燃烧与爆炸课程设计.doc

河南城建学院燃烧与爆炸学课程设计任务书班 级 0232111班 专 业 安全工程 姓 名 课程名称 燃烧与爆炸学 指导教师 黄战峰 万祥云 环境工程系2011年12月某地下二号车库电气消防设计一、设计的目的燃烧与爆炸学课程设计，是配合燃烧与爆炸学课程学习的实践性质的教学内容，是一个重要的实践性教学环节。其任务是使学生进一步熟悉建筑给消防工程各个系统的方案设计，掌握燃烧与爆炸学的设计原理和方法。具体应达到以下目的： 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提高制图能力，学会应用有关设计资料进行设计计算的方法； 4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。二、设计题目：某建筑地下二号车库电气消防设计三、设计内容：1、车库概况：此地下车库分为一号和二号两个车库，其中一号车库防火分区（一）面积为3567.98m2，防火分区（二）面积为2850.03m2，共6418.01 m2，停车位为181辆；二号车库防火分区（三）面积为2353.42m2，防火分区（四）面积为3308.33m2，共5661.75 m2，停车位为146辆。该车库总防火面积为12079.76，停车位为327辆，属于一级保护对象车库的防火设计，必须从全局出发，做到安全适用、技术先进、经济合理。车库不应不置在易燃，可燃烧液体或可燃气体的装置和储存区内。车库的防火分类为四类，并应符合表1的规定： 表 1 车库的防火分类称名量数别类汽车库300辆151300辆51151辆50辆表1-2 汽车库防火分区最大允许建筑面积（m2）耐火等级单层车库多层车库地下汽车库一、二级300025002000三 级1000注：汽车库内设有自动灭火系统时，其防火分区的最大允许建筑面积可按表1-2的规定增大一倍。2、消防系统的工作原理（见图1-1）图1-1 火灾自动报警系统原理框图3、消防附件的介绍和选用1）探测器一般说来，物质燃烧前往往是先产生烟雾，接着周围温度渐渐升高，同时产生一些 可见光和不可见光。而物质由开始燃烧到火势渐大酿成火灾总是有个过程的。探测器的功能就是“捕捉”、“观查”物质刚刚开始燃烧时产生的“信号”。它把捕捉到的火灾信号转变为电信号，立即提供给报警控制器。由于场所的不同，燃烧物的不同，燃烧时产生的信号也不同。同样，在不同的场合需要不同的探测器。在这里我们主要使用的探测器是感烟式火灾探测器。感烟式火灾探测器安装场所和预知火灾的原理是：感烟探测器作为前期、早期报警是非常有效的。对火灾初期有阴燃阶段，产生大量的烟和少量的热，很少或没有火焰辐射的场所，应选择感烟探测器。它所使用的房间高度应该是在12m以下的。对于有强烈的火焰辐射而仅有少量烟和热产生的火灾，应选用光电探测器，但不宜在火焰出现前有浓烟扩散的场所及探测器的镜头易被污染、遮挡以及受电焊、X射线等影响的场所中使用。在这里我们就不做过多的说明了。探测器安装时注意事项：1）在有梁的顶棚上设置感烟探测器、感温探测器时，应符合下列规定： (1) 当梁突出顶棚的高度小于200mm时，可不计深对探测器保护面积的影响。 2）当梁间净距小于1m时，可不计梁对探测器保护面积的影响。3）在宽度小于3m的内走道顶棚上设置探测器时，宜居中布置。感温探测器的安装间距不应超过10m；感烟探测器的安装间距不应超过15m；探测器至端墙的距离，不应大于探测器安装间距的一半。4）探测器至墙壁、梁边的水平距离，不应小于0.5m。 5）探测器周围0.5m内，不应有遮挡物。