哈尔滨图书馆七氟丙烷灭火系统设计说明书

1 哈尔滨图书馆 七氟丙烷灭火系统设计说明书 1 哈尔滨图书馆概况 本概况 该建筑为哈尔滨图书馆，主要功能是提供保存了书籍、文档，同时为工作人员提供了工作休息的场所。共四层，每层面积 面积 料采用 250加气砌块墙面，外立面外挂石材。地上有 100钢筋混凝土墙， 150加气砌块墙， 100轻钢龙骨石膏板墙。 然气候条件 哈尔滨位于最北端，是中国纬度最高、气温最低的大都市。四季分明，冬季漫长寒冷，而夏季则显得短暂凉爽。哈尔滨的集中降水期为每年 7 至 8 月，集中降雪期为每年 11 月至次年 1 月。年平均温度 。最冷的 1 月份，平均气温为零下 至零下 ，最热的 7 月份，平均气温为 3份为春季，易发生春旱和大风，气温回升快而且变化无常，升温或降温一次可达 10左右。 6份为夏季，炎热湿润多雨， 7 月份平均气温 19最高气温达 38。平均降水量占全年的 60%由于降水集中，间有暴雨，易发生洪涝灾害。 9份为秋季，降雨明显减少，昼夜温差变幅较大， 9 月份平均气温为 10 ， 10 月份北部地区已到 0， 南部地区 2 12月份为冬季，漫长而寒冷干燥，雪覆大地。 1 月平均气温零下 15 0，最低气温曾达零下 2 2 七氟丙烷灭火系统设计 根据 气体灭火系统设计规范 1和 七氟丙烷（ 体灭火系统设计、施工及验收规范 中的相关规定 2， 对 哈尔滨 图书馆进行 七氟丙烷气体灭火系统设计 。 氟丙烷灭火系统 体灭火系统的一般规定 1） 采用气体灭火系统保护的防护区，其灭火设计用量或惰化设计用量，应根据防护区内可燃物相应的灭火设计浓度或惰化设 计浓度经计算确定。 2） 有爆炸危险的气体、液体类火灾的防护区，应采用惰化设计浓度；无爆炸危险的气体、液体类火灾和固体类火灾的防护区，应采用灭火设计浓度。 3） 几种可燃物共存或混合时，灭火设计浓度或惰化设计浓度，应按其中最大的灭火设计浓度或惰化设计浓度确定。 4） 两个或两个以上的防护区采用组合分配系统时，一个组合分配系统所保护的防护区不应超过 8 个。 5） 组合分配系统的灭火剂储存量，应按储存量最大的防护区确定。 6） 灭火系统的灭火剂储存量，应为防护区的灭火设计用量与储存容器内的灭火剂剩余量和管网内的灭火剂剩余量 之和。 7） 灭火系统的储存装置 72 小时内不能重新充装恢复工作的，应按系统原储存量的 100%设置备用量。 8） 灭火系统的设计温度，应采用 20 。 9） 同一集流管上的储存容器，其规格、充压压力和充装量应相同。 10） 同一防护区，当设计两套或三套管网时，集流管可分别设置，系统启 3 动装置必须共用。各管网上喷头流量均应按同一灭火设计浓度、同一喷放时间进行设计。 11） 管网上不应采用四通管件进行分流。 12） 喷头的保护高度和保护半径，应符合下列规定： 最大保护高度不宜大于 6.5 m； 最小保护高度不应小于 0.3 m； 喷头安装高度小于 1.5 m 时，保护半径不宜大于 4.5 m； 喷头安装高度不小于 1.5 m 时，保护半径不应大于 7.5 m。 13） 喷头宜贴近防护区顶面安装，距顶面的最大距离不宜大于 0.5 m。 14） 一个防护区设置的预制灭火系统，其装置数量不宜超过 10 台。 15） 同一防护区内的预制灭火系统装置多于 1 台时，必须能同时启动 ， 其动作响应时差不得大于 2 s。 16） 单台热气溶胶预制灭火系统装置的保护容积不应大于 160 置多台装置时，其相互间的距离不得大于 10 m。 17） 采用热气溶胶预制灭火系统的防护区，其高 度不宜大于 6.0 m。 18） 热气溶胶预制灭火系统装置的喷口宜高于防护区地面 2.0 m。 氟丙烷灭火系统的特点 “ 七氟丙烷 ” 是一种以化学灭火为主，兼有物理灭火作用的洁净气体灭火剂；它无色、无味、低毒、不导电、不污染被保护对象，不会对财物和精密设施造成损坏；能以较低的灭火浓度，可靠的扑灭 B、 C 类火灾及电器火灾；储存空间小，临界温度高，临界压力低，在常温下可液化储存 ； 释放后不含粒子或油状残余物，对大气臭氧层无破坏作用 （ 为零 ） ，符合环保要求。 