公寓建筑消防设计消防工程毕业设计.doc

设计题目：某公寓消防设计专 业：消防工程毕 业 生：（签名）指导老师：（签名）摘要本设计为汉台区龙岗中学生活区学生公寓的消防设计，公寓建筑面积为3000m2。建筑主体高度为19.7m，建筑总高度20.55m。该建筑为地上六层，一层设有控制室；二层至六层布局相同，建筑内部设有两个楼梯，建筑整体结构采用框架式。通过对该建筑内部以及周边环境的综合分析和火灾危险评估，针对本建筑进行消防设计。该公寓建筑消防设计主要内容包括：安全疏散、火灾自动报警、消火栓系统、消防联动控制等方面。设计中，根据诸多规范对安全疏散时间、出口数量及宽度的确定、消火栓供水压力、灭火器数量和布置等进行具体分析计算。并对防排烟系统进行了简要说明。通过实际设计了解和掌握消防系统各系统的功能特性，综合运用相互作用，从而达到建筑消防安全的目的。关键词：安全疏散 消火栓系统 火灾自动报警 消防联动控制研究类型：设计Title:Fire Design of an ApartmentSpeciality:Fire EngineeringName:Zhu Jianguo(Signature)Supervisor:Zhang Jingzhao(Signature)ABSTRACTThis design for the han area student apartment fire control design of longgang high school living area, and construction area of about 3000 square meters. Building main body height is 19.7 meters, in addition to building a total height of 20.55 meters. Six layers of the building to the ground, a layer with the control room。 Second to six floor layout is the same, besides building is equipped with two stairs. Building the whole structure adopts frame type.Based on the building and the comprehensive analysis of the surrounding environment and fire risk assessment, for the building fire protection design. Design content includes: the apartment building fire safety evacuation and automatic fire alarm, fire hydrant system and fire linkage control, etc.In the design, according to many specifications of safety evacuation time, export quantity and the determination of width, number of hydrant water supply pressure, fire extinguishers and arrangement for specific analysis and calculation. And the smoke control system has carried on the brief description. Through the actual design to understand and master the features of each system fire control system, the integrated use of interaction, so as to achieve the purpose of building fire safety.Key words: safe evacuation fire hydrant system automatic fire alarm fire linkage controlType of dissertation：Design前言建筑消防系统在我国发展历史并不很长，从20世纪60年代初起，特别是改革开放的20多年间，火灾科学与消防工程学科在消防安全各领域的研究和应用都取得了很大成绩，在全国范围组建有跨地区、跨部门、跨行业的消防专业科研和教育机构，形成了相当规模的专家群体，取得了大量科研成果。