自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)管網(wǎng)優(yōu)化計(jì)算及電算程序張馨元張一杰【摘要】采用電算程序進(jìn)行自噴管網(wǎng)水力計(jì)算，并可優(yōu)化計(jì)算【關(guān)鍵詞】自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)水力計(jì)算優(yōu)化計(jì)算自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)管網(wǎng)水力計(jì)算目的是，在滿足最不利用作用面積噴水強(qiáng)度的前提下，恰當(dāng)確定管徑、計(jì)算出管網(wǎng)系統(tǒng)所需的流量及水壓，為設(shè)計(jì)系統(tǒng)供水設(shè)施提供依據(jù)，確保系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)合理安全可靠。自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)，首先按設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定，根據(jù)建筑物的性質(zhì)，選擇系統(tǒng)類型、設(shè)計(jì)參數(shù)、系統(tǒng)組件、布置噴頭及管線，然后進(jìn)行管網(wǎng)水力計(jì)算。管網(wǎng)水力計(jì)算先算出噴頭所需的最小壓力，從各支管下游末端向上游逐段計(jì)算流量、水頭損失、節(jié)點(diǎn)水壓及管段特性系數(shù)，直到管網(wǎng)系統(tǒng)起點(diǎn)。當(dāng)多條支管匯集到某個(gè)節(jié)點(diǎn)時(shí)，從各支管計(jì)算出該節(jié)點(diǎn)的水壓不一定相等，這就要按最大節(jié)點(diǎn)水壓對(duì)較小節(jié)點(diǎn)壓力的支管復(fù)算。將一個(gè)節(jié)點(diǎn)各支管水壓調(diào)整計(jì)算相等，可稱為節(jié)點(diǎn)水壓平差，對(duì)于整個(gè)管網(wǎng)系統(tǒng)而言，就是管網(wǎng)平差。目前一般采用管段特性系數(shù)法平差。管段特性系數(shù)為某管段及其下游各管段及噴頭固有的特性，該管段的流量與該管段起點(diǎn)水壓的平方根的比值，即為該管段的特性系數(shù)。由已知起點(diǎn)壓力，利用特性系數(shù)計(jì)算出該管段的流量、水頭損失及該管段末端水壓，然后重復(fù)上述方法計(jì)算下一管段，直至支管末端。特性系數(shù)法的一個(gè)特點(diǎn)是，特性系數(shù)的流量與水壓的因次關(guān)系與管道水頭損失公式及噴頭流量公式因次關(guān)系相同，管道的流量與噴頭的流量才能平衡；特性系數(shù)法的另特點(diǎn)是，管段的計(jì)算水壓與噴頭的計(jì)算水壓應(yīng)有相同的基準(zhǔn)面并通過噴頭孔口，各噴頭的標(biāo)高應(yīng)相同。自噴管網(wǎng)水力計(jì)算電算軟件的功能是，從平面圖生成計(jì)算草圖用的軸測(cè)圖，給管網(wǎng)各節(jié)點(diǎn)編號(hào)，按噴頭或噴頭流量系數(shù)確定管徑，計(jì)算選定作用面積內(nèi)各噴頭流量、各管段流量、水頭損失、各節(jié)點(diǎn)水壓、進(jìn)行優(yōu)化計(jì)算。計(jì)算結(jié)果有管網(wǎng)編號(hào)圖、水力計(jì)算表、管網(wǎng)軸測(cè)圖（注管徑及管長(zhǎng)）、管網(wǎng)平面圖（注管徑及管長(zhǎng)）及主要材料表等。還可利用它調(diào)整管徑、加孔板計(jì)算等，也能計(jì)算水幕、雨淋及水噴霧管網(wǎng)。1電算程序編制依據(jù)主要依據(jù)是《自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50084-2001，及其他有關(guān)的設(shè)計(jì)規(guī)范。1.1噴頭流量計(jì)算式：式中——噴頭流量（L/min）P——噴頭工作壓力（MPa）K——噴頭流量系數(shù)1.2每米管道的水頭損失計(jì)算式：式中——每米管道的水頭損失（0.01MPa/m）V——管段內(nèi)水的平均流速（m/s）dj——管段的計(jì)算內(nèi)徑（m），取值按管道的內(nèi)徑減1mm1.3管道的局部水頭損失按當(dāng)量長(zhǎng)度法計(jì)算，管件當(dāng)量長(zhǎng)度見表1。