图书馆藏 有大量的 文字资料 ，七氟丙烷灭火剂可用于扑 救固体表面火灾，在常温、常压条件下能全部挥发，灭火后无残留物，高效无毒，适用于要求不留痕迹或清洗残留物有困难的场所，可以保证在扑灭火灾后 图书 不被损坏。此 4 外，七氟丙烷灭火剂的灭火浓度低，储瓶量少，占地面积小，可以节约资源，长期储存不泄漏，准确可靠，这样不仅可以保护火灾中的重要的 设备 ，还可以保证人员的安全，减少不必要的损失。所以，为了保护 图书 ， 本设计 选择七氟丙烷 为灭火剂对哈尔滨图书馆 进行灭火设计。 氟丙烷灭火系统防火区的划分 1）防护区划分 的 规定 防护区应以固定的单个封闭空间划分；当同一区间的吊顶 和地板下需同时保护时，可合为一个防护区；当采用管网灭火系统时，一个防护区的面积不宜大于 800 容积不宜大于 3600 采用预制灭火装置时，一个防护区的面积不宜大于 100 容积不宜大于 400 2） 图书馆防护区划分 根据上述基本要求， 图书馆 划分为 22 个独立的防护区，各防护区的划分如表 示。 表 护区基本情况 防护区名称 面积（ 高度（ m） 容积（ 密集书库 全管理室 2 集书库 2 筑室 2 到书籍室 志室 会科学室 1 会科学室 2 艺室 1 艺室 2 5 续 表 护区基本情况 防护区名称 面积（ 高度（ m） 容积（ 建筑室 1 语文献室 1 算机室 矿室 1 矿室 2 然图书室 理化室 管室 1 管室 2 械室 1 械室 2 全管理室 一套灭火剂储存装置最多可供 8 个防护区使用，本设计的建筑物 共有四层，该层防护区有 22 个，同时根据楼层布置，本设计 共采用 五 套灭火剂储存装置 。 火系统计算 火设计浓度 依据 洁净气体灭火系统设计计算 3和 七氟丙烷（ 气体灭火系统工程设计参数及计算方法的研究 4中规定，图书、档案、票据和文物资料库等防护区，灭火设计浓度宜采用 10%。 通讯机房和电子计算机房等防护区，灭火设计浓度宜采用 8%。 6 火剂设计用量 防护区灭火设计用量应按下式计算： )()1 0 0( （ 2 式中： W 灭火设计用量或惰化设计用量 ， C 灭火设计浓度或惰化设计浓度 ， %； V 防护区的净容积 ， S 灭火剂过热蒸汽在 101气压和防护区最低环境温度下的比容 ， m3/ K 海拔高度修正系数，取 1。 灭火剂过热蒸汽在 101气压和防护区最低环境温度下的比容 S 可按下式计算： （ 2 本设计取温度 T=20，于是计算 S 为 m3/将 C=10%， K=1， S=入公式（ 2可得 W=是根据各防护区净容积计算 灭火剂设计用量如下： 密集书库： 0 安全管理室 2： 2 4 0 密集书库 2： 建筑室 2： 新到书籍室： 2 4 0 杂志室： 2 4 0 社会科学室 1： 8 0 38 1 0 社会科学室 2： 8 0 38 1 0 文艺室 1： 4 6 0 文艺室 2： 4 6 0 7 建筑室 1： 4 6 0 外语文献室 1： 4 6 0 计算机室： 4 6 0 采矿室 1： 4 6 0 采矿室 2： 8 0 38 1 0 自然图书室： 8 0 38 1 0 数理化室： 4 6 0 经管室 1： 4 6 0 经管室 2： 4 6 0 机械室 1： 4 6 0 机械室 2： 4 6 0 安全管理室： 4 6 0 火剂储瓶规格及数量 的确定 通过上述计算确定了各防护区的设计用量，而设计用量决定了灭火剂储瓶数量，所有防护区的储瓶规格都采用 4， 根据 高层建筑防火设计手册 5进行相关计算可以得到防护区灭火剂储瓶数量， 数量具体如下 表 表 防护区灭火剂储瓶规格及数量 防护区名称 数量 n 储瓶规格 密集书库 2 3 4 建筑室 2 3 新到书籍室 3 杂志室 3 社会科学室 1 4 社会科学室 2 4 8 续 表 防护区灭火剂储瓶规格及数量 防护区名称 数量 n 储瓶规格 文艺室 1 5 4 文艺室 2 5 建筑室 1 5 外语文献室 1 5 计算机室 5 采矿室 1 5 采 矿室 2 4 自然图书室 4 数理化室 5 经管室 1 5 经管室 2 5 机械室 1 5 机械室 2 5 安全管理室 5 定灭火剂喷放时间 根据气体灭火系统设计规范中规定，取 t=7s。 