造纸厂消防系统课程设计.doc

课课 程程 设设 计计 课题名称 某造纸厂的消防系统设计 专业名称 设 计 人 设 计 人 学 号 学 号 指导老师 课课 程程 设设 计计 任任 务务 书书 1 设计题目 某造纸厂的安全消防系统设计 2 设计期限 自 2012 年 5 月 21 日开始至 2012 年 6 月 3 日完成 3 设计原始资料 1 某造纸厂平面布局图 2 我国主要仓库及厂房消防 设备设施与消防现状资料 3 GB50016 2006 建筑设计防火规范 4 消防安全疏散标志设置标准 5 建筑安全防火设计手册 4 设计完成的主要内容 1 该造纸厂的火灾危险性分析 2 该造纸厂的 消防系统设计 安全疏散 灭火器设置 消防栓设计 5 提交设计 设计说明书与图纸等 及要求 提交一份该造纸厂的的消防现状 安全分析及改进的论文 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 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 6 发题日期 2012 年 5 月 20 日 指导老师 签名 学 生 签名 目 录 1 前言 1 2 造纸厂的主要概况 2 3 该造纸厂的火灾危险性分析 3 3 1 该造纸厂的火灾特点 3 3 2 该造纸厂的火灾危险性等级 3 3 3 该造纸厂的耐火等级 3 4 该造纸厂的消防系统基本设计要点 6 4 1 建筑总平面的布置 6 4 2 建筑平面防火设计 6 4 2 1 防火分区 6 4 2 2 防烟分区 7 4 3 建筑的安全疏散 8 4 3 1 疏散安全出口的宽度 8 4 3 2 疏散安全出口的数量 9 4 3 3 安全疏散距离 9 4 3 4 疏散指示标志与火灾应急照明 9 4 4 建筑的灭火器设置 10 4 4 1 火灾种类和危险等级 10 4 4 2 划分计算单元与确定其保护面积 11 4 4 3 计算单元的需配最低灭火级别 11 4 4 4 确定灭火器设置点数与各点位置 12 4 4 5 确定每个灭火器设置点的最小需配灭火器级别 13 4 4 6 确定每个设置点灭火器的类型 规格与数量 14 4 4 7 确定每具灭火器的设置方式和要求 15 4 5 消火栓给水系统设计 15 4 5 1 消火栓系统的用水量 15 4 5 2 消火栓 水带 水枪的选用 15 4 5 3 消火栓的保护半径 布置 17 4 5 4 消火栓出口所需压力的确定 18 4 5 5 系统所需水压的确定 20 4 5 6 消防管网的水力计算 20 4 5 7 消防水泵额定扬程 22 5 结论 24 参考文献 附录 0 1 1 前言前言 火和爆炸对于社会一直是具有巨大创造性和破坏性的力量 在生产和生活 中 一旦失去控制 就会酿成灾害 而且火灾和爆炸事故往往能造成惨重的人 身伤亡和巨大的财产损失 随着现代化建设的飞速发展 可燃易爆物品广泛应 用于各行各业 尤其是石油 化工 矿山 火工等行业 危险性更大 现在 火灾和爆炸事故的预防依然是世界各国重点研究的安全防范课题 随着国民经济全面大幅提升 近年来 我国工业现代化进程加快 结合国 家和地方 十二五 的总体部署 轻工业因其独特的特点而飞跃发展 导致了 消防设计应用而生 并且越来越显示迫切 集约化生产使得各类厂房的出现 而工业建筑由于生产工艺的需要往往比 民用建筑更具特殊性和危险性 规范化厂房的发展也给消防系统的设置提出了 全新的课题 因此现以某造纸为例对其建筑防火设计的步骤和要点进行分析 以达到闺中窥豹抛砖引玉的作用 1 2 2 造纸厂的主要概况造纸厂的主要概况 该造纸厂占地面积 4350 建筑面积 5 840 2 m 2 m 建筑外形尺寸 东西向长 145m 南北向宽 30m 主跨 24m 边跨 4 5m 主跨柱顶标高 9m 主体单层 局部设夹层 主体采用钢结构 局部现浇钢筋混 凝土楼面 外围护墙采用夹心隔热板 内隔墙采用加气混凝土砌块 下图为该 造纸厂平面布置示意图 图 1 造纸厂平面布置图 1 一高压配电室 2 一变压器室 3 一低压配电室 4 一辅料间 5 一纸机电控 室 6 一真空泵房 7 一封闭楼梯间 8 一抄纸工段 9 一打浆工段 上部为夹层 10 一空压机房 11 一检验室 12 