系统的设计流量

9.1.1  储罐区泡沫灭火系统的泡沫混合液设计流量，应按储罐上设置的泡沫产生器或高背压泡沫产生器与该储罐辅助泡沫枪的流量之和计算，且应按流量之和最大的储罐确定。

9.1.2  泡沫枪或泡沫炮系统的泡沫混合液设计流量，应按同时使用的泡沫枪或泡沫炮的流量之和确定。

9.1.3  泡沫—水雨淋系统的设计流量，应按雨淋阀控制的喷头的流量之和确定。多个雨淋阀并联的雨淋系统，其系统设计流量应按同时启用雨淋阀的流量之和的最大值确定。

9.1.4  采用闭式喷头的泡沫—水喷淋系统的泡沫混合液与水的设计流量，应符合下列规定：

      1  设计流量，应按下式计算：

泡沫混合液与水的设计流量计算公式

      2  水力计算选定的作用面积宜为矩形，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；

      3  最不利水力条件下，泡沫混合液或水的平均供给强度不应小于本规范的规定；

      4  最有利水力条件下，系统设计流量不应超出泡沫液供给能力。

9.1.5  泡沫产生器、泡沫枪或泡沫炮、泡沫—水喷头等泡沫产生装置或非吸气型喷射装置的泡沫混合液流量宜按下式计算，也可按制造商提供的压力—流量特性曲线确定：

泡沫产生装置或非吸气型喷射装置的泡沫混合液流量计算公式

9.1.6  系统泡沫混合液与水的设计流量应有不小于5％的裕度。

条文说明

9.1 系统的设计流量

9.1.1  在扑救储罐区火灾时，除了储罐上设置的泡沫产生器或高背压泡沫产生器外，可能还同时使用辅助泡沫枪（见第4.1.4条说明）。所以，计算储罐区泡沫混合液设计流量时，应包括辅助泡沫枪的流量。为保证最不利情况下泡沫混合液流量满足设计要求，计算时应按流量之和最大的储罐确定。

    需指出，本规定的含义是按系统实际设计泡沫混合液强度计算确定罐内泡沫混合液用量。

    本条定为强制性条文，旨在要求设计者进行系统校核计算，以保证系统可靠。

9.1.2  对于只设置泡沫枪或泡沫炮系统的场所，按同时使用的泡沫枪或泡沫炮计算确定系统设计流量是最基本要求。另外，还应保证投人战斗的每个泡沫枪或泡沫炮都满足相关设计要求。

9.1.3  当多个雨淋阀并联使用时，首先分别计算每个雨淋阀的流量，然后将需要同时开启的各雨淋阀的流量叠加，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，将其作为系统的设计流量。       、

    本条定为强制性条文，旨在要求设计者进行水力计算，以保证系统可靠。

9.1.4  本条规定的采用闭式喷头的泡沫-水喷淋系统设计流量的计算式和现行国家标准《自动喷水灭火系统设计规范》GB50084的规定相同，但计算方法与之有别。在本规定中，系统设计流量按最有利水力条件处作用面积内的喷头全部开放，所有喷头的流量之和确定。所谓最有利水力条件是指系统管道压力损失最小，喷头的工作压力最大，亦即喷头流量最大的情况。按本规定计算得到的流量为系统可能产生的最大流量，NFPA 16《泡沫-水喷淋系统与泡沫-水喷雾系统安装标准》也有类似规定。作用面积的计算方法和现行国家标准《自动喷水灭火系统设计规范》GB 50084 相同。

