防火防爆课程设计

防火防爆课程设计摘 要本次课程设计是对我校教学楼五楼进行灭火器和自动喷水灭火系统的设计。通过实地考察，找出教学楼五楼的火灾隐患，通过自己所学和了解到的知识,结合图书资料和网上查的相关资料以及老师的指导,分别进行自动喷水灭火系统和灭火器选择的计算,设计出合理的灭火系统,配置合理的灭火器,通过一系列的整改措施,从而降低教学楼五楼的火灾隐患,改变目前的消防状态,从而为我们创造一个良好，安全的学习环境。关键词：灭火器，灭火系统，配置方案目录1前言.12教学楼五层简介.12.1教学楼现有的消防设施.13系统简介.23.1自动喷水系统简介.23.1.1闭式系统.23.1.2开式系统.33.2灭火器系统简介.34自动喷水系统的设计.54.1教学楼五楼喷水系统区域划分.54.2自动喷水系统的计算.65灭火器系统的设计.115.1学校现有灭火器简介.115.2灭火器的配置要求.125.3 灭火器配置的一般规定.135.4灭火器的配置设计计算.135.4.1计算单元.135.4.2计算步骤.146提高防火水平的对策措施.15致 谢.17参考文献.181.前言随着社会经济的发展,建筑行业飞速发展,城市的建筑物不断的密集华、高层化、建筑的功能也不断趋向多元化,建筑物的装饰材料也不断趋向多元化,随之发生火灾的可能性也不断加大,火灾后果也越来越严重,影响了人民的生活.学校是普及教育、培养人才的重要基地.创造良好的舒适环境确保消防安全,在当代社会是非常重要的.学校作为人员密集的场所,存在较大火灾危险,近年来,学校频繁发生火灾事故,给师生安全和国家财产造成无可挽回的损失.学校火灾事故的教训非常惨痛.针对学校消防工作存在的薄弱环节,实施相应的安全评价,进一步加强学校消防管理时非常有必要的。教学楼是学生经常学习和出入的地方,安全工作至关重要,针对我校教学楼目前的特点,提出相应的安全评价和相应的技术改进措施,是为了让同学们了解更多防火防爆知识及其重要性,也是让同学们了解到火灾的危险性,确保意外事故发生时,能够用所学的知识,保护自身的安全。2教学楼五楼简介学校教学楼位于学校正中间，是学校整个校园设施中的重要组成部分，南昌路校区学生的上课活动都在这里进行。北边是实验楼，东边为图书馆和男生三号、四号、五号宿舍，西边为女生宿舍一号、二号楼以及行政楼。教学楼后方为食堂和家属楼。教学楼一共6层，建筑高度约为20m，我们小组对教学楼5楼内部进行了实地测量。除去墙壁厚度，楼长89.6m，楼宽约14.25m，走廊宽2.35m，共有10个小教室，2个大教室，3个办公室，4个厕所，总共容纳约756人。2.1教学楼现有的消防设施教学楼五楼有5个灭火器，其中1个是备用灭火器，消火栓2个。灭火器存在数量不足的现象，可见学校教学楼的消防设施并不完善，消防设备也存在老化现象的问题，在实际火灾扑救的过程中不一定能起到很好的救援作用，因此对教学楼进行灭火器的配置设置是十分重要的。而且学校教学楼的灭火器放置时间有些长，可能存在不能正常使用的情况，又很多需要进一步改进的地方，而且紧急通道的指示标志也不够明显，也需要改进。3系统简介3.1自动喷水系统简介依照采用的喷头分为两类：采用闭式洒水喷头的为闭式系统；采用开式洒水喷头的为开式系统。3.1.1.闭式系统闭式系统的类型较多，基本类型包括湿式、干式、预作用及重复启闭预作用系统等。用量最多的是湿式系统。在已安装的自动喷水灭火系统中，有70%以上为湿式系统。1.湿式系统组成：由湿式报警阀组、闭式喷头、水流指示器、控制阀门、末端试水装置、管道和供水设施等组成。