毕业设计（论文）-国税局综合办公楼消防系统设计.doc

装 订 线 安徽工业大学 毕业设计 论文 任务书 课题名称 国税局综合办公楼消防系统设计 指导老师 学 院 建筑工程学院 专业班级 安全 112 班 姓 名 学 号 毕业设计 论文 的工作内容 1 查阅相关中外文文献 了解消防设计的发展情况 2 查阅收集相关图纸资料 熟悉相关规范 为设计做好准备 3 确定设计对象 熟悉工程概况 明确设计思路 4 确定设计方案 设计计算 绘制设计草图 平面图及系统图 5 进行消火栓系统和喷淋系统的布置并进行管道的水力计算 6 自动报警系统和排烟系统的布置 并整理计算数据 图纸 完善设计成果 7 图纸绘制 8 5000 字英文翻译 指导教师签字 指导教师签字 安徽工业大学 毕业设计 论文 装 订 线 I 摘 要 近几年 随着我国城市化建设进程的不断加快 高层建筑在各地拔地而起不断 增多 大大改变了城市的面貌 然而 由于高层建筑结构的特殊性很容易发生火灾 事故 一旦建筑起火 轻则造成经济损失重则会造成人员伤亡 因此 高层建筑的 消防安全问题成为城市稳定发展过程中不可忽视的一个重要方面 合理规范的消防 系统设计对于一个高层建筑是十分关键的 本设计首先是根据高层办公楼的实际工程概况 对该办公楼进行了火灾危险等 级的划分 并根据实际情况进行防火分区和防烟分区 设置了火灾报警器 在水力 计算的基础上 主要完成了建筑的消火栓灭火系统和自动喷水灭火系统的设计 二 者均采用临时高压供水 设水泵 水箱的消防给水方式 通过计算 确定消防水泵 类型 水泵接合器数量 消防水箱的容量 减压孔板 气压给水设备的设置等内容 为保证人员在火灾发生时能够安全逃生还进行了防排烟系统的设计 关键字 关键字 高层建筑 消火栓灭火系统 自动喷水灭火系统 防排烟 安徽工业大学 毕业设计 论文 装 订 线 II ABSTRACT In recent years with the accelerating process of urbanization high rise buildings going up around the increasing dramatically changed the face of the city However due to the particularity of tall buildings are prone to fire accidents once the building on fire causing economic losses ranging from weight will be casualties Thus high rise building fire safety becomes an important aspect of urban and stable development process can not be ignored a reasonable standard of fire protection system for a high rise building design is critical This design is based on the actual project before first high rise office and the office was fire danger rating division and fire and smoke partitions partition according to the actual situation set the fire alarm On the basis of hydraulic calculation mainly to complete the design and construction of the fire hydrant system automatic sprinkler system both the use of temporary high pressure water Set up water pumps water tanks Fire Water By calculation determine the type of fire pumps pump adapter number fire water tank capacity pressure plate setting pressure water supply equipment and so on In order to ensure personnel safety in case of fire escape it can also be designed smoke control system Keywords High rise building fire hydrant system automatic sprinkler systems smoke control system 安徽工业大学 毕业设计 论文 装 订 线 i 目目 录录 1 绪论绪论 1 1 1 现代火灾的形成 1 1 2 消防设计的主要任务 3 1 3 消防设计的依据 5 2 工程概况工程概况 6 2 1 项目介绍 6 2 2 火灾危险性分析 6 2 3 