自动喷水灭火系统-水力计算（详解及示例）

石峥嵘：本文详述自动喷水灭火系统水力计算方法，对于争议较大的喷头支管流量、配水支管流量，提出了系统化的解决方案。

    通过喷头支管流量系数和配水支管流量系数，可将各喷头（包括短立管喷头和夹层、障碍物、车库、货架等部位的增设喷头等）及支管等简化为复合型喷头，有效解决夹层、障碍物、车库、货架等部位增设喷头的水力计算问题。

    相关专题：自喷水力计算-喷水强度/作用面积法和喷头动作数量法！

序

1、关于自动喷水灭火系统的水力计算，范例很多，但均采用理想模型（假设所有喷头支管类同、所有配水支管类同），在这种情况下，只需计算最不利点喷头处的喷头支管流量系数和配水支管流量系数即可。而实际应用中，较多存在不同的配水支管和喷头支管形式，理想模型示例的参考意义有限。

2、另外，实际应用中发现，对于支管形式有变化的场所，部分自动喷水灭火系统的水力计算软件存在较大偏差，甚至误导。造成这种现象的原因，一方面可能软件本身存在问题（假设理想模型），另一方面也可能是计算人员不了解水力计算原则导致初选形式和设定参数偏差。

3、本文近2万字，详解自动喷水灭火系统水力计算流程，提出了“喷头支管流量系数”和“配水支管流量系数”的确定原则和计算方法，以及主管进出口同径和异径三通（四通）管件的局部水头损失计算方法。可适应各种不同的配水支管形式和喷头设置形式（比如夹层、障碍物、车库、货架增设喷头等）。

4、本文供参考！欢迎业内专家多多指正，交流探讨：130007119@qq.com
 

章节目录：

第一节：设置场所的火灾危险等级

第二节：设置场所的作用面积、喷水强度

第三节：喷头出流量、喷头流量系数

第四节：喷头支管出流量及流量系数，配水支管出流量及流量系数

第五节：喷头最大保护面积，最大、最小布置间距，一只喷头的保护面积

第六节：最不利点处喷头的出流量、工作压力

第七节：作用面积形状和作用面积内的喷头数量

第八节：管道沿程阻力损失计算

第九节：管道流速复核

第十节：喷头支管流量系数（k_s），喷头支管出流量

第十一节：配水支管流量系数（k_z）

第十二节：配水支管和配水管的压力、流量计算

第十三节：水力计算流程及示例

第十四节：系统设计流量

第十五节：水泵扬程或系统入口的供水压力

 

一、设置场所的火灾危险等级。

1、自动喷水灭火系统设置场所的火灾危险等级，可划分为轻危险级、中危险级（Ⅰ级、Ⅱ级）、严重危险级（Ⅰ级、Ⅱ级）和仓库危险级（Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级）。

2、自动喷水灭火系统设置场所的火灾危险等级，应按《自动喷水灭火系统设计规范》GB 50084-2017附录A进行分类。对于附录A没有列举的对象，设计时可根据设置场所的具体情况类比判断。

​3、当建筑物内各场所的火灾危险性及灭火难度存在较大差异时，宜按各场所的实际情况确定系统选型与火灾危险等级。

​二、设置场所的作用面积、喷水强度。

《自动喷水灭火系统设计规范》第5章明确了不同危险等级场所的喷水强度和作用面积。

三、喷头出流量、喷头流量系数。

1、喷头出流量（喷头流量）。

喷头流量呈现与压力的平方根成正比的变化规律，《自动喷水灭火系统设计规范》GB 50084-2017第9.1.1条给出了喷头出流量计算方式：

式中：

q—喷头出流量（L/min）；

P—喷头工作压力（MPa）；

K—喷头流量系数。

2、喷头流量系数。

（1）喷头流量系数的计算。

参公式“公式1”可知，当已知喷头出流量和工作压力时，喷头流量系数（K）可按下式计算：

​（2）常见喷头类型及喷头流量系数。

常见喷头类型及喷头流量系数见“表1”。

四、喷头支管出流量及流量系数，配水支管出流量及流量系数。

实际上，不仅是喷头流量呈现与压力的平方根成正比的变化规律，消防炮、喷射型自动射流灭火装置、消防水枪等，其喷射流量也呈现与压力的平方根成正比的变化规律。

同样，对于自动喷水灭火系统的喷头支管出口流量和配水支管出口流量，也有与压力的平方根成正比的变化规律。由于喷头支管和配水支管并非单一部件，因此，其相应的流量系数称为喷头支管流量系数和配水支管流量系数。

喷头支管流量系数和配水支管流量系数的计算方式，与公式2类似，在本文后续章节讲解。

五、喷头的最大（最小）布置间距，一只喷头的保护面积及最大保护面积。

1、喷头的最大（最小）布置间距、一只喷头的最大保护面积。

（1）《自动喷水灭火系统设计规范》第7.1节规定了喷头的最大（最小）布置间距和一只喷头的最大保护面积，示例：

对于中危险级（Ⅰ级）的场所，正方形布置的边长不应大于3.6m，且不应小于1.8m，一只喷头的保护面积不应大于12.5㎡；矩形或平行四边形布置的边长不应大于4.0m，且不应小于1.8m，一只喷头的保护面积不应大于12.5㎡。

对于严重危险级、仓库危险级的场所，正方形布置的边长不应大于3.0m，且不应小于1.8m，一只喷头的保护面积不应大于9.0㎡；矩形或平行四边形布置的边长不应大于3.6m，且不应小于1.8m，一只喷头的保护面积不应大于9.0㎡。

​（2）实际应用中，应根据喷头的最大（最小）布置间距和一只喷头的最大保护面积等规定，结合建筑空间形式及梁、柱等障碍物影响因素，在保证喷水强度的前提下，确定相对合理的喷头保护面积和布置间距。

2、一只喷头的保护面积。

对于矩形或正方形布置的喷头来说，一只喷头的保护面积为四个喷头的围护面积，示例：

在【图示1】中，喷头成正方形布置，一只喷头的保护面积S为：

【图示2】中，喷头成矩形布置，一只喷头的保护面积S为：

【图示1】

【图示2】

六、最不利点处喷头的出流量、工作压力。

自动喷水灭火系统的设计流量，应按最不利点处作用面积内喷头同时喷水的总流量确定，在计算最不利点处作用面积内的流量时，需要确定最不利点处喷头的出流量和工作压力。

1、何谓最不利点处喷头。

同一系统中，必定存在水力条件最不利点，此处的喷头称为最不利点处喷头，是工作压力最难保证的喷头。最不利点处喷头应经水力计算确定，通常位于系统的最高最远点处。

2、最不利点处喷头保护面积内的喷水强度。

根据《自动喷水灭火系统设计规范》第9.1.5条规定：

系统设计流量的计算，应保证任意作用面积内的平均喷水强度不低于本规范表5.0.1、表5.0.2和表5.0.4-1～表5.0.4-5的规定值。其中，对于最大净空高度不大于8m的轻危险、中危险级场所，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，轻危险、中危险级不应低于本规范表5.0.1规定值的85%。

