某校实验楼消防安全现状分析与改进

课程设计课程火灾与爆炸灾害控制题目某实验楼消防平安现状分析与改良院系平安与环境工程学院专业班级平安工程(本科)1102学生姓名赵俊潇崔云健张守泽周涛学生学号18333536指导教师黄俊歆课程设计〔论文〕任务书姓名：赵俊潇崔云健张守泽周涛专业：平安工程学号：课程设计(论文题目)：某校实验楼消防平安现状分析与改良设计原始资料：〔1〕实验楼根本数据与平面布局图；〔2〕实验楼根本的消防设备设施与消防现状资料；〔3〕消防设计标准或者标准；〔4〕相关参考书籍。设计完成的主要内容：〔1〕实验楼消防分析；〔2〕灭火器的改良布置设计；〔3〕疏散通道的分析；〔4〕自动喷水灭火系统的设计。提交设计〔设计说明书与图纸等〕及要求：提交一份某场所消防方面的设计报告〔或论文〕以及相关的设计图纸假设干张〔根据图内容的繁简可以选用适当的版面A1、A2或者A3〕。要求语句通顺、层次清楚、推理逻辑性强，设计改良明确、可实施性强。报告要求用小四号宋体、A4纸型打印；图纸局部要求严格按照作图标准绘制〔出AutoCAD图〕，采用国际统一标准符号和单位制，并打印。设计期限：自2014年5月18日开始至2014年5月31日完成指导老师：黄俊歆学生：赵俊潇崔云健张守泽周涛摘要实验楼是一所高校的典型活动区域，是典型的民用公共区域。本文以某实验楼为研究对象，研究该实验楼火灾特点，分析其消防平安现状,包括防火间距、防火分区、平安疏散、灭火器等,最后根据发现的缺乏,提出了相应的改良措施,并设计了一组自动喷水系统，消除平安隐患，以到达平安的要求。关键词：实验楼；消防平安；自动喷水系统ABSTRACTLaboratorybuildingistypicalofthecivilianpublicareas.Inthisarticle,we’lldiscussalaboratorybuilding,researchlaboratorybuilding’sfirecharacteristics,analyzethestatusofsafety,includinganti-firedistance,anti-firedistrict,evacuation,fireextinguishers,etc.Finally,basedonthediscoveredfaults,weputforwardthecorrespondingmeasuresforimprovementanddesignasetofautomaticsprinklersystems,eliminatesecurityrisksinordertoachievesecurityrequirements.Keywords:laboratorybuilding;anti-firesecurity;automaticsprinklersystems目录TOC\o"1-3"\h\u262941前言 1233232实验楼简介 2110263实验楼火灾危险性分析 3127133.1火灾特点 31613.2耐火等级 3227714某实验楼现状分析 5307174.1防火分区 5316924.1.1整体防火分区 57154.1.2水平防火分区 5222634.1.3竖向防火分区 6321704.2防火间距 7173704.3平安疏散 757964.3.1平安疏散原理 7290954.3.2平安疏散的根本原那么 9235934.3.2平安疏散的存在的问题 1022904.4灭火器 10247935改良设计 1353265.1灭火器的配置改良 136805.1.1确定火灾危险级别 1396935.1.2确定火灾种类 1361815.1.3确定计算单元 1317985.1.4保护面积 1473985.1.5计算单元的需配最低灭火级别 14226975.1.6确定该单元灭火器设置点数与各点的位置 15323625.1.7计算每个灭火器设置点的需配灭火级别 16200945.1.8确定每个设置点灭火器的类型、规格与数量 16299315.1.9验算 