一室外疏散楼梯间 2 3 3 该造纸厂的火灾危险性分析该造纸厂的火灾危险性分析 3 1 该造纸厂的火灾特点该造纸厂的火灾特点 改造纸厂为国有中型企业 其特色产品为卷烟纸 为华南地区唯一卷烟纸 生产单位 其生产原料主要为原浆 废书报纸 楠竹 芦苇 稻草等 故其主要的易 燃物为固体可燃物 由于该造纸厂建厂历史久远 其厂房设备较现代企业都比 较落后陈旧 由于生产设备的庞大 故存在乱拉电源线 不合理布置线路等 极易引发 E 类电气火灾 3 2 该造纸厂的火灾危险性等级该造纸厂的火灾危险性等级 据 建筑设计防火规范 GB50016 2006 规定 生产的火灾危险性根据生 产中使用或产生的物质性质及其数量等因素 分为甲 乙 丙 丁 戊类 见 表 1 值得注意的是 造纸厂的各个工段其火灾危险性分类是不同的 根据 制 浆造纸厂设计规范 QBJ 88 49 第 4 2 2 条 造纸车间的造纸车间的打浆 工段其生产类别为戊类 造纸车间的抄纸 完成工段为丙类 建筑内高压配电 室为丙类 低压配电室为丁类 根据 建筑设计防火规范 GB50016 2006 3 1 1 条 当一座厂房内或防火分区内有不同性质的生产时 其分类应按火灾危险性 较大的部分确定 由此可确定该厂房的火灾危险性分类为丙类 3 3 该造纸厂的耐火等级该造纸厂的耐火等级 根据 建筑设计防火规范 GB50016 2006 厂房 仓库 的耐火等级可分 为一至四级 不同耐火等级建筑物相应构件的燃烧性能和耐火等级不应低于表 2 的相关规定 建筑物的耐火等级 是由组成建筑物的建筑构件燃烧性能和最低耐火极限 决定的 二级耐火等级建筑的楼板的耐火极限为 1h 是基础 比楼板重要构件 耐火极限要求更高 据规范和表 2 由于该造纸厂主要由钢筋混凝土结构楼板 梁 柱 屋顶 和砌体墙组成 而其建筑材料的建筑物构件的燃烧性能和耐火极限又没有那么 高 所以 可以把该造纸厂的的耐火等级划为二级 3 表 1 生产的火灾危险性分类 生产类别使用或生产下列物质的生产的火灾危险性特性 甲类 1 闪点小于 28 的液体 2 爆炸下限小于 10 的气体 3 常温下能自行分解或在空气中氧化能导致迅速自燃或爆炸的物质 4 常温下受到水或空气中水蒸汽的作用 能产生可燃气体并引起燃烧或爆 炸的物质 5 遇酸 受热 撞击 摩擦 催化以及遇有机物或硫磺等易燃的无机物 极易引起燃烧或燃烧或爆炸的强氧化剂 6 受撞击 摩擦或与氧化剂 有机物接触时能引起燃烧或爆炸的物质 7 在密闭设备内操作温度大于等于物质本身自燃点的生产 乙类 1 闪点大于等于 28 但小于 60 的液体 2 爆炸下限大于等于 10 的气体 3 不属于甲类的氧化剂 4 不属于甲类的化学易燃危险体 5 助燃气体 6 能与空气形成爆炸性混合物的浮游状态的粉尘 纤维 闪点不小于 60 的液体雾滴 丙类1 闪点大于等于 60 的液体 2 可燃固体 丁类 1 对不燃烧物质进行加工 并在高温或熔化状态下经常产生强辐射热 火 花或火焰的生产 2 利用气体 液体 固体作为燃料或将气体 液体进行燃烧作其它用的各 种生产 3 常温下使用或加工难燃烧物质的生产 戊类常温下使用或加工不燃烧物质的生产 4 表 2 厂房 仓库 建筑构件的燃烧性能和耐火极限 h 名 称耐火等级 构 件一级二级三级四级 防火墙 不燃烧体 3 00 不燃烧体 3 00 不燃烧体 3 00 不燃烧体 3 00 承重墙 不燃烧体 3 00 不燃烧体 2 50 不燃烧体 2 00 难燃烧体 0 50 非承重外墙 不燃烧体 0 75 不燃烧体 0 50 不燃烧体 0 50 难燃烧体 0 25 楼梯间和电梯井的墙不燃烧体 2 00 不燃烧体 2 00 不燃烧体 1 50 难燃烧体 0 50 疏散走道两侧的隔墙 不燃烧体 1 00 不燃烧体 1 00 不燃烧体 0 50 难燃烧体 0 25 墙 房间隔墙 不燃烧体 0 75 不燃烧体 0 50 难燃烧体 0 50 难燃烧体 0 25 柱 不燃烧体 3 00 不燃烧体 2 50 不燃烧体 2 00 难燃烧体 0 50 梁 不燃烧体 2 00 不燃烧体 1 50 不燃烧体 1 00 难燃烧体 0 50 楼 板 不燃烧体 1 50 不燃烧体 1 00 不燃烧体 0 75 难燃烧体 0 50 屋顶承重构件 不燃烧体 1 