长安大学建筑消防课程设计.doc

建筑自动消防工程课程设计一 综述（一）摘要由于生活水平的不断提高，人们愈来愈注重建筑物的实用性、舒适性、多功能性，对建筑物的装修标准和豪华程度的要求也愈来愈高。各种电气照明、电视机、电冰箱、洗衣机、电烤箱、电饭锅、电热水器、电熨斗等各式家用电器增多，电梯、空调器和水泵、风机等已成为建筑物必须配置的设备。因而，用电负荷成倍增长，电气管线密集，室内装修量大大增加，可燃物增多，这样就不可避免地带来许多火灾隐患，如果消防工作跟不上，将会给国家和人民生命财产造成严重损失。据有关资料统计，每年因火灾造成的经济损失都在13亿元以上。由此可见，建筑自动消防系统与人们的切身利益息息相关，在国民经济建设中的地位愈来愈重要。正如江泽民同志所说：隐患险于明火，防范胜于救灾，责任重于泰山。本次设计针对的主体是一个三层的实验楼。根据实验室的原始数据和设计要求，我们可以知道本实验楼属于非高层的民用建筑，故在选择灭火等级上可以选择中等以上的灭火等级。在这里，我们统一设实验室的高度均为3.5米。根据表21所示，由于一二层只是实验室，灭火等级较低，因此我们可以选择一、二层的灭火等级为3级，而第三层为计算机机房，故其的灭火等级要求高一点，可以选择其灭火等级为4级。下面对各层的消防设计做详细的说明。（二）设计目的1.通过课程设计加深对本课程基本知识的理解,提高综合利用本课程知识的能力；2.掌握本课程工程设计的主要内容、步骤和方法；3.提高消防电气控制线路的设计能力；4.学会应用有关国标、规范等设计资料，进行设计计算的能力；5.提高独立分析问题，解决问题的能力，逐步增强对实际工程的认识和理解。（三）设计工况参考参数1.一层是1号实验室，其面积为2000 m2；2.二层是2号实验室，其面积为1000 m2；3.三层是计算机中心大厅：20103.5m（长宽高）。（四）设计内容1.一层设计出预作用式自动水喷淋灭火系统；2.二层对防烟、排烟、加压送风系统、防火卷帘等消防联动控制进行设计；3.三层的计算机中心大厅，要求用自动气体灭火系统保护；4.完成火灾探测器的选择、平面布置；5.完成消防事故广播和直通电话系统的总体设计方案。二一层实验室预作用式自动水喷淋灭火系统的设计2.1一层实验室防火分区的划分设一层的长宽高=100203.5，按表21中防火分区的最大建筑面积的划分规定，又由于该建筑为三层实验楼，属于非高层民用建筑，耐火等级设计为三级，则每个防火分区的最大建筑面积为1200 m2，一层建筑面积为2000m2 ，因此需要将实验室分为两个防火分区，每个防火分区1000m2。防火分区设置情况见图21。一层实验室四周的墙体采用耐火材料砌成，顶棚采用防火顶棚，前后门采用防火门，以防止火灾向四周或邻近层蔓延，由于一层实验室面积过大，因此可以考虑在实验室中间位置设置防火卷帘，这样一旦发生火灾就可以将火势阻隔在单独的一个防火分区内，能够有效地阻止火势的蔓延。防火卷帘的具体设置和与其它消防机构联动控制见三3.3（3）详述。 表21 防火分区的最大建筑面积 图21 一层实验室防火分区划分示意图2.2一层实验室火灾探测器的选择和布置根据火灾自动报警系统设计规范（GB50116-98）中的规定，探测区域应按独立房(套)间划分。一个探测区域的面积不宜超过500；从主要入口能看清其内部，且面积不超过1000的房间，也可划为一个探测区域。基于此，由于一层实验室仅仅是实验室，从大门口就可以一览无余，而且根据前面设定的一个防火分区的面积为1000，所以一个防火分区可以划分为一个探测区域。故一层实验室可以分为两个探测区域。探测器是火灾自动报警装置中最关键的器件，它的功能就是及时捕捉、观察可燃物最初燃烧时的参数，并把参数转换成电信号或者开关信号提供给报警器，它好似火灾自动报警装置的眼睛，因此在设计中要严格按照要求，合理正确地选择和安装火灾探测器，使其发挥出应有的功能。1 .火灾探测器类型的选择对于实验室来说，拥有大量贵重的实验仪器和设备，通风透光性比较好，一般多有易燃的木制的实验桌椅和其它的塑料用品，特别重要的实验室在装修上更是具有更高的要求。因此根据实验室的高度、气流、湿度、洁净的程度和可燃物的材料性质，针对本实验室由于含有大量的易燃的木制的实验桌椅和其它的塑料用品，故要求在火灾的初起阴燃阶段就能检测出来，再根据房间高度，参考表22，因此我们可以选择感烟探测器。 表22 按房间高度选择点型探测器的类型参考表房间高度感烟探测器感温探测器级 级 级感光探测器12h208h126h84h6h4 2确定一只探测器的保护面积（以及保护半径）由已知条件：h=3.5m,一个防火分区的面积S=1000m280m2，设实验室为平顶，则屋顶坡度150，查表23可知，对于感烟探测器，在房间高度h6米时，一只探测器的保护面积A=60 m2，保护半径R=5.8m。表23 感烟探测器保护面积和保护半径火灾探测器的种类地面面积 S（）房间高度h（m）探测器的保护面积A和保护半径R屋顶坡度15153030A()R(m)A()R(m)A()R(m)感烟探测器S80h12806.7807.2808.0S806h12806.71008.01209.9h6605.8807.21009.03. 