火灾与爆炸控制课程设计.doc

课课 程程 设设 计计 课 程 火灾与爆炸灾害控制 题 目 我校 D 区学生公寓消防系统设计 院 系 安全与环境工程学院 专业班级 安全工程(本科)1101 学生姓名 唐建文 学生学号 11601240134 指导教师 易灿南 课程设计（论文）任务书课程设计（论文）任务书 姓名： 唐建文 专业： 安全工程 学号： 11601240134 1. 课程设计(论文题目)：我校 D 区学生公寓消防系统设计 2. 设计原始资料：（1）我校 D 区学生公寓基本资料与平面布局图；（2）我校 D 区学生公寓基本的资料；（3）建筑灭火器配置设计规范、建筑设计防火规范、 火灾自动报警系统设计规范等；（4）相关参考书籍有：建筑消防工程学、防火 防爆技术、消防工程学等。 3. 设计完成的主要内容：（1）火灾类型及危险性评价；（2）消火栓布置设计； （3）火灾探测报警系统设计 ；（4）灭火器的布置设计；（5）安全疏散通道、 路线及应急照明设计等 ；（6）自动报警系统设计 4. 提交设计（设计说明书与图纸等）及要求：提交一份某企业消防方面的设计 报告（或论文）以及相关的设计图纸若干张（根据图内容的繁简可以选用适 当的版面 A1、A2 或者 A3） 。要求语句通顺、层次清楚、推理逻辑性强，设 计改进明确、可实施性强。报告要求用小四号宋体、A4 纸型打印；图纸部 分要求严格按照作图规范绘制（可出 Auto CAD 图，也可出手工图） ，采用国 际统一标准符号和单位制，并打印。 5. 设计期限：自 2014 年 5 月 18 日开始至 2014 年 5 月 31 日完成 指导老师： 易灿南 学 生： 唐建文 摘摘 要要 学生公寓是学生休息和学习的地方，学生多且密集，容易发生火灾事故， 若没有及时处置，造成的后果非常严重。本设计是以我校 D 区学生公寓为研究 对象，首先对其进行火灾类型判定及危险性评价，掌握其火灾特点，根据公寓 建筑结构布局及使用条件对其进行防火分区划分、消火栓系统、灭火器配置、 自动报警系统、安全疏散等方面的合理设计，从而保证其消防安全，保护学生 人身财产及公共设施安全。 关键词：学生公寓；消防；系统设计 ABSTRACT The student dormitory is a place that students rest and study, they are more and intensive, fire accident is easy to take place. If not timely treatment, the consequences may very serious. This design is based on region D students dormitory as the research object. Firstly, judged the fire type and risk assessment, to grasp the characteristics of fire, according to the structure and layout of dormitory buildings and conditions of use for the zoning of fire safety, fire hydrant system and fire extinguisher configuration, automatic alarm system, safe evacuation of reasonable design, thus ensuring its fire safety, protect the security of the students personal property and public facilities. Key words: student dormitory; fire; the system design 目目 录录 1 前言1 2 我校 D 区学生公寓简介2 3 我校 D 区学生公寓火灾危险特性 .3 3.1 D 区学生公寓的火灾特点 3 3.2 D 区学生公寓的火灾危险性等级 3 3.3 D 区学生公寓的耐火等级 3 3.3.1 D 区学生公寓耐火等级的划分 4 3.3.2 D 区学生公寓耐火等级的选定 4 4 我校 D 区学生公寓消防系统设计与计算5 4.1 防火分区 .5 4.2 防火间距 .5 4.3 消火栓给水系统.6 4.3.1 消火栓给水系统的组成及形式.6 4.3.2 消火栓给水系统设置范围 .6 4.3.3 消防水源.7 4.3.4 消火栓给水系统用水量及水压.7 4.3.5 消火栓给水系统设计 .9 4.4 灭火器的配置 15 4.4.1 D 区公寓的危险等级与火灾类型 