消防设计方式的选择 7 3 防火分区和防烟分区的划分防火分区和防烟分区的划分 8 3 1 防火分区的划分 8 3 1 1 防火分隔物的构造及要求 9 3 2 防烟分区的划分 11 4 消火栓系统设计消火栓系统设计 12 4 1 室内消火栓系统设计 12 4 1 1 系统组成及主要设施 12 4 1 2 设计原则 14 4 1 3 室内消火栓系统的给水方式 15 4 2 室内消火栓系统设计计算 16 4 2 1 设计计算依据 16 4 2 2 建筑室内消火栓系统设计计算 21 5 自动喷水灭火系统自动喷水灭火系统 29 5 1 自动喷水灭火系统介绍 29 5 1 1 系统的特点 29 5 1 2 系统设计原则 30 5 1 3 系统设置场所火灾危险等级 31 5 1 4 设计依据 31 安徽工业大学 毕业设计 论文 装 订 线 ii 5 2 系统组成 32 5 2 1 湿式自动喷水灭火系统 32 5 3 湿式自动喷水灭火系统布置 34 5 3 1 喷头的布置 34 5 3 2 报警阀组的布置 35 5 3 3 水流指示器的布置 35 5 3 4 管道布置 35 5 4 系统供水 37 5 5 系统水力计算 38 5 5 1 设计技术参数 38 5 5 2 水力计算公式 38 5 5 3 水力计算 41 6 火灾自动报警系统火灾自动报警系统 45 6 1 火灾自动报警系统的基本原理 45 6 2 火灾自动报警系统的组成 46 6 2 1 火灾探测器 46 6 2 2 手动火灾报警按钮 50 6 3 火灾报警控制器 51 6 3 1 火灾报警控制器的分类 51 6 3 2 火灾报警控制器类型的选用 51 6 4 联动控制器 52 6 4 1 联动控制的基本功能 52 6 4 2 其他系统设备元器件 53 7 高层建筑防排烟设计高层建筑防排烟设计 54 7 1 高层建筑机械防排烟概述 54 7 2 防排烟方式的选择 54 7 3 高层建筑自然排烟 55 7 4 高层建筑机械加压防烟 55 7 4 1 确定需要加压的空间及系统形式 56 安徽工业大学 毕业设计 论文 装 订 线 iii 7 4 2 确定加压送风量 56 7 4 3 加压送风设备的确定 61 7 5 高层建筑机械排烟系统设计 61 7 5 1 机械排烟方式的类型 61 7 5 2 排烟部位的确定 61 7 5 3 排烟量计算 62 参考文献参考文献 66 致致 谢谢 68 附录附录 1 英文文献英文文献 附录附录 2 中文翻译中文翻译 安徽工业大学 毕业设计 论文 共 68 页 第 1 页 装 订 线 1 绪论绪论 1 1 现代火灾的形成 火灾 是指在时间或空间上失去控制的燃烧所造成的灾害 在各种灾害中 火灾是最经常 最普遍地威胁公众安全和社会发展的主要灾害之一 人类能够对火 进行利用和控制 是文明进步的一个重要标志 火 给人类带来文明进步 光明和 温暖 但是 失去控制的火 就会给人类造成灾难 所以说人类使用火的历史与同 火灾作斗争的历史是相伴相生的 人们在用火的同时 不断总结火灾发生的规律 尽可能地减少火灾及其对人类造成的危害 对于火灾 在我国古代 人们就总结出 防为上 救次之 戒为下 的经验 随着社会的不断发展 在社会财富日益增多 的同时 导致发生火灾的危险性也在增多 火灾的危害性也越来越大 据统计 我 国 70 年代火灾年平均损失不到 2 5 亿元 80 年代火灾年平均损失不到 3 2 亿元 进 入 90 年代 特别是 1993 年以来 火灾造成的直接财产损失上升到年均十几亿元 年均死亡 2000 多人 实践证明 随着社会和经济的发展 消防工作的重要性就越来 越突出 预防火灾和减少火灾的危害 是对消防立法意义的总体概括 包括了两 层含义 一是做好预防火灾的各项工作 防止发生火灾 二是火灾绝对不发生是不 可能的 而一旦发生火灾 就应当及时 有效地进行扑救 减少火灾的危害 1 2 我国消防安全存在的主要问题 1 消防教育 消防教育是消防部队战斗力生成的重要基础 我国现行的消防教育状况与新时 期 新阶段还有许多不适应 不符合的地方 与世界发达国家的消防教育能力和水平 相比 在教育思维 教学机制 教学模式和教学设施方面还有不小的差距 严峻的火灾形势告诉我们 国民的消防安全素质是火灾防控的源头 做好消防 宣传教育工作是筑牢消防安全的第一道防线 是最基础的消防工作 根基不牢 地 动山摇 可以说 全民消防安全素质高低 直接影响火灾形势的稳定程度 直接关 系着国家财产和人民生命财产安全 全民的消防安全素质的高低 直接影响着我国 消防水平的高低 安徽工业大学 毕业设计 论文 共 68 页 第 2 页 装 订 线 2 消防硬件设施 我国各种法律法规已经对于建筑消防结构做出了比较明确的规定 对于建筑物 耐火等级 防烟分区 防火疏散通道 平面布局等都做了具体规定 但是由于法律 法规落实的不力 各级建筑依然不同程度上存在着各种各样的问题 主要表现在以 下几个方面 城市消防供水不足 据统计有效扑救的火灾案例中 93 的火场消防给水条件较好 而扑救不利的 案例中 81 5 的火灾缺乏消防供水 特别是很多重特大火灾的发生 大都与消防给水 问题有关 我国是一个水资源严重缺乏的国家 许多城市缺少生活用水 消防供水 严重不足的问题更加突出 消防站建设滞后 城市消防站责任区面积大 布局不合理 难以满足快速出警 及时有效实施灭 