20世纪70年代至今，我国消防安全研究逐步恢复并快速发展，目前国内存在一定火灾危险性的建筑依据规定或法律不同程度的都设有部分或齐全的消防系统设施，从而也大幅降低了不必要的火灾事故和人员伤亡损失等。这些消防系统和产品的发展以及应用推广对于我国消防事业的发展起到了很大的推动作用。伴随技术与经济的发展，高低层建筑、超高层建筑、地下建筑以及大型综合性建筑日益增多，而且建筑内部设施复杂，火灾隐患也大大增加，对防火、灭火的要求也越来越高，各种消防灭火系统的应用也在不断普及，同时消防系统在建筑防火、灭火甚至是救援疏散方面也扮演着愈来愈重要的角色，各种对应的消防产品的生产和应用都得到了较大发展。目前建筑消防所面临的问题很多，虽然各种消防系统（自动报警、自动喷水、消防联动等等）都应用到建筑消防中，但是其中仍然存在诸多问题，例如管网压力设计不合理、联控信号接收存在故障等问题都会给防火、灭火及救援带来很大困难。本设计主要针对低层公共建筑进行消防设计，设计完全按照规范和相应法律进行，在完成学科任务的同时保证设计的合理性和正确性。设计分别就建筑内部必要的消防设施及消防系统通过分析计算。系统中自动报警、消火栓灭火、灭火器设备以及其他相关设备的综合运用，合理布置，选型等多方面理论与实践的结合从而完成一个建筑的消防设计。目 录1 建筑工程设计基本条件11.1 设计依据与原则11.2 工程概况11.3 自然条件11.4 交通地理位置22 建筑防火与疏散32.1 建筑防火设计32.1.1 防火分区设置的一般规定32.1.2 防火间距32.1.3 防火分隔42.1.4 分区划分42.2 安全疏散设计52.2.1 安全疏散基本原则52.2.2 影响安全疏散的主要因素52.2.3 安全出口的设置62.2.4 安全疏散标志的设置82.2.5 允许疏散时间及安全疏散时间计算92.2.6 安全疏散距离123 建筑消防水灭火系统设计143.1 消防水灭火系统143.2 建筑工程消防给水系统153.2.1 建筑工程消防用水量153.2.2 给水系统173.3 消火栓灭火系统设计183.3.1 消火栓给水系统说明183.3.2 消防用水量的确定203.3.3 室内消火栓的设置及选用213.3.4 消防水泵选择283.3.5 水泵接合器293.3.6 室外消火栓设计293.3.7 灭火器配置294 建筑火灾自动报警系统设计324.1 自动报警及联动控制系统设计规定324.1.1 系统基本形式324.1.2 设计要求334.2 系统保护对象等级划分334.3 火灾探测器的选择334.3.1 探测器的选择依据344.3.2 适合建筑的探测器种类354.3.3 火灾自动报警系统的工作原理354.4 火灾探测器的设置规定354.5 报警区域与探测区域划分364.5.1 报警区域划分364.5.2 探测区域划分规定364.5.3 探测区域划分374.6 火灾探测器的数量374.7 手动火灾报警按钮、消火栓按钮的设置及楼层显示器设置384.7.1 手动火灾报警按钮、消火栓按钮设置384.7.2 楼层显示器设置384.8 消防联动控制394.8.1 消防联动控制的概念及意义394.8.2 消防联动控制系统395 建筑消防防排烟系统设计425.1 防排烟系统425.1.1 概念及作用425.1.2 建筑防排烟方式425.2 防烟分区划分425.2.1 防烟分区425.2.2 分区划分435.3 自然排烟435.3.1 自然排烟说明435.3.2 热压作用下的自然排烟435.3.3 开启排烟窗的自然排烟446 总结46致谢47参考文献48附录491 建筑工程设计基本条件1.1 设计依据与原则本设计的设计依据包括设计任务书，相关资料、规范等，具体包括：设计任务书；工程设计资料；建筑设计防火规范，GB50016-2006民用建筑水灭火系统设计规程，DGJ08-94-2007室外给水设计规范，GB50013-2006给排水设计手册自动喷水灭火系统设计规范，GB50084-2001建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范，GB50242-2002火灾自动报警系统设计规范，GB50116-98建筑防排烟技术规程，2006建筑照明设计标准，GB50034-2004高层民用建筑设计防火规范，GB50045-95，20051.2 工程概况设计公寓位于陕西省汉中市汉台区东郊龙岗中学生活区内，建筑面积约为3000，楼高20.55m，室内外高差-0.45m，建筑结构采用框架式结构。该建筑为多层公共建筑，地上六层，无地下空间以及电梯设施，二层至四层设计布局均相同每层有14个房间，一层设置有一值班室，建筑内部楼梯为双跑平行楼梯，每层设有两个。