3、最不利点处喷头的最小出流量。

（1）为满足喷水强度要求，喷头保护面积内的出流量不应小于保护面积（S）与喷水强度（w）的积：

    式中

    S—最不利点处喷头的保护面积，由公式3、公式4可知，对于矩形或正方形布置的喷头来说，一只喷头的保护面积为四个喷头的围护面积。

    w—喷头保护面积内的喷水强度，参第2条要求确定。

（2）对于最大净空高度不大于8m的轻危险、中危险级场所，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不应低于《自动喷水灭火系统设计规范》表5.0.1规定值的85%。依此，这类场所的喷头出流量可按下式确定：

注：在本文计算示例中，除非特别说明，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均按不小于《自动喷水灭火系统设计规范》表5.0.1规定值确定。

4、最不利点处喷头的工作压力。

依据最不利点处喷头的最小出流量（公式5、公式6）和喷头流量系数，可获知最不利点处喷头的工作压力（公式7），但当公式7计算出来的喷头工作压力低于规范要求的最低工作压力要求时，应以规范要求的最低工作压力为准，也就是说，喷头最低工作压力应满足喷水强度要求和规范要求的最低工作压力要求。

（1）喷头最低工作压力应满足喷水强度要求。

结合喷头流量计算公式（公式1）和最不利点处喷头的最小出流量公式（公式5），可知满足喷水强度的喷头工作压力：  

式中：

P—满足喷水强度要求的喷头工作压力（MPa）；

q—喷头最小出流量（L/min）；

K—喷头流量系数；

S—一只喷头的保护面积（㎡）；

w—喷水强度（L/（min·㎡）。

（2）喷头最低工作压力应满足规范要求的最低工作压力要求。

当公式7计算出来的喷头工作压力低于规范要求的最低工作压力要求时，应以规范要求的最低工作压力为准，并应按公式1重新确定喷头出流量。

《自动喷水灭火系统设计规范》第5.0.1条规定，系统最不利点处洒水喷头的工作压力不应低于0.05MPa。另外，边墙型扩大覆盖面积喷头、特殊应用喷头、货架内置喷头等，均有喷头最小工作压力要求。

（3）示例：

假设【图示2】自动喷水灭火系统的设置场所火灾危险等级为中危险级（Ⅰ级），喷头成矩形布置（边长2.8m×3.0m），喷头流量系数K=80，依《自动喷水灭火系统设计规范》第5章可知，喷水强度（w）不应低于6L/（min·㎡），由公式5可知，一只喷头的最小出流量为：

由公式7可知，满足喷水强度的最低喷头工作压力为：

本示例中，虽然0.04MPa的喷头工作压力即可满足喷水强度要求，但此压力低于规范规定的最低工作压力（0.05MPa），应按0.05MPa确定，并应以此压力计算喷头出流量，喷头工作压力为0.05MPa时的喷头出流量为：

依此可知，本示例自动喷水灭火系统的最不点处喷头的工作压力为0.05MPa，喷头出流量为56.57L/min。

5、喷头最低工作压力与喷头流量系数相关。

由公式7可知，喷头工作压力与流量系数的平方成反比，在喷头出流量一定的条件下，较大的喷头流量系数可降低喷头所需的最低工作压力。

示例：假设【图示1】建筑的火灾危险等级分类为中危险级（Ⅱ级），正方形边长为3.3m（a=3.3m），依《自动喷水灭火系统设计规范》第5章可知，喷水强度（w）不应低于8L/（min·㎡），由公式5可知，一只喷头的最小出流量为：

由公式7可知：

当喷头流量系数K=80时，满足喷水强度的最低喷头工作压力为：

当喷头流量系数K=115时，满足喷水强度的最低喷头工作压力为：

由此可知，在本建筑中，当采用喷头流量系数K=80的喷头时，最不利点处喷头压力不应低于0.119MPa；当采用流量系数K=115的喷头时，最不利点处喷头压力不应低于0.057MPa。

6、轻危险、中危险级场所的喷水强度调整。

对于最大净空高度不大于8m的轻危险、中危险级场所，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不应低于《自动喷水灭火系统设计规范》表5.0.1规定值的85%。

比如，上述示例2为最大净空高度不大于8m的轻危险、中危险级场所，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可按《自动喷水灭火系统设计规范》表5.0.1规定值的85%确定，则最不利点处喷头的出流量为q=S×w=12.0×6×85%=61.2L/min，满足喷水强度的最低喷头工作压力为：

因此，在本示例中，当喷头流量系数K=80，最不利点处喷头压力可取0.059MPa。

注：在本文后续计算示例中，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均按不小于《自动喷水灭火系统设计规范》表5.0.1规定值的确定，未考虑喷水强度调整。

七、作用面积形状和作用面积内的喷头数量。

1、作用面积的形状。

（1）作用面积宜为矩形。

实际火灾发生时， 一般都是火源点呈辐射状向四周扩大蔓延，着火区域上方的喷头开启喷水。由于火灾烟气对流等的影响，作用面积形状较多以矩形出现，且矩形面积在管道水力计算时也是相对不利。因此，水力计算选定的作用面积宜为矩形。【图示3】

《自动喷水灭火系统设计规范》第9.1.2条规定：“水力计算选定的最不利点处作用面积宜为矩形，其长边应平行于配水支管，其长度不宜小于作用面积平方根的1.2倍”。

依此可知，当已知作用面积（A）时，作用面积长边（L）的最小长度为：

确定作用面积的长边（L）后，短边（B）可按下式计算：

实际应用中，作用面积的长度（L）和宽度（B），可根据最不利点处作用面积的最小长度、喷头设置数量等因素确定。

（2）作用面积可以扩展到配水管邻近配水支管上的喷头。

作用面积可以扩展到该配水管邻近配水支管上的喷头，根据流量最不利原则，通常选取邻近配水支管上的流量较大的喷头。【图示4】

2、作用面积内的喷头数量。

确定了作用面积和一只喷头的保护面积，即可得出作用面积内的喷头数量：

式中：

n—作用面积内的喷头数量，当为小数值时，应向上取整；

S—一只喷头的保护面积（㎡）；

A—作用面积（㎡）。

3、示例。

​（1）在【图示3】示例中，火灾危险等级分类为中危险级，每个喷头保护面积为10.89㎡，作用面积为160㎡，最不利点处作用面积内的喷头数为:

取整为15只，作用面积如虚线框所示，实际作用面积为15×10.89=163.35㎡，长边长度为16.5m，短边长度为9.9m，长边平行于配水支管，且其长度大于作用面积平方根的1.2倍（），符合规范要求。

【图示3】

​（2）在【图示4】示例中，火灾危险等级分类为中危险级，每个喷头保护面积为9.9㎡，作用面积为160㎡，最不利点处作用面积内的喷头数为:

取整为17只，实际作用面积为17×9.9=168.3㎡，长边长度为16.5m，长边平行于配水支管，且其长度大于作用面积平方根的1.2倍（），符合规范要求。根据流量最不利原则，本示例选取了邻近配水支管上的流量较大的两个喷头。