17280515.1.10确定灭火器的设置方式和要求 18286725.2消防疏散通道的改良 18212435.2.1消防疏散通道的宽度 1874155.2.2疏散标志和应急照明 1943955.2.3平安疏散路线 20320765.3自动喷水灭火系统设计 20248615.3.1确定火灾危险等级 20301365.3.2设计技术数据 2035065.3.3选择与布置喷头 20170455.3.4确定最不利保护面积 23294125.3.5确定计算区域 23257915.3.6水力计算 23306635.3.7选择消防水泵 29292046结束语 3024946参考文献 3120277附录 311前言随着国民经济的开展和人们生活水平的提高，城市中的高层建筑、地下工程、饭店、宾馆、商场、公共娱乐场所等大型公共建筑和各类民用建筑、工业建筑不断增多。由于建筑本身及其内部可燃物的存在，特别是装修装饰中大量使用易燃可燃材料及人们用火、用电设备的不断增加，发生火灾的机率随之增加，火灾对城市的平安造成很大的威胁。而火灾对人类社会一直具有巨大破坏性的力量，一旦失去控制，就会酿成灾害，造成沉重的人身伤亡和巨大的财产损失。所以，火灾的预防仍然是重点研究的平安防范课题。高校是社会的有机组成局部，教学楼是高校的核心活动区域。由于教学楼具有人流量大、用电器多，贵重资产和资料数量多等特点，教学楼的消防平安工作应放在优先的位置上。因此针对教学楼进行消防现状分析与改良很有现实意义。本文的研究对象是某校实验实验楼，通过对该实验楼设计资料的分析和现场情况的勘察，以课上所学消防平安知识为根底，以相关技术标准为依托，分析实验楼的危险等级、消防现状和改良措施。2实验楼简介实验楼占地面积2708m²，西侧、南侧为教学楼，北侧为在建的综合楼，东侧为一幢2层小楼。实验楼内含大量实验室、办公室、多媒体教室等多种活动区域，建筑本身大多采用耐燃材料，桌椅等也做了耐火处理，但其中有大量用电器。该楼每层都有宽为2350mm，2400mm，1500mm的三个楼梯供上下行。实验楼平面图如图1所示。图1实验楼一楼至六楼平面图3实验楼火灾危险性分析3.1火灾特点实验楼火灾可分为电器起火和燃烧起火，其主要特点有：(1)E类火灾为主E类火灾指物体带电燃烧火灾。实验楼内各教室、通道区域都有大量电线及用电器覆盖，其中不乏空调、计算机、实验仪器等大功率用电器。该楼已经投入使用8年左右，因此正处于电器起火危险上升期。由于楼内无常用火源热源，其余火灾诱因主要是吸烟引燃易燃材料以及实验室用火失控等小概率不常见因素。(2)造成危害大从人员伤亡角度来看，该楼人流在白天较为密集，一旦发生大规模火灾可能造成大量人员伤亡。从财产损失来看，由于大量实验室、多媒体教室的存在，一旦发生火灾蔓延开来，将造成重大经济损失。3.2耐火等级火灾坍塌案例与经受火灾考验而不倒塌的案例证明，设计施工较高耐火等级的建筑意义重大。建筑物耐火等级是由建筑物的墙、柱、梁、楼板、屋顶承重构件和吊顶等主要建筑构件的燃烧性能和耐火极限决定的。我国现行标准选择楼板作为确定耐火等级的基准。低、多层民用建筑的耐火等级分为一至四级，一级耐火性能最高，四级最低。不同耐火等级建筑物相应构件的燃烧性能和耐火极限不应低于下表1的规定。根据建筑设计防火标准规定10层以下为低层或多层建筑。该实验楼为6层，据资料其设计耐火等级为二级。表1低、多层民用建筑的耐火等级名称耐火等级构件一级二级三级四级墙防火墙不燃烧体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1.00不燃烧体1.00不燃烧体0.50燃烧体楼梯间、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房间隔墙不燃烧体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0.50燃烧体屋顶承重构件不燃烧体1.50不燃烧体1.00燃烧体燃烧体疏散楼梯不燃烧体1.50不燃烧体1.00不燃烧体0.50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4某实验楼现状分析4.1防火分区4.1.1整体防火分区从消防角度越小越好,但从使用功能,那么越大越好,除了必须满足防火标准中规定的面积及构造要求外，上应满足以下要求：〔1〕做避难通道使用的楼梯间、前室和某些有避难功能的走廊，必须受到平安保护，保证其不受火灾的侵害，并时刻保持畅通无阻。