9.1.5  本条给出的流量计算公式为国际通用公式，国内外相关标准均利用此公式进行计算。对于未给定k系数的泡沫产生装置， 其流量可以按压力-流量曲线确定。

9.1.6  本条是针对泵的选择、泡沫液与水的储量计算而规定的。

管道水力计算

9.2.1  系统管道输送介质的流速应符合下列规定：

    1  储罐区泡沫灭火系统水和泡沫混合液流速不宜大于3m/s；

    2  液下喷射泡沫喷射管前的泡沫管道内的泡沫流速宜为3m/s～9m/s；

    3  泡沫—水喷淋系统、中倍数与高倍数泡沫灭火系统的水和泡沫混合液，在主管道内的流速不宜大于5m/s，在支管道内的流速不应大于10m/s；

    4  泡沫液流速不宜大于5m/s。

9.2.2 系统水管道与泡沫混合液管道的沿程水头损失应按下列公式计算：

    1  当采用普通钢管时，应按下式计算：

沿程水头损失计算公式

    2  当采用不锈钢管或铜管时，应按下式计算：

沿程水头损失计算公式

9.2.3  水管道与泡沫混合液管道的局部水头损失，宜采用当量长度法计算。

9.2.4  水泵或泡沫混合液泵的扬程或系统入口的供给压力应按下式计算：

水泵或泡沫混合液泵的扬程或系统入口供给压力计算公式

9.2.5 液下喷射系统中泡沫管道的水力计算应符合下列规定：

    1  泡沫管道的压力损失可按下式计算：

泡沫管道的压力损失计算公式

    2  发泡倍数宜按3计算；

    3  管道压力损失系数可按表9.2.5-1取值；

管道压力损失系数

管道压力损失系数

    4  泡沫管道上的阀门和部分管件的当量长度可按表9.2.5-2确定。

泡沫管道上阀门和部分管件的当量长度

9.2.6  泡沫液管道的压力损失计算宜采用达西公式。确定雷诺数时，应采用泡沫液的实际密度；泡沫液粘度应为最低储存温度下的粘度。

条文说明

9.2 管道水力计算

9.2.1  本条参照NFPA 11《低倍数、中倍数、高倍数泡沫灭火系统标准》、BS 5306 Part 6《泡沫灭火系统标准》和现行国家标准《自动喷水灭火系统设计规范》GB 50084 规定了泡沫灭火系统管道内的水、泡沫混合液流速和泡沫的流速。

    液下喷射灭火系统管道内的泡沫是一种物理性质很不稳定的流体，某些泡沫的25%析液时间为2min～3min，如其在管道内的流速过小、流动时间过长，势必造成部分液体析出，影响泡沫的灭火效果。因此，在液下喷射系统设计中，在压力损失允许的情况下应尽量提高泡沫管道内的泡沫流速。较高的泡沫流速，有利于泡沫在流动中的搅拌、混合，减少泡沫流动中的析液。

9.2.2  由于泡沫混合液中水的成分占96%以上，有的高达99%以上，它具有水流体特点，所以在水力计算时，泡沫混合液可按水对待。

    式（9.2.2-1)为舍维列夫公式。1953年，舍维列夫根据其对旧铸铁管和旧钢管所进行的实验提出了该经验公式。因此，该公式主要适用于旧铸铁管和旧钢管。

    式（9.2.2-2)为海澄-威廉公式。欧、美、日等国家或地区一般采用海澄-威廉公式，如英国BS 5306《自动喷水灭火系统安装规则》、美国NFPA 13《自动喷水灭火系统安装标准》、日本《自动消防灭火设备规则》。我国现行国家标准《建筑给水排水设计规范》GB 50015、《室外给水设计规范》GB 50013也采用该公式。

    为便于比较两计算式计算结果之差异，将式（9.2.2-1)除以式 (9.2.2-2)，所得结果见式（1）。

水力计算公式对比

    综合本规范规定，对管径为0.025m～0.2m，流速为2.5m/s～10m/s的情况，计算得（参见图7）；对于普通钢管，k1介于1.1292～1.8217 之间；对于钢管和不锈钢管，k2介于1.8347～2.9600之间。

水力计算公式对比

    当系统采用普通钢管时，两个公式的计算结果相差不是很大，考虑到普通钢管在使用过程中由于老化和腐蚀会使内壁的粗糙度增大，进而会增大沿程水头损失。因此，宜采用计算结果比较保守的公式（9.2.2-1)计算。当系统采用铜管和不锈钢管时，公式 (9.2.2-1)的计算结果要远大于公式（9.2.2-2)，若此时还用公式 (9.2.2-1)进行计算，势必会造成不必要的经济浪费，而且对于不锈钢管和铜管，在使用过程中，内壁粗糙度增大的情况并不十分明显。因此，宜用公式（9.2.2-2)进行计算。

9.2.3  局部水头损失的计算，英、美、日、德等国家的规范均采用当量长度法。目前，现行国家标准《自动喷水灭火系统设计规范》 GB 50084、《水喷雾灭火系统设计规范》GB 50219、《建筑给水排水设计规范》GB 50015等亦采用当量长度法，为和其他规范保持一致，本次修订时规定了水管道和泡沫混合液管道的局部水头损失

宜采用当量长度法计算。

    有关当量长度的取值，表7综合了现行国家标准《自动喷水灭火系统设计规范》GB 50084的有关规定和《水喷雾灭火系统设计规范》GB 50219条文说明的数据。

局部水头损失当量长度

9.2.4  本条规定了水泵或泡沫混合液泵的扬程或系统人口的供给压力计算方法。现行国家标准《自动喷水灭火系统设计规范》 GB 50084—2001(2005版）规定一些主要部件的局部水头损失可直接取值，如湿式报警阀取值0.04MPa或按检测数据确定，水流指示器取0.02MPa，雨淋阀取0.07MPa。泡沫比例混合器、蝶阀型报警阀及马鞍型水流指示器的压力损失按制造商提供的参数确定。   

