湖南大學(xué)設(shè)計研究院有限公司消防系統(tǒng)設(shè)計畢業(yè)設(shè)計

1、1 目錄 第章 緒論3 1.1 現(xiàn)代火災(zāi)的形成3 1.2 建筑火災(zāi)的發(fā)展過程3 1.3 高層智能建筑防火要求4 1.3.1 高層智能建筑特點4 1.3.2 智能建筑火災(zāi)特點4 1.3.3 智能建筑的火災(zāi)危險性6 1.4 本文的工作內(nèi)容7 第 2 章 工程概況及建筑平面設(shè)計8 2.1 工程概況8 2.2 防火分區(qū)8 2.2.1 防火分區(qū)的定義及類型8 2.2.2 防火分區(qū)的劃分9 2.2.3 防火分隔物構(gòu)造及要求9 2.2.4 特殊部位和房間的防火分隔和布置11 2.3 本章小結(jié)12 第 3 章 高層建筑滅火系統(tǒng)設(shè)計12 3.1 消火栓滅火系統(tǒng)12 3.1.1 消火栓給水系統(tǒng)設(shè)計方案13 3.1

2、.2 消火栓給水系統(tǒng)設(shè)計13 3.2 自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計19 3.2.1 自動噴水滅火系統(tǒng)概述19 3.2.2 噴頭的布置21 3.3 二氧化碳滅火系統(tǒng)25 3.3.1 二氧化碳滅火系統(tǒng)綜述25 3.3.2 單元獨立系統(tǒng)的設(shè)計27 3.3.3 無管網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計32 3.4 本章小結(jié)32 第 4 章 高層建筑防排煙設(shè)計33 4.1 高層建筑機械防排煙綜述33 4.2 高層建筑自然排煙34 4.3 高層建筑機械防煙加壓系統(tǒng)設(shè)計35 4.3.1 確定需要加壓的空間35 2 4.3.2 選定系統(tǒng)形式35 4.3.3 確定加壓送風(fēng)量35 4.3.4 加壓送風(fēng)設(shè)備的確定40 4.4 高層建筑機械排煙系統(tǒng)設(shè)

3、計41 4.4.1 機械排煙方式的類型41 4.4.2 劃分防煙分區(qū)42 4.4.3 排煙量計算42 4.4.4 排煙設(shè)備的確定44 4.5 本章小結(jié)46 第 5 章 火災(zāi)報警控制系統(tǒng)設(shè)計47 5.1 火災(zāi)報警控制系統(tǒng)的基本原理47 5.2 火災(zāi)探測器48 5.2.1 探測器的類型48 5.2.2 火災(zāi)探測器的選擇49 5.3 火災(zāi)報警控制器51 5.3.1 火災(zāi)報警控制器的分類51 5.3.2 火災(zāi)報警控制器類型的選用52 5.4 聯(lián)動控制器52 5.4.1 聯(lián)動控制的基本功能752 5.4.2 其他系統(tǒng)設(shè)備元器件53 5.5 現(xiàn)場消防設(shè)施的設(shè)計54 5.5.1 聯(lián)動控制點的設(shè)計54 5.5

4、.2 聯(lián)動控制點的確定及系統(tǒng)設(shè)備的選擇56 5.6 本章小結(jié)58 結(jié) 論59 參考文獻(xiàn)：60 后附：河南醫(yī)學(xué)科學(xué)院整體拆建項目消防施工圖61 3 第章 緒論 1.1 現(xiàn)代火災(zāi)的形成 “火災(zāi)”，是指在時間或空間上失去控制的燃燒所造成的災(zāi)害。在各種災(zāi) 害中，火災(zāi)是最經(jīng)常、最普遍地威脅公眾安全和社會發(fā)展的主要災(zāi)害之一。 人類能夠?qū)疬M(jìn)行利用和控制，是文明進(jìn)步的一個重要標(biāo)志?；穑o人類帶 來文明進(jìn)步、光明和溫暖。但是，失去控制的火，就會給人類造成災(zāi)難。所 以說人類使用火的歷史與同火災(zāi)作斗爭的歷史是相伴相生的，人們在用火的 同時，不斷總結(jié)火災(zāi)發(fā)生的規(guī)律，盡可能地減少火災(zāi)及其對人類造成的危害。 對于火災(zāi)，