头规格及 数量 的确定 根据 建筑消防技术与设计 6本设计 选用 喷头，选择保护半径R=据防护区的长宽，设定各防护区的喷头数量 ，保证喷头在喷洒时房间不留死角，以下是各防护区喷头的数量： 9 表 防护区喷头的规格及数量 防护区名称 数量 规格 密集 书库 4 全管理室 2 4 密集书库 2 4 建筑室 2 4 新到书籍室 4 杂志室 4 社会科学室 1 4 社会科学室 2 4 文艺室 1 4 文艺室 2 4 建筑室 1 4 外语文献室 1 4 计算机室 4 采矿室 1 4 采矿室 2 4 自然图书室 4 数理化室 4 经管室 1 4 经管室 2 4 机械室 1 4 10 续 表 防护区喷头的规格及数量 防护区名称 数量 规格 机械室 2 4 全管理室 4 道平均设计流量 密集书库： 主干管： )/(w 支管 1： )/(1 9 8 支管 2： )/(0 9 9 2 储存容器出流管： )/(p 安全管理室 2： 主干管： )/(w 支管 1： )/(3 2 3 支管 2： )/(6 6 1 2 储存容器出流管： )/(p 密集书库 2： 主干管： )/(w 支管 1： )/(8 4 8 支管 2： )/(4 2 4 2 储存容器出流管： )/(p 建筑室 2： 主干管： )/(w 11 支管 1： )/(8 4 8 支管 2： )/(4 2 4 2 储存容器出流管： )/(p 新到书籍室： 主干管： )/(w 支管 1： )/(3 2 3 支管 2： )/(6 6 1 2 储存容器出流管： )/(p 杂志室： 主干管： )/(w 支管 1： )/(3 2 3 支管 2： )/(6 6 1 2 储存容器出流管： )/(p 社会科学室 1： 主干管： )/(w 支管 1： )/(4 9 8 支管 2： )/(7 4 9 2 储存容器出流管： )/(7 4 8 p 社会科学室 2： 主干管： )/(w 支管 1： )/(4 9 8 支管 2： )/(7 4 9 2 储存容器出流管： )/(7 4 8 p 12 文艺室 1： 主干管： )/(w 支管 1： )/(7 4 8 支管 2： )/(8 7 4 2 储存容器出流管： )/(2 2 7 p 文艺室 2： 主干管： )/(w 支管 1： )/(7 4 8 支管 2： )/(8 7 4 2 储存容器出流管： )/(2 2 7 p 建筑室 1： 主干管： )/(w 支管 1： )/(7 4 8 支管 2： )/(8 7 4 2 储存容器出流管： )/(2 2 7 p 外语文献室 1： 主干管： )/(w 支管 1： )/(7 4 8 支管 2： )/(8 7 4 2 储存容器出流管： )/(2 2 7 p 计算机室： 主干管： )/(w 支管 1： )/(7 4 8 13 支管 2： )/(8 7 4 2 储存容器出流管： )/(2 2 7 p 采矿室 1： 主干管： )/(w 支管 1： )/(7 4 8 支管 2： )/(8 7 4 2 储存容器出流管： )/(2 2 7 p 采矿室 2： 主干管： )/(w 支管 1： )/(4 9 8 支管 2： )/(7 4 9 2 储存容器出流管： )/(7 4 8 p 自然图书室： 主干管： )/(w 支管 1： )/(4 9 8 支管 2： )/(7 4 9 2 储存容器出流管： )/(7 4 8 p 数理化室： 主干管： )/(w 支管 1： )/(7 4 8 支管 2： )/(8 7 4 2 储存容器出流管： )/(2 2 7 p 经管室 1： 14 主干管： )/(w 支管 1： )/(7 4 8 支管 2： )/(8 7 4 2 储存容器出流管： )/(2 2 7 p 经管室 2： 主干管： )/(w 支管 1： )/(7 4 8 支管 2： )/(8 7 4 2 