〔2〕火灾危险性大的局部应与火灾危险性小、可燃物少的局部隔开，如厨房与餐厅；〔3〕同一建筑的使用功能不同的局部,不同用户应进行防火分隔处理,如楼梯间、前厅、走廊等；〔4〕高层建筑的各种竖井,如管道井、电缆井、垃圾井、其本身是独立的防火单元应保证井道外部火灾不得侵入,内部火灾不得外传；〔5〕有特殊用房的建筑,如医院重点护理病房。贵重设备的贮存间,应设置更小的防火单元。〔6〕为扑救火灾而设置的消防通道，其本身应受到良好的防火保护。〔7〕使用不同灭火剂的房间应加以分隔。实验楼楼梯间都安装了防火门，但有一副楼梯长时间锁着，且1楼楼梯口堆积大量杂物，不符合要求。该楼功能分区虽有交叉现象，但由于以实验室为主，且危险性相近，因此不必进行专门的防火分隔处理。4.1.2水平防火分区水平防火分区是指在建筑物内用防火墙、防火门等防火分隔物在建筑物的水平方向所划分的防火空间。划分防火分区的面积〔或相应长度〕的规定，主要根据来自两个方面，即消防队控制火灾的能力及使用建筑物的人员疏散要求。《建筑设计防火标准》GB50016-2006对民用建筑的防火分区规定如表2所列.4.1.3竖向防火分区在普通高层建筑中，虽然规定在每个楼层内设置防火分区，但对于火灾通过外墙窗口向上层蔓延的危险性并没有作出明确规定，而这一部位恰恰又是火灾向上层蔓延的最危险的部位。火场经验说明，两个楼层之间的窗槛墙的高度〔即上下窗间墙的高度〕如果缺乏1m,那么很难起到防火作用。实验楼每层楼窗槛墙的高度约为4m，大于1m,故符合有关规定。表2民用建筑的耐火等级、层数及占地面积耐火等级最多允许层数防火分区间备注最大允许长度/m每层最大允许建筑面积/m2一、二级不限1502500EQ\o\ac(○,1)体育馆、剧院、展览馆建筑等的观众厅、展览厅的长度和面积可以根据需要确定；EQ\o\ac(○,2)托儿所，幼儿园的儿童用房及儿童游乐厅等儿童活动场所不应设置在四层及四层以上或地下、半地下建筑内三级5层1001200EQ\o\ac(○,1)托儿所，幼儿园的儿童用房及儿童游乐厅等儿童活动场所和医院、疗养所的住院局部不应设在三层及三层以上或地下、半地下建筑内；EQ\o\ac(○,2)商店、学校、电影院、剧院、礼堂、食堂、菜市场不应超过2层四级2层60600学校、食堂、菜市场、托儿所、幼儿园、医院等不应超过1层注：EQ\o\ac(○,1)防火分区间应采用防火墙分隔，确有困难时，可采用防火分隔水幕或按规定采用防火卷帘分隔。EQ\o\ac(○,2)菜市场的防火分区间每层最大允许建筑面积，可在本表根底上增加1倍。③托儿所、幼儿园及儿童游乐厅等儿童活动场所宜设置在独立的建筑内。当必须设置在其他建筑内时，宜设置独立的出入口。我校实验楼层数为6层，建筑面积最大的低层长度为108.45m，建筑面积为2708㎡。其余层建筑面积都在2500㎡左右。因此在划分防火分区时我们把一层视为一个防火分区。4.2防火间距《建筑设计防火标准》GB50016-2006规定，单层、多层民用建筑之间的防火间距应不小于表3的规定。表3民用建筑之间的防火间距单位m耐火等级一、二级三级四级一、二级679三级7810四级91012相邻两座建筑物，当相邻外墙为不燃烧体且无外露的燃烧体屋檐，每面外墙上未设置防火保护设施的门窗洞口不正对开设，且面积之和小于等于该外墙面积的5%时，其防火间距可按本表规定减少25%。由于实验楼门窗洞口面积大于5%，故应严格执行表3规定。根据表3，实验楼与西、南两侧教学楼以及综合楼的防火间距应不小于6m，与二层小楼防火间距不小于9m。