5、在我國古代，人們就總結(jié)出“防為上，救次之，戒為下”的經(jīng)驗。 隨著社會的不斷發(fā)展，在社會財富日益增多的同時，導(dǎo)致發(fā)生火災(zāi)的危險性 也在增多，火災(zāi)的危害性也越來越大。據(jù)統(tǒng)計，我國 70 年代火災(zāi)年平均損 失不到 2 .5 億元，80 年代火災(zāi)年平均損失不到 3.2 億元。進(jìn)入 90 年代，特 別是 1993 年以來，火災(zāi)造成的直接財產(chǎn)損失上升到年均十幾億元，年均死 亡 2000 多人。實踐證明，隨著社會和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，消防工作的重要性就越 來越突出。 “預(yù)防火災(zāi)和減少火災(zāi)的危害”是對消防立法意義的總體概括，包 括了兩層含義：一是做好預(yù)防火災(zāi)的各項工作，防止發(fā)生火災(zāi)；二是火災(zāi)絕 對不發(fā)生是不可能的，而

6、一旦發(fā)生火災(zāi)，就應(yīng)當(dāng)及時、有效地進(jìn)行撲救，減 少火災(zāi)的危害。 現(xiàn)代建筑的起火原因有多種，主要有：生活和生產(chǎn)用火不慎、違反生產(chǎn) 安全制度、電氣設(shè)備設(shè)計安裝使用及維護(hù)不當(dāng)以及自燃現(xiàn)象引起等。 1.2 建筑火災(zāi)的發(fā)展過程 建筑火災(zāi)最初是發(fā)生在建筑內(nèi)的某個房間或局部區(qū)域，然后由此蔓延到 相鄰房間或區(qū)域，以至整個樓層，最后蔓延到整個建筑物。 室內(nèi)火災(zāi)的發(fā)展過程可以用室內(nèi)煙氣的平均溫度隨時間變化來描述. 4 1.3 高層智能建筑防火要求 1.3.1 高層智能建筑特點 近年來，隨著社會經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，城市化進(jìn)程大大加快，人口增長的 巨大壓力、城市用地的匱乏和交通設(shè)施的緊張，促使城市由平面擴(kuò)張為主， 而迅轉(zhuǎn)向

7、立體空間發(fā)展。以功能分區(qū)為主趨向功能綜合，導(dǎo)致高層的綜合性 建筑群體不斷涌現(xiàn)，構(gòu)成現(xiàn)代城市的獨特風(fēng)貌。我國規(guī)定，高度超過 24m 的建筑陳偉高層建筑，高度超過 100m 的建筑稱為超高層建筑。 而自 1984 年智能建筑理念提出至今，智能建筑的發(fā)展歷史較短，目前 尚無統(tǒng)一的概念。例如，美國智能化建筑學(xué)會（aibi）定義“智能建筑”是 將結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)、服務(wù)、運營及其相關(guān)聯(lián)系全面綜合，達(dá)到最佳組合，獲得高 效率、高功能與高舒適性的大樓。 而目前的建筑多是將智能建筑與高層建筑這兩者結(jié)合起來，因為這樣可 以同時發(fā)揮兩者容量大、綜合性及舒適性等優(yōu)點。本設(shè)計中的黑龍江省檢察 院綜合樓就屬于高層中的智能建筑，