该工程耐火等级为地上二级，划有防火分区，抗震等级为8极，地基承载力170KP，基础为0.6m的3：7灰土持力层，建筑使用年限为50年，建筑内部消防设施基本齐全。1.3 自然条件设计公寓位于市郊区靠近河道的龙岗校内，处东西走向，周围风景秀丽气候温和、湿润，年平均气温14.3，降雨量871.8当地夏秋两季降雨量稍多，处于常年风速频率最高的上风侧。1）工程地质条件建筑物场地各地基土层自上而下的分布情况为：素填土：主要由新近堆填的粘性土组成，厚度1.00m2.30m，平均厚度1.6m；1粉质粘土：厚度3.00m6.60m，平均厚度4.20m；粉质粘土：厚度5.40m14.60m，平均厚度10.50m；中粗砂：厚度2.50m10.90m，平均厚度8.20m；2）场地水文地质条件根据地下水含水层介质、水动力特征及其赋存条件，可将场地内地下水分为孔隙性潜水和基岩裂隙水两类。孔隙性潜水赋存于1层素填土及4层中粗砂层中，受大气降水及地表水系渗漏补给，地下水位受季节及气候条件等影响。地质报告还显示，地下水位较高，平均水位-2.3m，对土层稳定性威胁很大，必须进行支护。深基坑支护不仅要求确保边坡的稳定，而且要满足变形控制要求，以确保基坑周围的建筑物、地下管线、道路等的安全。1.4 交通地理位置该公寓建筑位于汉中市东郊郊区，学校附近交通程十字路设置分别位于学校三个方向，交通便利，交通位置如图1.1所示。公寓位于校内生活区内且离综合楼较近（综合楼设有水箱、消防水池），生活区内宿舍楼为并排设置，相互之间均设有不小于5m的行道（环形道路亦可通车），各建筑都设有侧门通道。图1.1 交通位置图2 建筑防火与疏散2.1 建筑防火设计2.1.1 防火分区设置的一般规定民用建筑的耐火等级、最多允许层数和防火分区最大允许建筑面积应符合的规定。建筑内设置自动灭火系统时，该防火分区的最大允许建筑面积可按表2.1的规定增加1.0倍。局部设置时，增加面积可按该局部面积的1.0倍计算。表2.1 建筑耐火等级耐火等级最多允许层数防火分区的最大允许建筑面积（m2）备注一、二级按本规范第1.0.2条规定25001）体育馆、剧院的观众厅，展览建筑的展厅，其防火分区最大允许建筑面积可适当放宽；2）托儿所、幼儿园的儿童用房和儿童游乐厅等儿童活动场所不应超过3层或设置在四层及四层以上楼层或地下、半地下建筑（室）内。三级5层12001）托儿所、幼儿园的儿童用房和儿童游乐厅等儿童活动场所、老年人建筑和医院、疗养院的住院部分不应超过2层或设置在三层及三层以上楼层或地下、半地下建筑（室）内；2）商店、学校、电影院、剧院、礼堂、食堂、菜市场不应超过2层或设置在三层及三层以上楼层。四级2层600学校、食堂、菜市场、托儿所、幼儿园、老年人建筑、医院等不应设置在二层。依据表2.1，本公寓耐火等级为二级，防火分区设置的最大面积为2500 m2，则该建筑应当设置多个防火分区有效地把火势控制在一定的范围内，减少火灾损失，同时可以为人员安全疏散、消防扑救提供有利条件。2.1.2 防火间距防火间距可依据表2.2所示的民用建筑防火间距的规定参数确定。表2.2 民用建筑的防火间距耐火等级一、二级三级四级一、二级6.07.09.0三 级7.08.010.0四 级9.010.012.0本工程建筑为总工程之一，建筑与周围相邻建筑之间的间距为6.0m，符合规范。2.1.3 防火分隔防火分隔即为在一定时间内，能够将火势控制在某一空间内阻止火势满眼的设施。常采用的防火分隔包括（防火墙、防火门、防火卷帘、防火水幕带、防火阀和排烟防火阀等）。公寓内部采用的防火分隔为防火门、防火墙（防火门为乙级防火门，防火墙是建筑墙体）。2.1.4 分区划分分区划分分为水平防火分区和竖向防火分区两部分内容。1）水平防火分区所谓水平防火分区，就是采用具有一定耐火能力的墙体、门、窗和楼板按规定的建筑面积标准分隔的封闭空间。由于水平防火分区是按照建筑面积划分的，因此也称为面积防火分区。水平防火分区的形成可采用防火墙、防火卷帘进行分隔。对于采用防火墙进行分隔的，防火墙上的防火门应为甲级防火门；防火卷帘主要用于大空间。2）竖向防火分区为了把火灾控制在一定的楼层范围内，防止从起火层向其他楼层垂直方向蔓延，必须沿建筑物高度划分竖向防火分区。竖向防火分区是以每个楼层为基本防火单元的，也称为层间防火分区。中庭、自动扶梯、楼梯间、管道井、窗槛墙等上、下连通的防火阻隔即属竖向防火分区。该公寓有两个封闭式楼梯间，与走廊连接处都安有钢制的乙级防火门，因此将每一层划分为一个防火分区，两个封闭楼梯间为两个竖向防火分区。因此一共本建筑有6个防火分区。以二层为例，防火分区划分如图2.1所示，分区形式采用竖向防火分区，且每个楼层单独设为一个防火分区。