火救援的需要 消防站建设严重不适应城市的发展 消防站布局不合理 保护随着 我国的发展 各个城市的保护重点已经转移 而消防站的地点没有随着保护重点的 转移而做相应的调整 消防道路不通畅 消防道路狭窄 城市管理混乱 占道经营 以街为市 堵塞消防通道现象严重 消防道路不畅 无专用应急通道以及报警普遍较晚等原因 导致消防队到达火场实 施灭火救援时 火灾大多已发展到猛烈燃烧阶段 已经出现大量人员伤亡的情况 消防通信技术落后 目前 我国城市消防通信设施建设总体水平还比较低 特别是现代化 信息化 的高科技消防通信设施建设差距很大 难以适应现代灭火作战的指挥调度需要 消防设备量少质差 消防装备量少 质差 欠账突出 特别是现代灭火作战需要的特勤器材 专勤装 备严重不足 消防装备建设不适应现代火灾的需求 消防车辆 消防器材 个人防 护装备等量少质差 实施救援相当困难 尤其是针对高空 地下 水上等特殊火灾 现场 更是望火兴叹 消防设施不足 安徽工业大学 毕业设计 论文 共 68 页 第 3 页 装 订 线 建筑消防设施设置不足 管理维护不落实 完好率低 建筑消防设施是城市消防 设施的一个重要组成部分 它是防范和扑救建筑初期火灾的基础 对于保障建筑消 防安全具有十分重要的现实意义 目前 建筑消防设施建设存在的问题比较突出 建筑自我防范和扑救火灾的能力还比较薄弱 3 消防管理 消防管理体系存在弊端 按照 消防法 的规定 我国消防队伍实行以公安消防部队为主体的军事化管 理机制 作为消防职能部门 最高一层是公安部消防局 属于垂直领导 横向地方 的上级机关是省 自治区 直辖市公安厅 而地方人民政府负有领导责任 因而形 成了双重领导 消防法规和消防监督不完善 A 消防法规不健全 中华人民共和国消防法 的颁布及实施 对明确消防工作职责 加强消防工 作落实 强化消防监督管理 促进火灾隐患整改起到了积极的作用 各级公安消防 机构依据 消防法 克服重重困难和阻力 作了大量的工作 为遏制重特大火灾 事故的发生起到了重要作用 但在实施过程中也有许多不足的地方 B 消防法实施乏效 监督不力 我们知道 法律法规的建设是国家消防能否制度化现代化的基础 但是有了合 理完善的法律法规 更需要行之有效行之有力的实施 和比较严格的监督 消防行 业继承了中国行政体系的各种弊病 存在着 人治 大于 法治 形式主义等等 各种问题 导致法律法规难以得到有力的贯彻实施 每当有重大火灾发生的时候 我们总会看到它的背后有很多消防机构对起火单位违 反消防相关规范的纵容 以及各种对于存在安全隐患的公共建筑的默许 这也从另 一个侧面表现出我国消防系统行政体系的不合理 不完善 没有完全做到效率化 法制化 1 3 消防设计的主要任务 高层民用建筑设计防火规范 中第1 0 2条规定 高层建筑的防火设计 必须 安徽工业大学 毕业设计 论文 共 68 页 第 4 页 装 订 线 遵循 预防为主 防消结合 的消防工作方针 针对高层建筑发生火灾的特点 立 足自防自救 采用可靠的防火措施 做到安全适用 技术先进 经济合理 因此 本设计依据科学严谨 实用有效的原则进行 设计的主要内容是根据高层建筑自救 灭火的主要措施而定的 其中包括 对建筑进行防火分区 防烟分区 室内消防栓 灭火系统的设计 自动喷淋系统的设计以及消防给水系统的设计计算 火灾自动报 警系统的设计 建筑防排烟系统的设计 1 防火分区系统 防火分区系统的设置在我国几乎和消火栓系统一样普遍 它是采用相应耐火性能的建筑构件或防火分隔物 将建筑物人为划分的能在一定时 间内防止火灾向同一建筑物的其他部分蔓延的局部空间 该系统主要由防火墙 板 防火门 防火卷帘 挡烟垂壁 防火阀等及相应的火灾探测装置构成 探测装置探 测到火情后 防火门及防火卷帘等自动关闭 把火势封闭在局部空间内 阻止其蔓 延 以有利于消防扑救 防火分区系统本身并不能灭火 必须有其他灭火系统配合 才能把火灭掉 否则火势会把该区内可燃物燃尽 或破坏掉分隔物 向其他部分蔓 延 2 消火栓灭火系统 该系统在我国被作为最基本的灭火设备 在每一个高层 建筑中都设置 消火栓系统实施灭火需要有两个基本要素 一是消火栓设备 二是 使用消火栓的消防队员 二者缺一不可 灭火时 赶到火场的消防员从墙上消火栓 箱内取下水枪及水龙带 在距火焰约10m的范围内用水枪喷水灭火 以此控制火势 最终扑灭火灾 3 自动喷水灭火系统 自动喷水灭火系统是当今世界上比较普遍使用的固定 灭火系统 国内外应用实践证明 该系统具有安全可靠 经济实用 灭火成功率高 等优点 是现代高大建筑不可缺少的消防设施 4 火灾自动报警系统 火灾自动报警系统是由触发器件 火灾报警装置 火 灾警报装置 以及具有其他辅助功能的装置组成的火灾报警系统 它是人们为了早 期发现通报火灾 并及时采取有效措施控制和扑灭火灾 而设置在建筑物中或其它 场所的一种自动消防设施 控制中心报警系统是功能最复杂的火灾自动报警系统 火灾探测器通过烟感 温感 红外线等探测到火情后 该系统便发出火灾报警 应 急照明 广播 消防控制联动等指令 以便于人们采取安全疏散 灭火救灾等措施 可以看出 火灾自动报警系统本身并不能进行灭火 它是通知并配合人到现场去救 安徽工业大学 毕业设计 论文 共 68 页 第 5 页 装 订 线 火 它必须有其他的灭火系统与之联动才能实现灭火 否则火势将蔓延下去 5 建筑防排烟系统设计 