8、所以在設(shè)計消防系統(tǒng)時應(yīng)考慮到智能建 筑和高層建筑的雙重性及特殊性。 1.3.2 智能建筑火災(zāi)特點 智能建筑火災(zāi)由其自身特點決定，概括起來講有以下六個方面： （1）建筑結(jié)構(gòu)跨度大、特性復(fù)雜 智能建筑由于采用大跨度框架結(jié)構(gòu)和靈活的環(huán)境布置，使建筑開間和隔 墻布置復(fù)雜，隨著建筑高度增加，在起火前室內(nèi)外溫差所形成的熱風(fēng)壓大， 起火后由于溫度變化而引起的煙氣運動的火風(fēng)壓大，因而火災(zāi)時煙氣蔓延、 擴(kuò)散迅速。同時，高層智能建筑室外風(fēng)速、風(fēng)壓隨著建筑物的高度而增大， 當(dāng)建筑物高度為 90m 時，其頂層的風(fēng)速高達(dá) 15m/s；室外風(fēng)速增大，則火災(zāi) 煙氣蔓延速度急劇加快。 （2）建筑環(huán)境要求高、內(nèi)部裝飾材料多 為

9、了加強智能建筑室內(nèi)空間的藝術(shù)效果和實現(xiàn)智能建筑的環(huán)境舒適性要 5 求，滿足在其中工作、生活的人們的生理和心理的多種需要，智能建筑中的 貼墻面層、頂棚吊頂、地毯、靈活和空花割斷、窗簾、家具等均大量采用易 燃或可燃材料，且有不少是有機高分子材料，盡管一些可能經(jīng)過了阻燃處理， 但遇火后這些易燃、可燃材料或有機高分子材料將分解出大量的 co、co2 及少量的 hcn、h2s、hcl、nh3、hf、so2等有害的煙氣和毒氣，直接危 害人的生命安全。 （3）電氣設(shè)備多、監(jiān)控要求高 在智能建筑中，大量使用各種電氣設(shè)備，如照明燈具、電冰箱、電視機、 電話、自動電梯和扶梯、電爐、空調(diào)設(shè)備、驅(qū)動電機、自備發(fā)電機組

10、等，還 有通訊、廣播電視、大型電子計算機等電氣設(shè)備，電氣設(shè)備配電線路和信息 數(shù)據(jù)通信布線系統(tǒng)密如蛛網(wǎng)，若有一處出現(xiàn)火花或線路絕緣層老化碰線斷路 而發(fā)生電氣火災(zāi)，火災(zāi)會沿著線路迅速蔓延。 （4）人員多且集中 一般智能建筑容納有成百上千甚至數(shù)以萬計的人員，一旦發(fā)生火災(zāi)，人 的慌亂心里加上建筑通道復(fù)雜及樓層多等，使人員疏散難度大，難以安全疏 散逃離。 （5）建筑功能復(fù)雜多樣 智能建筑多數(shù)是多用途的綜合性大樓，往往設(shè)有辦公室、寫字間、會議 廳、商業(yè)貿(mào)易廳、飯店、旅館、公寓、住宅、餐廳、歌舞廳、娛樂場、室內(nèi) 運動場等，以及建筑自身必要的廚房、鍋爐房、變配電室、物資保管室、汽 車庫、各種庫房、不同功能用房

11、，從而造成安全疏散通道曲折隱蔽。 （6）管道豎井多 智能建筑內(nèi)部必然設(shè)置有電梯及樓梯井、上下水管道井、電線電纜井、 垃圾井等，這些豎井若未加垂直和水平方向割斷措施，一旦煙火竄入，則會 產(chǎn)生“煙囪效應(yīng)”，將使火災(zāi)迅速蔓延到上層樓房。 6 1.3.3 智能建筑的火災(zāi)危險性 智能建筑自身的上述特點，使其火災(zāi)危險性具有以下四個特征： （1）火勢蔓延快、煙氣擴(kuò)散快 智能建筑的樓梯間、電梯井、管道井、風(fēng)道、電纜井、排氣管道等豎向 井道，如果防火分隔或防火處理得不好，發(fā)生火災(zāi)時會成為火勢迅速蔓延的 途徑。尤其是高級旅館、綜合樓以及重要的辦公樓、科研樓等智能建筑，一 般室內(nèi)可燃物比較多，有的智能建筑還有可燃物