分区16防火门图2.1 防火分区示意图（以二层为例）2.2 安全疏散设计安全疏散是指通过专门的设施和路线，安全地撤离着火的建筑或在一安全的部位被暂时保护起来。2.2.1 安全疏散基本原则1）在建筑物内的任意一个部位，宜同时有两个或两个以上的疏散方向可供疏散。2）疏散路线应力求短捷通畅，安全可靠，避免出现各种人流、物流相互交叉，杜绝出现逆流。3）在建筑物的屋顶及外墙上设置可供人员避难使用的屋顶平台、室外疏散楼和阳台、凹廊等，因为这些部位于大气连通，燃烧产生的高温烟气不会在这里停留，这些部位可以基本保证人员的人身安全。4）疏散通道上的防火门，在发生火灾时必须保持自动关闭状态，防止高温烟气通过敞开的防火门向相邻防火区蔓延，影响人员的安全疏散。5）在进行安全疏散设计时，应充分考虑人员在火灾条件下的心理状态及行为特点，并在此基础上采取相应的设计方案。2.2.2 影响安全疏散的主要因素1）烟气层高度火灾中的烟气层伴有一定热量、胶质、毒性分解物等是影响人员疏散行动和救援行动的主要障碍。在疏散过程中，烟气层只有保持在人群头部以上一定高度，才能使人在疏散时不必要从烟气中穿过或受到热烟气流辐射热的威胁。2）热辐射根据人体对辐射热的耐受能力的研究数据，人体对烟气层等火灾环境的辐射热的耐受极限是2.5kw/m2，且耐受时间为30s。辐射热为2.5kw/m2的烟气相当于烟气层的温度达到180200。3）能见度一般烟气浓度越高则能见度越低，逃生时确定逃生途径和做决定所需的时间将延长。（能见度越小，对于安全疏散影响就越大）。2.2.3 安全出口的设置1）建筑设计防火规范中的规定民用建筑的安全出口应分散布置。每个防火分区、一个防火分区的每个楼层，其相邻2个安全出口最近边缘之间的水平距离不应小于5.0m。公共建筑内的每个防火分区、一个防火分区内的每个楼层，其安全出口的数量应经计算确定，且不应少于2个。当符合下列条件之一时，可设一个安全出口或疏散楼梯：A）除托儿所、幼儿园外，建筑面积小于等于200m2且人数不超过50人的单层公共建筑；B）除医院、疗养院、老年人建筑及托儿所、幼儿园的儿童用房和儿童游乐厅等儿童活动场所等外，都符合表2.3规定的二、三层公共建筑。表2.3 公共建筑可设置一个安全出口的条件耐火等级最多层数每层最大建筑面积人数一、二级3层500第二层和第三层的人数之和不超过100人三级3层200第二层和第三层的人数之和不超过50人四级2层200第二层人数不超过30人2）安全出口的宽度与楼梯宽度安全出口的宽度安全出口如果不足，会延长疏散时间，影响安全疏散。因此，适宜的宽度是必要的，只有设计合理，才能发挥安全出口的疏散功能和经济效益。而安全出口的宽度可通过使人数和百人宽度指标计算确定。百人宽度指标其含义是每百人在允许疏散时间内，以单股人流形式疏散所需的疏散宽度。百人宽度指标的计算公式为：百人宽度指标= （2-1）式中N疏散总人数，即100人；T允许疏散时间，min；B单股人流宽度，m；A单股人流通行能力，人/min。根据公式（2-1）计算本项目的百人宽度指标：百人宽度指标=（单股人流宽度100）/（允许疏散时间每分钟每股人流通过人数），其中，单股人流宽度取0.55m至0.6m人，人流较大的场所可取0.55m；人流疏散速度经实测在平地面时为43人/min，在阶梯地面时为37人/min；由此可计算出百人宽度指标为：平地面：=（0.55100）/（443）=0.32m；阶梯地面：=（0.55100）/（437）=0.37m。安全出口总宽度计算公式为：安全出口总宽度=疏散人数/100百人宽度指标 （2-2）按我国现行防火设计规范进行疏散设计，可以引入折减系数的概念，即将计算出的总人数乘以0.5至0.7的折减系数，另外通过普查公寓实际人数大概为600人，则600（0.5至0.7）=300至420人，根据表2.4得到公寓消防设计中百人宽度指标不得低于1.0m，则安全出口总宽度为300（取较小值）/1001.25=3.0m。表2.4 楼梯、门和走道的宽度指标宽度指标耐火等级一、二级三级四级一、二层0.650.751.00三层0.751.00-四层1.001.25-该建筑一楼有3个安全出口，即2个侧门出口，1个大门主出口，根据实际测量大门主出口宽度为2.86m，2个侧门出口宽度一样为2.4m，总的出口宽度2.861+2.42=7.663.0m，安全出口宽度设计合理。3）疏散楼梯间应符合下列规定和宽度楼梯间应能天然采光和自然通风，并宜靠外墙设置；楼梯间内不应设置烧水间、可燃材料储藏室、垃圾道；楼梯间内不应有影响疏散的凸出物或其它障碍物；楼梯间内不应敷设甲、乙、丙类液体管道；公共建筑的楼梯间内不应敷设可燃气体管道；居住建筑的楼梯间内不应敷设可燃气体管道和设置可燃气体计量表。