办公楼安全疏散设计及消防系统可靠性分析

1、PAGE 摘要高层建筑筑是现代代社会经经济、技技术和文文化的综综合体。由由于其楼楼层高、空空间跨度度大、功功能复杂杂，且一一旦发生生火灾，扑扑救困难难，损失失巨大，后后果惨重重。因此此，随着着高层建建筑的不不断涌现现，高层层建筑的的安全疏疏散及消消防体系系的安全全可靠性性近年来来受到了了越来越越多的关关注。本文主要要对包头头宁鹿综综合办公公楼进行行安全疏疏散设计计及对该该楼的消消防系统统进行可可靠性分分析。通通过建筑筑物火灾灾现场勘勘察表明明，造成成火灾中中人员伤伤害的重重要原因因之一是是建筑物物的疏散散路线设设计不合合理，本本文严格格按照高高层民用用建筑防防火设计计规范中中关于安安全疏散散的

2、相关关规定及及根据建建筑实际际情况设设计了包包头宁鹿鹿综合办办公楼的的安全出出口、疏疏散楼梯梯及楼梯梯间等内内容。该该楼的消消防系统统主要包包括：消消火栓系系统、自自动喷水水系统及及火灾报报警系统统，本文文主要使使用可靠靠度的计计算方法法对该楼楼的消防防系统进进行可靠靠性分析析。关键词：安全疏疏散 消消火栓系系统 自自动喷水水系统 火灾自自动报警警系统 可靠性性目录TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc201561338 摘要 PAGEREF _Toc201561338 h I HYPERLINK l _Toc201561340 第一章绪绪论 PAGEREF _Toc

3、201561340 h 1 HYPERLINK l _Toc201561341 1.1火火灾概述述 PAGEREF _Toc201561341 h 1 HYPERLINK l _Toc201561342 1.1.1火灾灾定义及及分类 PAGEREF _Toc201561342 h 11 HYPERLINK l _Toc201561343 1.1.2火灾灾原因分分析 PAGEREF _Toc201561343 h 1 HYPERLINK l _Toc201561344 1.1.3火灾灾的特征征 PAGEREF _Toc201561344 h 2 HYPERLINK l _Toc201561345

4、 1.1.4燃烧烧机理 PAGEREF _Toc201561345 h 33 HYPERLINK l _Toc201561346 1.2高高层建筑筑火灾的的特点 PAGEREF _Toc201561346 h 66 HYPERLINK l _Toc201561347 1.2.1火势势蔓延快快 PAGEREF _Toc201561347 h 6 HYPERLINK l _Toc201561348 1.2.2疏散散困难 PAGEREF _Toc201561348 h 77 HYPERLINK l _Toc201561349 1.2.3扑救救困难 PAGEREF _Toc201561349 h 88

5、 HYPERLINK l _Toc201561350 1.3高高层建筑筑防灭火火的主要要措施 PAGEREF _Toc201561350 h 88 HYPERLINK l _Toc201561351 1.3.1消火火栓灭火火系统 PAGEREF _Toc201561351 h 88 HYPERLINK l _Toc201561352 1.3.2防火火分区 PAGEREF _Toc201561352 h 88 HYPERLINK l _Toc201561353 1.3.3火灾灾自动报报警系统统 PAGEREF _Toc201561353 h 9 HYPERLINK l _Toc201561354

6、 1.3.4自动动喷水灭灭火系统统 PAGEREF _Toc201561354 h 9 HYPERLINK l _Toc201561355 第二章设设计说明明 PAGEREF _Toc201561355 h 13 HYPERLINK l _Toc201561356 2.1建建筑概况况 PAGEREF _Toc201561356 h 13 HYPERLINK l _Toc201561357 2.2设设计任务务及设计计依据 PAGEREF _Toc201561357 h 113 HYPERLINK l _Toc201561358 2.2.1设计计的任务务 PAGEREF _Toc201561358

7、 h 13 HYPERLINK l _Toc201561359 2.2.2设计计的依据据 PAGEREF _Toc201561359 h 13 HYPERLINK l _Toc201561360 第三章安安全疏散散设计 PAGEREF _Toc201561360 h 114 HYPERLINK l _Toc201561361 3.1安安全疏散散的目的的和原则则 PAGEREF _Toc201561361 h 14 HYPERLINK l _Toc201561362 3.1.1安全全疏散的的目的 PAGEREF _Toc201561362 h 114 HYPERLINK l _Toc201561

8、363 3.1.2安全全疏散的的原则 PAGEREF _Toc201561363 h 114 HYPERLINK l _Toc201561364 3.2允允许疏散散时间 PAGEREF _Toc201561364 h 114 HYPERLINK l _Toc201561365 3.2.1建筑筑物耐火火等级的的划分 PAGEREF _Toc201561365 h 114 HYPERLINK l _Toc201561366 3.2.2 允允许疏散散时间的的确定 PAGEREF _Toc201561366 h 115 HYPERLINK l _Toc201561367 3.3安安全疏散散距离 PAG

9、EREF _Toc201561367 h 116 HYPERLINK l _Toc201561368 3.3.1从房房间内的的最远点点到房门门或住宅宅户门的的距离 PAGEREF _Toc201561368 h 116 HYPERLINK l _Toc201561369 3.3.2从房房门（或或住宅户户门）到到最近安安全出口口的距离离 PAGEREF _Toc201561369 h 17 HYPERLINK l _Toc201561370 3.4安安全出口口 PAGEREF _Toc201561370 h 20 HYPERLINK l _Toc201561371 3.4.1安全全出口的的设计原