根据实际勘察，实验楼与周围建筑的间距远大于要求，故无需改良。4.3平安疏散4.3.1平安疏散原理平安疏散设计，是建筑设计中最重要的组成局部之一。建筑物中发生火灾时，为了防止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，需要完善的平安疏散设施。平安疏散设计，要根据建筑物的使用性质、人们在火灾事故时的心理状态与行动特点、火灾危险性大小、容纳人数、面积大小合理布置疏散设施，为人员的平安疏散创造有利条件。超过五层的公共建筑的室内疏散楼梯应采用封闭楼梯间〔包括首层扩大封闭楼梯间〕或室外疏散楼梯：实验楼采用封闭楼梯间设计，每层入口都安装了防火门，符合要求。〔2〕民用建筑的平安疏散距离应符合以下规定：①直接通向疏散走道的房间疏散门至最近平安出口的距离应符合表4的规定；表4直接通向疏散走道的房间疏散门至最近平安出口的最大距离〔m〕名称位于两个平安出口之间的疏散门位于袋形走道两侧或尽端的疏散门耐火等级耐火等级一、二级三级四级一、二级三级四级托儿所、幼儿园25.020.0—20.015.0—医院、疗养院35.030.0—20.015.0—学校35.030.0—22.020.0—其它民用建筑40.035.025.022.020.015.0建筑内的观众厅、展览厅、多功能厅、餐厅、营业厅和阅览室等，其室内任何一点至最近平安出口的直线距离不宜大于30.0m。实验楼的疏散通道有三个，耐火等级为二级，因此最大疏散距离为35米，由图2可见每个房间都至少有一处疏散门至最近的平安出口距离为35米之内。图2实验楼疏散距离现状图②楼梯间的首层应设置直通室外的平安出口或在首层采用扩大封闭楼梯间；我校实验楼三组楼梯间首层都有各自的直通室外的次出口，但一组次出口只有在上课期间开通，另外两组都常年封闭。〔3〕除本标准另有规定者外，建筑中的疏散走道、平安出口、疏散楼梯以及房间疏散门的各自总宽度应经计算确定。平安出口、房间疏散门的净宽度不应小于0.9m，疏散走道和疏散楼梯的净宽度不应小于1.1m；我校实验楼设计符合上述要求。〔4〕人员密集的公共场所、观众厅的疏散门不应设置门槛，其净宽度不应小于1.4m，且紧靠门口内外各1.4m范围内不应设置踏步。该实验楼未设置门槛。〔5〕学校、商店、办公楼、候车〔船〕室、民航候机厅、展览厅、歌舞娱乐放映游艺场所等民用建筑中的疏散走道、平安出口、疏散楼梯以及房间疏散门的各自总宽度，应按以下规定经计算确定：每层疏散走道、平安出口、疏散楼梯以及房间疏散门的每100人净宽度不应小于表5的规定；当每层人数不等时，疏散楼梯的总宽度可分层计算，地上建筑中下层楼梯的总宽度应按其上层人数最多一层的人数计算；表5疏散走道、平安出口、疏散楼梯和房间疏散门每100人的净宽度〔m〕楼层位置耐火等级一、二级三级四级地上一、二层0.650.751.00地上三层0.751.00－地上四层及四层以上各层1.001.25－与地面出入口地面的高差不超过10m的地下建筑0.75－－与地面出入口地面的高差超过10m的地下建筑1.00－－由于学生使用的只有两副疏散楼梯，其总宽度为4.75m。根据实验楼四层及以上教室数估算每层人数峰值约为600人，三层及以下人数在100人以内，因此疏散楼梯宽度应不小于6m。4.3.2平安疏散的根本原那么〔1〕在建筑物的任意部位，宜同时有两个数量以上的疏散方向可供疏散。〔2〕疏散路线应力求短捷通畅，平安可靠，防止出现各种人流、物流相互交叉，杜绝出现逆流。〔3〕在建筑物的屋顶及外墙设置可供人员避难使用的屋顶平台、室外疏散楼梯和阳台、凹廊等，因为这些部位与大气连通，燃烧产生的高温烟气不会在这里停留，这些部位可以根本保证人员的人身平安。〔4〕疏散通道上的防火门，在发生火灾时必须保持自动关闭状态，防止高温烟气通过敞开的防火门相邻防火分区〔或防火空间〕蔓延，影响人员的平安疏散。〔5〕在进行平安疏散设计时，应考虑人员在火灾条件下的心理状态及行为特点，并在此根底上采取相应的设计方案。4.3.2平安疏散的存在的问题消防疏散通道宽度缺乏，偶尔楼内正常下课时楼梯会出现拥堵；缺乏平安疏散标志；没有应急照明装置。