系统设计技术要点分析[J ].
给水排水,2019,45(6):141-144.
[5]秦建明，王兆鑫.地下车库自动喷水灭火系统水力计算探
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[6]王志双.厂房高大空间场所自动喷水灭火系统优化设计
探讨[J ].给水排水,2022,48(5):88-92.
(责任编辑石志荣)
图2不同工况条件下的水流射出量变化
St udy on A ut om at i c Spri nkl er Syst em and It s H ydraul i c C om put at i on
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A bs t ract :Thi s paper t akes t he aut om at i c s pr i nkl er s ys t em of an i ndust r i al pl ant i n X i 'a
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K ey w ords :aut om at i c spr i nkl er sys t em ;i ndust r i al bui l di ng;hydr aul i c com put at i on;des i gn f l ow ;f i r e pr ot ect i on
图3
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不同工况条件下的水头压力变化
喷头节点喷头节点
1.81.71.61.51.41.31.21.11.0