12、品庫房，一旦起火，燃燒猛 烈，容易蔓延。據(jù)測定，在火災(zāi)初起階段，因空氣對流，在水平方向造成的 煙氣擴(kuò)散速度喂 0.3m/s；在火災(zāi)燃燒猛烈階段，由于高溫狀態(tài)下的熱對流而 造成的水平方向煙氣擴(kuò)散速度為 0.53m/s;煙氣沿樓梯間或其他豎向管道井 擴(kuò)散速度為 34m/s。如一座高度為 100m 的智能建筑，在無阻擋的情況下， 半分鐘左右，煙就能沿豎向管道井?dāng)U散到頂層。 此外，助長火勢蔓延和煙氣擴(kuò)散的因素較多，其中風(fēng)對智能建筑火災(zāi)的 影響較大，風(fēng)速增大，勢必會加速火勢的蔓延擴(kuò)大。 （2）人員疏散困難 智能建筑人員集中、樓層跨度大、垂直距離長、人員疏散到地面或其他 安全場所的時間長，而發(fā)生火災(zāi)時由于

13、各種豎井拔氣力大，火勢和煙霧蔓延 快，增加了疏散的困難。 （3）火災(zāi)撲救難度大 高層智能建筑發(fā)生火災(zāi)時，從室外進(jìn)行撲救相當(dāng)困難，一般要立足于自 救，即主要是依靠室內(nèi)消防設(shè)施。但由于目前我國經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件所限，建筑 內(nèi)部的消防設(shè)施維護(hù)保養(yǎng)還不是很完善，因此撲救智能建筑火災(zāi)往往遇到較 大的困難。另外，高層智能建筑的消防用水量是根據(jù)我國目前的技術(shù)經(jīng)濟(jì)水 平，按一般高層建筑的火災(zāi)規(guī)?？紤]的，當(dāng)形成大面積火災(zāi)時，其消防用水 量顯然不足，需要用消防車向高樓供水，因而對消防技術(shù)裝備提出了更高的 要求。 （4）火險隱患多、火災(zāi)損失重 7 智能建筑綜合性強、建筑功能復(fù)雜、可燃物多，火險隱患多，且容易造 成消防安全

14、管理不嚴(yán)，潛在的火險隱患多；一旦起火，易行成大面積火災(zāi)， 火勢蔓延快，撲救疏散困難，勢必火災(zāi)損失嚴(yán)重。 1.4 本文的工作內(nèi)容 鑒于高層智能建筑的自身特點和火災(zāi)危險性，遵循“預(yù)防為主、防消結(jié) 合”的消防工作指導(dǎo)方針，我國高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范 （gb5004595）規(guī)定了“立足自防自救，采用可靠的防火措施，做到安全 適用。技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理”的消防設(shè)計原則，提出了“以自防自救為主， 及時、可靠防火，迅速、有效滅火”的高層智能建筑消防安全要求。 故本文基于以上關(guān)于消防安全的原則及要求，應(yīng)完成對河南省醫(yī)學(xué)科學(xué) 院整體拆建項目消防系統(tǒng)設(shè)計。其中包括：對建筑進(jìn)行防火分區(qū)；室內(nèi)消防 栓滅火系統(tǒng)的設(shè)計，

15、自動水噴淋系統(tǒng)的設(shè)計以及消防給水系統(tǒng)的設(shè)計計算； 建筑防排煙系統(tǒng)的設(shè)計；對建筑消防設(shè)備聯(lián)動控制系統(tǒng)的設(shè)計。設(shè)計應(yīng)本著 科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)，實用有效的原則進(jìn)行。 8 第 2 章 工程概況及建筑平面設(shè)計 2.1 工程概況 河南省醫(yī)學(xué)科學(xué)院整體拆建項目工程位于鄭州新區(qū)，西側(cè)臨博學(xué)東路， 南側(cè)臨學(xué)理路，北側(cè)臨金水東路。建筑面積：占地面積 4294.97 平方米，總 建筑面積 53994.03 平方米，其中地上建筑面積 44126.93 平方米，地下建筑 面積 9867.10 平方米。建筑功能：地下室為設(shè)備用房、停車庫和人防工程； 地上一至四層為管理、會議等輔助用房，五至二十五層為科研實驗及業(yè)務(wù)辦 公用房，四層設(shè)