表1當(dāng)量長(zhǎng)度表（m）全管件名稱蛙管席爪宋件芝營(yíng)嗓直復(fù)顯繡徑鞋藥涼（浴mm還）壓25搶32狗40狀50若65杜80趁100帆125辦150袋200撒250紀(jì)300墊90緒°茫彎桿0.6痰0.9虹1.2否1.5烈1.8椒2.1術(shù)3.1薦3.7幣4.3余5.5屠5.5失8.2屋側(cè)流三通逃或享獅四口戲通限1.5鞋1.8肺2.4超3.1激3.7型4.6歉6.1盼7.6很9.2惡10.7旋15.3下18.3眨直流三通更或厘駐四庸王通篩0.3鋤0.4幣0.5子0.6允0.8揭0.9到1.2久1.5哲1.8光2.0折3.0鞋4.0襲蝶費(fèi)麥六閥支1.8等2.1辦3.1砍3.7誓2.7什3.1際3.6吉5.8床6.4量閘氣鏟矩閥盜0.3尚0.3臺(tái)0.3蓋0.6裁0.6救0.9配1.2砌1.5泳1.8樓止薪視回借像閥敞1.5亂2.1盈2.7總3.4剃4.3故4.9攪6.7顫8.3蜘9.8侄13.7灌16.8勢(shì)19.8攪異徑接頭盾32蜻25率40捎32認(rèn)50縱40攻70寒50雅80違饑65棄100狡80篇100兩80借125舞100拴150從125蜜200莊150狡250碎200盤300僵250閉0.2核0.3井0.3斷0.5組0.6渠0.8粒1.1某1.3鍬1.6另1.9憲2.2弱2.5致注：當(dāng)異徑接受頭的入口直徑瞞提疑高魔1往級(jí)時(shí)，其當(dāng)量津長(zhǎng)度應(yīng)增大適0.5叉倍；提足高轟2舌級(jí)或以上時(shí)，工增大云1.0謎倍，異徑三通訓(xùn)，按本管段管驕徑等徑三通計(jì)抹。英1.4辣駝名管段計(jì)算長(zhǎng)度邪式義中矩蛋——谷管段計(jì)算長(zhǎng)度置（釘m過）帖賤聯(lián)客勉扔筆濱貿(mào)拋DL炎—討—鵲管段當(dāng)量長(zhǎng)度摩（熱m該），某管段起積端管件的當(dāng)量輕長(zhǎng)度鮮管段的起端為蔬水流入端，末鼻端為水流出端較。速1.5鴨公梢某一管段水頭棒損失計(jì)算式題式創(chuàng)中鏡布——茅某一管段的水恐頭損失（葬0.01MP軟a紙）略L袋j胞—柳—閱管段計(jì)算長(zhǎng)度軌（裕m趣）屠1.6蝕減壓孔板水頭舒損失計(jì)算式顆式寺中檔H字K四—煎—恒減壓孔板的水酬頭損失（摟0.01MP底a血）壟V床K腥—樣—灰減壓孔板后管耐道內(nèi)的平均流踏速（墻m/s鄉(xiāng)）傷—謹(jǐn)—量減壓孔板的局暈部阻力系數(shù)橡減壓孔板的局申部阻力系數(shù)計(jì)絕算式摘式恐中蔑刷d屬j派—盟—石管徑計(jì)算內(nèi)徑擾（赴m點(diǎn)）番d扎K渴—逗—惑減壓孔板的孔穗口直徑（持m升）攀2基蘆軟件使用要領(lǐng)秤2.1種“季自噴管網(wǎng)水力遷計(jì)殺算穿”傍軟件包括以下西子程序，亦啟使動(dòng)命令：乏1JSC委T慚—俱—撒生成軸測(cè)圖形相式的計(jì)算草圖際；晝2CDG測(cè)J打—鈔—乏初定管徑；弄3YAN傅S咐U竄—肆—娛管網(wǎng)水力計(jì)算驕；位4GDB摸H剪—達(dá)—本驗(yàn)算圖；茂5ZC利T申—世—星繪軸測(cè)圖；熟6PM隸T六—著—制繪平面圖；抓7JS見B物—科—桂生成水力計(jì)算特結(jié)果表；挑8CL遷B伙—杯—膨生成主要材料逼表；智9YHJ匙S糊—柏—筑優(yōu)化計(jì)算；圓10KB絕J星S居—伙—畫孔板計(jì)算。做此外，還包括輝一些各種形式憂噴頭圖塊，計(jì)捧算表頭圖塊，早及有關(guān)的圖形掉編輯小程序。鄰2.2末“頓自噴管網(wǎng)水力朽計(jì)雖算質(zhì)”扛軟件安裝公將光盤矩中霸“腥自噴管網(wǎng)水力軟計(jì)綁算脆”沉文件夾拷徐入每C巨：禮、基D泄：、延或灶E燥：中即可，如蔥拷入其他處，覆則需設(shè)置文件妻搜索路徑。貌2昂.3塊筐膨運(yùn)行計(jì)算程序肌選低程序可歉在司ACAD1辰4以及以上的版本解運(yùn)行。從工具爭(zhēng)欄中調(diào)入程序楚欄調(diào)第入確“獸自噴管網(wǎng)水力狂計(jì)礎(chǔ)算蘇”長(zhǎng)程序。笨在駛C灘omman講d溪：完下鍵勸入肅ZPJ提S染，即開始從平牢面圖中提取生子成計(jì)算草圖。寧運(yùn)行中的各項(xiàng)樸操作都有提示辱，按提示操作歷即可。平面圖駱中的自噴管線付可以是單線或盾多義線，噴頭被可以是園或塊居。可以從平面召圖中框選要計(jì)逝算的管網(wǎng)，程遭序可以過濾掉偉其他圖線，而責(zé)生成單段單線成的軸測(cè)圖式的各計(jì)算草圖。