50 不燃烧体 1 00 难燃烧体 0 50 燃烧体 疏散楼梯 不燃烧体 1 50 不燃烧体 1 00 不燃烧体 0 75 燃烧体 吊顶 包括吊顶搁栅 不燃烧体 0 25 难燃烧体 0 25 难燃烧体 0 15 燃烧体 注 二级耐火等级建筑的吊顶采用不燃烧体时 其耐火极限不限 5 4 4 该造纸厂的消防系统基本设计该造纸厂的消防系统基本设计要点要点 4 1 建筑总平面的布置建筑总平面的布置 建筑总平面布置主要是指建筑物之间的防火间距与消防车道的设计 防火 间距是指防止着火建筑的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 防火间距按相邻两建筑外墙的最近距离计算 该造纸厂独立位于某工业园的边隅 且由于涉及资料的缺乏 周边建筑情 况不明故本次设计未涉及防火间距的相关考虑 但实际考察该造纸厂与周边建 筑物得防火间距均符合设计规范 因此在此不予赘述 工业建筑的平面布置 空间造型和使用功能往往复杂多样 给消防扑救带 来不便 如多数工业建筑因生产物料的不合理堆放 占用消防车道 导致火灾 时消防车无非进入建筑主体 往往延误灭火时机 造成重大损失 根据 建筑设计防火规范 GB50016 2006 第 6 0 6 条规定占地面积超过 3000的甲乙丙类厂房 应设置环形消防车道 确有困难时 应沿建筑物的两 2 m 个长边设置消防车道 穿越建筑物得消防车道其净高与净宽均不应小于 4m 4 2 建筑平面防火设计建筑平面防火设计 建筑平面的防火设计一般包括防火分区与防烟分区 防火分区一般包括水 平防火分区和竖向防火区两部分 防火分区一般由防火分隔物围隔而成 防烟 分区一般由楼板 梁栋或挡烟垂壁半围隔而成 防烟分区的目的是收集烟气 然后利用机械排烟设备把烟气排除建筑物 4 2 1 防火分区 防火分区是指建筑物内部采用防火墙 耐火楼板及其他的防火分隔设施而 成 能在一定时间内防止火灾向同一建筑的其他部分蔓延的局部空间 火灾是没有固定的蔓延方向和标准模式 防火分区是根据火场特点 采用 相应的防火措施 人为地阻止火灾向其他部位蔓延扩大 将火灾控制在一定局 部空间内 即基本的防火单元 其目的是控制火灾蔓延 减少人员伤亡和经济 损失 防火分区的设置 从消防角度越小越好 但从使用功能 则越大越好 应遵循 6 的原则 面积要求 应该满足 建筑设计防火规范 GB50016 2006 中的规定 构造要求 满足使用功能和结构安全要求 建筑方面 表 3 厂房的耐火等级 层数和防火分区的最大建筑允许面积 工业厂房可以分为单层厂房 多层厂房 和高层厂房 单层工业厂房即使 建筑高度超过 24m 其防火设计仍按单层考虑 工业厂房的层数和面积是由生产工艺所决定的 同时也受生产的火灾危险 级别和厂房构件的耐火极限的制约 工业厂房的生产工业 火灾危险类别 建 筑物的耐火等级 层数和面积构成一个相互联系 相互制约的统一体 由于该造纸厂火灾危险等级为丙级 耐火等级为二级 参照 建筑设计防 火规范 GB50016 2006 厂房的防火分区最大的建筑面积除规范外有另有规 定外 应符合表 2 的规定 参阅表格 知丙类生产厂房耐火等级为二级的单层 厂房最大允许建筑面积为 8000 而该造纸厂的建筑面积为 5840 因而仅 2 m 2 m 类厂房的最多允许层数 每个防火分区的最大允许建筑面积 别耐火等级单层厂房多层厂房高层厂房地下 半地下厂 房 一级除生产必须采用40003000 甲 二级宜采用单层30002000 一级不限500040002000 乙 二级6400030001500 一级不限不限60003000500 丙二级不限800040002000500 三级230002000 一 二不限不限不限40001000 丁三级340002000 四级11000 一 二不限不限不限60001000 戊三级350003000 四级11500 7 设一个防火分区即可 4 2 2 防烟分区 防烟分区 是指采用挡烟垂壁 隔墙或从顶棚下凸出不少于 50cm 的梁 隔板 来划分区域的防烟空间 防烟设计的基本原则是要防止烟气进入疏散通道 保证人员的疏散安全 防 烟分区的作用是把高温烟气控制在一定的范围内 并迅速地将烟气排到室外 以有效地减少人员伤亡 财产损失和防止火灾蔓延扩大 