16、置應(yīng)急指揮中心，屋頂設(shè)置電梯機房、冷卻塔和水箱間。建 筑層數(shù)、層高及高度：地下一層，層高為 6.25 米；地上 25 層，其中一至三 層層高為 4.5 米，四層層高為 4.85 米，五至二十五層層高均為 3.8 米；室內(nèi) 外高差為 145 米，屋面面層最薄處厚度為 185mm,最厚處厚度為 440mm，建 筑高度為 99.99 米?？蚣芗袅Y(jié)構(gòu)，。 本建筑屬于一類高層公共建筑，耐火等級為一級，以此為根據(jù)可進(jìn)行防 火分區(qū)，消防系統(tǒng)設(shè)計等工作。 2.2 防火分區(qū) 2.2.1 防火分區(qū)的定義及類型 所謂防火分區(qū)是指采用防火分隔措施劃分出的、能在一定時間內(nèi)防止火 災(zāi)向同一建筑的其余部分蔓延的局部區(qū)域

17、（空間單元）。在建筑物內(nèi)采用劃 分防火分區(qū)這一措施，可以在建筑物一旦發(fā)生火災(zāi)時，有效地把火勢控制在 一定的范圍內(nèi)，減少火災(zāi)損失，同時可以為人員安全疏散、消防撲救提供有 利條件。 （1）豎向防火分區(qū) 9 為了在建筑物發(fā)生火災(zāi)時把火災(zāi)控制在一定的樓層之內(nèi)，防止火災(zāi)從起 火層向其他樓層垂直蔓延，沿建筑高度方向劃分的防火分區(qū)為豎向防火分區(qū)。 豎向防火分區(qū)用耐火性能較好的樓板及窗間墻（含窗下墻），在建筑物的垂 直方向?qū)γ總€樓層進(jìn)行的防火分隔。 （2）水平防火分區(qū) 水平防火分區(qū)，用以防止火災(zāi)在水平方向擴(kuò)大蔓延。水平防火分區(qū)是指 用防火墻或防火門、防火卷簾等防火分隔物將各樓層在水平方向分隔出的防 火區(qū)域。它

18、可以阻止火災(zāi)在樓層的水平方向蔓延。防火分區(qū)應(yīng)用防火墻分隔。 如確有困難時，可采用防火卷簾加冷卻水幕或閉式噴水系統(tǒng)，或采用防火分 隔水幕分隔。 2.2.2 防火分區(qū)的劃分 從防火的角度看，防火分區(qū)劃分得越小，越有利于保證建筑物的防火安 全。但如果劃分得過小，則勢必會影響建筑物的使用功能，這樣做顯然是行 不通的。防火分區(qū)面積大小的確定應(yīng)考慮建筑物的使用性質(zhì)、重要性、火災(zāi) 危險性、建筑物高度、消防撲救能力以及火災(zāi)蔓延的速度等因素。 針對本工程防火分區(qū)的劃分如下：地下室劃分為三個防火分區(qū)，防火分 區(qū)一為設(shè)備用房，其建筑面積為 926.1 平方米，防火分區(qū)二、三位地下停車 庫，其建筑面積均小于 4000

19、 平方米；地上一層劃分為三個防火分區(qū)，二- 四層每層劃分為兩個防火分區(qū)，五層及以上各層每層為一個防火分區(qū)，地上 所有防火分區(qū)的建筑面積均小于 2000 平方米，每個防火分區(qū)均設(shè)置不少于 兩個安全出口用于疏散。 2.2.3 防火分隔物構(gòu)造及要求 防火分隔物是指能在一定時間內(nèi)阻止火勢蔓延，且能把建筑內(nèi)部空間分 隔成若干較小防火空間的物體。常用防火分隔物有防火墻、防火門、防火卷 簾、防火水幕帶、防火閥和排煙防火閥等。 一防火墻 10 防火墻是由不燃燒材料構(gòu)成的，為減小或避免建筑、結(jié)構(gòu)、設(shè)備遭受熱 輻射危害和防止火災(zāi)蔓延，設(shè)置的豎向分隔體或直接設(shè)置在建筑物基礎(chǔ)上或 鋼筋混凝土框架上具有耐火性的墻。防火