如絡(luò)果要在草圖上集加管段或立管昌等，管線必須戚是單線，與其飼他管線交叉處抓不可打斷。計(jì)表算草圖是管網(wǎng)預(yù)的主要數(shù)據(jù)的廚依據(jù)，初定管壩徑，驗(yàn)算都必作須從該圖上選蹲取。喝貼悟完成計(jì)算草圖譯后，在命令行杠鍵地入疑CDG坐J盟，即可開始管旱網(wǎng)水力計(jì)算，艇按提示操作，焦直到最后生成摘各計(jì)算結(jié)果。幫在初定管徑完采成后，噴頭的刻流量系數(shù)，節(jié)劣點(diǎn)坐標(biāo)、管徑弓、管長(zhǎng)、當(dāng)量摩長(zhǎng)度等數(shù)據(jù)都宗已保存。此時(shí)登也可中斷運(yùn)行奶，然后再鍵畢入勿YANS釋U沾也可繼續(xù)計(jì)算迫，而且可以多奴次運(yùn)忙行嘆YANS隱U浴子程序。義罷烤在上述三項(xiàng)子萍程序運(yùn)行后，帶已經(jīng)計(jì)算出了米結(jié)果，數(shù)據(jù)已擺儲(chǔ)存。之后就魄是出結(jié)果文件首的子程序，可態(tài)根據(jù)需要鍵入當(dāng)相應(yīng)的命令得津出。如需要?jiǎng)t豬可進(jìn)行優(yōu)化計(jì)蛛算。叢3父僚自噴管網(wǎng)優(yōu)化緒計(jì)算墊《自動(dòng)噴水滅拐火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)糠范火》亡GB5008誰4-2001撕賺規(guī)定，輕、中懸危險(xiǎn)級(jí)場(chǎng)所中螺配水支管各種摸管徑控制的最里大標(biāo)準(zhǔn)噴頭數(shù)犯，一般均按此慨原則確定整個(gè)識(shí)管網(wǎng)系統(tǒng)的管各徑，逐點(diǎn)算出促最不利作用面石積內(nèi)噴頭壓力顏、流量、總流究量及水壓，以翻此數(shù)據(jù)確定供尾水設(shè)備。規(guī)范僚規(guī)定個(gè)的哨“漸管道的直徑應(yīng)鉗經(jīng)水力計(jì)算確壓定愛”瞇原則是按自噴佩管網(wǎng)中的每一墳管段的位置不贈(zèng)同，噴頭的壓腐力不同，恰當(dāng)撞地確定管徑紅，污陰但這計(jì)算工作爺量太大，手算財(cái)很難完成。本岔軟件提供了一轎種功能，它是樸在確保各支管垂末端所需水壓象的前提下，自桂動(dòng)調(diào)整各管段枯的直徑，減少愚有利作用面積跑或有利樓層的睡管徑，達(dá)到供始水均勻管網(wǎng)經(jīng)探濟(jì)的目的。該月子程序的命令驢為潤(rùn)“備YHJ養(yǎng)S爭(zhēng)”別。在初定管徑羊，對(duì)最不利作裳用面積進(jìn)行驗(yàn)批算后，即可用亮此程序?qū)φ麄€(gè)溫管網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行旺優(yōu)化計(jì)算，驗(yàn)蓮算分析或再優(yōu)裝化計(jì)算、驗(yàn)算娃、得出最后結(jié)崇果。膨所附光盤中有蚊一算例的詳細(xì)善資料。該管網(wǎng)撓有償1燃9銅條支管，每條返支被管呆5欲只噴頭，間距紙均為羨3.6m杰，計(jì)算結(jié)果如盤下表。鐮系統(tǒng)計(jì)編號(hào)已入口水壓盡（彩0.01Mp照a缺）處噴頭最小水壓溫（臨0.01Mp易a忠）鈴系統(tǒng)流量撒（梢L路/s哥）朱管污演稠材佩備銅脈注符最不利巖面炭乎仿積駐最有利擇面擊硬筒積漲重量（骨kg乎）累比例接1采36.19驕10旅21籮.33踐24.59嗓1899.9怕1終未優(yōu)化計(jì)算債2謠36.19經(jīng)10兔21.33今22.48陽1843.7弓4挺0.97哪已優(yōu)化計(jì)算奔3涼71.24痰10銅23.69逢24.74商1670.5崇1僚0.88冠已優(yōu)化計(jì)算瞇進(jìn)行優(yōu)化計(jì)算蠢，個(gè)別管段就脅會(huì)突破按噴頭乖定管徑的規(guī)定餡。也可不限制游配水支管的入必口水壓就可使纏供水均勻。這丸也是規(guī)范中的雪這些條文需進(jìn)句一步探討之處溝。肚根據(jù)多次試算搞，程序中對(duì)許錢多參數(shù)設(shè)定了豐默認(rèn)值，一般誦不用修改回車館即可。本軟件慢附光盤，可直忙接使用。捉參臟疑考揉綢文死暴獻(xiàn)衡1旺、自動(dòng)噴水滅歌火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)徑范遵GB500頂84-200遣1神，中國計(jì)劃出存版社身，腫200