10、原则 PAGEREF _Toc201561371 h 200 HYPERLINK l _Toc201561372 3.4.2安全全出口的的数量 PAGEREF _Toc201561372 h 221 HYPERLINK l _Toc201561373 3.4.3安全全出口的的宽度 PAGEREF _Toc201561373 h 221 HYPERLINK l _Toc201561374 3.5楼楼梯间 PAGEREF _Toc201561374 h 223 HYPERLINK l _Toc201561375 3.5.1疏散散楼梯和和楼梯间间的概念念 PAGEREF _Toc201561375

11、h 23 HYPERLINK l _Toc201561376 3.5.2楼梯梯间的基基本类型型及适用用范围 PAGEREF _Toc201561376 h 223 HYPERLINK l _Toc201561377 3.5.3本建建筑楼梯梯间的选选择 PAGEREF _Toc201561377 h 255 HYPERLINK l _Toc201561378 3.5.4封闭闭楼梯间间防火要要求 PAGEREF _Toc201561378 h 266 HYPERLINK l _Toc201561379 3.6避避难层 PAGEREF _Toc201561379 h 226 HYPERLINK l

12、_Toc201561380 3.6.1避难难层的定定义 PAGEREF _Toc201561380 h 266 HYPERLINK l _Toc201561381 3.6.2避难难层的类类型 PAGEREF _Toc201561381 h 266 HYPERLINK l _Toc201561382 3.6.3避难难层的设设置条件件 PAGEREF _Toc201561382 h 27 HYPERLINK l _Toc201561383 3.7消消防电梯梯 PAGEREF _Toc201561383 h 27 HYPERLINK l _Toc201561384 3.7.1设置置消防电电梯的必必要

13、性 PAGEREF _Toc201561384 h 227 HYPERLINK l _Toc201561385 3.7.2消防防电梯的的设置范范围 PAGEREF _Toc201561385 h 277 HYPERLINK l _Toc201561386 3.8疏疏散时间间计算 PAGEREF _Toc201561386 h 227 HYPERLINK l _Toc201561387 3.8.1疏散散时间 PAGEREF _Toc201561387 h 227 HYPERLINK l _Toc201561388 3.8.2人员员数目的的确定 PAGEREF _Toc201561388 h 22

14、9 HYPERLINK l _Toc201561389 3.8.3疏散散时间的的确定 PAGEREF _Toc201561389 h 330 HYPERLINK l _Toc201561390 第四章消消火栓系系统可靠靠性分析析 PAGEREF _Toc201561390 h 42 HYPERLINK l _Toc201561391 4.1消消火栓系系统概述述 PAGEREF _Toc201561391 h42 HYPERLINK l _Toc201561392 4.1.1系统统基本组组成及工工作过程程 PAGEREF _Toc201561392 h 42 HYPERLINK l _Toc20

15、1561393 4.1.2室外外消火栓栓给水系系统 PAGEREF _Toc201561393 h 422 HYPERLINK l _Toc201561394 4.1.3室内内消火栓栓给水系系统 PAGEREF _Toc201561394 h 422 HYPERLINK l _Toc201561395 4.2消消火栓系系统供水水方式可可靠性分分析 PAGEREF _Toc201561395 h 433 HYPERLINK l _Toc201561396 4.3消消防水池池分格对对提高系系统可靠靠性的研研究 PAGEREF _Toc201561396 h 455 HYPERLINK l _Toc

16、201561397 4.4消消防水泵泵吸水管管布置方方式的可可靠性分分析 PAGEREF _Toc201561397 h 466 HYPERLINK l _Toc201561398 第五章自自动喷水水系统可可靠性分分析 PAGEREF _Toc201561398 h 488 HYPERLINK l _Toc201561399 5.1自自动喷水水系统的的组成 PAGEREF _Toc201561399 h 448 HYPERLINK l _Toc201561400 5.2自自动喷水水系统的的选择 PAGEREF _Toc201561400 h 448 HYPERLINK l _Toc201561

17、401 5.3自自动喷水水灭火系系统喷头头布置对对系统可可靠性影影响 PAGEREF _Toc201561401 h 488 HYPERLINK l _Toc201561402 5.3.1喷头头布置位位置 PAGEREF _Toc201561402 h 488 HYPERLINK l _Toc201561403 5.3.2喷头头布置间间距 PAGEREF _Toc201561403 h 488 HYPERLINK l _Toc201561404 5.3.3喷头头布置出出现的安安全度问问题 PAGEREF _Toc201561404 h 511 HYPERLINK l _Toc201561405

18、 第六章火火灾自动动报警系系统可靠靠性分析析 PAGEREF _Toc201561405 h 53 HYPERLINK l _Toc201561406 6.1火火灾探测测报警系系统的设设计原则则和基本本要求 PAGEREF _Toc201561406 h 553 HYPERLINK l _Toc201561407 6.1.1设计计原则 PAGEREF _Toc201561407 h 553 HYPERLINK l _Toc201561408 6.1.2基本本要求 PAGEREF _Toc201561408 h 553 HYPERLINK l _Toc201561409 6.2火火灾自动动报警系

19、系统的组组成 PAGEREF _Toc201561409 h 544 HYPERLINK l _Toc201561410 6.2.1简单单的火灾灾自动报报警系统统 PAGEREF _Toc201561410 h 54 HYPERLINK l _Toc201561411 6.2.2复杂杂的火灾灾自动报报警系统统 PAGEREF _Toc201561411 h 54 HYPERLINK l _Toc201561412 6.2.3简单单系统与与复杂系系统的区区别 PAGEREF _Toc201561412 h 555 HYPERLINK l _Toc201561413 6.3火火灾探测测器的分分类与