4.4灭火器实验楼现有的灭火器根本都是碳酸氢钠或者磷酸铵盐的干粉灭火器〔见图4a〕，有效针对教学楼最可能出现的A类E类火灾。但也掺杂了一些水基泡沫灭火器，与干粉灭火器联用可有效扑灭A类和非水溶性B类火灾。所有灭火器均已过检修期〔见图4b〕，但没有最新的检修记录，因此无法保证其可靠性。由于实验楼属于中危险级，所以手提是灭火器保护距离为20米。根据图3可见，六个楼层的配置都不合理，并且高楼层出现多处灭火器丧失现象。图3实验楼灭火器覆盖面积现状图4实验楼现有灭火器情况5改良设计5.1灭火器的配置改良确定火灾危险级别民用建筑灭火器配置场所的危险等级分类，根据其使用性质，人员密集程度，用电用火情况，可燃物数量，火灾蔓延速度，扑救难易程度等因素，划分为以下三级：(1)严重危险级：使用性质重要，人员密集，用电用火多，可燃物多，起火后蔓延迅速，扑救困难，容易造成重大财产损失或人员群死群伤的场所；(2)中危险级：使用性质较重要，人员较密集，用电用火较多，可燃物较多，起火后蔓延较迅速，扑救较难的场所；(3)轻危险级：使用性质一般，人员不密集，用电用火较少，可燃物较少，起火后蔓延较缓慢，扑救较易的场所。结合实验楼具体情况，根据上述标准，实验楼可划分为中危险级。确定火灾种类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。可划分为以下六类：A类火灾：固体物质火灾。B类火灾：液体火灾或可熔化固体物质火灾。C类火灾：气体火灾。D类火灾：金属火灾。E类火灾：〔带电火灾〕：物体带电燃烧的火灾。F类火灾：烹饪器具内的烹饪物〔如动植物油脂〕火灾。根据前面的分析，实验楼的火灾以E类为主，A类为辅。5.1.3确定计算单元灭火器配置设计的计算单元应按以下规定划分：〔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。由于该教学楼每层的危险等级和火灾种类相同，可将其作为一个计算单元。5.1.4保护面积一楼：S1=2708m2二楼：S2=2523m2三楼：S3=2365m2四楼：S4=2523m2五楼：S5=2179m2六楼：S6=2380m25.1.5计算单元的需配最低灭火级别灭火器配置场所所需灭火级别应按下式计算:式中：Q—灭火器配置场所所需灭火级别〔A或B〕；S—灭火器配置场所的保护面积〔㎡〕；U—A类火灾或B类火灾的灭火器配置场所相应危险等级的灭火器配置基准〔㎡/A或㎡/B〕，依据配置场所火灾类别与火灾危险等级，查表5定；K—修正系数，按表6规定取值。表6灭火器最低配置基准表扑救火的类别A类火灾B、C类火灾场所危险等级轻危险级中危险级重危险级轻危险级中危险级重危险级单具灭火器最小灭火级别1A2A3A21B55B89B每A或每B最大保护面(m2)10075501.51.00.5表7修正系数取值〔K〕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可燃物露天堆放甲、乙、丙类液体储罐区可燃气体储罐区0.3设有室内消火栓系统0.9设有灭火系统0.7设有室内消火栓系统和灭火系统0.5E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，因为实验楼同时存在A类火灾，这里按A类火灾计算。由于实验楼设有室内消火栓系统，下面我们即将设计一套自动喷水系统，所以这里K值取0.5.一楼：二楼：三楼：四楼：五楼：六楼：5.1.6确定该单元灭火器设置点数与各点的位置根据食堂实际情况选用手提式灭火器，依照下表，可知该单元手提式灭火器在中危险级的最大保护距离为20m。表8灭火器最大保护距离表(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重危险级轻危险级中危险级重危险级手提式灭火器25201515129推车式灭火器504030302418然后运用保护圆简化设计法确定灭火器设置点。灭火器配置保护圆合格示意图如图5.