当住宅建筑必须设置时，应采用金属套管和设置切断气源的装置等保护措施。对于疏散楼梯宽度，本工程设计单跑宽度为1.65m，楼梯为双跑平行楼梯，并且楼内设有两个楼梯，根据表2.5以及疏散楼梯的最小净宽和疏散楼梯设计的基本规定，可知该楼梯符合安全疏散要求。表2.5 疏散楼梯的最小净宽高层建筑医院病房楼居住建筑其他建筑疏散楼梯最小净宽/m1.31.101.204）安全出口的数量在公寓楼中，向室外的门共有3个，其中大门主出口宽度为2.86m，2个侧门出口宽度一样为2.4m，总疏散宽度为7.66m。以门宽2.4m的出口计算，各安全出口平均应疏散人员200人，股数取为2，由于门口为阶梯地面则通行能力为每股人流每分钟37人，可得实际疏散时间为2.7min，因此实际疏散时间没有超过规定要求的疏散时间，所以在采取打开所有安全出口的改造情况下，不需要在另外新增安全出口。2.2.4 安全疏散标志的设置1）安全疏散标志设置规范消防安全疏散标志的设置应根据建筑物的用途、建筑规模、使用人员特点和室内环境等因素选用。设置消防安全疏散标志时，标志内容应清晰、简洁、明确，并与所要表达的内容相一致，不应相互矛盾或重复。消防安全疏散标志应设在醒目位置，不应设置在经常被遮挡的位置（本标准另有规定者除外），疏散出口、安全出口等疏散指示标志不应设置在可开启的门、窗扇上或其它可移动的物体上。当正常照明电源中断时，应能在5s内自动切换成应急照明电源，且标志表面的最低平均照度和照度均匀度仍应符合日常情况下的要求。疏散导流标志应沿疏散通道和通向安全出口或疏散出口的设计路线设置。在联合设置电光源型和蓄光型等其他类型的消防安全疏散标志系统中，蓄光型等其他类型的消防安全疏散标志宜用作辅助标志。2）安全疏散标志设计安全出口和疏散出口指示标志宜设在靠近其出口一侧的门上方或门洞两侧的墙面上，标志的下边缘距门的上边缘不宜大于30cm。在远离安全出口的地方，应将“安全出口”和“疏散通道方向”标志联合设置，箭头必须指向最近的安全出口。因此要将所有的安全出口打开，每一层的楼道口的门上方（疏散标志的下边缘距门的上边缘不宜大于30cm）应增设一个安全疏散标志，更换所有坏掉的安全疏散标志，将背对着疏散方向的安全疏散标志重新安装。设置应急照明灯，当正常照明电源中断时，能在5s内自动切换成应急照明电源，且标志表面的最低平均照度和照度均匀度仍应符合日常情况下的要求。楼梯间一般设在墙面或休息平台板下；走道一般设在墙面或顶棚的下面；楼梯口一般设在门口的上部。每一层的应急灯的具体设置如图所示。另外，每一层的楼道口和楼道转弯处应各增设一个应急灯。2.2.5 允许疏散时间及安全疏散时间计算1）允许疏散时间（TASET）允许疏散时间是指建筑物发生火灾后，是处于危险区域的人员安全撤离火场并抵达安全区域所需的时间。对高层民用建筑，允许疏散时间通常只有57min；对一、二级耐火等级的公共建筑，允许疏散时间通常只有6min；对三、四级耐火等级的建筑，允许疏散时间只有24min。2）必需疏散时间（TRSET）必需疏散时间TRSET包括火灾探测报警时间（）、疏散准备时间（）和人员疏散行动时间（）。（2-3）式中探测报警时间（s），指火灾发生、发展触发火灾探测与报警装置而发出报警信号，使人们意识到有异常情况发生，或者人员通过本身的味觉、嗅觉及视觉系统察觉到火灾征兆的时间。疏散准备时间（s），指从探测器动作或报警开始至人员开始疏散行动的时间，包括对火灾报警信息的识别确认时间和疏散前准备时间。为疏散行动时间（s），即从疏散开始至疏散到安全地点的时间。3）安全疏散分析图2.2为人员疏散的时间线示意图。图2.2 人员疏散的时间线示意图由图2.2可知，当TRSET TASET时，人员能够安全疏散。4）必需疏散时间的计算由公式2-3可知，必需疏散时间包括探测报警时间、人员响应（准备）时间以及疏散运动时间三部分内容，以下详细分析计算此三个时间的参数值。探测报警时间据统计发生火灾时68%的人在火灾开始5min内可得知火灾信息，对于本公寓建筑，由于人员居多，但是根据实际情况可分为两种，一种为公寓内无人或悉数几人，此种情况一旦发生火灾要得知信息时间不小于3min；另一方面就是人员居多，发生火灾，在1min内便可得知，又由于楼内设有自动报警系统对于两种情况而言，获知火灾信息时间会相对缩短，综合考虑=60s。人员响应（准备）时间表2.6为各种用途的建筑火灾报警系统时的人员响应时间。表2.6 各种用途的建筑火灾报警系统时的人员响应时间建筑物类型建筑特性预动作时间/min人员清醒状态建筑及报警系统熟悉状态W1W2W3办公楼、商业、厂房学校清醒熟悉134商店、博物馆、休闲中心清醒不熟悉236住宅或寄宿学校可能清醒熟悉245旅馆或公寓可能清醒熟悉246表2.6中的W1现场广播；W2为事先录制好的声音广播系统；W3为采用警报。