系统的管道内充满有压水，一旦发生火灾，喷头动作后立即喷水。工作原理：火灾发生的初期，建筑物的温度随之不断上升，当温度上升到以闭式喷头温感元件爆破或熔化脱落时，喷头即自动喷水灭火。该系统结构简单，使用方便、可靠，便于施工，容易管理，灭火速度快，控火效率高，比较经济，适用范围广，占整个自动喷水灭火系统的75%以上，适合安装在能用水灭火的建筑物、构筑物内。使用范围：在环境温度不低于4、不高于70的建筑物和场所（不能用水扑救的建筑物和场所除外）都可以采用湿式系统。该系统局部应用时，适用于室内最大净空高度不超过8m、总建筑面积不超过1000的民用建筑中的轻危险级或中危险级级需要局部保护的区域。2.干式系统组成：准工作状态时配水管道内充满用于启动系统的有压气体的闭式系统。工作原理：干式系统与湿式类似只是控制信号阀的结构和作用原理不同，配水管网与供水管间设置干式控制信号阀将它们隔开，而在配水管网中平时充满着有压力气体用于系统的启动。发生火灾时，喷头首先喷出气体，致使管网中压力降低，供水管道中的压力水打开控制信号阀而进入配水管网，接着从喷头喷出灭火。不过该系统需要多增设一套充气设备，一次性投资高、平时管理较复杂、灭火速度较慢。使用范围：干式系统适用于环境温度低于低于4和高于70的建筑物和场所，如不采暖的地下车库、冷库等。3.1.2开式系统采用开式洒水喷头的自动喷水灭火系统，包括：雨淋系统、水幕系统1.雨淋系统：由火灾自动报警系统或传动管控制，自动开启雨淋报警阀和启动供水泵后向开式洒水喷头供水的自动喷水灭火系统。亦称开式系统。2.水幕系统：由开式洒水喷头或水幕喷头、雨淋报警阀组或感温雨淋阀，以及水流报警装置（水流指示器或压力开关）等组成，用于档烟阻火和冷却分隔 物的喷水系统。3.2灭火器系统简介分类：灭火器的种类很多，按其移动方式可分为：手提式和推车式；按驱动灭火剂的动力来源可分为：储气瓶式、储压式、化学反应式；按所充装的灭火剂则又可分为：泡沫、干粉、卤代烷、二氧化碳、清水等。粉灭火器干粉灭火器内充装的是干粉灭火剂。干粉灭火剂是用于灭火的干燥且易于流动的微细粉末，由具有灭火效能的无机盐和少量的添加剂经干燥、粉碎、混合而成微细固体粉末组成。利用压缩的二氧化碳吹出干粉（主要含有碳酸氢钠）来灭火。干粉灭火器泡沫灭火器泡沫灭火器内有两个容器，分别盛放两种液体，它们是硫酸铝和碳酸氢钠溶液，两种溶液互不接触，不发生任何化学反应。（平时千万不能碰倒泡沫灭火器）当需要泡沫灭火器时，把灭火器倒立，两种溶液混合在一起，就会产生大量的二氧化碳气体。泡沫灭火器二氧化碳灭火器二氧化碳具有较高的密度，约为空气的1.5倍。在常压下，液态的二氧化碳会立即汽化，一般1kg的液态二氧化碳可产生约0.5立方米的气体。因而，灭火时，二氧化碳气体可以排除空气而包围在燃烧物体的表面或分布于较密闭的空间中，降低可燃物周围或防护空间内的氧浓度，产生窒息作用而灭火。另外，二氧化碳从储存容器中喷出时，会由液体迅速汽化成气体，而从周围吸收部分热量，起到冷却的作用。二氧化碳灭火器清水灭火器清水灭火器中的灭火剂为清水。水在常温下具有较低的粘度、较高的热稳定性 、较大的密度和较高的表面张力，是一种古老而又使用范围广泛的天然灭火剂，易于获取和储存。水基型灭火器简易式灭火器简易式灭火器是近几年开发的轻便型灭火器。它的特点是灭火剂充装量在500克以下，压力在0.8兆帕以下，而且是一次性使用，不能再充装的小型灭火器。按充入的灭火剂类型分，简易式灭火器有1211灭火器，也称气雾式卤代烷灭火器；简易式干粉灭火器，也称轻便式干粉灭火器；还有简易式空气泡沫灭火器，也称轻便式空气泡沫灭火器。