图5实验楼灭火器设计保护区域5.1.7计算每个灭火器设置点的需配灭火级别利用公式可得：计算单元中每个设置点的灭火级别应按下式计算：式中：Q—灭火器配置场所所需灭火级别〔A或B〕；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来综合考虑。一楼：二楼：三楼：四楼；五楼；六楼：5.1.8确定每个设置点灭火器的类型、规格与数量1)类型的选择根据标准，E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或二氧化碳灭火器。为了兼顾A类火灾，最好选择磷酸铵盐干粉灭火器。2〕规格与数量确实定查标准表6.2.1得知，中危险级每具灭火器灭火级别为2A。再查标准附录A得知，5kg磷酸铵盐干粉ABC干粉灭火器的最大灭火级别为3A。一楼：具取1具。故每个设置点设置1具5kg磷酸铵盐干粉灭火器MF/ABC5；该单元有6个灭火器设置点，所以应配6具5kg磷酸铵盐干粉灭火器ABC8干粉灭火器，即MF/ABC5×6。二楼：具，取1具。故每个设置点设置1具5kg磷酸铵盐干粉灭火器MF/ABC5；该单元有6个灭火器设置点，所以应配6具5kg磷酸铵盐干粉灭火器ABC8干粉灭火器，即MF/ABC5×6。三至六楼同二楼，每个设置点设置1具5kg磷酸铵盐干粉灭火器MF/ABC5，每层配6具5kg磷酸铵盐干粉灭火器ABC8干粉灭火器，即MF/ABC5×6。全楼共有36具灭火器。表9手提式灭火器类型、规格和灭火级别灭火器类型灭火剂充装量〔规格〕灭火器类型规格代码〔型号〕灭火级别LkgA类B类干粉〔磷酸铵盐〕―1MF/ABC11A21B―2MF/ABC21A21B―3MF/ABC32A34B―4MF/ABC42A55B―5MF/ABC53A89B―6MF/ABC63A89B―8MF/ABC84A144B―10MF/ABC106A144B5.1.9验算(1)该单元实际配置的所有灭火器的灭火级别验算如下：一楼：二楼：三楼：四楼：五楼：六楼：符合要求。(2)每个灭火器设置点实际配置的所有灭火器的灭火级别验算如下：一楼：二楼：三楼：四楼：五楼：六楼：符合建筑灭火器配置设计标准第7.1.2条规定中危险级每具灭火器最小配置规格为3A；符合建筑灭火器配置设计标准第6.2.1条规定。(4)每层配置灭火器总数=6具>2具，符合建筑灭火器配置设计标准第6.1.2条规定。(5)每个设置点配置灭火器数为1—2具<5具，符合建筑灭火器配置设计标准第6.1.2条规定。(6)每个灭火器设置点与该单元内最远点距离不得超过最大保护距离，经验算符合要求，在每个灭火分区单元内灭火器设置点与该单元内的最远点距离都小于最大保护距离。5.1.10确定灭火器的设置方式和要求手提式灭火器应设置在灭火器箱内或挂钩、托架上，以防止灭火器被水浸渍、受潮、生锈，及被随意挪动或碰翻；对于地面铺设大理石、地板或地毯、环境枯燥、洁净的建筑场所，也可直接放置在地面上，如无尘电子车间、电子计算机房、通信机房和宾馆等场所。由于实验楼内现有一些灭火器箱，所以可以利用起来并增补至足够的数量。改良后的灭火器布置图见附录。5.2消防疏散通道的改良5.2.1消防疏散通道的宽度在上文4.3中我们发现了该楼偶尔出现拥堵现象。根据研究我们认为一方面原因是学生习惯导致一副楼梯人数较多，一副楼梯人数较少；另一方面楼梯确实不够宽。根据实验楼四层及以上教室数估算每层人数峰值约为600人，三层及以下人数在100人以内，由表五我们可以算出因此疏散楼梯宽度应不小于6m。由于学生使用的只有两副疏散楼梯，其总宽度为4.75m，显然是不符合要求的。由于该建筑已经落成近十年，消防疏散通道的拓宽有困难。比拟好的方法是在楼外搭建楼梯。不过根据我们研究图纸和实际调查发现，该实验楼设计并建造了三副楼梯，但一副楼梯多数楼层常年上锁无法翻开，而且一楼通道堆积了大量杂物堵住了出口难以通行。这副楼梯的宽度为1.6m，三副楼梯宽度和为6.35m，大于6m，因此只要清理出这一副楼梯，并安装上防火门，就获得了足够的疏散通道宽度。