考虑梁高度的影响设梁高度为200mm，即不大于200mm，图22可知道，整个实验室不用考虑梁的影响。 图22 梁高对探测器设置的影响如本实验室属于一级保护建筑，取修正系数k=0.8，则： nSkA=10000.860=20.83(个) n取整数，n=214.确定探测器的间距绘出探测器布置草图，如按图2-3布置所示，则，由公式可以求得： a=Pn1=203 = 6.67m， b=Qn2=507=7.14m 图23 一层实验室火灾探测器布置草图 5.校验由公式abkA校验，ab=6.677.14=47.62m280m2，设实验室为平顶，则屋顶坡度150，查表23可知，对于感烟探测器，在房间高度h6米时，一只探测器的保护面积A=60 m2，保护半径R=5.8m。3. 考虑梁高度的影响设梁高度为200mm，即不大于200mm，图22可知道，整个实验室不用考虑梁的影响。如本实验室属于一级保护建筑，取修正系数k=0.8，则：nSkA=10000.860=20.83(个) n取整数，n=214.确定探测器的间距绘出探测器布置草图，如按图31布置所示，则，由公式可以求得：a=Pn1=203 = 6.67m，b=Qn2=507=7.14m 图31 二层实验室火灾探测器布置草图5.校验由公式abkA校验，ab=6.677.14=47.62m280m2，设大厅屋顶为平顶，则屋顶坡度150，查表23可知，对于感烟探测器，在房间高度hPm/2=0.95MPaPc0.5MPa（绝对压力），故均满足设计要求。15喷头计算按喷头计算压力Pc=1.25MPa，从图45可以查得喷头计算单位面积流量。由图43可见，喷头的平均设计流量等于支管设计流量，即Qc=Qs=14.026kgs，则可以求得喷头孔口面积Fc为：Fc=Qcqc=14.0264.3=3.26cm2查有关设计手册，选用JP20型喷头4个。 图45 七氟丙烷喷头的单位面积流量与其工作压力的关系曲线4.4计算机大厅七氟丙烷灭火系统组成和系统原理图1.七氟丙烷灭火系统组成：钢瓶间：安装储气瓶； 管网：七氟丙烷气体喷洒时所经的通道；选择阀：装于管网支管上，选择要开启的七氟丙烷储气瓶；压力开关：装于管网支管上，发出灭火回馈信号；控制盘：收集火灾信号、报警并联动某些消防设备。2. 系统示意图 图46 系统原理图五消防事故应急广播系统和直通电话系统的设计方案一、二、三层的警报器全部为吊装式安装。特性灵敏度级为90dB，输入功率为3W，安装高度为3m，收听点高度为1m，保护区收听点处的最小允许声压级为75dB。5.1 一层报警器的设计根据公式求得如下：警报器的最大输出声压级为：dB 警报器的声波辐射球面半径为：警报器的保护半径为：警报器的保护面积： 因为一号实验室的面积为S=2000 m2，所以（个），取n=12个，布置图如图5-1所示。 图51 一层报警器布置图检验:由图5-1可见，所需警报器的最大保护半径为：，即,符合需用要求。5.2 二层报警器的设计根据公式求得如下：警报器的最大输出声压级为：dB；警报器的声波辐射球面半径为：警报器的保护半径为：警报器的保护面积：因为二层实验室的面积为S=1000 m2，所以n=SSr=1000184.32 =5.43个，取N=6个，布置图如5-2所示：图52 二层报警器布置图 检验:由图5-2可见，所需警报器的最大保护半径为：，即 ,符合要求。5.3 三层报警器的设计根据公式求得如下：求得警报器的最大输出声压级为：dB；警报器的声波辐射球面半径为：警报器的保护半径为：警报器的保护面积：因为计算机机房的面积为S=200 m2，所以，取n=2个，布置图如图5-3所示。 图53 三层报警器布置图检验:由图5-3可见，所需警报器的最大保护半径为：，即 ,符合要求。三层报警系统电气控制线路图如图5-4所示。 图54 火灾应急广播联动系统控制线路图5.4 直通电话系统的设计方案在每一部消防电话，其旁设手动报警按钮。在设计时注意，消防电话选用壁挂式，红色或其它醒目颜色，不用拨号，拿起既能用，间隔步行距离小于30米，一般为20米，来选择电话机的数目。故以此可以算出三层的消防电话的数目。一层为5部，二层2部，三层1部。所以该楼的消防电话系统如图5-5所示： 图55 电话插孔分区编码系统接线示意图 电话主机装设于消防值班室内，用专用的电话机柜即可，选择一个电话主机。工作原理：当火灾发生时，手动按报警按钮，信号传到报警控制器，报警控制器LD8304动作，此时与LD8304连接的继电器的触点闭合，电话总线接通，电话线插入电话插孔即可使用，报告火灾现场火情。六参考文献1.高层民用建筑设计防火规范 GB50045-98(2001版)2.火灾自动报警系统设计规范 GB50116-983.消防联动控制设备通用技术条件 GB50193-974.卤代烷灭火系统设计规范 GBJ110-875.建筑自动消防工程. 郎禄平主编.北京：中国建材工业出版社6. 建筑设计防火规范GBJ1687（2011版）七. 结束语本次课程设计中，从火灾探测器的选择，再到具体布置，还有消防联动系统、自动水喷淋系统的设计等，我都学到了