15 4.4.2 划分 D 区公寓计算单元与计算其保护面积15 4.4.3 计算单元的需配最低灭火级别16 4.4.4 灭火器的保护距离16 4.4.5 灭火器设置点数和各点的位置17 4.4.6 灭火器设置点的最小需配灭火级别17 4.4.7 设置点灭火器的类型、规格和数量17 4.4.8 灭火器的设置方式和要求18 4.4.9 灭火器配置设计平面图18 4.5 火灾自动报警系统设计 .19 4.5.1 报警系统选择 .19 4.5.2 火灾探测器设计布置 20 4.5.3 手动火灾报警按钮设计布置 .22 4.5.4 火灾应急广播系统设计23 4.5.5 自动火灾报警系统其他设备设计布置23 4.6 安全疏散设计 .23 4.6.1 安全疏散路线设计 .24 4.6.2 安全疏散标志、应急照明灯设计布置 .24 5 结束语.26 参考文献.27 附录.28 1 1 前言前言 随着我国国民经济的快速发展和人们生活水平的稳步提升，各类建筑如雨 后春笋般拔地而起，人与建筑的关系也越来越密切。人们工作、学习、生活的 更多时间是在这些建筑物内度过的，人们赋予建筑的功能也更加复杂和综合， 大体量的建筑也不断增加，这些都增加了建筑火灾的危险性和有害性。建筑物 内一旦发生火灾，往往容易造成巨大的财产损失和严重的人员伤亡。因此，提 高建筑物的安全水平是建筑科技时刻关注的课题之一。所以，对于建筑的火灾 预防，我们要做好全面的准备。特别是现在对不同建筑类型、不同耐火等级要 求下的火灾预防。 对于学生公寓而言，学生多且密集，极易发生火灾事故。同时由于公寓管 理上存在许多漏洞，学生的消防安全意识比较淡薄，棉被、蚊帐、衣服等物品 极易燃烧，电脑、吹风机以及部分同学使用大功率电器也容易发生电气火灾， 而一旦发生火灾事故，极易造成重大财产损失和人员伤亡。创造一个良好的消 防安全环境是学生安全正常休息和安心学习的有力保证。近些年来，我校学生 公寓大大小小的火灾发生也比较频繁，火灾起数和财产损失都成上升趋势。除 此之外，学校的消防安全工作现状也不容乐观，尤其是学生公寓的消防安全工 作，还存在着许多不足。因此，加强学校消防安全，提高学生自我防范意识是 十分必要的。学校管理部门不仅要对学生的自我防范意识予以足够的重视，而 且要把防火安全工作放在校园消防安全管理的首要位置来抓，抓消防基础设施 建设。 根据我校 D 区学生公寓的建筑结构和实际使用情况，我们运用所学建筑 消防工程学以及其他相关的理论知识，进行 D 区学生公寓消防系统设计，对 初期火灾进行报警和扑灭，避免人员伤亡和财产损失。 2 2 我校我校 D D 区学生公寓简介区学生公寓简介 我校 D 区学生公寓目前正在使用的有三栋并列的公寓楼，另外三栋正在建 设之中。由于每栋公寓楼的结构布局以及功能基本一致，因此本设计只选取某 栋某楼层进行具体设计，平面图如图 1 所示。本次课程设计主要以 D1 某层为例， 该栋宿舍楼长约 63m，宽约 13.8m，每层楼有两个疏散通道，一个楼梯在 07 宿 舍旁边，一个楼梯在侧边。每栋公寓都是 6 层，每层 32 个房间，每个房间 4 人。 每间宿舍由长 4.6m，宽 3.3m 的主体宿舍组成，中间相隔一走廊。在消防设施 方面，每层有 3 个消火栓和 4 组灭火器箱，每组灭火器箱中有四个 ABC 干粉灭 火器，但是还是存在未保护的地区，需要重新布置。走廊两边有疏散指示标志， 指示应急灯等安全疏散的方法，但这些只是预防的措施，但要使火灾在其有预 兆时就把它控制，就更加安全，所以需要设置感烟探测器，当有烟气时，就能 及时控制，这样能预防没留心、不经意的火灾，我校区学生公寓就发生过没 有留心的火灾，所以在消防方面，一定要做到位，保证在校学生的安全，预防 因火灾造成的财产损失和人员伤亡。 图 1 我校 D 区学生公寓某楼层平面图 3 3 我校我校 D D 区学生公寓火灾危险特性区学生公寓火灾危险特性 3.13.1 D D 区学生公寓的火灾特点区学生公寓的火灾特点 学生多且密集，极易发生火灾事故。同时由于公寓管理上存在许多漏洞， 学生的消防安全意识比较淡薄，棉被、蚊帐、衣服等物品极易燃烧，电脑、吹 风机以及部分同学使用大功率电器也容易发生电气火灾，而一旦发生火灾事故， 极易造成重大财产损失和人员伤亡。 3.23.2 D D 区学生公寓的火灾危险性等级区学生公寓的火灾危险性等级 民用建筑灭火器配置场所的危险等级，应根据其使用性质，人员密集程度， 用电用火情况，可燃物数量，火灾蔓延速度，扑救难易程度等因素，划分为以 下三级。 （1）严重危险级：使用性质重要，人员密集，用电用火多，可燃物多，起 火后蔓延迅速，扑救困难，容易造成重大财产损失或人员群死群伤的场所； （2）中危险级：使用性质较重要，人员较密集，用电用火较多，可燃物较 多，起火后蔓延较迅速，扑救较难的场所； （3）轻危险级：使用性质一般，人员不密集，用电用火较少，可燃物较少， 起火后蔓延较缓慢，扑救较易的场所。 