建筑的防烟设施应分为机械加压送风的防烟设施和课开启外窗的自然排烟 设施 建筑的排烟设施应分为机械排烟设施和可开启外窗的自然排烟设施 在该设计中 由于该造纸厂同时容纳的人数不多 且疏散 灭火扑救相对 而言都较高层工业建筑容易的多 再加上基于经济性能的考虑 故本次设计未 考虑防烟措施 采取自然排烟措施 4 3 建筑的安全疏散建筑的安全疏散 建筑物发生火灾时 为了避免建筑物内的人员因烟气中毒 火烧和房屋倒 塌而受到伤害 必须尽快撤离失火建筑 同时消防队员也要迅速对起火部位进 行火灾扑救 因此 建筑需要完善的安全疏散设施 安全疏散设计是建筑防火设计的一项重要内容 应根据建筑物的使用性质 容纳人数 面积大小 及人们在火灾时的生理和心理状态特点 合理地设置安 全疏散设施 为人员的安全疏散提供有利条件 根据建筑的不同使用性质 不同火灾危险性和不同的火灾荷载等合理地设 置走道及楼梯间 疏散门口 疏散指示等 为了保证人员及时疏散到安全场所 提供必要的条件 是建筑设计的重要内容 4 3 1 疏散安全出口的宽度 安全出口是指供人员疏散用的房间的门 楼梯间获直通室外安全区域的出 口 为了在发生火灾时 能够迅速安全地疏散人员 减少人员伤亡 在建筑设 计时必须设置足够数量的安全出口 安全出口应分散布置 且易于寻找 并有 明显的标志 安全出口的宽度是由疏散宽度指标计算得来的 宽度指标是对允许疏散时 8 间 人体宽度 人流在各种疏散条件下得通行能力等进行调查 实测 统计 研究的基础上建立起来的 它既有利于工程技术人员进行工程设计 又能利于 消防安全部门检查监督 参照 建筑设计防火规范 GB50016 2006 厂房内的疏散楼梯 走道 门的宽度应根据疏散人数 按表 4 规定经计算确定 但疏散楼梯的最小净宽度 不宜小于 1 1m 疏散走道的最小净宽度不宜小于 1 4m 门的最小净宽度不宜小 于 0 9m 表 4 厂房疏散楼梯 走道和门的净宽度指标 单位 m 百人 厂房层数一 二层三层 四层 宽度指标0 600 801 00 4 3 2 疏散安全出口的数量 在建筑设计中 应根据使用要求 结合防火安全的需要布置门 走道和楼 梯 一般要求建筑物都要有 2 个或 2 个以上的安全出口 避免造成严重的人员 伤亡 根据该厂房的平面面积和布置 其底层应设两个疏散出口 夹层部分因其 建筑面积超过 400 应设两个疏散出口 即两部疏散楼梯 且应是封闭楼梯间 由于受工艺条件限制 此处用室外金属梯作为夹层部分的第二疏散出口 疏散设施应满足建筑耐火等级对建筑相应构件的要求 本工程的两部疏散 楼梯一部为钢筋混凝土楼梯 显然能达到规范要求 另一部为金属室外楼梯 由于金属的耐火极限较低应对其进行相应处理 因此 应提高金属梯的耐火极 限 通常采用喷涂防火涂料的方法将其耐火极限提高至 1h 另外还应注意在楼 梯周围 2m 的墙面上 除了疏散门不应设其他门窗洞口 4 3 3 安全疏散距离 厂房的安全疏散距离是根据火灾的危险性 允许时间及厂房的耐火等级确 定的 如表 5 所列 火灾的危险性越大 安全疏散距离要求越严 厂房耐火等 级越低 安全疏散距离要求越严 在该造纸厂内最远工作点到安全出口的距离均能满足不超过 80m 夹层部位 至疏散楼梯也能满足该要求 故该设计符合规范 9 4 3 4 疏散指示标志与火灾应急照明 疏散指示标志与火灾应急照明的合理设置 对人员在紧急情况下安全疏散 具有重要的作用 国内外实践表明 在疏散走道和主要疏散路线上或靠近地面 的墙上设置发光疏散标志 对安全疏散起到很好的作用 可以在浓烟弥漫的情 况下 及时有效地帮助人们识别疏散出口位置和方向 迅速沿发光疏散指示标 志疏散 避免和减少人员伤亡 表 5 厂房的安全疏散距离 单位 m 生产类别耐火等级单层厂房多层厂房高层厂房 半 地下 室 甲类一 二级3025 乙类一 二级755030 一 二级80604030丙类 三级6040 一 二级不限不限5045 三级6050 丁类 四级50 一 二级不限不限7560 三级10075 戊类 四级60 疏散应急照明灯宜设置在墙面上或顶棚上 安全出口的标志宜设在出口的 顶部 疏散走道的指示标志宜设置在疏散走道及其转弯处距地面 1m 以下的墙 面上 应急照明课采用蓄电池做备用电源 且连续供电时间不应少于 20min 4 4 