【图示4】

4、系统最不利点处作用面积。

最不利点处喷头所处的作用面积，喷水强度最难保证，称为最不利点处作用面积。满足了最不利点处作用面积的设计流量和喷水强度要求，其他区域的设计流量和喷水强度自然可以满足。依此，系统的设计流量，可按最不利点处作用面积内喷头同时喷水的总流量确定（参公式18）。

八、管道沿程阻力损失计算。

根据管道长度、管件阀门等的当量长度和单位长度的沿程阻力损失，可计算出管道沿程阻力损失。

1、管道单位长度的沿程阻力损失：

式中：

i—管道单位长度的水头损失（kPa/m）；

q_g—管道设计流量（L/min）；

d_j—管道计算内径（mm），低压流体输送用焊接钢管内径见“表2”，d_j=管道内径（表2）-1mm。

C_h—海澄-威廉系数，见“表3”。

2、局部水头损失。

管道的局部水头损失宜采用当量长度法计算。当管件产生的局部水头损失大小与同管径某一长度管道产生的沿程水头损失相等时，该管道长度即为该管件的当量长度。

在1985版的《自动喷水灭火系统设计规范》（GBJ 84-1985）中，局部水头损失可按当量长度法计算或按管网沿程水头损失值的20%计算，现行规范要求局部水头损失采用当量长度法计算。

​（1）《自动喷水灭火系统设计规范》附录C规定了镀锌钢管件和阀门的当量长度，见“表4”。

表4 镀锌钢管管件和阀门的当量长度表

注1：过滤器当量长度的取值，由生产厂提供；

注2：当异径接头的出口直径不变而入口直径提高1级时，其当量长度应增大0.5倍；提高2级或2级以上时，其当量长度应增大1.0倍；

注3：当采用铜管或不锈钢管时，当量长度应乘以系数1.33；当采用涂覆钢管、氯化聚氯乙烯（PVC-C）管时，当量长度应乘以系数1.51。

​（2）为方便计算，对于主管进出口（主轴线上的两个口）同径的三通（四通）管件，可忽略进出口局部水头损失；当主管出口异径时，可将其拆解为主管进出口同径的三通（四通）和异径接头。也就是说，仅需计算异径接头的局部水头损失。

以【图示13】的节点3为例：配水支管在本三通节点的管径由DN40变为DN32【图示5】，可视为主管进出口同径（主管进出口均为DN40）的DN40×25三通和DN40×32的异径接头组合【图示6】。

【图示5】

【图示6】

同理，在【图示13】的节点21中，配水管在本四通节点的管径由DN100变为DN80，可视为主管进出口同径（主管进出口均为DN100）的DN100×50四通和DN100×80的异径接头组合。

3、管道沿程阻力损失计算。

在进行管道沿程阻力损失计算时，可将管件和阀门的当量长度计入管道长度，以此计算管道沿程阻力损失h。

九、管道流速复核。

1、管道内的水流速度宜采用经济流速，必要时可超过5m/s，但不应大于7m/s。

​2、管道流速计算公式如下：

式中：

V—管道流速（m/s）；

Q—管道流量（L/min）；

d_j—管道计算内径（mm），低压流体输送用焊接钢管内径见“表2”，d_j=管道内径（表2）-1mm。

十、喷头支管流量系数（K_s），喷头支管出流量。

1、喷头支管流量系数的概念。

​（1）当喷头直接设置于配水支管时，可认为配水支管节点压力即为喷头压力。

当喷头直接设置于配水支管时【图示7】【图示8】，配水支管节点即为喷头接点，可认为配水支管节点压力即为喷头压力，通过公式1可计算喷头出流量。在这种情况下，无需考虑喷头支管流量系数，或者说，喷头支管流量系数即为喷头流量系数。

实际应用中，受制于安装空间及喷头溅水盘与顶板距离的限制，这种安装方式较为少见。

【图示7】

【图示8】

​（2）当喷头通过支管（含短立管等）与配水支管连接时，配水支管节点压力与喷头压力可能出现较大差别，需要计算喷头支管流量系数。

当喷头通过支管（含短立管等）与配水支管连接时【图示9】【图示10】【图示11】，受支管沿程阻力损失及高差影响，配水支管节点压力与喷头压力可能出现较大差别。为方便水力计算，依据喷头支管出口流量与压力的平方根成正比的变化规律，可将支管和喷头视为复合型喷头，依据喷头支管在配水支管连接处的出流量和压力，可计算出复合喷头的流量系数，即喷头支管流量系数。

【图示9】

【图示10】

【图示11】

​2、喷头支管流量系数的计算公式。

依据喷头工作压力，结合喷头支管的沿程水头损失，即可算出喷头支管与配水支管接点处的压力，参照喷头流量系数的计算公式（公式2），可得出喷头支管流量系数的计算公式：

式中：

K_s—喷头支管流量系数；

q_s—作用面积内最不利点处喷头的出流量（L/min），参第五节第3条；

P_s —作用面积内最不利点处喷头的工作压力（MPa），参第五节第4条；

h_s—喷头支管的水头损失（MPa），即支管的沿程阻力损失，管道沿程阻力损失=管道单位长度的水头损失i×（管道长度+当量长度）；

Z_s—喷头支管几何高差产生的水压（MPa），喷头在配水支管上方时为正值，喷头在配水支管下方时为负值。

3、关键要素。

在公式14中，对于作用面积内的任何喷头支管，在计算折算流量系数时，q_s和P_s的取值均为作用面积内最不利点处喷头的出流量和工作压力。同一作用面积内，最不利点处喷头的出流量和工作压力是明确的，因此，对于结构形式和长度规格等相同的喷头支管，其喷头支管流量系数一致。

4、喷头支管流量系数计算示例。

在某系统的作用面积内，最不利点处喷头的工作压力为0.06MPa，喷头流量系数K=80，试计算【图示7】～【图示11】等不同安装方式的支管流量系数，其中，支管直径均为DN25，H₁=0.15m，H₂=0.1m，H₃=0.9m，L=1.2m。

【解答】：

（1）喷头工作压力和出流量。

对于作用面积内的任何喷头支管，在计算折算流量系数时，q_s和P_s的取值均为最不利点处喷头的出流量和工作压力。本示例中，最不利点处喷头的工作压为0.06MPa，由公式1可知，喷头出流量为：

（2）DN25管道的单位长度沿程阻力损失（i）。

由公式11及“表2”、“表3”可知，DN25管道单位长度的沿程阻力损失为：

（3）示例1：直接安装于配水支管的喷头【图示7】【图示8】。

【图示7】【图示8】的喷头直接安装于配水支管，仅有一个三通侧向出口的水头损失，影响相对较小，可认为配水支管节点压力即为喷头压力，节点流量系数可取喷头流量系数，本示例中K=80。