清楚了解防火分区并合理划分防烟分区 防烟分 区应在同一防火分区内 其建筑面积不宜过大 一般不超过500m2 然后 在确定合 理的防排烟方式和进一步选择合理的防排烟系统 继而确定风道 排风道 排烟口 防火阀等位置 1 4 消防设计的依据 汽车库修车库停车场设计防火规范 GB500067 2008 自动喷火灭火系统设计规范 GB50084 2001 细水雾灭火系统设计 施工及验收规范 DBJ04 247 2006 中华人民共和国消防法 十一届第六号 建筑设计防火规范 GB 50016 2014 火灾自动报警系统设计规范 GB 50116 2006 冶金企业火灾自动报警系统设计 YB T 4125 2005 建筑灭火器配置设计规范 GB 50140 2005 供配电系统设计规范 GB 50052 2009 二氧化碳灭火系统设计规范 GB 50193 93 2010 年版 建筑防火封堵应用技术规程 CECS 154 2003 电力工程电缆设计规范 GB 50217 2007 工业企业总平面设计规范 GB 50187 2006 安徽工业大学 毕业设计 论文 共 68 页 第 6 页 装 订 线 2 工程概况工程概况 2 1 项目介绍 本设计的对象为一栋国税局综合办公大楼 地上为 15 层 层高为 3 5m 一层占 地面积为 720m2 实际建筑使用面积为 697 m2 建筑高度 55m 一层至二层为办税 服务大厅 其中一楼为办税自助服务区 有两个出入口 北侧为办税人员入口 西 侧为办公人员入口 设有消防控制室和配电室 二楼主要为人工办税服务区 人员 密度较大 三楼主要为国税局领导办公室 设有各自独立办公室 四层为会议厅及 视屏会议室 有相应的电器设备 五层为市局中心机房和维护间有计算机等重要设 备 六至十四层主要为市局科室办公 其中 六至十层平面结构完全相同 主要为 各自独立式办公空间和办公室 并且设有资料室 耐火等级低 人员比较集中 十 五层是阅览室和展览厅 属于开放式空间 人员密度小 其中每层楼梯间位于建筑 中心位置与电梯间相邻 每层楼梯间分别设有通风排烟管道和窗口 2 2 火灾危险性分析 综合分析该办公楼自身的特点 其火灾危险性具有以下五个特征 1 人员疏散困难 该办公楼一层至二层为公共办税服务区人员密度大 空间开放 人员疏散到地面 或其他安全场所的秩序容易发生混乱 六至十四层为办公区间 人员比较集中疏散 到地面或其他安全场所的时间较长 当发生火灾时由于各种竖井拔气力大 楼梯间 位于中间位置致使烟雾垂直方向蔓延快 增加了疏散的困难 2 火灾扑救难度大 若办公楼发生火灾时 从室外进行扑救相当困难 一般要立足于自救 即主要是 依靠室内消防设施 高层智能建筑的消防用水量是根据我国目前的技术经济水平 按一般高层建筑的火灾规模考虑的 当形成大面积火灾时 其消防用水量显然不足 需要用消防车向高楼供水 增加了火灾扑救的难度 3 火险隐患多 火灾损失重 该办公楼综合性强 建筑功能复杂 可燃物多 火险隐患多 且容易造成消防安 全管理不严 潜在的火险隐患多 一旦起火 易行成大面积火灾 火势蔓延快 扑 安徽工业大学 毕业设计 论文 共 68 页 第 7 页 装 订 线 救疏散困难 并且该大楼属于政府办公大楼 存放有重要的办公资料且耐火等级低 若发生火灾势必损失严重 4 发生火灾时烟气扩散快 火灾蔓延快 由于办公楼的楼梯间 电梯井 管道井 风道 电缆井 排气管道等竖向井道位 于每层建筑的中间位置 如果防火分隔或防火处理得不好 发生火灾时会成为火势 迅速蔓延的途径 而且五楼为重要的机房室和控制间 六至十五层办公空间可燃物 多耐火等级低 一旦起火 燃烧猛烈 容易蔓延 据测定 在火灾初起阶段 因空 气对流 在水平方向造成的烟气扩散速度为 0 3m s 在火灾燃烧猛烈阶段 由于高 温状态下的热对流而造成的水平方向烟气扩散速度为 0 5 3m s 烟气沿楼梯间或其他 竖向管道井扩散速度为 3 4m s 因此由于楼梯间和竖直管道内的烟气扩散很容易造 成其他楼层的火灾 加速了火灾在整个办公楼内的蔓延 5 消防安全管理困难 由于该办公综合楼功能复杂 有公共办公服务区 阅览室展览厅 电教室等 人 员流动性大 特定区域人员密度较大 使消防安全管理难度增大 对管理要求水平 较高 2 3 消防设计方式的选择 由于该办公楼功能较多 包括停车场 办税服务大厅 市局中心机房 资料室 阅览室及办公空间等 如果根据规范硬性的进行设计而不考虑其内部各部分具体的 特点及差别 则会导致部分空间达不到安全要求 另一些区域灭火设施冗余 造成 浪费 为保证安全性和经济性都符合要求 所以要进行性能化的设计 除此以外 由于该办公写字楼内部每个功能空间又被分隔成不同的房间 所以 要合理的布置火灾探测器 消火栓及自动喷水灭火系统中的喷头 使各房间的任何 区域在火灾发生时都能及时被探测到并在规定的时间内被扑灭 这也要求进行性能 化的设计 安徽工业大学 毕业设计 论文 共 68 页 第 8 页 装 订 线 3 防火分区和防烟分区的划分防火分区和防烟分区的划分 根据 建筑设计防火规范 3 0 1 的规定 高层建筑应根据其使用性质 火灾危 险性 疏散和扑救难度等进行分类 并应符合表 3 1 的规定 表 3 1 建筑分类 名称一类二类 居住建筑十九层及十九层以上的住宅十层至十八层的住宅 公共建筑 1 医院 2 高级旅馆 3 建筑高度超过 