建筑的灭火器设置建筑的灭火器设置 灭火器是火灾扑救中常用的灭火工具之一 在火灾初起之时 由于范围小 与火势弱 这时是扑救火灾的最有利时机 同时 正确并及时使用灭火器可以 挽回巨大的损失 灭火器一般由筒体 器头和喷嘴等部件组成 借助驱动压力 将所充装的灭火剂喷出以达到灭火的目的 因其结构简单 操作方便和轻便灵 活 经训练即可掌握其操作方法 广泛配置于工业与民用建筑各种火灾危险性 场所 是扑救各类初期火灾的基本消防器材 对减少火灾损失 保护人身与财 10 产的安全有着重要作用 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 4 4 1 火灾种类和危险等级 根据 建筑灭火器配置规范 GB 50140 2005 灭火器配置场所的火灾种 类应根据该场所内的物质及其燃烧特性进行分类 灭火器配置场所的火灾种类可划分为以下五类 1 A 类火灾 固体物质火灾 2 B 类火灾 液体火灾或可熔化固体物质火灾 3 C 类火灾 气体火灾 4 D 类火灾 金属火灾 5 E 类火灾 带电火灾 物体带电燃烧的火灾 配置灭火器的工业建筑 其火灾危险性可划分为 轻危险级 中危险级与 严重危险 3 个等级 其对应关系见下表 根据该造纸厂生产工业流程 其生产原料 产品多为固体可燃物 参照相 关规范标准 确认该厂可能发生 A 类火灾 因其存在大量的加工设备 低高压 变电房 一旦失火可能不允许或来不及切断总电源 故可认定该厂同时存在 E 类火灾危险 参照下表可确定该造纸厂的危险等级为中危险级 表 6 工业建筑场所与火灾危险等级对应关系 建筑 等级 严重危险级中危险级轻危险级 厂房甲 乙类物品生产场所丙类物品生产场所丁 戊类物品生产场 所 库房甲 乙类物品贮藏场所丙类物品贮藏场所丁 戊类物品贮藏场 所 4 4 2 划分计算单元与确定其保护面积 由于该造纸厂与毗邻的其他厂房危险等级不同 使用性质和平面工艺布局 也不相同 因此将该造纸厂作为一个灭火器配置场所的独立计算单元进行灭火 11 器配置设计计算 该计算单元的保护面积应按照建筑面积计算 则该单元的保护面积为 435030145 s 4 4 3 计算单元的需配最低灭火级别 计算单元的最小需配灭火级别按下面的计算公式进行计算 U S KQ 式中 Q 计算单元的最小需配灭火级别 A 或 B S 灭火器配置场所的保护面积 U A 类火灾或 B 类火灾场所单位灭火级别的最大保护面积 A 或 B 按表 7 确定 K 修正系数 按表 8 确定 表 7 灭火器最低配置基准 扑救火灾的 类别 A 类火灾B C 类火灾 场所危险等 级 轻危险级中危险级严重危险级轻危险级中危险级严重危险级 单具最小灭 火级别 1A2A3A21B55B89B 每 A B 最大保护面 积 10075501 51 00 5 注 1 D 类火灾最低配置基准应根据金属的种类 物态及其特征等研究确定 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 2 配置灭火器的规格和数量 其灭火器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计算单元K 未设室内消火栓系统 和灭火系统 1 0 设有室内消火栓系统0 9可燃物露天堆场0 3 12 设有灭火系统0 7 设有室内消火栓系统 和灭火系统 0 5 甲乙丙类液体储罐区 可燃气体储罐区 在该设计中 已知面积 S 4350 查表 6 得 U 75 A 查表 7 得 K 0 9 将 S 值与 U 值代入公式 得AAQ 2 52 75 4350 9 0 4 4 4 确定灭火器设置点数与各点位置 灭火器的保护距离指的是距离场所内任一着火点至最近灭火器设置点的行 走距离 灭火器的最大保护距离仅受火灾种类 危险等级和灭火器类型影响 而与 设置点配置灭火器的规格与数量无关 若配置的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 距灭火器设置点最远的地点 的直线行走距离 可忽略该计算单元内小型家具家电的影响 A B C 类场所灭火器的最大保护距离见表 9 表 9 灭火器的最大保护距离表 单位 m 扑救火的 级别 A 类B C 类 场所的危 险等级 