​（4）示例2：通过短立管向上安装的喷头【图示9】。

【图示9】为通过短立管向上安装的喷头，在无吊顶场所，这种安装方式较为普遍。本示例中，H₁=0.15m，局部水头损失包括1个三通侧向出口（DN25）和1个DN25×15异径接头，由“表4”可知，三通侧向出口（DN25）当量长度为1.5m，DN25×15异径接头当量长度为0.2m（参考DN32/25异径接头取值）。

由公式12可知，管道沿程阻力损失（h）为：

由公式14可知，喷头支管流量系数（K_s）为：

（5）示例3：通过短立管向下安装的喷头【图示10】。

【图示10】的喷头支管为向下的短立管，这是有吊顶场所的主要安装方式，本示例中，H₂=0.1m，局部水头损失包括1个三通侧向出口（DN25）和1个DN25×15异径接头，由“表4”可知，三通侧向出口（DN25）当量长度为1.5m，DN25×15异径接头当量长度为0.2m（参考DN32/25异径接头取值）。

由公式12可知，管道沿程阻力损失（h）为：

由公式14可知，喷头支管流量系数（K_s）为：

（6）示例4：夹层、障碍物、车库、货架增设喷头【图示11】。

实际应用中，夹层、障碍物、车库、货架增设喷头的情形较为常见，通过计算喷头支管流量系数，可有效解决各类增设喷头的水力计算问题。

【图示11】示例中，H₃=0.9m，L=1.2m，局部水头损失包括1个三通侧向出口（DN25）、2个DN25弯头、1个DN25×15异径接头。由“表4”可知，三通侧向出口（DN25）当量长度为1.5m，DN25弯头的当量长度为0.6m，DN25×15异径接头当量长度为0.2m（参考DN32/25异径接头取值）。

由公式12可知，管道沿程阻力损失（h）为：

由公式14可知，喷头支管流量系数（K_s）为：

（7）从以上示例可知，当喷头通过支管（含短立管等）与配水支管连接时，产生了较明显的流量系数偏移，有必要计算喷头支管流量系数。

比如，在示例2、示例3中，采用了较短的短立管长度（分别为15cm、10cm），尤其在示例3中，具备相对有利的水力条件（喷头高度低于配水支管），但都产生了较为明显的流量系数偏移。

5、喷头支管出流量。

不利点处喷头的压力必须保证，根据最不利点处喷头的压力和流量，可计算出配水支管上的沿程节点压力，结合支管节点处的喷头支管流量系数，即可计算出各节点处的喷头支管出流量。

参公式1可知，喷头支管出流量的计算公式如下：

6、喷头支管流量系数的意义。

由计算示例可知，当喷头通过支管与配水支管连接时，配水支管节点处的压力与喷头压力存在差距，有必要将连接支管和喷头视为复合型喷头，计算喷头支管流量系数。换一个角度，也可以将喷头及喷头支管理解为安装在配水支管上的复合型喷头，喷头支管流量系数即复合型喷头的流量系数。

依此原则，不管是短立管喷头，还是夹层、障碍物、车库、货架等部位的增设喷头，均可以依公式14计算出支管流量系数，并将其简化为复合型喷头，有效解决障碍物、车库、货架等部位增设喷头的水力计算问题。

示例：【图示12】【图示13】分别为某自动喷水灭火系统作用面积内的平面图和系统图，喷头流量系数K=80，采用短立管向上安装，其中，节点24、节点25、节点26、节点27等处为增设喷头，通过喷头支管流量系数，均可简化为单一的复合型喷头，简化后的系统图如【图示14】所示。

十一、配水支管流量系数（K_z）。

1、配水支管流量系数的计算公式。

前述可知，对于自动喷水灭火系统的配水支管流量，同样有与压力的平方根成正比的变化规律。为方便水力计算，类似于喷头支管，配水支管也可视同为复合型喷头，根据配水管连接处的配水支管压力和流量，可计算出配水支管流量系数，计算公式如下：

式中：

K_z—配水支管流量系数；

Q_z0—配水支管在配水管连接处所需的流量（L/min）；

P_z0—配水支管在配水管连接处所需的压力（MPa）。

其中，配水支管在配水管连接处的压力和流量（Q_z0、P_z0），是指当配水支管喷头全部开放时，在满足配水支管最不利点处喷头（通常为作用面积内的末端喷头）最小工作压力和出流量的条件下，配水支管在配水管连接处所需的压力和流量。以【图示12】的6-20号配水支管为例，Q_z0和P_z0分别是指在满足节点6处喷头最小工作压力和出流量的条件下，配水支管在20号节点处所需的压力和流量。注：对于仅部分位于作用面积内的配水支管，仅考虑作用面积内的喷头启动。

请注意，在计算配水支管流量系数时，配水支管最不利点处喷头的最小工作压力和出流量，应按作用面积内最不利点处喷头的最小工作压力和出流量取值。以【图示12】为例，在计算配水支管的流量系数时，1-19、6-20、11-21、16-22、5-19、10-20、15-21、18-22等配水支管的最不利点处喷头分别位于节点1、节点6、节点11、节点16、节点5、节点10、节点15、节点18，在计算配水支管流量系数时，这些喷头的出流量和工作压力均设为作用面积内最不利点处喷头的出流量和工作压力，即均设为与节点1处喷头相同的最小工作压力和出流量。因此，对于结构形式和长度规格等相同的配水支管，其配水支管流量系数一致。本示例中，相同结构形式的6-20和11-21配水支管的流量系数相同。相同结构形式的5-19、10-20、15-21、18-22配水支管的流量系数相同。

2、配水支管流量系数的计算流程。

从配水支管作用面积内最不利点处喷头开始，沿配水支管逐段计算，得到配水支管各节点的工作压力和流量，节点流量为下游喷头出流量的总和，节点压力为相邻下游节点压力加上管段阻力及高程损失。根据配水支管在配水管连接处的压力和流量（P_z0、Q_z0），依据公式16即可计算出配水支管流量系数。

以【图示12】的11-21配水支管为例，在计算配水支管流量系数时，节点11处喷头的出流量和工作压力与作用面积内最不利点处喷头（节点1）的出流量和工作压力相同，依据节点11处的流量，可计算出节点11至节点12管段的阻力损失，结合高程差可获知节点12的压力，根据节点12压力和节点12喷头支管流量系数，可计算出节点12处的喷头支管出流量，依此，可计算出配水支管在13、25、14、21节点的压力和流量。根据配水支管在21节点的压力和流量（P_z0、Q_z0），依据公式16即可计算出配水支管流量系数。本示例中，6-20的结构形式和长度规格等均与11-21配水支管相同，配水支管流量系数相同。

3、配水支管流量系数的意义。

由应用示例可知，通过配水支管流量系数，可将不同形式的配水支管简化为配水管上的复合型喷头，根据配水支管与配水管连接处的实际压力和配水支管流量系数，即可计算出配水支管的出流量，大大简化水力计算。