简易式灭火器适用于家庭使用，简易式1211灭火器和简易式干粉灭火器可以扑救液化石油气灶及钢瓶上角阀，或煤气灶等处的初起火灾，也能扑救火锅起火和废纸篓等固体可燃物燃烧的火灾。简易式空气泡沫适用于油锅、煤油炉、油灯和蜡烛等引起的初起火灾，也能对固体可燃物燃烧的火进行扑救。4自动喷水系统的设计4.1教学楼五楼喷水系统区域划分通过对教学楼五楼的实地测量，我们划分出了五个区域，分别是合堂、教室、办公室、走廊和厕所。考虑到区域的实际情况，只对合堂，教室，办公室和走廊进行自动喷水系统的设计。 表4-1各区域测量数据长度 （m）宽度 （m）合堂10.48.6教室9.455.95走廊64.62.35办公室5.952.94.2自动喷水系统的计算(1)确定教学楼五楼火灾危险等级根据GB50084-2001自动喷水灭火系统设计规范，确定该教学楼五楼为轻危险级建筑。(2)选择系统类型根据对湿式灭火器的介绍和有点的介绍以及设计的防护区的性质、用途、火灾危险性以及当地气候条件和使用环境等，选择湿式喷水灭火系统。(3)确定设计技术数据根据表5.0.1民用建筑和工业厂房的系统设计参数，确定设计喷水强度为4L/minm2 设计作用面积 A=160m2 最不利点处喷头上工作压力 P=0.1MPa(4)选择与布置喷头选择喷头选用ZSTX-15-68型喷头确定喷头的布置形式和布置间距 q=K10p=80100.1=80L/min=1.333L/s每个喷头的保护面积为 A=qu/q0=804=20m2喷头采用正方形布置，其布置间距为S1=A=20=4.47设计中喷头布置间距为 S=4喷头保护半径为R=22S=2.82(5)进行管网布置并绘制管图平面布置图一 合堂 占地面积为10.48.6=89.44m2长度方向布置的喷头数为10.442.63宽度方向布置的喷头数为 8.642.153验算最远点的距离1.22+0.32=1.24R=2.82 m满足设计要求。二 教室 占地面积为9.455.95=56.2275m2长度方向布置的喷头数为9.454=2.363宽度方向布置的喷头数为5.9541.482验算最远点的距离 0.7252+0.9752=1.215R=2.82m满足设计要求。三 走廊 走廊采用单排喷头布置方式，布置间距应满足S=2R2-D22=22.822-0.92=5.3m选实际布置间距4.5m，则应布置的喷头数为64.64.5=14.315个验算最远点距离0.82+1.6752=1.85R=2.82m满足设计要求。四 办公室 办公室占地面积为2.95.95=17.255m2长度方向布置的喷头数为5.9541.492宽度方向布置的喷头数为2.940.7251验算最远点距离0.9752+1.452=1.75R=2.12m满足设计要求。（6）进行管网水力计A确定设计作用面积在内管网内的位置和形状设计作用面积的形状采用正方形，其边长为L=A=160=12.65设计作用面积内的喷头数为n=16020=8个设计作用面积边长所包括的动作喷头数为n1=LS=12.654=4个根据n和n1确定设计作用面积的具体位置和形状。图4-2作用面积B确定网管的管径采用估算法，根据规范表8.0.7进行估算，利用流速验算VP=KPQ1-2段 选25mmVp=1.8331.333=2.50m/s5m/s2-3段 选32mmVp=1.0521.333=2.79m/s5m/s3-4段 选32mmVp=1.0531.333=4.19m/s5m/s4-5 选50mmVp=0.4761.333=3.76m/s5m/s5-泵 选70mm Vp=0.28381.333=3.02m/s4L/minm2(8)选择消防水泵根据QS和P泵，按照XBD-L型单吸单级消防泵选型参数表，可选取2台XBD11/25-80（100）型号的消防水泵，其出口处压力位1.1MPa，流量为25L/s满足设计要求。