轻危险级中危险级严重危险级轻危险级中危险级严重危险级 手提式灭 火器 25201515129 推车式灭 火器 504030302418 查表得 该单元手提式灭火器的最大保护距离是 20m 运用保护圆简化设计 法确定灭火器的设置点 依其厂房的尺寸 确定如下图的设置位置 13 图 2 灭火器配置保护圆合格示意图 4 4 5 确定每个灭火器设置点的最小需配灭火器级别 计算单元中每个设置点的灭火级别应按下公式进行计算 N Q Qe 式中 计算单元中每个设置点的灭火级别 A 或 B e Q N 计算单元中的灭火器设置点的数量 主要依据计算单元尺寸与 最大保护距离等因素综合来考虑 在本次设计中 每个设置点的最小需配灭火级别为 A A N Q Qe22 5 10 2 52 4 4 6 确定每个设置点灭火器的类型 规格与数量 1 类型选择 参照 建筑灭火器配置规范 GB 50140 2005 根据该造纸厂的特点和防 火设计要求 决定选择手提式磷酸铵盐干粉灭火器 2 规格与数量的确定 查表 6 得知 每具灭火器最小配置灭火级别 规格 为 2A 再参照 建筑 灭火器配置规范 GB 50140 2005 得知 MF ABC5 灭火器 即 5kg 手提式磷 酸铵盐灭火器 的最大灭火级别为 3A 14 具61 2 2 22 5 A A 基于设计安全原则 进一取整 故取 3 具 因此 本设计每个灭火器设置点选配 3 具 5kg 手提式 MF ABC5 灭火器 整个厂房共 12 个设置点 故总共需配置 36 具 5kg 手提式 MF ABC5 灭火器 即 MF ABC5 36 3 验算 该单元实际配置的所有灭火器的灭火级别验算如下 AQA A QQ i it 2 52602103 30 1 具 点具 符合要求 每个灭火器设置点设计配置的所有灭火器的灭火级别验算如下 AQAAQQ e i is 35 4 623 3 1 具 符合要求 每具灭火器最小配置规格为 3A 符合表 6 的要求 该单元配置灭火器的总数为 6 具 2 具 符合要求 每个设置点配置灭火器数为 3 具 1 具 3 具 5 具 符合要求 4 4 7 确定每具灭火器的设置方式和要求 根据该造纸厂的工艺要求和平面布局 灭火器的设置方式采用嵌入式的墙 式灭火器箱 即在每个设置点处摆放 10 只灭火器箱 将 30 具灭火器平均分为 10 组放入箱内 该设置方式具有以下优点 1 不影响人员走路 工作及安全疏散 2 有利于灭火器的防潮 防碰撞及防止随意挪动 3 能有效保证整个生产车间的整饬 美观 有利于工作效率的提高 4 5 消火栓给水系统设计消火栓给水系统设计 以水作为灭火剂的消防给水系统 按灭火设施可分为消火栓灭火系统各和 自动喷水灭火系统 建规 对消火栓给水系统设置范围的规定提到 建筑占地面积大于 300 的厂房仓库应设置 DN65 的室内消火栓 该造纸厂占地面积 4350 远 15 远大于规定的 300 平米 故其理所应当设置消火栓 4 5 1 消火栓系统的用水量 建筑的全部消防用水量应为其室内 外消防用水量之和 消防用水量可按 下式进行计算 6 3 2211 nnt qtqtqQ 式中 Q 消防用水量 3 m 同时开启的灭火系统的消防用水量 L S n qqq 2 1 同时开启的灭火系统的延续时间 h n ttt 2 1 不同场所的火灾延续时间见表 10 室内消防用水量应为厂房仓库室内设置的消火栓 水喷雾 水幕 泡沫等 灭火 冷却系统等需要同时开启的用水量之和 低 多层建筑室内消火栓用水量应根据水枪的充实水柱长度和同时使用水 枪数量经计算确定 4 5 2 消火栓 水带 水枪的选用 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 使用场所可以分为室外消火栓和室内消火栓 该设计中选择室内消火栓 表 10 不同场所的火灾延续时间 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 消防给水系统与建筑类别场所名称与自动水灭系统火灾延续时间 甲乙丙类3 0 仓库 厂 房丁戊类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 固定消防炮系统 自动消防给水系统 