20、选选择 PAGEREF _Toc201561413 h 566 HYPERLINK l _Toc201561414 6.3.1火灾灾探测器器的分类类 PAGEREF _Toc201561414 h 56 HYPERLINK l _Toc201561415 6.3.2火灾灾探测器器的选择择 PAGEREF _Toc201561415 h 56 HYPERLINK l _Toc201561416 6.4火火灾自动动报警系系统的可可靠性分分析 PAGEREF _Toc201561416 h 566 HYPERLINK l _Toc201561417 6.4.1火灾灾探测器器的可靠靠性分析析 PAGE

21、REF _Toc201561417 h 58 HYPERLINK l _Toc201561418 6.4.2传输输线路的的可靠性性 PAGEREF _Toc201561418 h 60 HYPERLINK l _Toc201561419 6.4.3报警警控制器器的可靠靠性 PAGEREF _Toc201561419 h 611 HYPERLINK l _Toc201561420 参考文献献 PAGEREF _Toc201561420 h 62 HYPERLINK l _Toc201561421 附录 PAGEREF _Toc201561421 h 633 HYPERLINK l _Toc201

22、561422 致谢 PAGEREF _Toc201561422 h 744第一章 绪论1.1火火灾概述述1.1.1火灾灾定义及及分类火灾是一一种违反反人们意意志，在在时间或或空间上上失去控控制，并并给人类类带来灾灾害的燃燃烧现象象。根据据可燃物物的燃烧烧特性，通通常将火火灾分为为四类1：A类火灾灾：是指指固体物物质火灾灾。这种种物质往往往具有有有机物物的性质质，一般般在燃烧烧时能产产生灼热热的余烬烬，如木木材、棉棉、毛、麻麻、纸张张等引起起的火灾灾。B类火灾灾：是指指液体火火灾和可可熔化的的固体物物质火灾灾，如汽汽油、原原油、甲甲醇、乙乙醇、沥沥青、石石蜡等引引起的火火灾。C类火灾灾：是指指气

23、体火火灾，如如煤气、天天然气、甲甲烷、氢氢等引起起的火灾灾。D类火灾灾：是指指金属火火灾，如如钾、钠钠、铝镁镁合金等等引起的的火灾等等。此外，随随着社会会和经济济的发展展，现代代科技学学技术被被广泛应应用，带带电火灾灾越来越越普遍，这这引起人人们的普普遍重视视，目前前我国部部分消防防技术规规范对此此类火灾灾的控制制和扑灭灭也作了了相应的的要求。1.1.2火灾灾原因分分析起火的原原因是多多种多样样的，在在生产和和生活中中，有因因为使用用明火不不慎引起起的，有有因为化化学或生生物化学学的作用用造成的的，有因因为用电电电线短短路引起起的，也也有因为为人为纵纵火引起起的。生产和生生活中，因因使用明明火

24、不慎慎而引起起的火灾灾是很多多的。例例如在厂厂房内，不不顾周围围环境随随意动火火的、烘烘烤物品品过热的的；在居居住建筑筑内因打打翻油灯灯、烛火火、蚊帐帐的，炉炉火点燃燃旁边的的柴草，小小孩玩火火等；在公共共场所内内乱扔烟烟头、乱乱放鞭炮炮、乱扔扔火柴而而使火种种混进废废纸堆等等，这些些都是因因为违反反操作规规程、缺缺乏防火火意识、思思想麻痹痹大意等等造成的的。除明火外外，暗火火引起火火灾的情情况也很很多。其其中有的的是因火火源，如如灶炉、烟烟囱的表表面过热热而烤着着临近的的木制材材料；也也有的是是没有火火源的，如如大量堆堆积在库库房里的的物质，因因为通风风不好，内内部发热热，以致致积热不不散而

25、发发生自燃燃；把化化学物质质相互抵抵触的物物品混在在一起，发发生化学学反应起起火或爆爆炸；化化工生产产设备失失修，出出现可燃燃气体，易易燃、可可燃液体体跑、冒冒、滴、漏漏现象，一一遇到明明火便燃燃烧或爆爆炸；机机械设备备磨擦发发热，使使接触到到的可燃燃物自燃燃起火等等等。用电引起起火灾的的原因，主主要是因因为用电电设备超超负荷，导导线接头头接触不不良，电电阻过大大发热，使使导线的的绝缘物物或沉积积在电气气设备上上的粉尘尘自燃；导线因因老化引引起短路路的电弧弧能使充充油的设设备爆炸炸；保险险丝和开开关的火火花能使使易燃、可可燃的液液体蒸汽汽与空气气的混合合物爆炸炸；易燃液液体、可可燃气体体在管道

26、道内流动动太快，摩摩擦产生生静电，由由于管线线接地不不良，在在管道出出口处出出现放电电火花，使使管道内内的液体体或气体体燃烧，发发生爆炸炸。此外，突突然的地地震和战战时的空空袭，都都会因为为人们急急于疏散散而来不不及断电电、熄灭灭炉火以以及处理理易燃易易爆生产产装置和和危险物物品，待待房屋受受震，极极易起火火，便出出现了地地震火灾灾或战时时火灾的的不幸。因因此迫使使我们要要有平战战结合的的观念，在在防火设设计中考考虑地震震和战时时火灾的的特点，采采取防范范措施，避避免大的的火灾损损失。1.1.3火灾灾的特征征不论是民民用建筑筑，还是是工矿企企业室内内火灾，一一般都具具有以下下特点，即即：火灾灾

