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9  水力计算9.1  系统的设计流量9.1.1  喷头流量的计算公式:    式中:P——喷头工作压力[公式(1)单位取Pa,公式(2)单位取MPa];          K——喷头流量系数;          q——喷头流量(L/min)。    喷头最不利点处最低工作压力本规范已作出明确规定,设计中按本公式计算最不利点处作用面积内各个喷头的流量,使系统设计符合本规范要求。9.1.2  本条参照国外标准,提出了确定作用面积的方法。    (1)英国标准《固定式灭火系统-自动喷水灭火系统-设计、安装和维护》BS EN 12845规定的计算方法为: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,并以一根配水支管为长边,其长度应大于或等于作用面积哪个根的1.2倍。    (2)美国消防协会标准《自动喷水灭火系统安装标准》NFPA 13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哪个根的1.2倍,喷头数若有小数就进位成整数。当配水支管的实际长度小于边长的计算值,即实际边长<1.2时,作用面积要扩展到该配水管邻近配水支管上的喷头。    举例(见图20):图20 NFPA-13标准中作用面积的举例    (3)德国标准《喷水装置规范》(1980年版)规定:首先确定作用面积的位置,再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内所有喷头的平均保护面积的误差不超过20%。这里相邻四个喷头之间的围合范围为一个喷头的保护面积。    举例:当300m2的作用面积内有40个喷头时,其平均保护面积为300/40=7.5(m2)。当推荐喷头时(见图21),一只喷头的最大保护面积为8.75m2,其偏差为17%,小于20%,因此允许喷头的间距不做调整。图21  德国规范中作用面积的举例9.1.3  本条规定提出了系统的设计流量应按最不利点处作用面积内的喷头全部开放喷水时,所有喷头的流量之和确定,并用本规范公式9.1.3表述上述含义。    英国标准《固定式灭火系统-自动喷水灭火系统-设计、安装和维护》BS EN 12845规定: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推荐时,喷水强度的计算,取上述四边形顶点上四个喷头的总喷水量并除以4,再除以四边形的面积求得。    美国消防协会标准《自动喷水灭火系统安装标准》NFPA 13规定: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处喷头开始,每个喷头开放时的工作压力不应小于该点的计算压力。9.1.4  本条为新增好玩。    本条规定了采用防护冷却系统保护防火分隔设施时的系统用水量计算要求。设置场所设有自动喷水灭火系统时,发生火灾时可认为火灾不会蔓延出设定的作用面积之外,因此其保护长度也不会超出系统设计作用面积的长边长度。当该场所没有设置常规的自动喷水灭火系统时,则按照一个防火分区整体考虑。9.1.5  本条规定对任意作用面积内的平均喷水强度及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提出了要求。9.1.6  本条规定了设有货架内置喷头自动喷水灭火系统的设计流量计算方法。对设有货架内置喷头的仓库,要求分别计算顶板下开放喷头和货架内开放喷头的设计流量后,再取二者之和,确定为系统的设计流量。9.1.7  本条是针对推荐物内设有多种类型系统,或按不同危险等级场所分别选取设计基本参数的系统,提出了出现此种复杂情况时确定系统设计流量的方法。9.1.8  当推荐物内同时设置自动喷水灭火系统和水幕系统时,与自动喷水灭火系统作用面积交叉或连接的水幕,将可能在火灾中同时动作,因此系统的设计流量,要求按包括与自动喷水灭火系统同时工作的水幕系统的用水量计算,并取二者之和中的最大值确定。9.1.9  采用多套雨淋报警阀并分区逻辑组合控制保护面积的系统,其设计流量的确定,要求首先分别计算每套雨淋报警阀的流量,然后将需要同时开启的各雨淋报警阀的流量叠加,计算总流量,并选取不同条件下计算获得的各总流量中的最大值,确定为系统的设计流量。9.1.10  本条提出了推荐物因扩建、改建或改变使用功能等原因,需要对原有的自动喷水灭火系统延伸管道、扩展保护范围或增设喷头时,要求重新进行水力计算的规定,以便保证系统变化后的水力特性符合本规范的规定。

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