根据本建筑实际情况及表2.6数据，得到=90s。疏散运动时间疏散行动时间包括人员行至疏散出口时间及人员通过疏散出口时间两部分。A）人员步行至疏散出口的时间研究表明，人员在走道上的行走速度和人员密度有以下关系 （24）式中 人员的行走速度，m/s；走道上的人员密度，人/m2。人员到达疏散出口所需的步行时间： （25）公式（2-5）中，d为人员到疏散出口的最大行走距离，单位为m。针对实际情况，人员密度在0.71.0，即=0.8人/m2，d取8.25m。代入数据可得：=1.31，=6.3s。B）人员通过楼梯和门所需的时间当客房的人员通过疏散出口向外疏散时，有可能在出口处出现滞留现象。因此，人员在此等待通过疏散门的时间t2可按下式计算： （26）式中 P疏散的总人数，500人；W疏散门或疏散通道的总有效宽度，m，取2.4m；F出口流动系数，1.1人/（sm）。代入数据得到：=189.4s则=+=196s所以：，小于允许的6min，即允许疏散时间基本符合要求。2.2.6 安全疏散距离为了保障房间内的人员迅速疏散，从房间内最远点到房门的距离不宜超过15m。公寓房间最大面积约为7.33.3m2，房间内最远点到房门最大长度为7.3m15m且前后都有一个出口，可知从房间内最远点到房门的距离没有超过15m，符合要求。从房门到最近的安全出口的距离：公寓楼的建筑格局是一个类似于“回”字型，楼内每层所有的房门都位于两个外部出口或楼梯间之间，公寓楼耐火等级为二级，房间内最远点到楼梯的距离为房间最大长度+房门至楼梯最大距离=7.3+8.25=15.5530m，查表2.7，门至外部楼梯出口或楼梯间的最大距离为30m，符合要求。表2.7 民用建筑安全疏散允许的最大距离名称房门至外部出口或封闭楼梯间的最大距离（m）位于两个外部出口或楼梯间之间的房门位于袋形走道两侧或尽端房门耐火等级耐火等级一、二级三级四级一、二级三级四级托儿所、幼儿园25.020.020.015.0医院、疗养院35.030.020.015.0学校35.030.022.020.0其他民用建筑40.035.025.022.020.015.0综合上述安全疏散设计，对本公寓建筑进行疏散平面设计，图2.3、图2.4为本建筑安全疏散即应急照明平面示意图。应急照明防火门图2.3 一层疏散示意图应急照明图2.4 二至六层疏散示意图3 建筑消防水灭火系统设计建筑给水系统是提供建筑内部的生活、生产和消防用水的一系列工程设施组合。本设计主要针对工程消防用水进行设计，生活、生产用水不作具体设计。3.1 消防水灭火系统消防水灭火系统包括人工喷水灭火系统（主要由消防管网和消火栓等组成）和自动喷水灭火系统（它是由管网、报警装置、水流指示器、喷淋头、消防水泵等组成）。根据建筑设计防火规范GB50016-2006第8.5条设置自动喷水灭火系统的一般规定：1）大于等于50000纱锭的棉纺厂的开包、清花车间；大于等于5000锭的麻纺厂的分级、梳麻车间；火柴厂的烤梗、筛选部位；泡沫塑料厂的预发、成型、切片、压花部位；占地面积大于1500m2的木器厂房；占地面积大于1500m2或总建筑面积大于3000m2的单层、多层制鞋、制衣、玩具及电子等厂房；高层丙类厂房；飞机发动机试验台的准备部位；建筑面积大于500m2的丙类地下厂房；2）每座占地面积大于1000m2的棉、毛、丝、麻、化纤、毛皮及其制品的仓库；每座占地面积大于600m2的火柴仓库；邮政楼中建筑面积大于500m2的空邮袋库；建筑面积大于500m2的可燃物品地下仓库；可燃、难燃物品的高架仓库和高层仓库（冷库除外）；3）特等、甲等或超过1500个座位的其它等级的剧院；超过2000个座位的会堂或礼堂；超过3000个座位的体育馆；超过5000人的体育场的室内人员休息室与器材间等；4）任一楼层建筑面积大于1500m2或总建筑面积大于3000m2的展览建筑、商店、旅馆建筑、以及医院中同样建筑规模的病房楼、门诊楼、手术部；建筑面积大于500m2的地下商店；5）设置有送回风道（管）的集中空气调节系统且总建筑面积大于3000m2的办公楼等；6）设置在地下、半地下或地上四层及四层以上或设置在建筑的首层、二层和三层且任一层建筑面积大于300m2的地上歌舞娱乐放映游艺场所（游泳场所除外）；7）藏书量超过50万册的图书馆。根据上述规定，该建筑工程不满足设置自动喷水系统的要求，又本公寓总建筑面积将近3000m2，建筑规模较小，预计居住人数600左右，发生火情能够快速疏散，所以消防水灭火系统不设计自动喷水系统（仅用室内消火栓与室外灭火救援）。3.2 建筑工程消防给水系统3.2.1 建筑工程消防用水量消防用水量分为室外消防用水量和室内消防用水量两部分。