储存容器出流管： )/(2 2 7 p 机械室 1： 主干管： )/(w 支管 1： )/(7 4 8 支管 2： )/(8 7 4 2 储存容器出流管： )/(2 2 7 p 机 械室 2： 主干管： )/(w 支管 1： )/(7 4 8 支管 2： )/(8 7 4 2 储存容器出流管： )/(2 2 7 p 安全管理室： 主干管： )/(w 支管 1： )/(7 4 8 支管 2： )/(8 7 4 2 15 储存容器出流管： )/(2 2 7 p 择管网管道通径 根据 建筑设计防火规范 （ 7， 初选管径可按管道设计流量，参照下列公式计算： 当 时， 2012( （ 2 当 时， 168( （ 2 设定 D=12 密集书库： 主干管： )(支管 1： )(g 支管 2： )(g 储存容器出流管： )(p 安全管理室 2： 主干管： )(支管 1： )(g 支管 2： )(g 储存容器出流管： )(p 密集书库 2： 主干管： )(w 支管 1： )(g 支管 2： )(g 储存容器出流管： )(p 建筑室 2： 主干管： )(支管 1： )(g 16 支管 2： )(g 储存容器出流管： )(p 新到书籍室： 主干管： )(支管 1： )(g 支管 2： )(g 储存容器出流管： )(p 杂志室： 主干管： )(支管 1： )(g 支管 2： )(g 储存容器出流管： )(p 社会科学室 1： 主干管： )(支管 1： )(g 支管 2： )(g 储 存容器出流管： )(p 社会科学室 2： 主干管： )(支管 1： )(g 支管 2： )(g 储存容 器出流管： )(p 文艺室 1： 主干管： )(w 支管 1： )(g 支管 2： )(g 储存容器出流管： )(p 文艺室 2： 主干管： )(w 支管 1： )(g 17 支管 2： )(g 储存容器出流管： )(p 建筑室 1： 主干管： )(支管 1： )(g 支管 2： )(g 储存容器出流管： )(p 外语文献室 1： 主干管： )(支管 1： )(g 支管 2： )(g 储存容器出流管： )(p 计算机室： 主干管： )(支管 1： )(g 支管 2： )(g 储存容器出流管： )(p 采矿室 1： 主干管： )(支管 1： )(g 支管 2： )(g 储存容器出流管： )(p 采矿室 2： 主干管： )(w 支管 1： )(g 支管 2： )(g 储存容器出流管： )(p 自然图书室： 主干管： )(w 支管 1： )(g 18 支管 2： )(g 储存容器出流管： )(p 数理化室： 主干管： )(支管 1： )(g 支管 2： )(g 储存容器出流管： )(p 经管室 1： 主干管： )(支管 1： )(g 支管 2： )(g 储存容器出流管： )(p 经管室 2： 主干管： )(支管 1： )(g 支管 2： )(g 储存容器出流管： )(p 机械室 1： 主干管： )(支管 1： )(g 支管 2： )(g 储存容器出流管： )(p 机械室 2： 主干管： )(w 支管 1： )(g 支管 2： )(g 储存容器出流管： )(p 安全管理室： 主干管： )(w 支管 1： )(g 19 支管 2： )(g 储存容器出流管： )(p 结合上述计算结果， 依据 消防工程学 8规定 选取各管道通径。 具体 结果如下表： 防护区管道通径（ 防护区名称 主管 (一级管道 (二级管道(储存容器出流管 (密集书库 80 50 40 40 安全管理室 2 80 50 40 50 密集书库 2 80 50 40 40 建筑室 2 80 50 40 40 新到书籍室 80 50 40 50 杂志室 80 50 40 50 社会科学室 1 65 50 32 32 社会科学室 2 65 50 32 32 文艺室 1 80 50 40 32 文艺室 2 80 50 40 32 建筑室 1 80 50 40 32 外语文献室 1 80 50 40 32 计算机室 80 50 40 32 采矿室 1 80 50 40 