27、发生的的突发性性，火情情发展的的多变性性，人员员处理火火情的瞬瞬时性。(1)突突发性火灾的发发生大多多是随机机和难以以预料的的，造成成的危害害给人的的打击是是突然袭袭击式的的、多方方面的，人人们要保保护自身身安全，就就必须要要在没有有任何精精神准备备的条件件下，对对眼前所所发生的的火灾做做出相应应的反应应。一旦旦反应迟迟缓或判判断失误误，生命命财产就就会遭受受重大损损失。火火灾的突突发性是是火灾中中引起惊惊慌的重重要原因因。千变变万化的的灾害给给遇难者者的刺激激是非常常强烈的的。(2)多多变性火灾的多多变性特特点包含含两个方方面:一一是指火火灾之间间的千差差万别，引引起火灾灾的原因因多种多多样

28、，每每次火灾灾的形成成和发展展过程都都各不相相同；二二是指火火灾在发发展过程程中瞬息息万变，不不易掌握握。火灾灾的蔓延延发展受受到各种种外界条条件的影影响和制制约，与与可燃物物的种类类、数量量、起火火单位的的布局、通通风状况况、初期期火灾的的处置措措施等有有关。火火灾的多多变性，既既有人们们扑救的的因素，也也有火场场可燃物物的因素素，同时时与天气气条件有有着密切切的联系系。火灾的多多变性特特点，要要求人们们更多地地学习和和了解消消防常识识，懂得得火灾发发展过程程和燃烧烧特点，掌掌握自救救逃生知知识。一一旦发生生火灾，能能运用所所学知识识，做到到临危不不乱，处处险不惊惊，根据据火灾的的发展变变化

29、采取取正确的的逃生措措施。(3)瞬瞬时性大火来势势迅猛，这这是尽人人皆知的的浅显道道理，由由此，可可以联想想到火灾灾瞬时性性特点。实实践证明明，火灾灾中受害害者所表表现出的的行为多多属于被被动的反反应性行行为，这这是因为为火灾的的突发刺刺激，迫迫使受灾灾者瞬时时做出反反应。瞬瞬时性的的行为反反应，包包括逃生生手段与与个体的的应变能能力，与与每个人人的知识识素养是是分不开开的。往往往瞬间间的错误误反应会会铸成大大错，造造成终生生的遗憾憾。在火火灾中“时间就就是生命命”，无论论是灭火火、救人人还是自自救逃生生，都必必须争分分夺秒，准准确把握握稍纵即即逝的灭灭火战机机，选择择逃生时时机，尽尽最大努努

30、力，争争取把火火灾扑灭灭于初期期阶段。当当被大火火围困时时，要沉沉着冷静静，尽快快地判明明情况，采采取安全全有效的的逃生方方法，撤撤至安全全地区。无无数事实实证明，不不掌握逃逃生知识识，错过过了逃生生时机，就就可能葬葬身火海海。(4)严严重性火灾事故故一旦发发生就会会造成巨巨大的经经济损失失，造成成人员的的严重伤伤亡，打打乱了企企业的正正常生产产秩序，其其损失是是令人吃吃惊的。1.1.4燃烧烧机理（1）燃燃烧条件件任何物质质的燃烧烧并不是是随便发发生的，必必须具备备以下三三个必要要条件，即即可燃物物、氧化化剂和温温度22。人们们通常以以燃烧三三角形3来表示示这三个个要素如如图1.1所示示。可燃

31、物物凡是能与与空气中中的氧或或其他氧氧化剂起起化学反反应的固固体、液液体、气气体物质质都称为为可燃物物。常见见的可燃燃物有木木材、纸纸张、汽汽油、酒酒精、氢氢气、乙乙炔气、钾钾等。氧化剂剂能帮助和和支持可可燃物燃燃烧的物物质，即即能与可可燃物发发生氧化化反应的的物质称称为氧化化剂，如如氧、氟氟、氯等等。温度温度即为为引火源源，是指指供给可可燃物和和氧化剂剂发生燃燃烧反应应的能量量来源。常常见的是是热能，其其他还有有由化学学能、电电能、机机械能等等转变而而来的热热能。燃燃烧反应应可以通通过用明明火点燃燃处于空空气（或或氧气）中中的可燃燃物或加加热处于于空气（或或氧气）中中的可燃燃物来实实现。在在

32、无外界界引火源源时，只只有将可可燃物加加热到其其着火点点以上才才能使燃燃烧反应应进行。因因此，物物质的燃燃烧除了了其可燃燃性和氧氧化性之之外，还还需要温温度。由由于各种种可燃物物的化学学组成和和化学性性质各不不相同，其其发生燃燃烧的温温度也不不同。图1.11燃烧三三角形 图11.2燃燃烧四面面体具备了燃燃烧的必必要条件件，并不不等于燃燃烧必然然发生。在在各种必必要条件件中，还还有一个个“量”的概念念，这就就是发生生燃烧或或持续燃燃烧的充充分条件件。一定的的可燃物物浓度可燃气体体或蒸汽汽只有达达到一定定浓度才才会发生生燃烧。如如车用汽汽油在-3800以下，灯灯用煤油油在400以下，甲甲醇在770