6）房间被书架、设备或隔断等分隔，其顶部至顶棚或梁的距离小于房间净高的5%时，每个被隔开的部分至少应安装一只探测器。 7）探测器至空调送风口边的水平距离不应小于1.5m，并宜接近回风口安装，探测器至多孔送风顶棚孔口的水平距离不应小于0.5m。 8）当屋顶有热屏障时，感烟探测器下表面至顶棚或屋顶的距离，应符合表1-4的规定。10）探测器宜水平安装。当倾斜安装时，倾斜角不应大于45。11）在电梯井、升降机井设置探测器时，其位置宜在井道上方的机房顶棚上。表1-4 感烟探测器下表面至顶棚或屋顶的距离探测器的安装高度h（m）感烟探测器下表面至顶棚或屋顶的距离d（mm）顶棚或屋顶的坡度151530最小最大最小最大最小最大h6302002003003005006h8702502504004006008h1010030030050050070010h121503503506006008002）手动报警按钮手动报警按钮，亦称手动报警开关。（1）手动报警按钮的作用火灾自动报警系统应有自动和手动两种触发装置。各种类型的火灾探测器是自动触发装置，而手动火灾报警按钮是手动触发装置。它具有在应急情况下人工手动通报火警或确认火灾的功能。当人们发现火灾后，可通过装于走廊、楼梯口等处的手动报警开关进行人工报警。手动报警按钮的紧急程度比探测器报警紧急，一般不需要确认。所以，手动按钮要求更可靠、更确切，处理火灾要求更快。（2）手动报警按钮的设置从安装的数量上看，规范要求报警区域内每个防火分区应至少设置一只手动报警按钮。从一个防火分区内的任何位置到最近的一个手动报警按钮的步行距离不应大于30m。应设置在明显和便于操作的部位，即设置在建筑物的大厅、过厅、只要公共活动场所出入口，餐厅、多功能厅等处的只要出入口，值班人员工作场所，主要通道门厅等经常有人通过的地方，安装在墙上距地（楼）面高度1.5m处明显和便于操作的部位。3）消火栓按钮消火栓报警开关安装于消火栓内的。当发生火灾使用消火栓灭火时，手动操作消火栓报警开关，可以向消防控制中心发出报警信号，同时启动有关消防设备。其线制为：报警功能二总线，由二进制拨码开关设置地址码，直接启泵功能四线制，包括启泵和点亮启泵指示灯各二根线。5）区域显示器（1) 区域显示器的作用及适用范围区域显示器显示来自报警器的火警及故障信息，适用于各防火监视分区或楼层。（2）区域显示器的功能及特点a) 具有声报警功能。当火警或故障送入时，将发出两种不同的声报警（火警为变调音响，故障为长音响）。b) 具有控制输出功能。具备一对无源触电，其在火警信号存在时吸合，可用来控制一些警报器类的设备。c) 具有计时钟功能。在正常监视状态下，显示当前时间。对于一个探测器而言，其保护面积和保护半径的大小与其探测器的类型、探测区域的面积、房顶坡度有一定的联系。表1-6感烟探测器、感温探测器的保护面积、保护半径与其他参量的相互关系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房顶坡度15153030A（）R（m）A（）R（m）A（）R（m）感烟探测器S80S12806.7807.2808.0S806S12806.71008.01209.9S6605.8807.21009.0感温探测器S30H8304.4304.9305.5S30H8203.6304.9406.32）探测器的计算和布置：探测区域2-3：面积S=2353.42, 探测区域2-4：面积S=3308.33由于该车库属于一级保护对象，K取0.9，车库高度为2.4m，屋顶坡度0，根据表查1-6得感烟探测器保护面积为60，保护半径5.8m，所以两个探测区域感烟探测器的个数分别为：N2-1=，N2-2=，取整得N2-1=44，N2-2=62，根据经验法布置探测器，采用矩形组合布置, a=8.5m，a1=4.25m b=7m，b1=3.5m校验：R2=a12+b12 R=5.51m5.8m，满足要求。