1）室外消防用水量标准由于设计公寓的供水采用市政供水，设计时以城市、居住区室外消防用水量为准，见表3.1。城市消防队第一次出动到达火场，常出两支19mm水枪扑救初期火灾，每支水枪的平均出水量在5L/s以上，因此室外消防用水量的起点流量不应小于10L/s，并以100L/s作为一次消防用水量的上限值基本能满足要求。表3.1 城市、居住区室外消防用水量N人数（万人）同一时间内的火灾次数（次）一次灭火用水量（L/s）N1.0110N2.5115N5.0225N10.0235N20.0245N30.0255N40.0265N50.0375N60.0385N70.0390N80.0395N10031002）室内消防用水量标准本设计室内消防用水仅有消火栓用水，即以室内消火栓用水量为基准，具体参数见表3.2。表3.2 室内消火栓用水量建筑物名称高度h（m）、层数、体积V（m）或座位数N（个）消火栓用水量（L/s）同时使用水枪数量（支）每根竖管最小流量（L/s）厂房h 24V10000V100005102251024h50h502530561515库房h24V5000V50005101251024h50h503040681515科研楼、试验楼h 24，V10000h 24，V100001015231010车站、码头、机场的候车（船、机）楼和展览建筑等5000V2500025000V50000V50000101520234101015剧院、电影院、会堂、礼堂、体育馆等800N12001200N50005000N10000N1000010152030234610101515商店、旅馆等5000V1000010000V25000V25000101520234101015病房楼、门诊楼等5000V1000010000V25000V250005101522351010办公楼、教学楼等其他民用建筑层数6或V1000015310国家级文物保护单位的重点砖木或木结构的古建筑V10000V100002025451015住宅层数6525说明：该设计只针对消防用水量进行设计，由于建筑消防用水仅有消火栓用水，为避免重复，消防用水量设计计算在消火栓系统设计中详细指出。3.2.2 给水系统市政府给水水源、市政管网设置情况，给水量、给水压力、建筑用水变化系数，生活、消防、生产、空调、市政等用水标准。1）用水水源消防水源包括：市政或企业供水系统、天然水源以及消防水池。就本建筑而言，工程规模很小且为居住区域，建筑周围没有直接使用的天然水源，所以消防用水主要是市政给水管网供水且供水压力为0.50MPa以及邻近的消防水池2）给水方式依据以及选择建筑高度不超过100m的建筑的生活给水系统，宜采用垂直分区并联供水或分区减压的供水方式。建筑高度超过100m的建筑，宜采用垂直串连供水方式。当建筑用水量较大时，不允许直接从市政给水管网抽水，此时需在室外设贮水池，内贮消防和生活用水，屋顶水箱水位由继电器自动启动水泵。由市政给水管网所提供的常年工作压力可以初步估算地下一层、地下二层、及一至十层的用水可以得到保证。同时利用市政给水管网的余压可节约能源消耗和设备费用，保证供水安全，减少占地面积，提高建筑物的利用率。当建筑高度较大时，如果采用一个给水系统供水，建筑底层管道系统的静水压力会很大，会产生必须采用高压管材、零件及配水器材，使设备材料费用增加，容易产生水锤噪音，水龙头、阀门等附件易被磨损，使用寿命缩短，以及使低层水龙头的流出水头过大，不仅使水流成射流喷溅，影响使用，而且管道内流速增加，以致产生流水噪声、振动噪声，并有可能使顶层给水龙头产生负压抽吸，形成回流污染。综上所述，根据该建筑具体要求和实际情况，给水系统采用竖向分区方式（分区水箱并联）。3）管材及附件本工程所采用的管材包括：干管、立管及明装支管采用ASAK铝合金衬塑复合管道，专用曲弹双熔管件，热熔承插连接。排水管道采用空壁隔音UPVC排水塑料管，专用胶粘接；穿越楼板、防火墙处加阻火圈。消防给水管道采用热镀锌钢管。除上述管材，还涉及水表、阀门、止回阀、蝶阀等附件。由于本设计仅对消防给水进行设计，所以对于生活、生产以及取暖等给水仅作说明不作具体设计3.3 消火栓灭火系统设计3.3.1 消火栓给水系统说明建筑消火栓给水系统是建筑内最基本的消防给水系统。其作用是把室外给水系统提供的水量，经过加压（外网压力不满足需要时），输送到建筑物内的固定灭火设备，以供建筑灭火之用。1）消火栓给水系统的组成消火栓给水系统是由水枪、水带、消火栓、消防卷盘、消防管道、消防水池、高位水箱、水泵接合器及增压水泵等组成。