33、以下时时均不能能达到燃燃烧所需需的浓度度，在这这种条件件下，虽虽有足够够的氧气气和明火火，仍不不会发生生燃烧。一定的的氧气含含量各种不同同的可燃燃物发生生燃烧，均均有本身身固定的的最低含含氧量要要求，低低于这一一浓度，虽虽然燃烧烧的其他他条件已已具备，燃燃烧仍不不会发生生，如汽汽油的最最低氧含含量要求求为144.4%，煤油油为155%。一定的的点火能能量各种不同同的可燃燃物发生生燃烧，均均有本身身固定的的最小点点火能量量要求，达达到这一一强度要要求时才才会引起起燃烧反反应，否否则燃烧烧便不会会发生，如如汽油的的最低点点火能量量为0.2mJJ。不受抑抑制的链链式反应应对于无焰焰燃烧，以以上三个个

34、条件同同时存在在，相互互作用，燃燃烧即会会发生。对对于有焰焰燃烧，除除了以上上三个条条件外，燃燃烧过程程中存在在不受抑抑制的游游离基，形形成链式式反应，使使燃烧能能够持续续下去，也也是燃烧烧的充分分条件之之一。随随着科学学的发展展，人们们发现用用燃烧三三角形表表示无焰焰燃烧的的基本条条件是确确切的；而对有有焰燃烧烧，因燃燃烧过程程中存在在未受抑抑制的游游离基作作为中间间体，即即前面所所说的链链式反应应理论，所所以表示示有焰燃燃烧应增增加一个个必要条条件一一一链式反反应，这这样就形形成了燃燃烧四面面体44，如图图1.22所示。（2）燃燃烧实质质在日常生生活和生生产过程程中所看看到的燃燃烧现象象，

35、大多多是可燃燃物质与与空气（氧氧）或其其他氧化化剂进行行剧烈反反应而发发生的发发光、发发热现象象，其燃燃烧过程程中的化化学反应应十分复复杂，有有化合反反应，有有分解反反应，有有些复杂杂物质的的燃烧先先是物质质受热分分解，然然后发生生化合反反应。可可燃物质质的燃烧烧过程如如图1.3所示示。固体液体溶化蒸发或分解着火氧化分解气体蒸发燃烧图1.33物质燃燃烧过程程图燃烧通常常伴有火火焰、发发光和（或或）发烟烟现象。燃燃烧区的的温度较较高，使使其中的的白炽固固体粒子子和某些些不稳定定（或易易受激发发）的中中间物质质分子内内的电子子发生能能级跃迁迁，从而而发出各各种波长长的光，发发光的气气相燃烧烧区就是

36、是火焰，它它的存在在是燃烧烧过程中中最明显显的标志志；由于于燃烧不不完全等等原因，燃燃烧产物物中会混混有一些些微小颗颗粒，这这样也就就形成了了烟。从本质上上讲，燃燃烧是一一种可燃燃物与氧氧化剂作作用发生生氧化反反应，但但这种氧氧化反应应由于反反应速度度不同，或或成为燃燃烧，或或成为一一般氧化化反应。一一般氧化化反应，由由于反应应速度低低，产生生的热量量又随时时散失，因因而没有有发光现现象，而而剧烈的的氧化反反应，瞬瞬时放出出大量的的光和热热。故燃燃烧的基基本特征征表现为为:放热热、发光光、发烟烟、伴有有火焰等等。近代链式式反应理理论认为为燃烧是是一种游游离基的的链式反反应。链链式反应应也称为为

37、链锁反反应，即即化合物物或单分分子中的的共价键键在外界界因素（如如光、热热）的影影响下，裂裂解而成成化学活活性非常常强的原原子或原原子团一一一游离离基（也也称自由由基），在在一般条条件下这这些原子子团容易易自行结结合成分分子或与与其它物物质分子子反应生生成新的的游离基基。反应应物产生生少量新新的游离离基时，即即可发生生链式反反应。反反应开始始后，许许多链式式步骤就就自行发发展下去去，直至至反应物物裂解完完为止。链式反应应机理大大致可以以分为三三个阶段段：链引发发，即生生成游离离基，使使链式反反应开始始。生成成方法有有热分解解、光化化、放射射线照射射、氧化化还原、加加人催化化剂等。链传递递，游离

38、离基作用用于其他他参加反反应的物物质分子子，产生生新的游游离基。链终止止，即游游离基消消失，使使链的反反应终止止。以氢在空空气中的的燃烧为为例：H2 + 能量量 = 2HH+H + O2 = OO2- + OHH-OH-+ H2 = H22O + H+O2- + HH2 = OH-+ H+从上述反反应式可可以看出出，游离离基有氢氢原子、氧氧原子及及经基，反反应过程程中每一一步都取取决于前前一步生生成的物物质，故故称这种种反应为为链式反反应。1.2高高层建筑筑火灾的的特点1.2.1火势势蔓延快快高层建筑筑的楼梯梯间、电电梯井、管管道井、风风道、电电缆井、排排气道等等竖向井井道，如如果防火火分隔或

39、或防火处处理不好好，发生生火灾时时好像一一座座高高耸的烟烟囱，成成为火势势迅速蔓蔓延的途途径。高高级旅馆馆、图书书馆、档档案馆、科科研楼、办办公楼等等高层建建筑，一一般室内内装修家家具等可可燃物较较多，一一旦起火火，发烟烟量大，燃燃烧猛烈烈，火灾灾容易蔓蔓延。烟烟气扩散散速度在在火灾初初期，空空气对流流，水平平方向为为0.33米/秒秒。在高高温之下下，热对对流，水水平方向向为0.500.8米米/秒。烟烟气沿楼楼梯间和和竖向管管井扩散散为34米/秒秒。一座座高1000米的的建筑在在无遮挡挡的情况况下，烟烟气仅在在半分钟钟内就能能到达顶顶层。日日本在一一个医院院里做过过燃烧试试验，证证明在几几分钟