水喷雾系统 应按相应现行国 家标准予以确定 16 箱中 如图 3 所示 I I II II II II 剖面 I I 剖面 平面图 1 2 3 1 水枪 2 消防水带卷盘 3 消火栓龙头 消火栓 图 3 甲型单栓室内消火栓箱 本次设计的消火栓给水系统选取口径为 19mm 的水枪 长度为 25 米的胶质 衬里水带 口径为 65mm 的消火栓 管道管径为 100mm 该设计中厂房按层高 9 米计算 水枪喷嘴离地面的高度 H2 取 1 米 则计算 所得的水枪充实水柱高度为 41 1 45sin 21 21 HH HH Sk 其中 充实水柱长度 m k S H1 房间高度 m H2 水枪喷嘴离地面的高度 取 1 0m 经计算得 28 11 k S 4 5 3 消火栓的保护半径 布置 消火栓的保护半径可按下式计算 sd LLR 式中 R 消火栓保护半径 m d L 水带敷设长度 m 考虑到水带的转弯曲折 应乘以折减系数 17 0 8 s L 水枪充实水柱在平面上的投影长度 m 经计算 本次设计系统中 消火栓的保护半径为 98 2798 7258 08 0 S LLR 消火栓的布置间距应由计算确定 且布置间距应保证水柱股数同时达到室 内的任何地点 由于本系统的房间宽度较大 需要布置多排消火栓 其间距为 556 3998 2741 141 12 RRS 实际布图时根据建筑内部情况而变动 消火栓系统布置详见消火栓灭火系 统布置图 图 4 消火栓保护半径图 4 5 4 消火栓出口所需压力的确定 1 水枪喷嘴处的压力的确定 q H k k q S S H 1 10 式中 水枪喷嘴造成规定充实水柱所需的压力 q H 与水枪喷嘴直径 d 有关的实验系数 其取值见表 11 规范中要求的最小充实水柱高度 m k S 和充实水柱有关的实验系数 其取值见表 12 表 11 系数值 18 d mm 131619 0 01650 01240 0097 表 12 系数值 m k S68101216 1 191 191 201 211 24 根据上式 该设计中 a k k q KP S S H01 169 1221 1 0097 0 1 1221 1 10 1 10 2 水枪喷嘴射出的流量与喷嘴压力的关系 qxh BHq 2 式中 水枪喷嘴的射流量 L s xh q 水枪喷嘴造成规定的充实水柱需要的压力 KPa q H B 水流特性系数 与水枪喷嘴直径有关 其取值见表 13 表 13 水流特性系数 B 值 喷嘴直径131619 B0 03460 07930 1577 为了使用方便 简化计算 将公式 制成下表 设计时可根据不同的 水枪喷嘴口径和不同的水枪充实水柱 查出水枪喷嘴处压力值以及水枪射流的 实际流量值 表 14 表 xhqk qHS 水枪喷口直径 mm 131619充实水柱 m k SHq Kpa Qxh L S Hq Kpa Qxh L S Hq Kpa Qxh L S 6 7 8 9 10 11 79 4 94 8 111 125 145 156 1 66 1 81 1 96 2 10 2 25 2 40 76 8 91 2 106 122 138 155 2 47 2 69 2 90 3 11 3 31 3 51 75 2 89 0 103 118 133 149 3 44 3 75 4 05 4 31 4 58 4 85 19 12 13 14 15 16 190 209 233 260 290 2 54 2 69 2 84 3 00 3 17 173 192 213 235 258 3 70 3 90 4 11 4 32 4 52 170 182 201 220 241 5 20 5 36 5 63 5 89 6 16 查表可确定 水枪喷嘴处的压力为 170KPa 与计算所得结果基本一致 水 枪喷嘴的流量为 5 20L s 3 水带水头损失的确定 d h 2 xhdzd qLAh 式中 水带沿程损失 d hkpa 水带比阻见表 15 z A 表 15 水带比阻值 比阻值水带口径 帆布 麻织水带胶衬水带 500 15010 0677 650 04300 0172 800 01500 0075 经计算得水带水头损失为 29 068kpa 4 消火栓栓口所需压力的确定 kdqxh