(9)确定高位水箱或水塔的容积和设置高度容积：Vf=0.06QSTX=0.0613.8710=8.332m3高度:保证最不利喷头工作压力不能低于0.05MPa，因此水箱应安装在房顶5m。（10）确定消防水池容积Vs=3.6QST=3.613.87=49.932m35灭火器系统的设计5.1学校现有灭火器简介1.手提式灭火器学校教学楼配置的是小型的手提式干粉灭火器和二氧化碳灭火器，其作用面积有限，一般在半径10米以内，而且数量不足够。使用干粉灭火器和二氧化碳灭火器应分别注意以下几点：使用手提式干粉灭火器扑救固体可燃物火灾时，应对准燃烧最猛烈处喷射，并上下、左右扫射。如条件许可，使用者可提着灭火器沿着燃烧物的四周边走边喷，使干粉灭火剂均匀地喷在燃烧物的表面，直至将火焰全部扑灭。二氧化碳灭火器使用方法：先拔出保险栓，再压下压把(或旋动阀门)，将喷口对准火焰根部灭火。 二氧化碳灭火器注意事项：使用时要戴手套，以免皮肤接触喷筒和喷射胶管，防止冻伤。使用二氧化碳灭火器扑救电器火灾时，如果电压超过600伏，应先断电后灭火。灭火时只要将灭火器提到或扛到火场，在距燃烧物5米左右，放下灭火器拔出保险销，一手握住喇叭筒根部的手柄，另一只手紧握启闭阀的压把。 图5-1A学校现有的灭火器2.消火栓室内消火栓，是消防水系统重要的一部分，它安装在室内消防箱内，一般公称通径(mm):DN50，DN65两种，公称工作压力1.6MPa，强度测验压力2.4MPa，适用介质:清质水,泡沫混合液。室内消防栓的使用方法如下：1）打开消防栓箱 2）延伸水带 3）转开止水阀 图5-1B学校现有的消火栓5.2灭火器的配置要求1.灭火器配置场所火灾种类A类火灾：固体可燃物质火灾。B类火灾：液体火灾或可熔化固体物质火灾。C类火灾：可燃气体火灾。D类火灾：可燃金属火灾。E类火灾：物体带电燃烧火灾。F类火灾：烹饪器具燃烧发生的火灾。2.灭火器类型的选择扑救A类火灾应选择泡沫灭火器、碳酸氢钠干粉灭火器、磷酸铵盐干粉灭火器、二氧化碳灭火器。扑救B类火灾应选水型灭火器或卤代烷灭火器，极性溶剂的B类火灾应选择灭B类火灾的抗溶性灭火器。C类火灾场所应选择磷酸铵盐干粉灭火器、碳酸氢钠干粉灭火器、卤代烷灭火器或者二氧化碳灭火器。D类火灾应选择以碳酸氢钠为基料的干粉灭火器，或者以氯化钠、氯化钡等为基料的干粉灭火器。E类火灾选择磷酸铵盐干粉灭火器、碳酸氢钠干粉灭火器、卤代烷灭火器或者二氧化碳灭火器，但不得选用装有金属喇叭喷筒的二氧化碳灭火器。3.灭火器设置的要求灭火器应设置在位置明显和便于取用的地点，且不得影响安全疏散。对于有事先障碍的灭火器设置点，应设置指示其位置的发光标志。灭火器的摆放应稳固，其铭牌应朝外。手提式灭火器宜设置在灭火器箱内或挂钩上，其顶部离地面高度不应大于1.5m，底部离地面高度不宜小于0.08m。灭火器箱不得上锁。灭火器不宜设置在潮湿或强腐蚀性地点，不得设置在超出其使用温度范围的地点。5.3灭火器配置的一般规定1、 一个计算单元内配置的灭火器数量不得少于2具。2、 每个设置点的灭火器数量不宜多于5具。3、当住宅楼每层的公共部位建筑面积超过100m2时，应配置1具1A的手提式灭火器；每增加100m2时，增配1具1A的手提式灭火器。 