40、内内就能把把每层335000平方米米的233层大楼楼都充满满烟气5。北京消防防总队在在19880年挑挑选了119223岁的的消防兵兵15人人作攀登登8111层楼楼的试验验。他们们的平均均登楼速速度（沿沿楼梯不不受限制制地跑行行速度）为为1.77米/秒秒，用这这个速度度与烟的的速度在在楼梯上上比赛，人人的速度度要比烟烟的速度度约慢一一半，即即消防人人员刚登登到四楼楼，烟已已到达八八楼。建筑越高高，风速速越大。风风速增大大，火势势的蔓延延扩大速速度也相相应增加加。由参参考文献献5据测定定10米处处风速是是为5米米/秒；30米处处风速是是为8.7米/秒；60米处处风速是是为122.3米米/秒；90米

41、处处风速是是为155米/秒秒。1.2.2疏散散困难高层建筑筑层数多多，垂直直疏散距距离长，疏疏散到地地面或其其他安全全场所的的时间长长。据加加拿大国国家研究究委员会会提出的的数据5，从一一个1.1米宽宽的楼梯梯疏散到到楼外的的时间如如表1.1。表1.11加拿大大疏散数数据表建筑层数数疏散时间间（分钟钟）每层2440人每层1220人每层600人50131663340105522630783920205125131036199高层建筑筑人员集集中，在在很小的的一块土土地上往往往集中中成千上上万的人人，例如如美国纽纽约世界界贸易中中心大楼楼就集中中有45万人人，相当当于一个个小城镇镇的人口口，对于于

42、这样大大量集中中的人口口，疏散散时必然然容易出出现拥挤挤情况，如如果要在在短时间间内从楼楼内疏散散出去是是不可能能的，疏疏散时间间往往要要以小时时计。另另外，发发生火灾灾时烟气气和火势势向上蔓蔓延快，且且易窜入入楼梯间间，增加加了疏散散的困难难。而火火灾时普普通电梯梯是不能能作为安安全疏散散用的，因因为先进进的客运运电梯，在在大楼发发生火灾灾时，都都自动降降到首层层，只能能由消防防员以专专用的钥钥匙才能能启动。一一般的客客梯往往往会由于于火灾时时切断电电源和操操作人员员不能见见义勇为为冒死救救人等原原因而停停止运转转。即使使电源不不断，操操作人员员敢于架架驶，如如电梯门门不关，电电梯也开开不动

43、。火火灾时人人们往往往争先恐恐后，各各不相让让，这就就会造成成电梯门门关上而而启不动动。此外外普通电电梯的设设计只考考虑在常常温下使使用，遇遇高温就就会失灵灵。1.2.3扑救救困难高层建筑筑发生火火灾时，消消防队使使用的灭灭火及救救护设施施不能达达到很大大高度，因因此，扑扑救高层层建筑火火灾主要要立足于于室内消消防给水水设施。由由于受到到各种条条件的限限制，扑扑救难度度很大，例例如：热热辐射强强、烟雾雾浓、或或是向上上蔓延的的速度快快和途径径多，消消防队员员难以堵堵截；又又如当火火势扩大大，形成成大面积积火灾时时，室内内消防水水量显然然不足，需需要利用用消防车车从室外外进行补补给，而而消防水水

44、带耐压压能力常常常不能能适应需需要；此此外，建建筑物如如果没有有安装消消防电梯梯，消防防队员则则需“全副武武装”地通过过楼梯冲冲上高层层，不仅仅体力消消耗过大大和速度度慢，还还会与向向下的疏疏散人流流发生对对撞而延延误时机机，不能能及时到到达起火火层进行行扑救，消消防器材材也不能能随时得得到补充充，这些些均严重重地影响响扑救。1.3高高层建筑筑防灭火火的主要要措施1.3.1消火火栓灭火火系统该系统在在我国被被作为最最基本的的灭火设设备66，在在每一个个高层建建筑中都都设置消消火栓系系统。实实施灭火火需要有有两个基基本要素素：一是是消火栓栓设备，二二是消火火栓的使使用者消防防队员，二二者缺一一不

45、可。灭灭火时，赶赶到火场场的消防防员从墙墙上消火火栓箱内内取下水水枪及水水龙带，在在距火焰焰约100m的范范围内用用水枪喷喷水灭火火。在正正常情况况下，消消防队开开始用水水枪灭火火是在失失火后约约15mmin左左右，在在这期间间：现场场人员发发现火情情，4mmin；向消防防队报警警，2.5miin；消消防队接接警车辆辆出动，llminn；到达达现场，55minn；使用用消火栓栓喷水灭灭火，22.5mmin7。以上155minn由5个个环环相相扣的环环节构成成，每一一个环节节都通过过人工完完成，一一旦任一一个环节节拖延了了时间，消消防队不不能在115miin内喷喷水灭火火，则失失火将可可能蔓延延

46、成灾，救救火归于于失败。火火灾案例例分析表表明，消消防队只只有在115miin内到到达火场场出水，才才能有效效扑救防防止火势势蔓延。假假设每个个环节的的保证率率都高达达95%，则实实现有效效出水的的总保证证率只有有77%。消火栓系系统控火火、灭火火的范围围及效果果除受上上述时间间因素影影响外，还还取决于于其他因因素：如如消火栓栓水柱到到达火源源的难易易程度；建筑物物有无其其他防火火设施；可燃物物量的多多寡及火火势蔓延延的快慢慢；持水水枪人员员的素质质等。1.3.2防火火分区防火分区区的设置置在我国国几乎和和消火栓栓系统一一样普遍遍。它是是采用相相应耐火火性能的的建筑构构件或防防火分隔隔物，将将