我校 D 区学生公寓由于可燃物多，如被子，书本等，人员密集，用电多， 个别宿舍使用大功率电器做饭炒菜，容易发生严重火灾事故，因此属于严重危 险等级。 3.33.3 D D 区学生公寓的耐火等级区学生公寓的耐火等级 耐火等级是衡量建筑物耐火程度的分级标准，规定建筑物的耐火等级是建 筑物设计防火技术措施中最基本的措施之一，对于不同类型和不同性质的建筑 物，提出不同的耐火等级要求，可做到既有利于消防安全，又利于节约基本建 设投资。 3.3.1 D 区学生公寓耐火等级的划分 建筑物耐火等级是由组成建筑物的墙、柱、梁、楼板、屋顶承重构件和吊 顶等主要建筑物构件的燃烧性能和耐火极限决定的.按照我国建筑物设计、施工 及建筑结构的实际情况,并考虑到以后建筑的发展趋势,将建筑物的耐火等级划 分为四个级别，分别为一级、二级、三级、四级。 3.3.2 D 区学生公寓耐火等级的选定 确定建筑物耐火等级的目的是使不同用途的建筑物具有与之相适宜的耐火 安全储备,以做到既有利于安全,又利于节约投资. 对于公共建筑,建筑设计防火规范 （后文用建规表示）规定,重要的 公共建筑应采用一、二级耐火等级的建筑。我校 D 区学生公寓鉴于性质重要,人 员密集,发生火灾后经济损失大,人员伤亡大等突出特点,应采用一二级耐火等级 的公寓建筑。 4 4 我校我校 D D 区学生公寓消防系统设计与计算区学生公寓消防系统设计与计算 4.14.1 防火分区防火分区 防火分区是指在建筑内部采用防火墙、耐火楼板及其他防火分隔措施分隔 而成，能在一定时间内防止火灾向同一建筑的其余部分蔓延的局部空间。 防火分区根据火场特点，采取相应防火措施，人为地阻止火灾向其他部位 蔓延扩大，建筑物一旦发生火灾时，能有效地把火势控制在一定的范围内，减 少火灾损失，同时为人员安全疏散、消防扑救赢得时间。 我校 D 区学生公寓建筑属于一、二级耐火等级，防火分区的最大允许保护 面积 2500，公寓楼每层面积为 869.4。因此，每层化为一个防火区,每 2 m 2 m 个楼梯间为 1 防火个区。 4.24.2 防火间距防火间距 防火间距是指防止建筑物辐射热在一定时间内引燃相邻建筑，且便于消防 扑救的间隔距离。即一幢建筑物起火，其相邻建筑物在热辐射的作用下，在一 定时间内没有任何保护措施情况下，也不会起火的最小安全距离。建筑防火间 距一般为消防车能顺利通行的距离，一般为 7 米。在确定建筑物的防火间距时， 应注意一下几点: （1）防火间距应按相邻建筑物外墙的最近距离计算，当外墙有凸出的燃烧 构件时，应从其凸出部分外缘算起。如为储罐或堆场，则从储罐外壁或堆场堆 垛外延算起。 （2） 两座建筑物相邻较高一面外墙为防火墙或高出相邻较低一座一、二 级耐火等级建筑物的屋面 15m 范围内的外墙为防火墙且不开设门窗洞口时，其 防火间距不限。 （3）相邻的两座建筑物，当较低一座的耐火等级不低于二级、屋顶不设置 天窗、屋顶承重构件及屋面板的耐火极限不低于 1.00h，且相邻的较低一面外 墙为防火墙时，其防火间距不应小于 3.5m。 （4）相邻两座建筑物，当相邻外墙为不燃烧体且无外露的燃烧体屋檐，每 面外墙上未设置防火保护措施的门窗洞口不正对开设，且面积之和小于等于该 外墙面积的 5%时，其防火间距可按本表规定减少 25%。 （5）耐火等级低于四级的原有建筑物，其耐火等级可按四级确定；以木柱 承重且以不燃烧材料作为墙体的建筑，其耐火等级应按四级确定。 表 1 建筑物的防火间距 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 4.34.3 消火栓给水系统消火栓给水系统 4.3.1 消火栓给水系统的组成及形式 消火栓给水系统分为室内消火栓给水系统和室外消火栓给水系统，本次设 计的是室内消火栓给水系统。 室内消火栓给水系统一般由水源（消防水池及消防给水加压设备） 、室内消 火栓给水管网（给水干管、立管、横干管、支管等） 、室内消火栓（普通单出口 消火栓、双出口消火栓、减压稳压消火栓、特殊功能消火栓等） 、系统附件（一 般阀门、减压阀、泄压阀、多功能水泵控制阀、排气阀、水泵结合器、压力表 等） 、屋顶水箱及稳压设备组成。具体组成根据相关防火规范设计的系统来决定， 如在某种情况下，无屋顶水箱和稳压设备等。 4.3.2 消火栓给水系统设置范围 建规对消火栓给水系统设置范围规定如下： 除符合“存有与水接触能引起燃烧爆炸的物品的建筑物和室内没有生产、 生活给水管道，室外消防用水取自贮水池且建筑体积小于或等于 5000的其他 3 m 建筑可不设置室内消火栓”条件外的下列建筑应设置 DN65 的室内消火栓： （1）建筑占地面积大于 300的厂房（仓库） 。 