50m 或 24m 以上部分的任 一楼层的建筑面积超过 1000m2的商业楼 展 览楼 综合楼 电信楼 财贸金融楼 4 建筑高度超过 50m 或 24m 以上部分的任 一楼层的建筑面积超过 1500m2的商住楼 5 中央级和省级 含计划单列市 广播电视 楼 6 网局级和省级 含计划单列市 电力调度 楼 7 省级 含计划单列市 邮政楼 防灾指挥 调度楼 8 藏书超过 100 万册的图书馆 书库 9 重要的办公 科研楼 档案楼 10 建筑高度超过 50m 的教学楼和普通的旅 馆 办公楼 科研楼 档案楼等 1 除一类建筑以外的 商业楼 展览楼 综合楼 电信楼 财贸金融楼 商 住楼 图书馆 书库 2 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 3 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 建筑设计防火规范 3 0 4 条规定 一类高层建筑的耐火等级应为一级 二类 高层建筑的耐火等级不应低于二级 该综合办公楼高度为 55m 所以为一类建筑 其耐火等级为一级 3 1 防火分区的划分 所谓防火分区是指采用防火分隔措施划分出的 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区域 空间单元 在建筑物内采用划分防火分区这一 措施 可以在建筑物一旦发生火灾时 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 1 竖向防火分区 安徽工业大学 毕业设计 论文 共 68 页 第 9 页 装 订 线 为了在建筑物发生火灾时把火灾控制在一定的楼层之内 防止火灾从起火层向 其他楼层垂直蔓延 沿建筑高度方向划分的防火分区为竖向防火分区 竖向防火分 区用耐火性能较好的楼板及窗间墙 含窗下墙 在建筑物的垂直方向对每个楼层进 行的防火分隔 2 水平防火分区 水平防火分区 用以防止火灾在水平方向扩大蔓延 水平防火分区是指用防火 墙或防火门 防火卷帘等防火分隔物将各楼层在水平方向分隔出的防火区域 它可 以阻止火灾在楼层的水平方向蔓延 防火分区应用防火墙分隔 如确有困难时 可 采用防火卷帘加冷却水幕或闭式喷水系统 或采用防火分隔水幕分隔 3 1 1 防火分隔物的构造及要求 防火分隔物是指能在一定时间内阻止火势蔓延 且能把建筑内部空间分隔成若 干较小防火空间的物体 常用防火分隔物有防火墙 防火门 防火卷帘 防火水幕 带 防火阀和排烟防火阀等 1 1 防火墙 防火墙是由不燃烧材料构成的 为减小或避免建筑 结构 设备遭受热辐射危 害和防止火灾蔓延 设置的竖向分隔体或直接设置在建筑物基础上或钢筋混凝土框 架上具有耐火性的墙 防火墙是防火分区的主要建筑构件 通常防火墙有内防火墙 外防火墙和室外独立墙几种类型 2 防火门 防火门是指在一定时间内 连同框架能满足耐火稳定性 完整性和隔热性要求 的门 它是设置在防火分区间 疏散楼梯间 垂直竖井等且具有一定耐火性的活动 的防火分隔物 防火门除具有普通门的作用外 更重要的是还具有阻止火势蔓延和 烟气扩散的特殊功能 它能在一定时间内阻止或延缓火灾蔓延 确保人员安全疏散 3 防火窗 防火窗是指在一定的时间内 连同框架能满足耐火稳定性和耐火完整性要求的 窗 防火窗一般安装在防火墙或防火门上 防火窗的分类 按安装方法可分为固定 窗扇防火窗和活动窗扇防火窗 按耐火极限可分为甲 乙 丙三级 耐火极限不低 于 1 2h 的窗为甲级防火窗 耐火极限不低 0 9h 的窗为乙级防火窗 耐火极限不低于 安徽工业大学 毕业设计 论文 共 68 页 第 10 页 装 订 线 0 6h 的窗为丙级防火窗 防火窗的作用一方面在于隔离和阻止火势蔓延 此种窗多 为固定窗 二是采光 此种窗有活动窗扇 在正常情况下采光通风 火灾时起防火 分隔作用 活动窗扇的防火窗应具有手动和自动关闭功能 4 防火卷帘 防火卷帘是指在一定时间内 连同框架能满足耐火稳定性和耐火完整性要求的 卷帘 防火卷帘是一种活动的防火分隔物 平时卷起放在门窗上口的转轴箱中 起 火时将其放下展开 用以阻止火势从门窗洞口蔓延 防火卷帘设置部位一般有 消 防电梯前室 自动扶梯周围 中庭与每层走道 过厅 房间相通的开口部位 代替 防火墙需设置防火分隔设施的部位等 根据 建筑设计防火规范 规定高层建筑内应采用防火墙等划分防火分区 每 个防火分区允许最大建筑面积 不应超过表 3 2 的规定 表 3 2 每个防火分区的允许最大建筑面积 建筑类别每个防火分区建筑面积 m2 一类建筑1000 二类建筑1500 地下室500 注 设有自动灭火系统的防火分区 其允许最大建筑面积可按本表增加 1 00 倍 当局部 设置自动灭火系统时 增加面积可按该局部面积的 1 00 倍计算 一类建筑的电信楼 其防火 分区允许最大建筑面积可按本表增加 50 根据规范 5 1 2 条高层建筑内的商业营业厅 展览厅等 当设有火灾自动报警 系统和自动灭火系统 且采用不燃烧或难燃烧材料装修时 地上部分防火分区的允 许最大建筑面积为 4000m2 地下部分防火分区的允许最大建筑面积为 2000m2 从防 火的角度看 防火分区划分得越小 越有利于保证建筑物的防火安全 但如果划分 得过小 则势必会影响建筑物的使用功能 这样做显然是行不通的 