所以在下面我们安排疏散路线时会使用这副楼梯。5.2.2疏散标志和应急照明〔1〕制作一批消防平安疏散标志投入使用，并有人定期检查维护。1〕消防平安疏散标志的设置应根据建筑物的用途、建筑规模、使用人员特点和室内环境等因素选用。2〕设置消防平安疏散标志时，标志内容应清晰、简洁、明确，并与所要表达的内容相一致，不应相互矛盾或重复。3〕消防平安疏散标志应设在醒目位置，不应设置在经常被遮挡的位置〔本标准另有规定者除外〕，疏散出口、平安出口等疏散指示标志不应设置在可开启的门、窗扇上或其它可移动的物体上。〔2〕在楼梯间、走廊和实验室内安装应急照明设备和疏散导流标志。当正常照明电源中断时，应能在5s内自动切换成应急照明电源，且标志外表的最低平均照度和照度均匀度仍应符合日常情况下的要求。疏散导流标志应沿疏散通道和通向平安出口或疏散出口的设计路线设置。在联合设置电光源型和蓄光型等其他类型的消防平安疏散标志系统中，蓄光型等其他类型的消防平安疏散标志宜用作辅助标志。安装位置：〔1〕安装在疏散走道、疏散门、太平门和居住建筑内长度超过20m的内走道的墙面上顶棚上、门顶部、转角处；〔2〕安装高度距本楼层地面1.5-1.8m处；〔3〕安装在非燃烧材料或难燃烧材料上，并应有玻璃或其它非燃症材料制成的透明保护罩；〔4〕事故照明和疏散指示标志应有备用电源，并有一定的光照度。在安装有事故照明和疏散指示标志的场所，应同时安装事故播送系统。以便在紧急情况下同时有声光效应，使人员尽快有秩序地疏散。5.2.3平安疏散路线图6消防平安疏散路线图5.3自动喷水灭火系统设计设计对象全年气温在-1℃-38℃之间，为严格遵守《喷规》要求，本次设计采用干式自动喷水系统。确定火灾危险等级根据GB50084—2001《自动喷水灭火系统设计标准》,实验楼危险等级为中I危险等级。设计技术数据确定设计技术数据为：设计喷水强度：；设计作用面积：A=160m2；最不利点处喷头工作压力：P0=0.1Mpa。选择与布置喷头〔1〕选择喷头干式自动喷水系统应采取直立型喷头或干式下垂型喷头。由于实验楼内几乎没有热源，因此大局部区域可选择普通级闭式直立型洒水喷头。本系统采闭式68℃下垂型玻璃球式洒水喷头，其动作温度为68℃，公称直径Φ15mm，额定工作压力为1.2MPa，流量特性系数K=80±4。〔2〕确定喷头的布置形式和布置间距喷头保护面积计算公式：式中：A——每个喷头的保护面积，m2；——最不利点喷头喷水量，L/min；——设计喷水强度，L/(min·m2)；——最不利点处工作压力，Mpa。K——喷头的流量特性系数〔本系统的喷头k=80〕由于实验楼属于中I危险等级,故每个喷头的保护面积为：喷头的布置主要依据《自动喷水灭火系统设计标准》中关于保护面积和间距的规定，以及《建筑消防给排水工程》中有关喷头布置要求而设置。采用正方形布置时〔如图7所示〕，喷头的布置间距可按下式计算。图7正方形布置喷头示意图中I危险等级中:取最大喷头间距为3.6m。以上计算的只是按正方形布置，喷水强度时的喷头的间距，其他喷水强度的标准喷头布置间距在《自动喷水灭火系统设计标准》都有规定，见表10。表10同一根配水支管上喷头的间距及相邻配水支管的间距喷水强度正方形布置的边长(m)矩形或平行四边形布置的长边边长(m)一只喷头的最大的保护面积(m2)喷头与边墙的最大距离(m)44.44.520.02.263.64.012.51.883.43.611.51.712~203.03.69.01.5注：1.仅在走道设置单排喷头的闭式系统，其喷头检举应做到地面不留漏喷空白点确定；2.货架内喷头的检举不应小于2m，并不应大于3m。按照标准上的相关规定，本着所布置的喷头的保护半径在地面上的投影,使地面不留空白点的原那么,以及有利于均匀布水的位置的原那么，本设计采取了正方形布置与长方形布置结合的方式来布置喷头。以上的表1.1列出的只是最大的喷头间距，考虑到房间的实际状况和布置美观等要求，本建筑的喷头布置如消防平面图所示。