2 m （2）体积大于 5000的车站、码头、机场的候车（船、机）楼、展览建 3 m 筑、商店、旅馆建筑、病房楼、门诊楼、图书馆建筑等。 （3）特等、甲等剧院，超过 800 个座位的其他等级的剧场和电影院等，超 过 1200 个座位的礼堂、体育馆等。 （4）超过 5 层或体积大于 10000的办公室、教学楼、非住宅类居住建 3 m 筑等其他民用建筑。 （5）超过 7 层的住宅应设置室内消火栓系统，当确有困难时，可只设置干 式消防竖管和不带消火栓箱的 DN65 的室内消火栓。消防竖管的直径应不小于 DN65。 高规规定： （1）高层建筑必须设置室内、室外消火栓给水系统。 （2）消防用水可由给水管网、消防水池或天然水源供给。利用天然水源应 确保枯水期最低水位时的消防用水量，并应设置可靠的取水设施。 （3）室内消防给水应采用高压或临时高压给水系统。当室内消防用水量达 到最大时，其水压应满足室内最不利点灭火设施的要求。室外低压给水管道的 水压，当生活、生产和消防用水量达到最大时，不应小于 0.10MPa(从室外地面 算起)。 由于 D 区学生公寓是 6 层民用建筑，所以需要设置 DN65 的室内消火栓。 4.3.3 消防水源 消防用水可由城市给水管网、天然水源或消防水池供给。利用天然水源时， 其保证率不应小于 97%，且应设置可靠的取水设施。 天然水源一般是指海洋、河流、湖泊等自然形成的水体，在用天然水源作 为消防用水时，应考虑枯水期和气候对保证率的影响，应收集相关的水文及气 象资料；同时，也应考虑水源水质（如浊度、污染状况等）对消防的影响。 本次设计中采用的方案是由消防水池和天然水源，比如地下水井。 4.3.4 消火栓给水系统用水量及水压 （1）消防用水量 建筑的全部消防用水量应为其室内、外消防用水量之和。 室内消防用水量应为民用建筑、厂房（仓库）室内设置的消火栓、自动喷 水、泡沫等灭火系统需要同时开启的用水量之和。 在计算消防用水量时，应注意关键词“同时开启” ，在扑救火灾时，不同的 灭火系统作用不同，但有些系统作用是相同的。在计算消防用水量时，取用水 量较大系统的值就可以了。消防用水量可按下式计算： 6 . 3.Q 2211 ）（ nnt qtqtq 式中 Q消防用水量，m3； 同时开启的灭火系统的消防用水量， n qqq 21 ， s/L 同时开启的灭火系统的延续时间。 n21 tt ,t h 则 3 2211 m1086 . 32156 . 3.Q）（ nnt qtqtq 不同场所的火灾延续时间见表 2。 表 2 不同场所的火灾延续时间 消防给水系统与建筑类别场所名称与自动水灭火系统火灾延续时间/h 甲、乙、丙类仓库、厂房 3.0 仓库、厂 房丁、戊类仓库、厂房 2.0 公共建筑 室内外消火 栓系统 民用建筑 居住建筑 2.0 防防护冷却水幕防火分隔水幕 3.0 自动喷水灭火系统 1.0 泡沫灭火系统 固定消防炮灭火系统 自动消防给水系统 水喷雾灭火系统 应按相应现行国家标 准确定 （2） 建规建筑物的消防用水量 室内消火栓用水量 多层民用建筑和工业建筑的火灾能靠一般消防车的供水能力，直接进行灭 火。多层民用建筑和工业建筑的室内消火栓用水量应按下列规定经计算确定: a. 建筑物内同时设置室内消火栓系统、自动喷水灭火系统、水喷雾灭火系 统、泡沫灭火系统或固定消防炮灭火系统时，其室内消防用水量应按需要同时 开启的上述系统用水量之和计算；当上述多种消防系统需要同时开启时，室内 消火栓用水量可减少 50%，但不得小于 10L/s。 b. 低、多层建筑室内消火栓用水量应根据水枪充实水柱长度和同时使用水 枪数量经计算确定，且不应小于表 3 的规定。 c. 水喷雾灭火系统、自动喷水灭火系统及泡沫灭火系统的用水量分别按 雾规 、 喷规 、及低倍泡规与高中泡规的规定确定；固定消防炮灭 火系统的用水量应按现行国家标准固定消防炮灭火系统设计规范 （GB 50338）的有关规定确定。 应注意的问题 a. 首先确定建筑防火设计适用的规范，然后根据建筑物名称、用途等确定 建筑物性质。 b. 应注意室内消火栓用水量可减少的相关规定。 表中所列用水量以计，不等，该数值用于计算消火栓系统”“sLL405 管径、加压设备流量。 c. 用水量和火灾延续时间的乘积为一次灭火用水量，此数值是确定消防水 池有效容积的依据之一。 （3）灭火初期用消防储水量 设置临时高压给水系统的建筑物应设置消防水箱。消防水箱应储存 10min 的消防用水量。 设置常高压给水系统并能保证最不利点消火栓和自动喷水灭火系统等的水 量和水压的建筑物，或设置干式消防竖管的建筑物，可不设置消防水箱。 （4）室内消防水压要求 室内消防水压应满足室内消火栓水枪充实水柱压力要求，水枪充实水柱应 经计算确定。