延续上述【图示12】【图示13】【图示14】示例，根据各配水支管的流量系数，可进一步将各配水支管简化为复合型喷头，如【图示15】所示。

十二、配水支管和配水管的压力、流量计算。

1、配水支管的流量公式。

作用面积内最不利点处喷头的工作压力必须保证，从最不利点处喷头开始，沿配水支管、配水管逐段计算，可获知各节点处的工作压力和流量。

根据配水支管与配水管连接处的工作压力及配水支管流量系数，即可计算出配水支管流量。

式中：

Q_z—配水支管流量（L/min）；

K_z—配水支管流量系数；

P_z—配水管在配水支管连接处的压力（MPa）。

2、配水支管和配水管的压力、流量计算流程。

以【图示12】为例，作用面积内最不利点处喷头（节点1）的压力和出水量必须保证，依据节点1处的流量，可计算出节点1至节点2管段的阻力损失，结合高程差可获知节点2的压力，根据节点2压力和节点2的喷头支管流量系数（当喷头直接安装在配水支管上时，即为喷头流量系数），可计算出节点2处的喷头支管出流量，依此类推，可计算出配水支管在3、4、19节点的压力和流量。根据19节点的压力，根据5-19的配水支管流量系数，可获知5-19的配水支管流量。19-20配水管的流量为5-19和1-19配水支管流量之和，根据19-20配水管流量可算出其管段阻力损失，并可计算出配水管在20节点处的压力，根据10-20和6-20配水支管流量系数，即可算出10-20和6-20配水支管流量，依此类推，可算出配水管在21、22、23等节点处的流量和压力。从23节点开始，不再有作用面积内喷头，不再考虑流量增加，只需计算管段阻力损失。

十三、水力计算流程及示例。

作用面积内最不利点处喷头的流量和压力必须保证，水力计算时，从最不利点处喷头开始，沿配水支管、配水管，逆向水流方向逐段计算，得到各节点处的工作压力和流量，管段流量为下游喷头节点流量之和，节点压力为相邻下游节点压力与管段阻力损失之和，最终获得配水管在作用面积入口处的压力和流量。水利计算不考虑作用面积以外的喷头开放，因此，从作用面积入口处的节点开始，不再考虑流量增加，只计算沿程阻力损失，最终获得消防水泵（或系统入口）所需的压力和流量。

以【图示12】【图示13】的自动喷水灭火系统为例，【图示12】【图示13】分别为作用面积内的平面图和系统图，假设本系统的火灾危险等级分类为中危险级（Ⅱ级），喷头流量系数K=80，布置间距为3.00m×3.30m；节点1～节点18采用直立形喷头，立管管径DN25，高度0.7m；节点24、节点25、节点26、节点27设置有相同结构形式的延伸支管，支管竖向高度1.1m，水平长度2.6m。

【图示12】

【图示13】

水力计算时，从位于1号节点的喷头开始起算，计算出2、3、4号节点处的喷头支管流量，以及19、20、21、22号节点处的配水支管流量，从23号节点开始，不再考虑流量增加，只需计算沿程阻力损失，最终获得消防水泵（或系统入口）所需的压力和流量。

计算流程如下：

1、计算作用面积内最不利点处喷头的出流量和工作压力。

依《自动喷水灭火系统设计规范》第5章可知，喷水强度（w）不应低于8L/（min·㎡），由公式5可知，一只喷头的最小出流量为：

初定喷头流量系数K=80，由公式7可知，喷头的工作压力P为：

最不利点处喷头压力不应低于0.098MPa，高于系统最不利点处喷头的工作压力规定（不应低于0.05MPa），符合规范要求。

2、计算喷头支管流量系数。

本示例中，包括立管直立型喷头和延伸支管喷头，短立管和延伸支管的管径均为DN25，喷头支管流量系数计算如下：

（1）DN25管道的单位长度沿程阻力损失（i）。

由公式11及“表2”、“表3”可知，DN25管道单位长度的沿程阻力损失为：

（2）立管直立形喷头的喷头支管流量系数。

本示例中，立管管径为DN25，高度为0.7m，局部水头损失包括1个三通侧向出口（DN25）和1个DN25×15异径接头，由“表4”可知，三通侧向出口（DN25）当量长度为1.5m，DN25×15异径接头当量长度为0.2m（参考DN32/25异径接头取值）。

由公式12可知，管道沿程阻力损失（h）为：

由公式14可知，喷头支管流量系数（K_s）为：

（3）延伸支管喷头的喷头支管流量系数。

本示例中，延伸支管喷头的支管管径为DN25，支管竖向高度1.1m，水平长度2.6m，局部水头损失包括1个三通侧向出口（DN25）、2个DN25弯头、1个DN25×15异径接头。由“表4”可知，三通侧向出口（DN25）当量长度为1.5m，DN25弯头的当量长度为0.6m，DN25×15异径接头当量长度为0.2m（参考DN32/25异径接头取值）。

由公式12可知，管道沿程阻力损失（h）为：

由公式14可知，喷头支管流量系数（K_s）为：

（4）简化模型。

通过喷头支管流量系数，将立管直立形喷头和延伸支管喷头简化为直接安装在配水支管上的直立型喷头和下垂型喷头（不包括最不利点处喷头支管），系统示意参【图示14】。

【图示14】

3、计算配水支管流量系数。

本示例中，1-19号配水支管与其他配水支管的流量系数不同，且为作用面积内最不利点处喷头所在支管，无需单独计算流量系数。其他配水支管流量系数计算如下：

（1）6-20、11-21配水支管流量系数。

6-20、11-21配水支管的结构形式相同，流量系数相同，以6-20配水支管为例，计算如下：

1）节点6的压力及流量。

计算配水支管流量系数时，支管最不利点处喷头的工作压力和流量与作用面积内最不利点处喷头压力相同，因此，节点6支管末端喷头的工作压力和出流量为0.098MPa、79.2L/min。

① 节点6的流量。

节点6的流量与节点6支管喷头的出流量相同：

② 节点6喷头支管的单位长度沿程阻力损失（i）。

节点6喷头支管的管径为DN25，由公式11及“表2”、“表3”可知，管道单位长度的沿程阻力损失为：

③ 节点6喷头支管的管道沿程阻力损失（h）。

节点6喷头支管的高度为0.7m，局部水头损失包括1个弯头（DN25）和1个DN25×15异径接头，由“表4”可知，弯头（DN25）当量长度为0.6m，DN25×15异径接头当量长度为0.2m（参考DN32/25异径接头取值）。