布置：由图4-2可查得一级感温探测器的房间极限值为8m，梁高限度为275，该车库满足此要求，又根据以上计算探测器不会受到量的影响，故按以上计算安装。根据表查1-5得感温探测器保护面积为20，保护半径3.6m，所以两个探测区域感温探测器的个数分别为：N2-1=，N2-2=，取整得N1=131，N2=184，根据经验法布置探测器，采用矩形组合布置, a=4.2m，a1=2.1m b=5m，b1=2.5m校验：R2=a12+b12 R=3.26m3.6m，满足要求。布置：在电气消防第55页图2-38可查得一级感温探测器的房间极限值为8m，梁高限度为275mm，该车库满足此要求，又根据以上计算探测器不会受到量的影响，故按以上计算安装。3）探测器的连线方式本系统中采用的是二总线制，树枝型接线，如图1-3所示：（G线为公共地线，P线则完成供电、选址、自检、获取信息等）图1-3 树枝型接线（二总线制）6、火灾报警系统附件设计和布置1）手动报警按钮火灾自动报警系统设计规范GB5011698第8.3条规定，每个防火分区应至少设置一个手动火灾报警按钮。从一个防火分区内的任何位置到最邻近的一个手动火灾报警按钮的距离，不应大于30m。手动火灾报警按钮宜设置在公共活动场所的出入口处；手动火灾报警按钮应设置在明显的和便于操作的部位。当安装在墙上时,其底边距地高度宜为1.31.5m，且应有明显的标志。本系统中选用FMB11Z-2手动报警按钮，其为二总线制，由二进制拨码开关设置地址码，带电话插孔。在地下车库中对手动报警按钮的布置如下：在防火分区内，以30m为半径画圆，将防火分区划分，在圆心处安装手动报警按钮。具体布置位置见平面图。2）消火栓按钮线制为：报警功能二总线，由二进制拨码开关设置地址码，直接启泵功能四线制，包括启泵和点亮启泵指示灯各二根线。在该地下车库中对消火栓按钮的布置同手动报警按钮。见平面图。7、消防联动控制1） 一般规定（1）消防控制设备应由下列部分或全部控制装置组成： a) 火灾报警控制器； b) 自动灭火系统的控制装置； c) 室内消火栓系统的控制装置； d) 防烟、排烟系统及空调通风系统的控制装置； e) 常开防火门、防火卷帘的控制装置；f) 电梯回降控制装置； g) 火灾应急广播的控制装置； h) 火灾警报装置的控制装置； i) 火灾应急照明与疏散指示标志的控制装置。（2）消防控制设备的控制方式应根据建筑的形式、工程规模、管理体制及功能要求综合确定，并应符合下列规定：a) 单体建筑宜集中控制； b) 大型建筑群宜采用分散与集中相结合控制。 c) 消防控制设备的控制电源及信号回路电压宜采用直流24V。 2） 消防控制室a) 消防控制室的门应向疏散方向开启，且入口处应设置明显的标志。 b) 消防控制室的送、回风管在其穿墙处应设防火阀。c) 消防控制室内严禁与其无关的电气线路及管路穿过。d) 消防控制室周围不应布置电磁场干扰较强及其他影响消防控制设备工作的设备用房。3）消防控制室内设备的布置应符合下列要求： a) 设备面盘前的操作距离：单列布置时不应小于1.5m；双列布置时不应小于2m。 b) 在值班人员经常工作的一面，设备面盘至墙的距离不应小于3m。c) 设备面盘后的维修距离不宜小于1m。 