充实水柱是指由水枪喷嘴起到射流 90%的水柱水量穿过直径 380mm 圆孔处的一段射流长度。甲、乙类厂房、层数超过 6 层的公共建筑和层 数超过 4 层的厂房（仓库） ，不应小于 10.0m;高层厂房（仓库） 、高架仓库和体 积大于 25000m3 的商店、体育馆、影剧院、会堂、展览建筑、车站、码头、机 场建筑等，不应小于 13.0m;其他建筑，不宜小于 7.0m;建筑高度不超过 100m 的 高层建筑不应小于 10m;建筑高度超过 100m 的高层建筑不应小于 13m。 消火栓栓口的出水压力大于 0.50MPa 时，应采取减压措施；静水压力大于 1.00MPa 时，应采用分区给水系统。 4.3.5 消火栓给水系统设计 （1）消火栓的选用 消火栓是用于消防车取水及连接消防水带和水枪的灭火设施。消火栓根据 使用场所可分为室外消火栓和室内消火栓。本次设计的是室内消火栓。 室内消火栓是由水枪、水带、消防龙头组成，设于有玻璃门的室内消火栓 箱中。 水枪 水枪是灭火的主要工具，其作用在于收缩水流，增加流速，产生击灭火焰 的充实水柱，水枪喷口直径有 13,16,19mm,多用不锈蚀材料制作，如铜、铝合金 及尼龙塑料等。 水带 水带为引水的软管，以麻线等材料织成，可衬橡胶里。水带常用直径 50mm 和 65mm,两端分别与水枪及消火栓连接。 表 3 多层民用建筑和工业建筑物的室内消火栓用水量 建筑物名称 高度 h、层数、体积 V 或座位 数 n 消火栓用水 量 /( ) 1 sL 同时使用水 枪 数量/支 每根竖管最小 流量/（ 1 sL ） V10000m3525h24 mV10000m310210 2450m30615 V5000m310210 2450m40815 5000m350000m320415 800 个10000 个 30615 5000m325000m320415 5000m325000m315310 办公楼、教 学楼等民用 建筑 层数5 层或 V10000m3 15310 住宅层数8 层 525 消火栓龙头 消防龙头用以控制水带中水流的阀门，装设在消防立管上，一般为铜制成， 口径分别为 50mm 和 65mm。 本次设计的室内消火栓是由水枪喷口直径 16mm，水袋直径 65mm，水袋 长度 25m，消火栓龙头口径 65mm 组成 （2）消火栓的布置 室内消火栓的布置 室内消火栓应设置在楼梯间、走道等位置明显且易于操作的部位。消火栓 栓口离地面或操作基面高度宜为 1.1m,其出水方向宜向下或与设置消火栓的墙面 成 90角；栓口与消火栓箱内边缘的距离不应影响消防水带的连接。 室内消火栓的间距应由计算确定。高层建筑、高架仓库和甲、乙类厂房中 室内消火栓的间距不应大于 30m;裙房与其他单、多层建筑中室内消火栓的间距 不应大于 50m。 同一座建筑物内应采用统一规格的消火栓、水枪和水带。每条水带的长度 不应大于 25m。高层建筑消火栓的栓口直径应为 65mm,水枪喷嘴口径不应小于 19mm。 室内消火栓的布置应保证每一个防火分区同层有两支水枪的充实水柱同时 到达任何部位。建筑高度不大于 24m 且体积不大于 5000 立方米的多层仓库， 可采用一支水枪充实水柱到达室内任何部位。 设有室内消火栓的建筑，应在屋顶设一个装有压力显示装置的试验和检查 用消火栓，采暖地区可设在屋顶出口处或水箱间内。 水枪充实水柱的长度 为使消防水枪射出的充实水柱能射及火焰和防止火焰热辐射烤伤消防人员， 充实水柱应有一定长度。在火场扑灭火灾，水枪的上倾角一般不宜超过 45， 在最不利情况下，也不能超过 60。若上倾角太大，着火物下落时会伤及灭火 人员。 本次设计的上倾角为 15，则充实水柱的长度为： m8 . 8 25 . 0 1-2 . 3 15sin H-H S 21 k 式中 水枪充实水柱的长度，； k S m 室内最高着火点离地面高度，； 1 H m 从一水枪喷嘴离地面高度，一般取 1。 2 H mm 消火栓的布置间距 消火栓的布置间距应由计算确定，但规范给出了 30m 和 50m 两个限值，布 置间距应根据建筑物的具体情况而定，并应保证表 2 中所规定的水柱股数同时 达到室内任何地点。 计算间距，应首先计算出消火栓的保护半径： 水枪的上倾角一般按 45计算，消火栓的保护半径可按下式计算： s LL8 . 0R 式中 消火栓保护半径，； Rm 水带长度，考虑到水带的转弯曲折，应乘以折减系数； Lm8 . 0 水带充实水柱在平面上的投影长度，。 s L m 根据公式可得， m152 . 2168 . 0LL8 . 0R s 布置间距由图 3 确定，间距计算如下： 本次选择的是单排一股水柱到达室内任何部位的间距： 22 b-R2S 式中 消火栓间距，； Sm 消火栓最大保护宽度，。 bm 则 m 6 . 269 . 