32 采矿室 2 65 50 32 32 20 续表 护区管道通径 防护区名称 主管 (一级管道 (二级管道(储存容器出流管 (自然图书室 65 50 32 32 数理化室 80 50 40 32 经管室 1 80 50 40 32 经管室 2 80 50 40 32 机械室 1 80 50 40 32 机械室 2 80 50 40 32 安全管理室 80 50 40 32 密集书库 80 50 40 40 安全管理室 2 80 50 40 50 密集书库 2 80 50 40 40 装率的计算 系统灭火剂储存量应按下式计算： 210 （ 2 式中： 储瓶内灭火剂剩余量， 1 ， 管道内灭火剂剩余量 （ 均衡管网或只含一个封闭空间的防护区的非均衡管网可不计该项 ） ， 2 0W ， 依据上述公式和表 的数据计算系统存储量如下： 密集书库： )(2 7 6 6 21 安全管理室 2： )(0 2 4 4 密集书库 2： )(3 7 8 8 70 建筑室 2： )(3 7 8 8 70 新到书籍室： )(0 2 4 4 杂志室： )(0 2 4 4 社会科学室 1： )(9 8 0 30 社会科学室 2： )(9 8 0 30 文艺室 1： )(9 7 6 6 文艺室 2： )(9 7 6 6 建筑室 1： )(9 7 6 6 外语文献室 1： )(9 7 6 6 计算机室： )(9 7 6 6 采矿室 1： )(9 7 6 6 采矿室 2： 22 )(9 8 0 30 自然图书室： )(9 8 0 30 数理化室： )(9 7 6 6 经管室 1： )(9 7 6 6 经管室 2： )(9 7 6 6 机械室 1： )(9 7 6 6 机械室 2： )(9 7 6 6 安全管理室： )(9 7 6 6 储瓶充装率按照下式计算： )/( 30 （ 2 式中： n 储瓶数量； 储存容器的容积， 根据上述公式 ，可得各防护区 储瓶充装率 ，结果 如下： 密集书库： )/( 安全管理室 2： )/( 密集书库 2： )/( 建 筑室 2： )/( 新到书籍室： )/(4 1 3 3 杂志室： )/(4 1 3 3 23 社会科学室 1： )/( 社会科学室 2： )/( 文艺室 1： )/( 文艺室 2： )/( 建筑室 1： )/( 外语文献室 1： )/( 计算机室： )/( 采矿室 1： )/( 采矿室 2： )/( 自然图书室： )/( 数理化室： )/( 经管室 1： )/( 经管室 2： )/( 机械室 1： )/( 机械室 2： )/( 安全管理室： )/( 网管道内容积 附录 1 为无缝钢管规格，根据此表可以确定各管径对应的单位容积。 根据附录 1 计算管道内容积 ，具体如下： 密集书库： )(3安全管理室 2： )(3密集书库 2： )(3 24 建筑室 2： )(3新到书籍室： )(3杂志室： )(3社会科学室 1： )(3社会科学室 2： )(3文艺室 1： )(文艺室 2： )(3建筑室 1： )(3外语文献室 1： )(3计算机室： )(采矿室 1： )(3采矿室 2： )3自然图书室： )(3数理化室： 25 )(3经管室 1： )(3经管室 2： )(3机械室 1： )(3机械室 2： )(3安全管理室： )(3定增压压力 依据气体灭火系统设计规范中规定，选用 （绝对压力）。 算全部储存容器气相总体积 根据公式（ 2计算 储瓶喷放前气相容积 ： )(1 30 b （ 2 式中： 七氟丙烷液体密度， 20 时 3/1407 。 储存容器的容量， 各防护区 储瓶喷放前的气相容积如下： 密集书库： )(1 3 1 0 79 2 0 0 安全管理室 2： )(1 2 0 0 0 26 密集书库 2： )(1 4 4 0 79 2 0 建筑室 2： )(1 4 4 0 79 2 0 新到书籍室： )(1 2 0 0 0 杂志室： )(1 2 0 0 0 社会科学室 1： )(2 6 5 0 74 5 9 0 社会科学室 2： )(2 6 5 0 74