由公式12可知，节点6喷头支管的沿程阻力损失（h）为：

④ 节点6压力。

节点6的压力为喷头压力与支管沿程阻力损失，以及高差之和。

2）节点7的压力及流量。

① 6-7管段的流量。

6-7管段的流量和管径与节点6喷头支管相同：

② 6-7管段的单位长度沿程阻力损失（i）。

6-7管段的流量和管径与节点6喷头支管相同，单位长度沿程阻力损失（i）相同：

③ 6-7管段沿程阻力损失（h）。

6-7管段长度为3.3m，局部水头损失包括1个DN32×25异径接头，由“表4”可知，DN32×25异径接头当量长度为0.2m。

由公式12可知，6-7管段沿程阻力损失（h）为：

④ 节点7的压力。

节点7的压力为节点6压力与6-7管段沿程阻力损失之和。

注：为简化计算，在本计算示例中，忽略了作用面积内配水支管和配水管相邻节点之间的高程差，以下同。

⑤ 节点7的喷头支管流量。

节点7的喷头支管流量系数K_s=74.45，依公式15可计算出节点7的喷头支管流量：

3）节点8的压力及流量。

① 7-8管段的流量。

7-8管段的流量为6-7管段流量与节点7的喷头支管流量之和：

② 7-8管段的单位长度沿程阻力损失（i）。

7-8管段的管径为DN32，由公式11及“表2”、“表3”可知，管道单位长度的沿程阻力损失为：

③ 7-8管段沿程阻力损失（h）。

7-8管段长度为3.3m，局部水头损失包括1个DN40×32异径接头，由“表4”可知，DN40×32异径接头当量长度为0.3m。

由公式12可知，7-8管段沿程阻力损失（h）为：

④ 节点8的压力。

节点8的压力为节点7压力与7-8管段沿程阻力损失之和。

⑤ 节点8的喷头支管流量。

节点8的喷头支管流量系数K_s=74.45，依公式15可计算出节点8的喷头支管流量：

4）节点24的压力及流量。

① 8-24管段的流量。

8-24管段的流量为7-8管段流量与节点8的喷头支管流量之和：

② 8-24管段的单位长度沿程阻力损失（i）。

8-24管段的管径为DN40，由公式11及“表2”、“表3”可知，管道单位长度的沿程阻力损失为：

③ 8-24管段沿程阻力损失（h）。

8-24管段长度为1.65m，由公式12可知，8-24管段沿程阻力损失（h）为：

④ 节点24的压力。

节点24的压力为节点8压力与8-24管段沿程阻力损失之和。

⑤ 节点24的喷头支管流量。

节点24的喷头支管流量系数K_s=75.68，依公式15可计算出节点24的喷头支管流量：

5）节点9的压力及流量。

① 24-9管段的流量。

24-9管段的流量为8-24管段流量与节点24的喷头支管流量之和：

② 24-9管段的单位长度沿程阻力损失（i）。

24-9管段的管径为DN40，由公式11及“表2”、“表3”可知，管道单位长度的沿程阻力损失为：

 

③ 24-9管段沿程阻力损失（h）。

24-9管段长度为1.65m，局部水头损失包括1个DN50×40异径接头，由“表4”可知，DN50×40异径接头当量长度为0.3m。

由公式12可知，24-9管段沿程阻力损失（h）为：

④ 节点9的压力。

节点9的压力为节点24压力与24-9管段沿程阻力损失之和。

⑤ 节点9的喷头支管流量。

节点9的喷头支管流量系数K_s=74.45，依公式15可计算出节点9的喷头支管流量：

6）节点20的压力及流量。

① 9-20管段的流量。

9-20管段的流量为24-9管段流量与节点9的喷头支管流量之和：

② 9-20管段的单位长度沿程阻力损失（i）。

9-20管段的管径为DN50，由公式11及“表2”、“表3”可知，管道单位长度的沿程阻力损失为：

③ 9-20管段沿程阻力损失（h）。

9-20管段长度为1.65m，局部水头损失包括1个DN80×50的四通，由“表4”可知，DN80×50四通当量长度为3.0m。

由公式12可知，9-20管段沿程阻力损失（h）为：

④ 节点20的压力。

节点20的压力为节点9压力与9-20管段沿程阻力损失之和。

7）6-20配水支管流量系数。

由上可知，6-20配水支管在配水管连接处所需的流量,即为9-20管段流量，Q_z0=429.26L/min；6-20配水支管在配水管连接处所需的压力,即为节点20的压力，P_z0=0.1659MPa。

由公式16，可计算出6-20配水支管流量系数：

（2）16-22配水支管流量系数。

1）节点16的压力及流量。

计算配水支管流量系数时，支管最不利点处喷头的工作压力和流量与作用面积内最不利点处喷头压力相同，因此，节点16支管末端喷头的工作压力和出流量为0.098MPa、79.2L/min。

① 节点16的流量。

节点16的流量与节点16支管喷头的出流量相同：

② 节点16喷头支管的单位长度沿程阻力损失（i）。

节点16喷头支管的管径为DN25，由公式11及“表2”、“表3”可知，管道单位长度的沿程阻力损失为：

③ 节点16喷头支管的管道沿程阻力损失（h）。

节点16喷头支管的高度为0.7m，局部水头损失包括1个DN40×25三通和1个DN25×15异径接头，由“表4”可知，DN40×25三通当量长度为1.5m，DN25×15异径接头当量长度为0.2m（参考DN32/25异径接头取值）。

由公式12可知，节点6喷头支管的沿程阻力损失（h）为：

④ 节点16压力。

节点16的压力为喷头压力与支管沿程阻力损失，以及高差之和。

2）节点26的压力及流量。

① 16-26管段的流量。

只考虑作用面积内的喷头动作，16-26管段的流量与节点16喷头支管相同：

② 16-26管段的单位长度沿程阻力损失（i）。

16-26管段的管径为DN40，由公式11及“表2”、“表3”可知，管道单位长度的沿程阻力损失为：

③ 16-26管段沿程阻力损失（h）。

16-26管段长度为1.65m，由公式12可知，16-26管段沿程阻力损失（h）为：

④ 节点26的压力。

节点26的压力为节点16压力与16-26管段沿程阻力损失之和。

⑤ 节点26的喷头支管流量。

节点26的喷头支管流量系数K_s=75.68，依公式15可计算出节点26的喷头支管流量：

3）节点17的压力及流量。

① 26-17管段的流量。

26-17管段的流量为16-26管段流量与节点26的喷头支管流量之和：

② 26-17管段的单位长度沿程阻力损失（i）。

26-17管段的管径为DN40，由公式11及“表2”、“表3”可知，管道单位长度的沿程阻力损失为：

③ 26-17管段沿程阻力损失（h）。

26-17管段长度为1.65m，局部水头损失包括1个DN50×40异径接头，由“表4”可知，DN50×40异径接头当量长度为0.3m。

由公式12可知，26-17管段沿程阻力损失（h）为：

④ 节点17的压力。

节点17的压力为节点26压力与26-17管段沿程阻力损失之和。

⑤ 节点17的喷头支管流量。

节点17的喷头支管流量系数K_s=74.45，依公式15可计算出节点17的喷头支管流量：

4）节点22的压力及流量。

① 17-22管段的流量。

17-22管段的流量为26-17管段流量与节点17的喷头支管流量之和：

② 17-22管段的单位长度沿程阻力损失（i）。

17-22管段的管径为DN50，由公式11及“表2”、“表3”可知，管道单位长度的沿程阻力损失为：

③ 17-22管段沿程阻力损失（h）。

17-22管段长度为1.65m，局部水头损失包括1个DN100×50的四通，由“表4”可知，DN100×50四通当量长度为3.0m。

由公式12可知，17-22管段沿程阻力损失（h）为：

④ 节点22的压力为节点17压力与17-22管段沿程阻力损失之和。

5）16-22配水支管流量系数。

由上可知，16-22配水支管在配水管连接处所需的流量,即为17-22管段流量， ；16-22配水支管在配水管连接处所需的压力,即为节点22的压力，

由公式16，可计算出16-22配水支管流量系数：

（3）5-19、10-20、15-21、18-22配水支管流量系数。

5-19、10-20、15-21、18-22配水支管的结构形式相同，流量系数相同，以5-19配水支管为例，计算如下：

1）节点5的压力及流量。

计算配水支管流量系数时，支管最不利点处喷头的工作压力和流量与作用面积内最不利点处喷头压力相同，因此，节点5支管末端喷头的工作压力和出流量为0.098MPa、79.2L/min。