d) 设备面盘的排列长度大于4m时，其两端应设置宽度不小于1m的通道。 e) 集中火灾报警控制器或火灾报警控制器安装在墙上时，其底边距地面高度宜为 1.31.5m，其靠近门轴的侧面距墙不应小于0.5m，正面操作距离不应小于1.2m。4）消防控制设备的功能消防控制室的控制设备应有下列控制及显示功能； a) 控制消防设备的启、停，并应显示其工作状态； b) 消防水泵、防烟和排烟风机的启、停，除自动控制外，还应能手动直接控制； c) 显示火灾报警、故障报警部位； d) 显示保护对象的重点部位、疏散通道及消防设备所在位置的平面图或模拟图等； e) 显示系统供电电源的工作状态； 5）消防控制室应设置火灾警报装置与应急广播的控制装置，其控制程序应符合下列要求：二层及以上的楼房发生火灾 ，应先接通着火层及其相邻的上、下层； a) 首层发生火灾，应先接通本层、二层及地下各层；b) 地下室发生火灾，应先接通地下各层及首层； c) 含多个防火分区的单层建筑，应先接通着火的防火分区及其相邻的防火分区； 消防控制室的消防通信设备，应符火灾自动报警系统设计规范GB5011698中5.6.25.6.4条的规定。d) 消防控制室在确认火灾后，应能切断有关部位的非消防电源，并接通警报装置及火灾应急照明灯和疏散标志灯；e) 消防控制室在确认火灾后，应能控制电梯全部停于首层，并接收其反馈信号。6）消防控制设备对室内消火栓系统应有下列控制、显示功能： a) 控制消防水泵的启、停； b) 显示消防水泵的工作、故障状态； c) 显示启泵按钮的位置。 7）消防控制设备对自动喷水和水喷雾灭火系统应有下列控制、显示功能： a) 控制系统的启、停； b) 显示消防水泵的工作、故障状态； c) 显示水流指示器、报警阀、安全信号阀的工作状态。8）消防控制设备对管网气体灭火系统应有下列控制、显示功能： a) 显示系统的手动、自动工作状态； b) 在报警、喷射各阶段，控制室应有相应的声、光警报信号，并能手动切除声响信号； c) 在延时阶段，应自动关闭防火门、窗，停止通风空调系统，关闭有关部位防火阀； d) 显示气体灭火系统防护区的报警、喷放及防火门(帘)、通风空调等设备的状态。9) 消防控制设备对防火卷帘的控制，应符合下列要求： a) 疏散通道上的防火卷帘两侧，应设置火灾探测器组及其警报装置，且两侧应设置手b) 动控制按钮；c) 疏散通道上的防火卷帘，应按下列程序自动控制下降；(1)感烟探测器动作后，卷帘下降至距地(楼)面1.8m；(2)感温探测器动作后，卷帘下降到底； d) 用作防火分隔的防火卷帘，火灾探测器动作后，卷帘应下降到底； e) 感烟、感温火灾探测器的报警信号及防火卷帘的关闭信号应送至消防控制室。 10) 火灾报警后，消防控制设备对防烟、排烟设施应有下列控制、显示功能： a) 停止有关部位的空调送风，关闭电动防火阀，并接收其反馈信号； b) 启动有关部位的防烟和排烟风机、排烟阀等，并接收其反馈信号； c) 控制挡烟垂壁等防烟设施。11）防排烟系统高层建筑和地下工程发生火灾时，由于燃烧装修材料、陈设等在燃烧过程中产生大量浓烟和有毒烟气，火灾产生的烟的主要成分是CO，易使人窒息；烟气遮挡人的视线，使人在疏散时难以辨别方向，致使烟气和毒气成为人死亡的主要原因。而在被火烧死的人当中，先中毒窒息晕倒后被火烧死的。防排烟设施的作用是对烟气进行控制。其主要目的是：在建筑屋内创造无烟气或烟气含量极低的疏散通道或安全区。烟气控制的实质是控制烟气的合理流动，也就是使烟气不流向疏散通道、安全期、非着火点，而向室外流动。