9.2.5  本条对泡沫管道的水力计算作了规定，其中第1款的泡沫管道压力损失计算式和第3款的压力损失系数是根据国内的试验 和NFPA 11《低倍数、中倍数、高倍数泡沫灭火系统标准》中的泡沫管道水力计算对数曲线推导而来。液下喷射的泡沫倍数一般控制在3左右，为了便于计算，圆整为3。泡沫管道上的阀门、部分管件的当量长度是参照美国的相关文献而确定的。

9.2.6  达西（Darcy)公式是计算不可压缩液体水头损失的基本公式，因此建议采用。达西公式见式(4)。

减压措施

9.3.1  减压孔板应符合下列规定：

    1  应设在直径不小于50mm的水平直管段上，前后管段的长度均不宜小于该管段直径的5倍；

    2  孔口直径不应小于设置管段直径的30％，且不应小于20mm；

    3  应采用不锈钢板材制作。

9.3.2  节流管应符合下列规定：

    1  直径宜按上游管段直径的1/2确定；

    2  长度不宜小于1m；

    3  节流管内泡沫混合液或水的平均流速不应大于20m/s。

9.3.3  减压孔板的水头损失应按下式计算：

减压孔板的水头损失计算公式

9.3.4  节流管的水头损失应按下式计算：

节流管的水头损失计算公式

9.3.5  减压阀应符合下列规定：

    1  应设置在报警阀组入口前；

    2  入口前应设置过滤器；

    3  当连接两个及以上报警阀组时，应设置备用减压阀；

    4  垂直安装的减压阀，水流方向宜向下。

条文说明

9.3 减压措施

    本节主要参照现行国家标准《自动喷水灭火系统设计规范》GB 50084制定。本次全面修订新增的泡沫-水喷淋系统的流动介质和结构形式与自动喷水灭火系统基本相同，因此，其减压措施采用现行国家标准《自动喷水灭火系统设计规范》GB 50084的相关规定。

    对于减压孔板的局部阻力系数，现行国家标准《自动喷水灭火系统设计规范》GB 50084规定的计算公式见式（6)。

减压孔板的局部阻力系数

附录A 水溶性液体泡沫混合液供给强度试验方法

A.0.1  直接测试泡沫混合液供给强度试验方法，应符合下列规定：

    1  试验盘的直径不应小于3.5m，高度不应小于1m；

    2  盛装试验液体深度不应小于0.2m；

    3  泡沫产生器的设置数量应按本规范表4.2.3确定，泡沫出口距液面高度不应小于0.5m；

    4  应通过更换泡沫产生器的方式改变泡沫混合液供给强度，经泡沫溜槽向试验盘内供给泡沫，且各泡沫产生器在同一压力下工作；

    5  试验次数不应少于4次；

    6  泡沫混合液有效用量不应大于50L/m2；

    7  试验盘壁的冷却应在靠近试验盘壁顶部安装冷却水环管，通过在其环管上钻孔或安装喷头的方式向盘壁喷洒冷却水，冷却水供给强度不应小于2.5L/（min·m2）；

    8  应测取临界或最佳泡沫混合液供给强度；

    9  应取临界值的4倍～5倍，或最佳值的1.5倍。

A.0.2  间接测试泡沫混合液供给强度试验方法，应符合下列规定：

    1  试验盘的内径应为（2400±25）mm，深度应为（200±15）mm，壁厚应为2.5mm；钢制挡板长应为（1000±50）mm，高应为（1000±50）mm；

    2  盛装试验液体深度不应小于0.1m；

    3  参比液体应为丙酮或异丙醇；

    4  试验液体和参比液体应采用同一支泡沫管枪供给泡沫，泡沫供给方式可按现行国家标准《泡沫灭火剂》GB 15308的有关规定执行；

    5  泡沫混合液供给时间不应大于3min；

    6  应测取试验液体和参比液体的灭火时间，并应计算泡沫混合液用量；

    7  供给强度应按下列取值：

液体测试供给强度取值

A.0.3  泡沫混合液供给强度定性试验方法，应符合下列规定：

    1  试验盘内径应为（1480±15）mm；

    2  参比液体应为丙酮或甲醇；

    3  试验方法应符合现行国家标准《泡沫灭火剂》GB 15308的有关规定；

    4  取值应符合下列规定：

    1）当试验液体的泡沫混合液供给时间小于甲醇的供给时间时，可取本规范表4.2.2-2规定的甲醇泡沫混合液供给强度与连续供给时间；

    2）当试验液体的泡沫混合液供给时间大于甲醇的供给时间，但小于丙酮的供给时间时，可取本规范表4.2.2-2规定的丙酮泡沫混合液供给强度与连续供给时间；

    3）当试验液体的泡沫混合液供给时间大于丙酮的供给时间时，其泡沫混合液供给强度应按本规范第A.0.1条或第A.0.2条规定的试验方法进行试验。