该设计采用消火水泵和消防水箱的相结合的室内消火栓给水系统，当室外给水管网的水压和水量经常不能满足室内消火栓给水系统的水压和水量要求，或室外采用消防水池作为消防水源时，室内应设置消防水泵加压，同时设置消防水箱，储存10min的消防用水量。这种给水系统，生活、生产给水和消防给水宜分开设置水泵。此时水泵应保证供应生活、生产、消防用水的最大秒流量，并应满足室内管网最不利点消火栓的水压和水量。消火栓设备一个完整的消火栓箱应由水枪、水带、消防卷盘和消火栓组成，水枪的喷嘴口径有13，16，19mm三种。口径13mm水枪配备直径50mm水带，16mm水枪可配50mm或65mm水带，19mm水枪配备65mm水带。水带口径有50mm或65mm两种，水带长度一般为15，20，25，30m四种；水带有麻织和化纤两种。消火栓均采用内扣式接口的球形阀式龙头，并有单出口和双出口之分。双出口消火栓直径为65mm，单出口消火栓直径为50mm和65mm两种。当没支水枪最小流量小于5L/S时选用直径50mm消火栓；最小流量不低于5L/S时选用65mm消火栓。消防软管卷盘是在启动室内消火栓前人员自救初期火灾使用的消防设施，它由DN25的小口径消火栓，内径19mm的胶带和口径不小于6mm的卷盘喷嘴组成。水泵接合器在建筑内消防给水系统中应设置室外水泵接合器。其作用是使消防车向室内消防给水系统加压供水。消防给水管道建筑物内消防给水管道系统的形式，应根据建筑物的性质和规范要求，经技术经济比较后确定，一般独立设置成环网。消防水池消防水池用于室外不能提供消防水源的情况下，贮存火灾持续时间内消防用水量。消防水池可设于室外地下或地面上，也可设在室内地下室，或与室内游泳池、水景水池兼用。消防水池应设有水位控制阀的进水管和逸流管、通气管、泄水管、出水管及水位指示器等附属装置。可根据各种用水系统的供水情况，将消防水池与生活或生产贮水池合用，也可单独设置。2）室外消火栓建筑周围需设立的室外消火栓，应保证供应建筑物室外室内两部分消防用水量。在消火栓周围为了给消防队员留有操作场地，同时便于操作，消火栓距建筑物外墙不宜小于5m，且不超过40m。消防车吸水管长度为34m，为了便于消防车直接从消火栓取水，室外消火栓距路边不宜大于2m。3）室内消火栓室内消火栓给水系统有消防给水基础设施、消防给水管网、室内消火栓设备、报警控制设备及系统附件等组成。其中消防给水基础设施包括市政管网、室外消防给水管网及室外消火栓、消防水池、消防水泵、消防水箱、增压稳压设备、水泵接合器等，该设施的主要任务视为系统储存并提供灭火用水。给水管网包括进水管、水平干管、消防竖管等，其任务是向室内消火栓设备输送灭火用水。室内消火栓设备包括水带、水枪、水喉等，它是供人员灭火使用的主要工具。报警控制设备用于启动消防水泵，并监控系统的工作状态。系统附件包括各种阀门、屋顶消火栓等，室内消火栓给水系统简图可参照图3.1所示。室内消火栓设置规范：室内消火栓应设在楼内走道、楼梯附近等明显易于取用的地方。消火栓的间距以及消火栓的水枪充实水柱应通过计算确定。消火栓栓口的静水压力不应大于0.8MPa。室内消火栓应采用同一型号规格。在高层建筑内要控制双阀出口型消火栓代替两股水柱。室内消火栓栓口距地面高度宜为11.10m。图3.1 室内消火栓给水系统简图4）消防给水管道室外消防给水管道：多层建筑的室外消防给水管道应独立构成环状管网。其进水管不宜少于两条，并宜从两条市政给水管道引入。室内消防给水管道：多层层建筑的室内消防给水系统应与生活、生产给水系统分开，独立设置。室内消防给水管道应布置成环保证供水干管和每条竖管都能双向供水。消防竖管的布置，应保证同层相邻两个消火栓水枪的充实水柱，同时到达被保护范围内的任何部位。消防竖管的直径应按通过流量计算确定。多层建筑内消防给水管道应采用阀门分成若干独立段。当多层建筑内同时设有消火栓给水系统和自动喷水系统时，应将室内消火栓给水系统和自动喷水灭火系统分开设置。室内消防给水管道的阀门应经常处于开启状态，并应有明显的启闭标志。3.3.2 消防用水量的确定根据实际情况本建筑的消防用水总量应按室内、外消防用水量之和计算，而建筑内依据规范只需要设计消火栓灭火系统（无自动喷水以及水幕系统），即消防用水量为室内外消火栓用水量之和，消火栓用水量可参照表3.3的相关参数设置。表3.3 消火栓给水系统的用水量标准高层建筑类别建筑高度（m）消火栓用水量（L/s）每根竖管最小流量（L/s）每支水枪最小流量（L/s）室外室内普通住宅5015101055015201051）高级住宅2）医院3）二类建筑的商业楼、展览楼、综合楼、财贸金融楼、电信楼、商住楼、图书馆、书库4）省级以下的邮政楼、防灾指挥调度楼、广播电视楼、电力调度楼5）建筑高度不超过50m的教学楼和普通的旅馆、办公楼、科研楼、档案楼等6）省级（含计划单列市）邮政楼、防灾指挥调度楼7）藏书超过100万册