① 节点5的流量。

节点5的流量与节点16支管喷头的出流量相同：

② 节点5喷头支管的单位长度沿程阻力损失（i）。

 

节点5喷头支管的管径为DN25，由公式11及“表2”、“表3”可知，管道单位长度的沿程阻力损失为：

③ 节点5喷头支管的管道沿程阻力损失（h）。

节点5喷头支管的高度为0.7m，局部水头损失包括1个DN50×25三通和1个DN25×15异径接头，由“表4”可知，DN50×25三通当量长度为1.5m，DN25×15异径接头当量长度为0.2m（参考DN32/25异径接头取值）。

由公式12可知，节点5喷头支管的沿程阻力损失（h）为：

④ 节点5压力。

节点5的压力为喷头压力与支管沿程阻力损失，以及高差之和。

2）节点19的压力及流量。

① 5-19管段的流量。

只考虑作用面积内的喷头动作，5-19管段的流量与节点5喷头支管相同：

② 5-19管段的单位长度沿程阻力损失（i）。

5-19管段的管径为DN50，由公式11及“表2”、“表3”可知，管道单位长度的沿程阻力损失为：

③ 5-19管段沿程阻力损失（h）。

5-19管段长度为1.65m，局部水头损失包括1个DN80×50三通，由“表4”可知，DN80×50三通当量长度为3.0m。

由公式12可知，5-19管段沿程阻力损失（h）为：

④ 节点19的压力。

节点19的压力为节点5压力与5-19管段沿程阻力损失之和。

3）5-19配水支管流量系数。

由上可知，5-19配水支管在配水管连接处所需的流量,即为5-19管段流量， ；5-19配水支管在配水管连接处所需的压力,即为节点19的压力，

由公式16，可计算出6-20配水支管流量系数：

（4）简化模型。

除作用面积内最不利点处喷头所在配水支管外，作用面积内的其他配水支管均视为复合型喷头，流量系数即配水支管流量系数，系统简化示意见【图示15】。

【图示15】

4、水力计算。

水力计算时，从位于1号节点的喷头支管开始起算，计算出2、3、4号节点处的喷头支管流量，以及19、20、21、22号节点处的配水支管流量，最终得到系统向22号节点供水的压力和流量，从23号节点开始，只需计算沿程阻力损失，最终获得系统所需的压力和流量。

（1）节点1的压力及流量。

节点1处支管末端喷头为作用面积内最不利点处喷头，由第1条可知，作用面积内最不利点处喷头的出流量和工作压力为79.2L/min、0.098MPa。

① 节点1的流量。

节点1的流量与节点1支管喷头的出流量相同：

② 节点1喷头支管的单位长度沿程阻力损失（i）。

节点1喷头支管的管径为DN25，由公式11及“表2”、“表3”可知，管道单位长度的沿程阻力损失为：

③ 节点1喷头支管的管道沿程阻力损失（h）。

节点1喷头支管的高度为0.7m，局部水头损失包括1个弯头（DN25）和1个DN25×15异径接头，由“表4”可知，弯头（DN25）当量长度为0.6m，DN25×15异径接头当量长度为0.2m（参考DN32/25异径接头取值）。