表5-3A类火灾场所灭火器的最低配置基准危险等级严重危险级中危险级轻危险级单具灭火器最小配置灭火级别3A2A1A单位灭火级别最大保护面(m2/A)5075100 4、D类火灾场所的灭火器最低配置基准应根据金属的种类、物态及其特性等研究确定。5、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（或B类）火灾的规定。5.4灭火器设置的设计计算5.4.1计算单元灭火器配置设计的计算单元应按下列规定划分：1.当一个楼层或一个水平防火分区内各场所的危险等级和火灾种类相同时，可将其作为一个计算单元。2.当一个楼层或一个水平防火分区内各场所的危险等级和火灾种类不相同时，应将其分别作为不同的计算单元。3.同一计算单元不得跨越防火分区和楼层。5.4.2计算步骤1.确定各灭火器配置场所的火灾种类和危险等级 查GB50140-2005附录D，可知我校教学楼各个楼层危险等级都是中危险等级，各个楼层可作为一个计算单元。火灾种类主要为A类火灾。2.划分计算单元，计算各计算单元的保护面积可将教学楼五层作为一个计算单元，计算单元的保护面积为S=210.48.6+64.6（5.952+2.35)=1099.43m23.计算计算单元的最小需配灭火级别查GB50140-2005表6.2.1可知A类火灾场所灭火器的最低配置基准为：每具灭火器最小配置灭火级别为2，单位灭火级别最大保护面积U=75m2/A。查表7.3.2可知，在设有室内消火栓系统的情况下，K=0.5则计算单元的最小需配灭火级别Q=KS/U=0.51099.43/75=7.32A4.确定各计算单元中的灭火器设置点的位置和数量查表5.2.1的规定，手提式灭火器的最大保护距离为20m查规范可知，灭火器最大保护距离是指最不利点到灭火器设置点的距离。如果中间有建筑物隔断，则多个直线距离的加和是最大保护距离，因此对教学楼进行灭火器设置方案见附图。5.计算每个灭火器设置点的最小需配灭火级别Qe=Q/N=7.32/3=2.44A6.确定每个设置点灭火器的类型、规格和数量由可燃物种类，对教学楼可选择磷酸铵盐干粉灭火器。规格和数量的确定：查规范GB50140-2005附录A，由于每具灭火器最小需配灭火级别为2A可选择MF/ABC5,最大灭火级别为3A数量为：Qe/3A=1具故本设计每个设置点选取1具5Kg手提式磷酸铵盐干粉灭火器，即MF/ABC51；整个计算单元有3个灭火器设置点，共配置3具手提式磷酸铵盐干粉灭火器，即MF/ABC33。7.验算实际配置所有灭火器灭火级别验算如下：1具3点3A=9AQ=7.32A每个灭火剂设置点实际配置所有灭火器灭火级别验算如下：1具3A=3A2.44A每具灭火剂最小配置规格等于2A 符合规范计算单元的灭火器总数为3具5具 符合规范每设置点设置个数为1具2具 符合规范8.确定每具灭火器的设置方式和要求根据教学楼灭火器的使用性质和工艺要求，以及将灭火器安装在走廊里是最合适的，可将灭火器设置为嵌入式的墙式灭火箱。设计有点如下：不影响人员的正常通行，有利于发生火灾时的人员疏散。有利于灭火器防潮、防碰撞以及防止随意挪动。具有美观性9.在工程设计图上用灭火器图例和文字标明灭火器的型号、数量与设置位置。具体见附图的设计总图。6提高防火水平的对策措施在对教学楼的自动灭火系统和灭火器系统进行设计后，可从以下几个方面来提高防火水平：1.对全体师生加强安全知识教育，比如可以通过实际火灾案例的分析讲解，提高大家对火灾危险性的认识，掌握相应的灭火技能和