防火分区面积 大小的确定应考虑建筑物的使用性质 重要性 火灾危险性 建筑物高度 消防扑 救能力以及火灾蔓延的速度等因素 该综合大楼属于一类高层建筑 并设有自动喷水灭火系统 依据规定 本建筑 每一层面积为 697 m2 都不超过规范中要求的防火分区的最小面积 故水平方向每层 为一个防火分区 设备室 配电室 空调机房 消防控制室等单独由耐火极限不小 安徽工业大学 毕业设计 论文 共 68 页 第 11 页 装 订 线 于 2h 的隔墙 1 5h 的楼板和甲级防火门与其他部位隔开 竖向防火分区也以每个楼 层为一防火分区 由具有一定耐火能力的钢筋混凝土楼板作分隔构件 3 2 防烟分区的划分 防烟分区是指用挡烟垂壁 挡烟梁 挡烟隔壁等划分的可把烟气限制在一定范 围内的空间区域 防火分区与防烟分区的区别主要在两个方面 一是划分分区的目 的不同 二是设置的要求不同 防火分区比防烟分区划分的面积大 划分防火分区 的分隔物比划分防烟分区的分隔物的耐火要求高 防烟分区不能跨越防火分区 否 则将使防火分区失去作用 划分防烟分区时需要注意 2 1 凡需设置排烟设施的走道 房间 净空不超过 6m 的房间 应采用挡烟 隔壁 隔墙或从顶棚下突出不小于 50cm 的梁划分防烟分区 梁或垂壁至室内地面 的高度不应小于 1 8m 2 每个防烟分区的建筑面积 一般不应超过 500m2 当顶棚高度在 6m 以上 时 可不受此限 3 对有特殊用途的场所 如地下室 防烟楼梯间 消防电梯 避难层间等 应单独划分防烟分区 4 防烟分区一般不能跨越楼层 某些情况下 如 1 层面积过小 允许包括一 层以上的楼层 但以不超过 3 层为宜 根据以上要求将一层和二层分别划分为 3 个防火分区 办税服务大厅和其他场 所为 1 个防烟分区 楼梯间和电梯井道为 1 个防烟分区 三层和六到十四层为办公 空间所以将每个独立的办公室分为 1 个防烟区间 楼梯间和电梯间分为 1 个防烟区 间 四层和五层分为 4 个防烟区间 十五层将展览厅和楼梯间各分 1 个防烟区间 其他办公室各自分为 1 个防烟区间 详细划分请见图纸 安徽工业大学 毕业设计 论文 共 68 页 第 12 页 装 订 线 4 消火栓系统设计 4 1 室内消火栓系统设计室内消火栓系统设计 4 1 1 系统组成及主要设施 室内消火栓给水系统由水枪 水带 消火栓 消防水喉 消防管道 消防水池 水箱 增压设备 和水源等组成 当室外给水管网的水压不能满足室内消防要求时 应当设置消防水泵和水箱 室内消火栓给水系统的主要设施 3 1 室内消火栓设备 消火栓设备是由消火栓 水带 水枪和有玻璃门的消火栓箱组成 设置消防水 泵的系统 其消火栓箱应设启动水泵的按钮 水枪一般采用直流式 喷嘴口径有 13 16 19mm 喷嘴口径 13mm 水枪配 50mm 水带 16mm 水枪可配 50mm 或 65mm 水带 19mm 水枪配 65mm 水带 高层 建筑室内消火栓给水系统 水枪喷口直径不应小于 19mm 水带有麻织 化纤之分 口径一般为直径 50mm 和 65mm 水带长度有 15 20 25 或 30m 四种 长度确定根据水利计算后选定 高层建筑水带长度不应大 于 25m 室内消火栓有单出口和双出口之分 均为内扣式接口的球形阀式龙头 单出口 消火栓直径有 50mm 和 65mm 两种 双出口消火栓直径为 65mm 每支水枪最小流 量 2 5L s 时可选用直径 50mm 消火栓 最小流量 5L s 时 宜选用 65mm 消火栓 高层建筑室内消火栓口径应选 65mm 2 屋顶消火栓 为了检查消火栓给水系统是否能正常运行及使建筑物免受邻近建筑物的波及 在室内设有消火栓给水系统得建筑屋顶应设一个消火栓 3 水泵接合器 水泵接合器一端由室内消火栓给水管网底层引至室外 另一端进口可供消防车 或移动水泵加压向室内管网供水 当室内消防泵发生故障或室内消防用水量不足时 消防车从室外消火栓 消防水池或天然水池取水 通过水泵接合器将水送至室内管 安徽工业大学 毕业设计 论文 共 68 页 第 13 页 装 订 线 网 供室内火场灭火 这种设备适用于消火栓系统和自动喷水灭火系统 水泵接合 器有地上式 地下式和墙壁式 3 种 其接口为双接口 每个接口直径为 65mm 及 80mm 两种 它与室内管网的连接管直径不应小于 100mm 并应设有阀门 止回阀 和安全阀 室内消火栓给水系统和自动喷水灭火系统应设水泵接合器 并应符合下列规定 水泵接合器的数量应按室内消防用水量经计算确定 每个水泵接合器的流量应 按 10 15L s 计算 消防给水为竖向分区供水时 在消防车供水压力范围内的分区 应分别设置水 泵接合器 水泵接合器应设在室外便于消防车使用的地点 距室外消火栓或消防水池的距 离宜为 15 40m 水泵接合器宜采用地上式 当采用地下式水泵接合器时 应有明显标志 4 消防管道 建筑物内消防管道是否与其他给水系统合并或独立设置 该根据建筑物的性质 和使用要求经技术 经济比较后确定 5 消防水池 消防水池用于无室外消防水源情况下 贮存火灾持续时间内的室内消防用水量 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溢水管 通气管 泄水管 出水 管及水位指示器等附属装置 根据各种用水系统的供水水质要求是否一致 可将消 防水池与生活或生产贮水池合用 