由公式12可知，节点1喷头支管的沿程阻力损失（h）为：

④ 节点1压力。

节点1的压力为喷头压力与支管沿程阻力损失，以及高差之和。

（2）1-2管段流量、节点2压力。

① 1-2管段的流量。

1-2管段的流量和管径与节点1喷头支管相同：

② 1-2管段的流速。

1-2管段的管径为DN25，由公式13可知，1-2管段的流速为：

管道水流速度符合规范要求。

③ 1-2管段的单位长度沿程阻力损失（i）。

1-2管段的流量和管径与节点1喷头支管相同，单位长度沿程阻力损失（i）相同：

④ 1-2管段沿程阻力损失（h）。

1-2管段长度为3.3m，局部水头损失包括1个DN32×25异径接头，由“表4”可知，DN32×25异径接头当量长度为0.2m。

由公式12可知，1-2管段沿程阻力损失（h）为：

⑤ 节点2的压力。

节点2的压力为节点1压力与1-2管段沿程阻力损失之和。

⑥ 节点2的喷头支管流量。

节点2的喷头支管流量系数K_s=74.45，依公式15可计算出节点7的喷头支管流量：

（3）2-3管段流量、节点3压力。

① 2-3管段的流量。

2-3管段的流量为1-2管段流量与节点2的喷头支管流量之和：

② 2-3管段的流速。

2-3管段的管径为DN32，由公式13可知，2-3管段的流速为：

管道水流速度符合规范要求。

③ 2-3管段的单位长度沿程阻力损失（i）。

2-3管段的管径为DN32，由公式11及“表2”、“表3”可知，管道单位长度的沿程阻力损失为：

④ 2-3管段沿程阻力损失（h）。

2-3管段长度为3.3m，局部水头损失包括1个DN40×32异径接头，由“表4”可知，DN40×32异径接头当量长度为0.3m。

由公式12可知，2-3管段沿程阻力损失（h）为：

⑤ 节点3的压力。

节点3的压力为节点2压力与2-3管段沿程阻力损失之和。

⑥ 节点3的喷头支管流量。

节点3的喷头支管流量系数K_s=74.45，依公式15可计算出节点3的喷头支管流量：

（4）3-4管段流量、节点4压力。

① 3-4管段的流量。

3-4管段的流量为2-3管段流量与节点3的喷头支管流量之和：

② 3-4管段的流速。

3-4管段的管径为DN40，由公式13可知，3-4管段的流速为：

管道水流速度符合规范要求。

③ 3-4管段的单位长度沿程阻力损失（i）。

3-4管段的管径为DN40，由公式11及“表2”、“表3”可知，管道单位长度的沿程阻力损失为：

④ 3-4管段沿程阻力损失（h）。

3-4管段长度为3.3m，局部水头损失包括1个DN50×40异径接头，由“表4”可知，DN50×40异径接头当量长度为0.3m。

由公式12可知，3-4管段沿程阻力损失（h）为：

⑤ 节点4的压力。

节点4的压力为节点3压力与3-4管段沿程阻力损失之和。

⑥ 节点4的喷头支管流量。

节点4的喷头支管流量系数K_s=74.45，依公式15可计算出节点24的喷头支管流量：

（5）4-19管段流量、节点19压力。

① 4-19管段的流量。

4-19管段的流量为3-4管段流量与节点4的喷头支管流量之和：

② 4-19管段的流速。

4-19管段的管径为DN50，由公式13可知，4-19管段的流速为：

管道水流速度符合规范要求。

③ 4-19管段的单位长度沿程阻力损失（i）。

4-19管段的管径为DN50，由公式11及“表2”、“表3”可知，管道单位长度的沿程阻力损失为：

④ 4-19管段沿程阻力损失（h）。

4-19管段长度为1.65m，局部水头损失包括1个DN80×50的四通，由“表4”可知，DN80×50四通当量长度为3.0m。

由公式12可知，4-19管段沿程阻力损失（h）为：

⑤ 节点19的压力。

节点19的压力为节点4压力与4-19管段沿程阻力损失之和。

（6）19-20管段流量、节点20压力。

① 5-19管段流量。

由前述可知，5-19配水支管的流量系数为74.28，节点19的压力为0.1557MPa，由公式17可知，5-19配水支管流量为：

② 19-20管段的流量。

19-20管段的流量为4-19管段流量及5-19管段流量之和。

③ 19-20管段的流速。

19-20管段的管径为DN80，由公式13可知，19-20管段的流速为：

管道水流速度符合规范要求。

④ 19-20管段的单位长度沿程阻力损失（i）。

19-20管段的管径为DN80，由公式11及“表2”、“表3”可知，管道单位长度的沿程阻力损失为：

⑤ 19-20管段沿程阻力损失（h）。

19-20管段长度为3.0m，局部水头损失包括1个DN80×50的四通，由“表4”可知，DN80×50四通当量长度为3.0m。

由公式12可知，4-19管段沿程阻力损失（h）为：

⑥ 节点20的压力。

节点20的压力为节点19压力与19-20管段沿程阻力损失之和。

（7）20-21管段流量、节点21压力。

① 10-20管段流量。

由前述可知，10-20配水支管的流量系数为74.28，节点20的压力为0.1578MPa，由公式17可知，10-20配水支管流量为：

② 6-20管段流量。

由前述可知，6-20配水支管的流量系数为333.27，节点20的压力为0.1578MPa，由公式17可知，6-20配水支管流量为：

③ 20-21管段的流量。

20-21管段的流量为19-20管段流量、10-20管段流量以及6-20管段流量之和。

④ 20-21管段的流速。

20-21管段的管径为DN80，由公式13可知，20-21管段的流速为：

管道水流速度符合规范要求。

⑤ 20-21管段的单位长度沿程阻力损失（i）。

20-21管段的管径为DN80，由公式11及“表2”、“表3”可知，管道单位长度的沿程阻力损失为：

⑥ 20-21管段沿程阻力损失（h）。

20-21管段长度为3.0m，局部水头损失包括1个DN100×80的异径接头，由“表4”可知，DN100×80异径接头的当量长度为0.8m。

由公式12可知，20-21管段沿程阻力损失（h）为：

⑦ 节点21的压力。

节点21的压力为节点20压力与20-21管段沿程阻力损失之和。

（8）21-22管段流量、节点21压力。

① 15-21管段流量。

由前述可知，15-21配水支管的流量系数为74.28，节点21的压力为0.1633MPa，由公式17可知，15-21配水支管流量为：

② 11-21管段流量。

由前述可知，11-21配水支管的流量系数为333.27，节点21的压力为0.1633MPa，由公式17可知，11-21配水支管流量为：

③ 21-22管段的流量。

21-22管段的流量为20-21管段流量、15-21管段流量以及11-21管段流量之和。

④ 21-22管段的流速。

21-22管段的管径为DN80，由公式13可知，21-22管段的流速为：

管道水流速度符合规范要求。

⑤ 21-22管段的单位长度沿程阻力损失（i）。

20-21管段的管径为DN100，由公式11及“表2”、“表3”可知，管道单位长度的沿程阻力损失为：

⑥ 21-22管段沿程阻力损失（h）。

21-22管段长度为3.0m，由公式12可知，21-22管段沿程阻力损失（h）为：

⑦ 节点22的压力。

节点22的压力为节点21压力与21-22管段沿程阻力损失之和。

（9）22-23管段流量、节点21压力。

① 18-22管段流量。

由前述可知，18-22配水支管的流量系数为74.28，节点22的压力为0.1659MPa，由公式17可知，15-21配水支管流量为：

② 16-22管段流量。

由前述可知，16-22配水支管的流量系数为218.10，节点21的压力为0.1633MPa，由公式17可知，11-21配水支管流量为：

③ 22-23管段的流量。

22-23管段的流量为21-22管段流量、8-22管段流量以及16-22管段流量之和。

④ 22-23管段的流速。

22-23管段的管径为DN100，由公式13可知，22-23管段的流速为：

管道水流速度符合规范要求。

⑤ 22-23管段的单位长度沿程阻力损失（i）。

22-23管段的管径为DN100，由公式11及“表2”、“表3”可知，管道单位长度的沿程阻力损失为：

⑥ 22-23管段沿程阻力损失（h）。

22-23管段长度为3.0m，由公式12可知，22-23管段沿程阻力损失（h）为：

⑦ 节点23的压力。

节点23的压力为节点22压力与22-23管段沿程阻力损失之和。

十四、系统设计流量。

系统设计流量，即水泵或系统入口所需的流量，根据《自动喷水灭火系统设计规范》第9.1.3条规定，系统的设计流量，应按最不利点处作用面积内喷头同时喷水的总流量确定，且应按下式计算：

式中：

Q—系统设计流量（L/s）；

q_i—最不利点处作用面积内各喷头节点的流量（L/min）；

n—最不利点处作用面积内的洒水喷头数。

在【图示12】【图示13】示例中，从22-23管段开始，不再考虑流量增加，系统设计流量可确定为1840.08L/min（30.67L/s）。

十五、水泵扬程或系统入口的供水压力。

根据《自动喷水灭火系统设计规范》第9.2.4条规定，水泵扬程或系统入口的供水压力应按下式计算：

式中：

H—水泵扬程或系统入口的供水压力（MPa）；

ΣP_p—管道沿程和局部水头损失的累计值（MPa），报警阀的局部水头损失应按照产品样本或检测数据确定。当无上述数据时，湿式报警阀取值0.04MPa、干式报警阀取值0.02MPa、预作用装置取值0.08MPa、雨淋报警阀取值0.07MPa、水流指示器取值0.02MPa；

P₀—最不利点处喷头的工作压力（MPa）；

Z—最不利点处喷头与消防水池的最低水位或系统入口管水平中心线之间的高程差，当系统入口管或消防水池最低水位高于最不利点处喷头时，Z应取负值（MPa）；

h_c—从城市市政管网直接抽水时城市管网的最低水压（MPa）；当从消防水池吸水时，h_c取0。

在【图示12】【图示13】示例中，根据节点23所需的压力（0.1699MPa），逆向水流方向逐段计算，叠加沿程阻力损失和高程差，可获得消防水泵所需的压力（或系统入口的供水压力）。