6-152b-R2S 2222 图 2 我校 D 区公寓普通楼层消火栓布置平面图 消火栓栓口处所需水压计算 消火栓栓口处所需水压计算，应按下式计算： sk xh xhd H B qL 2 2 dskqdxh q AHHHH 式中 消火栓栓口处所需水压，； xh HOmH2 消防水带的水头损失，； d HOmH2 水枪喷嘴造成一定长度的充实水柱所需水压，按表 4 确定； q HOmH2 消火栓栓口水头损失，； sk HOmH2 水带的比阻，按表 5 计算； d A 水带长度，； d Lm 消火栓射流出水量，按表 4 取用； xh qs/L 水流特性系数，按表 6 取用。B 由于选择喷嘴口径为 16mm，充实水柱为 9m，根据表可得，OmH 5 . 12H 2q ， 1 1 . 3q sL xh 由于选择口径 65mm 衬胶的水带，所以水带比阻，水带长度00172 . 0 Ad 为 25m，则 OmH9 .14 25 .121 . 32500172 . 0 q AHHHH 2 2 2 2 dskqdxh sk xh xhd H B qL 表 4 直流水枪充实水柱技术数据 不同喷嘴口径的压力和流量 13mm16mm19mm 充实 水柱 /m OmH 2q ）（ 1 xh Lq s OmHH 2q ）（ 1 xh Lq sOmH 2q ）（ 1 xh Lq s 79.61.89.22.79.03.8 811.22.010.52.910.54.1 9132.112.53.1124.3 10152.3143.313.54.6 11172.4163.5154.9 12192.617.53.8175.2 12.521.52.719.54.018.55.4 13242.9224.220.55.7 表 5 水带比阻 Ad值 水带口径/mm帆布的、麻织的水带衬胶的水带 500.015010.00677 650.004300.00172 表 6 水流特性系数 B 值 喷嘴口径/mm 9131619 B 值 0.0790.3460.7931.577 （3）消火栓管网水头损失计算方法 消防管网水头损失计算方法与给水管网的计算相同，不同的是消防立管的 直径上下保持不变，计算水头损失需依据相应管道设计流量进行计算。 沿程水头损失计算公式如下： 3 . 1 2 0000107 . 0 j dvi iLh 式中 h沿程水头损失，MPa； i管道单位长度的水头损失，MPa； L管道长度，m； Dj管道的计算内径，m，取值应按管内径减 1mm 确定； v管内水的平均流速，m/s，消火栓给水管道的设计流速不宜大于 2.5m/s。 1-阀门；2-消火栓；3-安全阀；4-消防水泵接合器；5-来自城市管网；6-止回阀 图3 室内消火栓系统示意图 因为 D 区学生公寓每一栋宿舍都有六层，每一层高度大概为 3.2 米，所以 总高度为，所以取管道长度为 19.5m，m 2 . 1962 . 3 mdvi j /MPa000681 . 0 001 . 0 -12. 00 . 20000107. 00000107 . 0 3 . 1- 2 3 . 1 2 a01328 . 0 5 . 19000681 . 0 MPiLh （4）消防水泵计算 消防泵额定流量的确定 建筑消防给水系统设计流量由室外消火栓系统、室内消火栓系统、自动喷 水灭火系统、泡沫灭火系统等同时作用的消防给水系统的设计流量组成，并应 符合下列规定： a. 当一个给水系统负担 2 幢或 2 幢以上建筑物时，其设计流量应为其中一 幢设计流量最大者。 b. 同时开启的各种消防给水系统的设计流量应按同一保护对象所需要的室 外消火栓、室内消防栓等确定 c. 当消防给水系统与生活、生产给水系统合用时，系统设计流量应为消防 给水系统设计流量与生活、生产最大时的流量之和。 消防水泵的流量和工作泵的台数有关，其计算公式是： N Qx p Q 式中 消防水泵流量，； p Q s/L 消防栓用水量，； x Q s/L 消防工作台数。 N 则 4.44.4 灭火器的配置灭火器的配置 灭火器属于常备消防器材，应根据被保护场所的火灾危险性、可燃物料数 量、火灾蔓延的速度、扑救难度与设备（或燃料）特点进行灭火器类型（灭火 剂）选择，并根据被保护场所的面积与灭火器的灭火级别（保护面积和周长） 确定灭火器的型号和数量。为保证我校 D 区学生公寓火灾初期防护的消防安全， 在此设计和配置灭火器。现取任意任意一栋任意层作为图示，如图 1 所示，每 层的面积为 869.4，没有安装灭火系统。具体设计步骤如下： 4.4.1 D 区公寓的危险等级与火灾类型 (1) 危险等级 查阅建筑灭火器配置设计规范GB 501402005 附录 D， “学生住宿床位 在 100 张及以上的学校集体宿舍”为严重危险等级，故我校 D 区公寓属于严重 危险等级的民用建筑，即其危险等级为“严重”级。 (2) 火灾种类 宿舍主要有木板床、桌椅、衣服、书籍、电线等固体可燃物，因此可能发 生 A 类火灾；由于还有电脑、吹风机、及其他电器设备，因此可能存在 E 类火 灾。 sL15 1 15 Q N Qx p 4.4.2 划分 D 区公寓计算单元与计算其保护面积 (1) 划分计算单元 由于 D 区学生公寓每栋楼每层的危险等级和火灾种类相同，故将其作为一 个计算单元。 (2) 计算该单元的保护面积 计算单元的保护面积按照公寓建筑面积计算，则其保护面积为 22 m 4 . 869m 8 . 1363S 4.4.3 计算单元的需配最低灭火级别 D 区学生公寓属于一般建筑计算单元，其最小需配灭火级别 Q 按照式 U S KQ A 类火灾场所单位灭火级别最大保护面积 U（)，查表 7 确定，故 DA/m2 区学生公寓单位灭火级别最大保护面积 U 为 50。K 为修正系数，按表 8A/m2 取值，由于公寓设有室内消火栓系统，故 K 取 0.9。将 S 值与 U 值代入公式得 A65.15A 50 4 . 869 9 . 0Q 表 7 A 类火灾灭火器最低配置基准 扑救火的类别A 类火灾 场所危险等级轻危险级中危险级严重危险级 单具灭火器最小灭火级别 1A2A3A 每 A 最大保护面积/m2 1007550 注：E 类火灾场所的灭火器最低配置基准不应低于该场所内 A 类火灾的规定. 配置灭火器的规格和数量，其灭火级别值的总和不得小于所需灭火器级别合计值. 表 8 修正系数取值 计算单元 K 未设室内消火栓和灭火系统 1.0 设有室内消火栓系统 0.9 设有灭火系统 0.7 设有室内消火栓和灭火系统 0.5 4.4.4 灭火器的保护距离 灭火器的保护距离是指配置场所内任一着火点至最近灭火器设置点的行走 距离。而灭火器的最大保护距离只与火灾类型、危险等级和灭火器（手提式或 推车式）有关；配置计算单元为独立计算单元，灭火器的保护距离是指由灭火 器设置点到最不利点的直线行走距离，可忽略该计算单元内其他物件的影响。 A 类场所灭火器的最大保护距离见表 9。 表 9 灭火器最大保护距离表（单位：m） 扑救火的级别A 类 场所的危险等级轻危险级中危险级严重危险级 手提式灭火器252015 推车式灭火器504030 4.4.5 灭火器设置点数和各点的位置 查表 3 得，D 区学生公寓计算单元手提式灭火器的最大保护距离为 15m， 然后用保护圆简化设计法确定灭火器设置点： 取两个楼梯之间 3 个点分别为 A、B、C 共 3 个灭火器设置点，画三个保护 圆，如图 2 所示。图中的 3 个保护圆覆盖了该单元的所有区域，无“死角” ，符 合规范要求，且该 3 个点位置的地面和墙壁上均无其他设备，故此方案可取。 由此确定了该单元 3 个灭火器设置点及其位置。 4.4.6 灭火器设置点的最小需配灭火级别 计算单元中每个设置点的灭火级别按下式计算： A22 . 5 A 3 65.15 N Q Qe 4.4.7 设置点灭火器的类型、规格和数量 （1） 类型选择 根据 D 区学生公寓的特点和防火设计要求，决定选择手提式磷酸铵盐干粉 灭火器。因为 MFZ/ABC4 型干粉灭火器内充装磷酸铵盐干粉，灭火时以干粉态 进行喷射灭火，灭火后残渣也比较少，事后可清除，机能灭 A、B、C 类火灾， 也适用于扑救 E 类（带电）火灾，满足设计要求。 （2） 规格与数量的确定 查表 1 知单具灭火器最小灭火级别（规格）为 3A；再查灭规附录 A 表 A.0.1 手提式灭火器类型、规格和灭火级别知，MF/ABC5 灭火器（即 5kg 手提式磷酸铵盐干粉灭火器）的最大灭火级别为 3A。 具 具 74 . 1 /A3 A22 . 5 因为 1.74 具1 具，基于设计安全原则，进一取整，故取 2 具。 因此，本设计每个灭火器设置点选配 2 具 5kg 手提式 MF/ABC5 灭火器， 即 MF/ABC52。D 区学生公寓某栋整层楼（独立计算单元）有 3 个灭火器设 置点，则整层楼需配置 6 具 MF/ABC5 灭火器，即 MF/ABC56。 （3） 验算 该计算单元实际配置的所有灭火器的灭火级别验算如下： 15.65AA18/A332QQ 6 1i it 具（点）具 符合要求。 每个灭火器设置点实际配置的所有灭火器的灭火级别验算如下： A6A32QQ 2 1i is 具 A22 . 5 Qe 符合要求。 每具灭火器最小配置规格为 3A，符合表 1。 该单元内配置灭火器总数为 6 具2 具，符合要求。 每个设置点配置灭火器数为 2 具（125） ，符合要求。 4.4.8 灭火器的设置方式和要求 灭规中灭火器设置要求： （1 ）灭火器应设置在位置明显和便于取用的地点,且不得影响安全疏散。 （2 ）对有视线障碍的灭火器设置点，应设置指示其位置的发光标志。 （3） 灭火器的摆放应稳固，其铭牌应朝外。手提式灭火器宜设置在灭火 器箱内或挂钩、托架上，其顶部离地面高度不应大于 1.50m；底部离地面高度 不宜小于 0.08m。灭火器箱不得上锁。 （4） 灭火器不宜设置在潮湿或强腐蚀性的地点。当必须设置时，应有相 应的保护措施。 （5）火器设置在室外时，应有相应的保护措施。 （6） 灭火器不得设置在超出其使用温度范围的地点。 根据 D 区公寓的使用性质和使用要求，灭火器的设置方式宜采用嵌入式的 墙式灭火器箱，即在 A、B、C 三个设置点处的内墙壁上预埋 3 只灭火器箱， 将 6 具 MF/ABC5 灭火器平均分成三组放入 3 只灭火器箱内。该设置方式具有 以下优点： （1）不影响人员走路及安全疏散。 （2）有利于灭火器防潮、防碰撞及防止随意挪动。 （3）保持楼道布局整齐、美观。 4.4.9 灭火器配置设计平面图 在设计平面图上的标记见图 4，因各灭火器设置点配置的灭火器类型、规 格与数量均相同，故只标记 A 点。 图 4 我校 D 区公寓普通楼层灭火器设计配置平面图 4.54.5 火灾自动报警系统设计火灾自动报警系统设计 4.5.1 报警系统选择 火灾自动报警系统是人们为了早期发现火灾迹象，并及时采取有效措施， 控制和扑灭火灾而设置的一种自动消防监控设施。 学生公寓的火灾对学生生命、财产安全有很大的威胁，公寓人员密集，易 燃物多，易发生火灾，一旦发生火灾，就可能会造成重大的人员伤亡、经济损 失事故。火灾自动报警系统，作为现代化建筑物内重要的消防设施，对保护人 员生命、财产安全至关重要，因此，进行科学、合理与有效的火灾自动报警系 统设计是十分必要的工作。火灾自动报警系统是由火灾探测报警系统、消防联 动控制系统等构成的火灾报警系统。根据我校 D 区学生公寓特点,本系统设计采 用区域报警系统，如图 5 所示。 图 5 区域报警系统组成 4.5.2 火灾探测器设计布置 （1）学生公寓棉被，书籍等易燃物多，火灾多由学生违章使用电气设备、 学生乱接电线等行为导致的，这些火灾在火灾初期多为阴燃，产生大量的烟和 少量的热，很小或没有火焰辐射，加上公寓的房间高度要求，根据表 10 选择感 烟式火灾探测器。 表 10 根据房间高度选择探测器 感温探测器房间高度 （m） 感烟探测器 级级级 火焰探测器 1230 火灾探 测器种 类 地面面 积 s/m2 房间高 度 h/m A/m2R/mA/m2R/mA/m2R/m s80h12806.7807.2808 感烟探 测器 680 h6605.88071009 s30h8304.4304.9305.5 感温探 测器 s30h8203.6304.9406.3 1）D 区学生公寓每层每个宿舍面积为 ，且房间高度小19.8 3.36S 2 m 于 12，屋顶坡度为 15 度，所以选择探测器保护范围 80、保护半径为m 2 m 的探测器。6.7m 2）一个探测器的保护面积是以它的半径 R 为半径内接正方形的面积，而它 的保护区域是一个保护半径为 R 的圆，A、R、a、b 符合如下关系（如图 6 所示） ： A=ab 22 2 b 2 a ）（）（R 图 6 探测器安装图例 3）计算 D 区公寓每个寝室需要的探测器数量 N 根据公式得：0.2475N 所以每个宿舍需要一个感烟探测器。 4）走廊面积为，。 2 113.4m=1.863=S1.4175N 需要 2 个感烟探测器，但不符合探测器保护半径。 每个探测器保护面积长度和宽度为。9.475m 因此走廊需要 7 个烟感探测器。 5）楼梯间的面积为 2 15.18m=3.34.6=S 因此，每个楼梯间需要一个感烟探测器。 （3）D 区学生公寓每层宿舍楼的探测器具体设置如图 7 所示。 图 7 我校 D 区公寓普通楼层感烟探测器设计布置平面图 （4）经过具体的设置后，检测探测器到最远点的水平距离，满足保护6.7mR 半径的要求。 4.5.3 手动火灾报警按钮设计布置 每个防火分区应至少设置一个手动火灾报警按钮,且从一个防火分区里的任 何位置至最近一个手动火灾报警按钮的距离不应大于 30m,报警按钮宜设置在公 共活动场所出入口。并应设置在明显和便于操作的位置,手动报警按钮距地面 1.31.5m。 根据规范要求，在我校 D 区公寓走廊设置手动报警按钮开关，设置如图 8 所示。 图 8 我校 D 区公寓普通楼层手动火灾报警按钮设计布置平面图 4.5.4 火灾应急广播系统设计 火灾应急广播系统是火灾或意外事故时能有效迅速组织人员疏散的设备， 是火灾自动报警和消防联动控制设备的配套产品。探测器将火灾信号传送给控 制器，控制器控制消防广播，向人们通报火灾部位，指导人们安全迅速疏散。 根据学生公寓人员集中且较多特点，设置消防广播，在学生公寓每层走道 设置三个功率不小于 3W 的扬声器，采用一次声报警器工作，两