〔3〕系统管道及组件布置①管道采用镀锌钢管，每根配水支管或配水管的直径不应小于25mm，每根配水支管上设置的喷头数均不超过8个；②系统的管路设0.003的坡度坡向配水立管，以便泄水排污；③《自动喷水灭火系统设计标准》中规定：自动喷水灭火系统应设置报警阀组。报警阀组宜设置在平安易于操作的地点，报警阀距地面的高度宜为1.2m。一个报警阀组控制的喷头数不宜超过800只。除报警阀组控制的喷头只保护不超过防火分区面积的同层场所外，每个防火分区、每个楼层均应设水流指示器。当水流指示器入口前设置控制阀时，应采用信号阀。每个报警阀组控制的最不利点喷头处，应设末端试水装置，其他防火分区、楼层的最不利点喷头处，均应设直径为25mm的试水阀。 根据以上规定，本设计中设置两个湿式报警阀组，分别控制主楼和副楼的喷淋头。在每个楼层的水平干管上设一个水流指示器，水流指示器前设一个信号阀，在每层最远点的喷头处设一末端试水装置。5.3.4确定最不利保护面积确定最不利作用面积在管网中位置〔必要时可由水力计算确定〕，作用面积的形状为矩形，其长边平行于配水支管，其长度不小于作用面积平方根的1．2倍，喷头数假设有小数就进位成整数。当配水支管的实际长度小于边长的计算值时，作用面积要扩展到该配水管邻近支管上的喷头。干式系统的作用面积应按《喷规》表5.0.1规定值的1．3倍确定。所以作用面积为，最不利作用面积长L不小于17.3m，取10个喷头进行计算。确定计算区域先要确定160平方设计作用面积的位置，根据标准需要取它的长边平行于配水支管，根据本建筑内房间面积和管道的走向等一些实际的问题来确定这个面积范围。所以，确定的区域如计算图所示。水力计算采用逐点法计算，查表11得出的管网管径。表11轻、中危险级场所中配水支管、配水管控制的标准喷头数公称直径(mm)控制的标准喷头数〔只〕轻危险级中危险级25113233405450108651812804832100－64计算公式喷头的流量计算公式：式中：q——喷头流量,L/min；P——喷头工作压力,MPa；K——喷头流量系数,〔本系统的喷头K=80〕。管道内水的平均流速计算公式：式中：v——管道内水的平均流速,m/s；Q——管段流量,L/min；——流速系数，不同管径的流速系统见表1.3。表12流速系数值管材管径(mm)253240507080100150流速系数钢管1.8831.050.80.470.2830.2040.1150.053每米管道的水头损失计算公式：式中：i——每米管道的水头损失，MPa/s；v——管道内水的平均流速，m/s；dj——管道的计算内径，mm；取值应按管道内径减1mm确定。管道的水头损失计算公式：h=iL式中：i——每米管道的水头损失，MPa/s；L——管道的长度，m。管道的局部水头损失可把局部的管件换算成当量长度的管径〔见表13〕。表13当量长度表〔m〕管件名称管件直径〔mm〕25324050658010012515045º弯头0.30.30.60.60.90.91.21.52.190º弯头0.60.91.21.51.82.13.13.74.3三通或四通1.51.82.43.13.74.66.17.69.2蝶阀1.82.13.13.72.73.1闸阀0.30.30.30.60.60.9止回阀1.52.12.73.44.34.96.78.39.8确定11-12-a-b-c-d-e为计算管路，见图8图8最不利面积及计算管路计算结果详见表14。表14水力计算表节点管段节点水压H/MPa节点流量q/L·s-1管段流量Q/L·s-1管径d/mm流速v/m·s-1单位长度水头损失i/10-5MPa·m-1管段长度L/m当量长度L’/m水头损失h/MPa110.11.3311-121.33252.51859.913.600.031120.1312.85612-a2.856322.9988880.0522.60.90.0308a0.16182.856a-b2.856322.9988880.0523.600.0317210.11611.43621-221.436252.704998.3953