主要有以下三种方法：(a) 隔断或阻挡(b) 排烟(c) 加压防烟(d) 通风：通风风管应采用不燃烧材料制作，并不应穿过防火墙，防火隔墙，当必须穿过时，防火墙或防火隔墙上下应设置通风孔道，也不宜穿过其他管道（线）；当管道（线）穿过防火墙时，应采用不燃烧材料将孔洞周围的空隙紧密填塞，此外还应在穿过处设置防火阀。防火阀的动作温度宜为70。风管的保温材料应采用不燃烧或难燃烧材料；穿过防火墙的风管，其位于防火墙两侧各2m范围内的保温材料应为不燃烧材料。(e) 排烟：面积超过2000地下车库应设置机械排烟系统。机械排烟系统可与人防、卫生等排气、通风系统合用。设有机械排烟系统的汽车库，(f) 其每个防烟分区的建筑面积不宜超过2000，且防烟分区不应跨越防火分区。防烟分区可采用挡烟垂壁、隔墙或从屋顶下突出不小于0.5m的梁划分。每个防烟分区应设置排烟口，排烟口宜设在房顶或附近的墙面上；排烟口距该防烟分区内最远点的水平距离不应超过30m。排烟风机的排烟量应按换气次数不小于60次/h计算确定。排烟风机可采用离心风机或排烟轴流风机，并应在排烟支管上设有烟气温度超过280时能自动关闭的排烟防火阀。排烟风机应保证280时能连续工作30分。排烟防火阀应联锁关闭相应的排烟风机。机械排烟管道风速，采用金属管道时不应大与20/；采用内表面光滑的非金属材料风道时，不应大与15/。排烟口的风速不宜超过10/。汽车库内无直接通向室外的汽车疏散出口的防火分区，当设置机械排烟系统时，应同时设置进风系统，且送风量不宜小于排烟量的50%。12）防火卷帘：（1）作用防火卷帘是指在一定时间内，连同框架能够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设施，平时卷起放在门窗上口的转轴箱中，起火时将其展开放开，用以阻止火势从门窗洞口蔓延。（2）组成防火卷帘由帘板、滚筒、托架、导轨及控制机构组成。整个组合体包括封闭在滚筒内的运转平衡器、自动关闭机构、金属罩及帘板等部分。帘板可阻挡烟火和热气流。（3）动作过程动作过程是：感温探测器报警 控制模块动作 电控箱发出卷帘门降半信号 感温探测器报警 监视模块动作 通过电控箱发出卷帘二步降到底信号。8、消防事故广播1）控制中心报警系统应设置火灾应急广播，集中报警系统宜设置火灾应急广播。2）火灾应急广播扬声器的设置，应符合下列要求： a) 民用建筑内扬声器应设置在走道和大厅等公共场所。每个扬声器的额定功率不应小于3W，其数量应能保证从一个防火分区内的任何部位到最近一个扬声器的距离不大于25m。走道内最后一个扬声器至走道末端的距离不应大于12.5m。 b) 在环境噪声大于60dB的场所设置的扬声器，在其播放范围内最远点的播放声压级应高于背景噪声15dB。 c) 客房设置专用扬声器时，其功率不宜小于10W。3）火灾应急广播与公共广播合用时，应符合下列要求： a) 火灾时应能在消防控制室将火灾疏散层的扬声器和公共广播扩音机强制转入火灾应急广播状态。 b) 消防控制室应能监控用于火灾应急广播时的扩音机的工作状态，并应具有监控遥控c) 开启扩音机和采用传声器播音的功能。 d) 床头控制柜内设有服务性音乐广播扬声器时，应有火灾应急广播功能。 e) 应设置火灾应急广播备用扩音机，其容量不应小于火灾时需同时广播的范围内火灾应急广播扬声器最大容量总和的1.5倍。9、消防专用电话 1）消防专用电话布置应满足以下要求：（1）消防专用电话网络应为独立的消防通信系统。（2）消防控制室应设置消防专用电话总机，且宜选择共电式电话总机或对讲通信电话设备。 2）电话分机或电话塞孔的设置