47、建筑物物人为划划分的能能在一定定时间内内防止火火灾向同同一建筑筑物的其其他部分分蔓延的的局部空空间8。防火火分区主主要由防防火墙、板板、防火火门、防防火卷帘帘、挡烟烟垂壁、防防火阀等等及相应应的火灾灾探测装装置构成成。探测测装置探探测到火火情后，防防火门及及防火卷卷帘等自自动关闭闭，把火火势封闭闭在一局局部空间间内，阻阻止其蔓蔓延，以以有利于于消防扑扑救。防防火分区区本身并并不能灭灭火，必必须有其其他灭火火系统配配合才能能把火灭灭掉。否否则火势势会把该该区内可可燃物燃燃尽，或或破坏掉掉分隔物物，向其其他部分分蔓延。1.3.3火灾灾自动报报警系统统火灾自动动报警系系统是由由触发器器件、火火灾报警

48、警装置、火火灾警报报装置，以以及具有有其他辅辅助功能能的装置置组成的的火灾报报警系统统。它是是人们为为了早期期发现通通报火灾灾，并及及时采取取有效措措施控制制和扑灭灭火灾，而而设置在在建筑物物中或其其它场所所的一种种自动消消防设施施。控制制中心报报警系统统是功能能最复杂杂的火灾灾自动报报警系统统8。火灾灾探测器器通过烟烟感、温温感、红红外线等等探测到到火情后后，该系系统便发发出火灾灾报警、应应急照明明、广播播、消防防控制联联动等指指令，以以便于人人们采取取安全疏疏散、灭灭火救灾灾等措施施。火灾自动动报警系系统本身身并不能能进行灭灭火，它它是通知知并配合合人到现现场去救救火。它它必须有有其他的的

49、灭火系系统与之之联动才才能实现现灭火，否否则火势势将蔓延延下去。1.3.4自动动喷水灭灭火系统统（1）国国家政策策导向据统计国国内近几几年发生生死亡人人数多的的火灾，大大都没有有安装自自动喷水水灭火系系统消防防设施，如如20001年66月江西西省广播播电视发发展中心心幼儿园园火灾，河河南洛阳阳20000年112月歌歌舞厅特特大火灾灾等等，近近几年火火灾事故故血的教教训，使使我们应应重新总总结和回回顾我们们的消防防设施。美美国NFFPA的的调查表表明，自自动喷水水灭火系系统（每每千次火火灾）可可以减少少人员伤伤亡1人人，减少少财产损损失1/2到22/3，自自动喷水水灭火系系统是最最优秀的的全天候

50、候自动灭灭火系统统。公安部消消防局等等10部部委于220011年发布布了关于于公共娱娱乐场所所消防治治理整顿顿的通知知，同时时建设部部发布了了建筑筑设计防防火规范范和高高层民用用建筑设设计防火火规范等等4本规规范的局局部修订订稿，主主要是强强调在公公共娱乐乐场所设设置自动动喷水灭灭火系统统，并在在国内起起到了积积极的作作用。（2）自自动喷水水灭火系系统特点点自动喷水水灭火系系统靠喷喷洒头喷喷水灭火火。该系系统集火火情探测测与喷水水灭火于于一身。失失火点燃燃烧产生生的热量量使其上上方的喷喷头感温温元件(玻璃球球或易熔熔合金)启动，喷喷头喷水水灭火。同同时系统统中的水水流指示示器向消消防控制制中心

51、报报警，并并显示出出失火地地点。报报警阀的的压力开开关向消消防控制制中心报报警并启启动消防防水泵。水水力警铃铃也同时时发出声声音报警警。喷水灭火火喷头的的开启数数量取决决于火势势的大小小。可燃燃物量大大、火势势大、蔓蔓延迅速速，开启启的喷头头数量就就多，反反之就少少。喷头头的启用用数量及及范围与与火势范范围自动动吻合。由由此，使使火势在在初期得得以控制制及扑灭灭在一局局部空间间内，其其中577%的失失火被扑扑灭在22个喷头头保护的的范围内内；833%的失失火被扑扑灭在88个喷头头保护的的范围内内；955%的失失火被扑扑灭在2200mm2的范围围内66。（3）自自动喷水水灭火系系统的优优势a.火

52、火火成功率率高国外自动动喷水灭灭火系统统经过一一百多年年历史的的发展，灭灭火的保保证率已已高达995%以以上66。美国国马萨诸诸赛州握握切斯特特综合技技术研究究所的研研究报告告清楚地地表明，一一旦着火火区域扩扩大到774m22，一一般消防防队成功功扑灭火火灾的可可能性只只有500%，而而着火面面积大于于74 m2时，消消防队通通常只能能控制建建筑内的的物品燃燃烧速度度，而不不能抑制制热量生生成和扑扑灭火灾灾。自动喷水水灭火系系统是无无人值守守的、全全天候的的、自动动跟踪的的、可围围绕着火火点依次次打开喷喷头灭火火、从火火灾内部部喷水直直接有效效的喷洒洒到着火火点的燃燃烧物表表面、淋淋湿着火火点