也可单独设置 6 消防水箱 消防水箱对扑救初期火灾起着很重要的作用 水箱应设置在建筑物一定的高度 位置 采用重力流向管网供水 经常保持消防给水管网中有一定的压力 重要建筑 和高度超过 50m 的高层建筑 宜设置两个水箱 并联 以备检修或清时仍能保证 火灾初期消防用水 当室内消防用水量超过 25L s 经计算水箱的消防贮水量超过 18m3时 仍可采 用 18m3 高层建筑的消防水箱的消防贮水量 一类建筑 除住宅 不应小于 18m3 二类建筑 除住宅 和一类建筑的住宅不应小于 12m3 二类建筑的住宅不应 安徽工业大学 毕业设计 论文 共 68 页 第 14 页 装 订 线 小于 6m3 消防水箱设置在低层合多层建筑的最高部位 建筑高度不超过 100m 的高层建 筑 水箱高度保证建筑物最不利消火栓静水压力不小于 0 07MPa 7 消防水泵 在临时高压给水系统中 灭火时消防水泵保证建筑消防给水系统内所需水压和 水量 消防水泵宜与其他用途的水泵一起布置在同一个水泵房内 水泵房一般设置 在建筑物的底层 水泵房应有直通安全出口或直通室外的通道 与消防控制室应有 直接的通讯设备 设有两台或多台消防泵的泵站 应有两条以上的消防泵出水管与 室内管网连接 4 1 2 设计原则 1 根据 建筑设计防火规范 7 4 6 规定 除无可燃物的设备层外 高层建筑 和裙房的各层均应设室内消火栓 并应符合下列规定 4 1 消火栓应设在走道 楼梯附近等明显易于取用的地点 消火栓的间距应保 证同层任何部位有两个消火栓的水枪充实水柱同时到达 2 消火栓的水枪充实水柱应通过水力计算确定 且建筑高度不超过 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 3 消火栓的间距应由计算确定 且高层建筑不应大于 30m 裙房不应大于 50m 4 消火栓栓口离地面高度宜为 1 10m 栓口出水方向宜向下或与设置消火栓 的墙面相垂直 5 消火栓栓口的静水压力不应大于 0 80MPa 当大于 0 80MPa 时 应采取分 区给水系统 消火栓栓口的出水压力大于 0 50MPa 时 消火栓处应设减压装置 6 消火栓应采用同一型号规格 消火栓的栓口直径应为 65mm 水带长度不 应超过 25m 水枪喷嘴口径不应小于 19mm 7 临时高压给水系统的每个消火栓处应设直接启动消防水泵的按钮 并应设 有保护按钮的设施 8 消防电梯间前室应设消火栓 9 高层建筑的屋顶应设一个装有压力显示装置的检查用的消火栓 安徽工业大学 毕业设计 论文 共 68 页 第 15 页 装 订 线 2 室内管网布置的要求 5 1 室内消防管道应布置成环状 其进水管至少应布置两条 当一根发生故障 时 其余的进水管或引入管应能保证消防用水量和水压的要求 2 消防竖管的布置 应保证同层相邻两个消火栓的充实水柱同时到达被保护 范围内的任何部位 每根消防竖管的直径应按通过的流量经计算确定 但不应小于 100mm 3 室内消防给水管道应采用阀门分成若干独立段 阀门的布置 应保证检修 管道时关闭停用的竖管不超过一根 当竖管超过 4 根时 可关闭不相邻的两根 4 室内消火栓给水系统应与自动喷水灭火系统分开设置 有困难可用消防泵 但在自动喷水灭火系统的报警阀前 沿水流方向 必须分开设置 4 1 3 室内消火栓系统的给水方式 1 室内消火栓给水系统分类 1 按系统分可分为室内外合用消火栓系统 室内独立消火栓系统与室内消火 栓与生产 生活合并系统 高层建筑和消防系统最大工作压力超过 0 6MPa 的其他建 筑 应采用独立消火栓系统 2 按给水方式可分为分区 不分区两种给水方式 消火栓栓口静压力超过 0 80MPa 采用分区供水 分区的供水方式中又有串联和并联方式 3 按给水压力可分为高压消火栓系统和临时高压消火栓系统 4 按服务范围可分为独立消火栓系统和区域集中消火栓系统 前者使用于区 域内独个或分散的高层建筑 后者使用于集中的高层建筑 2 室内消火栓系统的几种给水方式 1 由室外给水管网直接供水的消防给水方式 6 宜在室外给水管网提供的水量和水压 在任何时候均能满足室内消火栓给水系 统所需的水量 水压要求时采用 该方式中消防管道有两种布置形式 一种是消防 管道与生活 或生产 管网共用 此时在水表处应设旁通管 水表选择应考虑能承 受短历时通过的消防水量 这种形式可以节省 1 根给水干管 简化管道系统 另一 种是消防管道单独设置 可以避免消防管道中由于滞留过久而腐化的水 对生活 或生产 管网产生污染 安徽工业大学 毕业设计 论文 共 68 页 第 16 页 装 订 线 2 设水箱的消火栓给水方式 宜在室外管网一天之内有一定时间能保证消防水量 水压时 或是由生活泵向 水箱补水 采用 由水箱贮存 10min 的消防水量 灭火时又水箱供水 3 设水泵 水箱的消火栓给水方式 宜在室外给水管网的水压不能满足室内消火栓给水系统的水压要求时采用 水 箱由生活泵补水 贮存 10min 的消防用水量 火灾发生时先由水箱供水灭火 3 室内消火栓给水系统给水方式的选择 正确选择给水方式是高层室内消火栓给水系统设计的关键 消火栓系统分类 消火栓系统的给水方式有多种形式 设计是应该通过方案比较选定 对于高层建筑 建筑高度大于 70m 和超高层建筑 建筑高度大于 100m 的消 火栓给水系统设计 应进行竖向分区 