HhHH 式中该项表示的含义见上文 不予累述 计算可得消火栓栓口的压力为 kpaHxh078 21820068 2901 169 4 5 5 系统所需水压的确定 室内消火栓给水系统给水管网的水头损失包括沿程水头损失和局部水头损 失部分 按下式计算 jyw HHH 式中 给水管网水力损失 w H 沿程水头损失 y H 局部水力损失 j H 1 沿程水头损失按下式计算 20 LiHy 式中 单位长度沿程水力损失i L 计算管段的管线长度 2 局部水头损失 消火栓给水管道局部水头损失可按沿程水头损失的 20 计 4 5 6 消防管网的水力计算 消防栓的布置简图如下 图 5 消火栓系统的布置简图 前面已计算出最不利点消火栓压力和水枪实际出流量分别为 OmHHxh 2 243 22 slqxh 2 5 管中流速根据下式计算 2 4 D Q v 式中 V 管道流速 m s Q 管段流量 L s D 管道的计算内径 m 管中流速为 smV 66 0 99 0 14 3 102 54 2 3 因此根据下式计算单位水头损失 3 1 2 00107 0 D V i 21 式中 i 每米管道的水头损失 mH20 m V 管道流速 m s D 管道的计算内径 m 代入数据得 093 0 99 0 66 0 00107 0 13 2 i 根据下式计算沿程水头损失 lih 式中 沿程水头损失 mH2Oh l 管段长度 m i 每米管道的水头损失 m H2O m 代入数据得 0 A 管段沿程阻力 OmHlih 2 395 1 15093 0 0 A 管段局部阻力 OmHH j2 279 0 395 1 2 0 则 A 点消火栓压力为 omhhhHHH AjAyAXHxhA20000 917 23279 0 395 1 243 22 由于管道无其他静压 流量变化 故无其他沿程损失 故 FEEDDCCBBAA iiiiii 0 由此分别算得 A B 管段沿程阻力omhilhy 2 789 6 73093 0 A B 管段局部阻力omhH j2 3578 1789 6 2 0 B C 管段沿程阻力omhilhy 2 5335 5 5 59093 0 B C 管段局部阻力omhH j2 1067 1 5335 5 2 0 C D 管段沿程阻力omhilhy 2 1708 5 6 55093 0 C D 管段局部阻力omhH j2 03416 11708 5 2 0 D E 管段沿程阻力omhilhy 2 8967 39 41093 0 D E 管段局部阻力omhH j2 77934 0 8967 3 2 0 对于管段 E F 的计算 由于管道布置 E 点为次不利点 消火栓各点的出流量计算公式 BL HH q d knxh nxh 1 1 1 式中 次不利点 n 1 处的流量 L s 1 nxh q 次不利点 n 1 处的压力 mH2O 1 nxh H 消火栓局部水头损失 取 2mH2O k H 22 水带长度 m d L 水带阻力系数 取值 0 00172 B 水枪水流特性系数 与水枪喷嘴口径有关 df 19mm 时 取 1 577 当 n 2 时 代入数据得 SL B L HH q d kxhf xhe 17 5 577 1 1 00172 072 224 22 1 由此得 E F 管段的流量 SLV 37 102 517 5 115064 0 99 0 37 1000107 0 13 2 i E F 管段沿程阻力omhilhy 2 2846 8 72115064 0 E F 管段局部阻力omhH j2 6567 1 284608 82 0 由此可得消火栓的总压力为 OmHHHHH wzxh2 178 289346 5 243 22 根据 高规 第 7 4 6 5 条规定 消火栓栓口的出水压力大于 0 50MPa 时 应采取减压措施 因为 H 不大于 0 50MPa 所以无需设置减压设施 表 16 消防栓给水系统配水管水利计算 管段设计流量 L S 管长 m 管径 mm 流速 m s 水力坡度 omh2 水头损失 omh2 0 A5 2151000 660 0930 279 A B5 2731000 660 0931 3578 B C5 259 51000 660 0931 1067 C D