摘要：自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng) 能有效的撲滅絕大部分火災(zāi), 由于其介質(zhì)(水)取用方便, 價(jià)廉, 因而該系統(tǒng)被廣泛的 應(yīng)用 于各類建筑中. 而要合理, 經(jīng)濟(jì) 地完成 自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng) 管網(wǎng)設(shè)計(jì), 主要是進(jìn)行水力計(jì)算, 以便能確定合適的管徑, 準(zhǔn)確的水頭損失, 選擇匹配的加壓穩(wěn)壓系統(tǒng).

　　關(guān)鍵詞：自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng),水力計(jì)算,水頭損失,程序,算法,二分法

　　目前 水力計(jì)算方法有二類:

　　一.面積計(jì)算法: 首先確定最不利位置作用面積, 然后按各 噴頭 出水量(按最不利點(diǎn) 噴頭 出水量計(jì))均相等計(jì)算作用面積內(nèi)的噴水量, 作用面積后的管段流量不再增加, 僅計(jì)算管道的水頭損失.

　　二.特性系數(shù)法: 作用面積內(nèi)每個(gè) 噴頭 噴水量按 噴頭 處的水壓計(jì)算確定. 具體計(jì)算步驟參見有關(guān)技術(shù)書籍, 本文不作詳細(xì)討論.

　　當(dāng)采用特性系數(shù)法, 不同方向計(jì)算至同一點(diǎn)出現(xiàn)不同壓力時(shí), 低壓力方向管段的流量應(yīng)根據(jù)該點(diǎn)的高壓值進(jìn)行修正.

　　實(shí)際工程中, 面積計(jì)算法適用于初步設(shè)計(jì)或一些不需要精確數(shù)據(jù)的場合; 而特性系數(shù)法適用于絕大多數(shù)場合, 且能得到較為精確的數(shù)據(jù). 從現(xiàn)有的資料看, 特性系數(shù)法的誤差主要來自于其修正過程. 手冊中提供的修正式是:

　　H1/H2=Q12/Q22 Q2=Q1√(H2/H1) (1)

　　式中 Q2 ---- 所求低壓方向管段的修正后的流量(l/s).

　　H1 ---- 低壓方向管段計(jì)算至此點(diǎn)的壓力(mH2O).

　　Q1 ---- 低壓方向管段計(jì)算至此點(diǎn)的流量(l/s).

　　H2 ---- 高壓方向管段計(jì)算至此點(diǎn)的壓力(mH2O).

　　也有的把這種修正式變化為“管道特性系數(shù)法”(具體見有關(guān) 參考 書). 這種方法把流量的平方和壓力看成是簡單的線性關(guān)系, 顯然有一定的誤差. 倘若各管段采用了不同口徑不同類型的 噴頭 時(shí), 誤差更大.

　　因此, 有人提出了另一種修正方法, 即“倒推法”:

　　Q12=B1H1

　　Q22=B2H2

　　Qn2=BnHn (2)

　　式中 Q ---- 低壓方向管段上某 噴頭 流量(l/s)

　　B ---- 低壓方向管段上某 噴頭 特性系數(shù)

　　H ---- 低壓方向管段上某 噴頭 處壓力(mH2O)

　　設(shè)該修正點(diǎn)高壓為Hm ,低壓方向管段最后一段管長為ln ,管道比阻為An ,則可得

　　Hm=Hn AnlnQn2 (3)

　　將(3)式, (2)式結(jié)合公式

　　Hn=Hn-1 An-1ln-1Qn-12

　　倒推至H1 ,即可得在修正點(diǎn)高壓為Hm時(shí), 低壓方向管段最不利點(diǎn)的確切水壓H1 .最終可得到修正后的精確流量. 該方法用手工計(jì)算極為繁瑣, 一般通過計(jì)算機(jī)編程, 選用有效的算法加以解決.

　　針對倒推法的復(fù)雜, 筆者認(rèn)為: 若手算, 要得到精確的結(jié)果, 采用手冊提供的特性系數(shù)修正式(1)便可滿足要求; 若是計(jì)算機(jī)編程實(shí)現(xiàn)精確計(jì)算, 不妨采用以下思路:

　　1. 確定精度;

　　2. 將修正點(diǎn)的高壓值與低壓值比較;

　　3. 若比較后達(dá)到精度要求, 則完成計(jì)算, 可得出精確的流量, 否則進(jìn)行下一步;

　　4. 在高壓值與低壓方向最不利點(diǎn)壓力值之間取一個(gè)值賦予低壓方向管段的最不利點(diǎn);

　　5. 循環(huán)至 2.

　　源程序段(C )如下:

　　while(fabs(hh[i][nsj[i]] hhf[i][nsj[i]]-h[i])>0.01) /*精度為0.01*/

　　{

　　if(hh[i][nsj[i]] hhf[i][nsj[i]]-h[i]>0)

　　{

　　if(temp2>temp1)

　　{

　　temp2=hh[i][1];

　　hh[i][1]=(temp1 temp2)/2;}

　　else

　　{

　　temp1=hh[i][1];

　　hh[i][1]=(temp1 temp2)/2;}

　　}

　　else

　　{

　　if(temp2>temp1)

　　{

　　temp1=hh[i][1];

　　hh[i][1]=(temp1 temp2)/2;}

　　else

　　{

　　temp2=hh[i][1];

　　hh[i][1]=(temp1 temp2)/2;}

　　}

　　zg_js();

　　}

　　其中 hh[i][j] ---- 支管某 噴頭 出水壓(mH2O)

　　hhf[i][j] ---- 支管某段沿程水頭損失(mH2O)

　　hh[i][1] ---- 支管最不利點(diǎn)壓力(mH2O)

　　h[i] ---- 修正點(diǎn)高壓(mH2O)

　　nsj[i] ---- 表示支管 噴頭 位置的一個(gè)參數(shù)

　　temp1,temp2 ---- 最不利點(diǎn)壓力取值范圍(mH2O)

　　zg_js() ---- 支管水力計(jì)算函數(shù)

　　俗話說:“最有效的往往是最簡單的.”該段程序中沒有很復(fù)雜的算法, 而采用了二分法縮小誤差, 有興趣的朋友可試用黃金分割法或其他更快捷的算法.

　　參考 文獻(xiàn)

　　1. 劉文鑌 主編. 給水排水工程快速設(shè)計(jì)手冊. 中國 建筑 工業(yè) 出版社, 1997

　　2. 牛允鵬 主編. C程序設(shè)計(jì). 電子 工業(yè)出版社, 1996

　　3. TSID工作室 著;王晟 改編. Turbo C 最佳專輯. 人民郵電出版社, 1994