保证消火栓栓口的静压力不应超过 0 8MPa 竖向分区高度一般控制在 45 55m 范围内 并联分区给水方式 具有水泵布置相对集中 管理方便 安全可靠等优点 缺 点是高区水泵扬程较高 需要耐高压管材与管件 高区在消防车供水压力不够时 高区的水泵结合器将失去作用 串联分区给水方式 不需要采用耐高压管材 管件与水泵 可通过水泵结合器并 经各传输泵向高区送水灭火 供水可靠性较好 缺点是水泵分散在各层 管理不便 水泵安全可靠性较差 一般使用于建筑高度大于 100m 消火栓给水分区大于 2 区的 超高层建筑 综上所述 对于此次设计建筑将采用临时高压消火栓系统 选用设置消防水泵 和消防水箱的并联给水方式 4 2 室内消火栓系统设计计算 4 2 1 设计计算依据 1 消火栓的布置间距 1 单排消火栓两股水柱到达室内任何部位的间距 4 1 22 bRS 式中 消火栓间距 m S 消火栓最大保护半径 m R 安徽工业大学 毕业设计 论文 共 68 页 第 17 页 装 订 线 消火栓最大保护宽度 m b 2 消火栓保护半径 7 4 2 d RcLh 式中 水带展开时的弯曲折减系数 一般取 0 8 0 9 c 水带长度 d L 水枪充实水柱倾斜 45 时的水平投影长度 对一般建筑 层高h 3 3 5m 由于净高的限制 一般按 3m 计算 对于层高大于 3 5m 的建筑 h 水枪枪充实水柱长度 m sin45 m hH m H 2 消火栓口所需水压由下式计算 xh H 4 3 xhqdk HHhH 式中 消火栓口压力 mH2O xh H 水枪喷嘴造成某充实水柱所需要的水压 mH2O q H 水流通过水龙带的损失 mH2O d h Hk 消火栓栓口水头损失 按 20KPa 计算 1 消火栓水枪喷口所需水压 8 4 4 1 fm q fm H H H 式中 与水枪喷口直径有关的系数 按实验得 其 f d 3 0 25 0 1 ff dd 值列入表 4 1 充实水柱高度 mH2O m H 实验系数 其值列入表 4 2 f 4 1 1980 0 01 fm H 表 4 1 系数值 131619 0 01650 01240 0097 安徽工业大学 毕业设计 论文 共 68 页 第 18 页 装 订 线 表 4 2 系数值 f mH2O m H 68101216 f 1 191 191 201 211 24 按式 4 4 在已知确定的充实水柱值后 便可以求出产生的水枪喷口处压 m H 力值 上述的消防射流是垂直的 实际上在灭火时 水枪常和水平线呈 45 60 q H 角 试验表明充实水柱长度与倾斜角几乎无关 计算时充实水柱长度可取等于充实 水柱垂直到度 2 水枪喷口射流量 水枪喷口射出的流量与喷口压力之间的关系 可用下式计算 4 5 xhq qBH 式中 水枪喷口的射流量 L s xh q 水枪喷口造成某充实水柱所需要的压力 mH2O q H 水枪喷口直径 mm f d 流量系数 采用 1 0 水流特性系数 与水枪喷口直径有关 见表 4 3 B 表 4 3 特性系数 B 水枪喷口直径 mm13161922 B0 3460 7931 5572 836 为简化计算 可查得mm 时 不同充实水柱长度 水枪喷口处的压1316 19 f d 力及实际流量 从而方便计算 见表 4 4 表 4 4 Hm Hq hxh技术数据 水 枪 喷 口 直 径充 实 水 柱 长度 131619 安徽工业大学 毕业设计 论文 共 68 页 第 19 页 装 订 线 m q H mH2O xh q L s 1 q H mH2O xh q L s 1 q H mH2O xh q L s 1 6 8 10 12 14 16 8 1 11 2 14 9 19 1 23 9 29 5 1 7 2 0 2 3 2 6 2 9 3 2 7 8 10 7 14 1 17 7 21 8 26 5 2 5 2 9 3 3 3 8 4 2 4 6 7 7 10 4 13 6 16 9 20 6 24 7 3 5 4 1 4 5 5 2 5 7 6 2 3 消火栓水龙带水头损失 水带水头损失按下式计算 4 6 2 dzdxh hA L q 式中 水带沿程水头损失 mH2O d h 水带长度 m d L 水带阻力系数 见表 4 5 z A 表 4 5 水带阻力系数 Az 值 水带材质水 带 直 径 mm 506580 麻织 衬胶 0 01501 0 00677 0 00430 0 00172 0 00150 0 00075 3 给水管网管径和水头损失计算 1 管径的确定 根据给水管道中设计流量 按下列公式计算可确定管径 4 7 4Q D v 式中 管道设计流量 m3 s Q 管道的管径 m D 管道中的流速 m s v 通过计算管段的流量 再确定流速可求得管径 消火栓给水管道中的流速宜采 用 1 4 1 8m s 不宜大于 2 5m s 安徽工业大学 毕业设计 论文 共 68 页 第 20 页 装 订 线 2 沿程水头损失 4 8 y hil 式中 管段的沿程水头损失 mH2O y h 计算管段长度 m l 管道单位长度水头损失 mH2O m 对给水钢管按下列公式计算 i 当 501520105 安徽工业大学 毕业设计 论文 共 68 页 第 23 页 装 订 线 503030155 1 高级住宅 2 建筑高度超过 50m 或每层建筑