53、附近近的可燃燃物的自自动灭火火系统，能能在热气气流的作作用下及及时打开开系统，有有效的控控制火灾灾，使损损失降低低到最少少，如果果采用EESFRR喷头、住住宅喷头头或其他他快速反反应喷头头，自动动喷水灭灭火系统统会在发发生火灾灾lmiin或不不到lmmin就就动作，快快速降低低火场的的热量，减减缓燃烧烧速度，并并尽快把把火扑灭灭，从而而有效地地降低火火灾中人人员和财财产的损损失，最最终达到到灭火的的目的9。表1.22自动喷喷水灭水水系统火火灾控制制率110开放喷头头数（个）充水系统统控制率率（%）充气系统统控制率率（%）火灾累计计数（次）总控制率率（%）140.55630.00543138.8

54、83365.55255.77471063.996471.55258.44777069.338574.66562.33078672.6611085.66574.33293083.7781590.22984.11599189.2282092.55688.5521020091.8893094.99394.5541053394.8865097.77397.8811075597.7751099.00399.4451097799.1101000101011100100表1.22为自动动喷水灭灭火系统统火灾控控制率，这这说明自自动喷水水能把火火灾有效效控制在在轰燃阶阶段以前前就扑灭灭火灾，有有效地控控制热量

55、量的产生生和毒气气的产生生，实现现自动喷喷水灭火火系统扑扑灭初期期火灾的的功能。在在20世世纪800年代的的十年中中，美国国消防协协会(NNFPAA)的统统计中常常常报道道凡装有有自动喷喷水灭火火系统且且保养正正常的，除除少数例例外，都都在起火火点以外外的场所所防止了了死亡的的发生，在在NFPPA的记记录中，凡凡是全部部装有自自动喷水水系统且且操作正正常的建建筑物，在在火灾发发生时，除除了发生生爆炸性性或轰燃燃性的火火灾，以以及在救救火中企企业消防防队员或或工人遇遇难外，没没有超过过死亡22人以上上的记录录。表1.33为19982年年至19991年年10年年间美国国建筑火火灾由于于安装自自动喷

56、水水灭火系系统，每每千次火火灾平均均减少死死亡人数数和减少少死亡人人数百分分比。大量的统统计资料料表明自自动喷水水灭火系系统可不不受现代代火灾不不利因素素的影响响，适用用于任何何恶劣环环境，其其灭火成成功率大大于966%。表1.33自动喷喷水灭火火系统对对减少死死亡人数数的影响响9产业类别别每千次火火灾死亡亡人数无自动喷喷水灭火系统的的场所有自动喷喷水灭火系统的的场所减少的百分比公共场所所1.30.191教育产业业0.40.38保健产业业4.22.151旅社、汽汽车旅客客旅店7.52.665商业和办办公楼1.10.465制造业产产业2.01.237b.有效效减少财财产损失失减少火灾灾中的财财产

57、损失失，主要要途径是是减少燃燃烧和火火场周围围的环境境温度。大大量的实验资资料表明明，纤维维素和塑塑料制品品通常在在2600时才会会开始热热分解，如如果房屋屋中央天天花板下下的温度度保持在在2600以下，则则建筑物物的构件件和天花花板便不不可能燃燃烧，所所以天花花板下2260被认为为是保护护财产安安全的极极限温度度。自动喷水水灭火系系统在保保护建筑筑内的财财产安全全有着极极高的效效率，装装有这一一系统的建筑物物比没有有装这一一系统的的建筑物物在火灾灾中财产产要少损损失1/2到22/3。这这说明自动喷水水灭火系系统不仅仅能尽快快扑灭火火灾，还还能有效效的控制制火场周周围的环环境温度度低于2600

58、。从而而达到保保护财产产的目的的。表1.44自动喷喷水灭火火对减少少财产损损失的影影响99产业类别别每次火灾灾的平均均直接经经济损失失（美元元）无自动喷喷水灭火系统的的场所有自动喷喷水灭火系统的的场所减少的百分比公共场所所1610006200061教育产业业1120003300071保健产业业与劳改改场所2400080065公寓650003400047旅社、汽汽车旅客客旅店1020004500056办公楼1640006400061百货商场场和其他他商店24800012400050制造产业业27800012900053表1.44是美国国消防部部门对119822至19991年年之间发发生火灾灾的统

59、计计结果，并并计算出出每次火火灾的平平均直接接损失。公公共场所所、保健健、教育育财产损损失减少少的最大大，而商商场、办办公楼、制制造业、旅旅社、汽汽车旅客客旅店的的财产损损失减少少50%左右9。大量的火火灾案例例证明自自动喷水水灭火系系统在火火灾初期期打开66个喷头头的灭火火概率高高达900%以上上100，说说明自动动喷水能能把火灾灾有效控控制在轰轰燃阶段段以前就就扑灭火火灾。从从而有效效的控制制了热量量的产生生和毒气气的产生生，实现现自动喷喷水灭火火系统扑扑灭初期期火灾的的功能，以以便减少少火场中中人员和和财产的的损失。提高自动动喷水系系统普及及率可有有效的减减少火灾灾中的财财产损失失。第二

60、章 设计说说明2.1建建筑概况况本工程为为包头宁宁鹿综合合办公楼楼，建筑筑高度332m，共共7层，全全部为地地上建筑筑。其中中首层和和七层高高4.22m，二二至六层层高3.9m。该该楼是集集办公室室、值班班室、会会议室和和卧室等等为一体体的综合合性办公公楼。2.2设设计任务务及设计计依据2.2.1设计计的任务务本设计要要求完成成对包头头宁鹿综综合办公公楼的安安全疏散散设计及及其消防防系统的的可靠性性分析，对对于消防防系统的的可靠性性分析本本设计只只对消火火栓系统统、自动动喷水系系统和火火灾自动动报警系系统做简单研研究。2.2.2设计计的依据据（1）设设计的资资料包头宁宁鹿综合合办公楼楼立面图图