20、墻是防火分區(qū)的主要建筑構(gòu)件。通 常防火墻有內(nèi)防火墻、外防火墻和室外獨立墻幾種類型。 二防火門 防火門是指在一定時間內(nèi)，連同框架能滿足耐火穩(wěn)定性、完整性和隔熱 性要求的門。它是設(shè)置在防火分區(qū)間、疏散樓梯間、垂直豎井等且具有一定 耐火性的活動的防火分隔物。防火門除具有普通門的作用外，更重要的是還 具有阻止火勢蔓延和煙氣擴(kuò)散的特殊功能 。它能在一定時間內(nèi)阻止或延緩 火災(zāi)蔓延，確保人員安全疏散。防火門的耐火極限和適用范圍： （1）甲級防火門 耐火極限不低于 1.2h 的門為甲級防火門。甲級防火門主要安裝于防火 分區(qū)間的防火墻上。建筑物內(nèi)附設(shè)一些特殊房間的門也為甲級防火門，如燃 油氣鍋爐房、變壓器室、中

21、間儲油等。 （2）乙級防火門 耐火極限不低于 0.9h 的門為乙級防火門。防煙樓梯間和通向前室的門， 高層建筑封閉樓梯間的門以及消防電梯前室或合用前室的門均應(yīng)采用乙級防 火門。 （3）丙級防火門 耐火極限不低于 0.6h 的門為丙級防火門。建筑物中管道井、電纜井等 豎向井道的檢查門和高層民用建筑中垃圾道前室的門均應(yīng)采用丙級防火門。 三防火窗 防火窗是指在一定的時間內(nèi)，連同框架能滿足耐火穩(wěn)定性和耐火完整性 要求的窗。防火窗一般安裝在防火墻或防火門上。防火窗的分類，按安裝方 法可分為固定窗扇防火窗和活動窗扇防火窗。按耐火極限可分為甲、乙、丙 三級，耐火極限不低于 1.2h 的窗為甲級防火窗；耐火極

22、限不低 0.9h 的窗為 乙級防火窗，耐火極限不低于 0.6h 的窗為丙級防火窗。防火窗的作用一方 11 面在于隔離和阻止火勢蔓延，此種窗多為固定窗；二是采光，此種窗有活動 窗扇，在正常情況下采光通風(fēng)，火災(zāi)時起防火分隔作用?；顒哟吧鹊姆阑鸫?應(yīng)具有手動和自動關(guān)閉功能。 四防火卷簾 防火卷簾是指在一定時間內(nèi)，連同框架能滿足耐火穩(wěn)定性和耐火完整性 要求的卷簾。防火卷簾是一種活動的防火分隔物，平時卷起放在門窗上口的 轉(zhuǎn)軸箱中，起火時將其放下展開，用以阻止火勢從門窗洞口蔓延。防火卷簾 設(shè)置部位一般有；消防電梯前室、自動扶梯周圍、中庭與每層走道、過廳、 房間相通的開口部位、代替防火墻需設(shè)置防火分隔設(shè)施的

23、部位等。 2.2.4 特殊部位和房間的防火分隔和布置 各種堅井等特殊部位的防火分隔建筑中的各種豎向管井，不僅是火勢上 下蔓延的主要途徑，而且是撥煙火的通道，若防火分隔不當(dāng)或未作適當(dāng)防火 處理，高溫?zé)熁饡杆賯鞑U(kuò)大，造成撲救困難，嚴(yán)重危及人身安全，增大 火災(zāi)損失。電梯是重要的垂直交通工具，電梯井一般都與電梯廳、走道及其 他房間相通，若在其中設(shè)有可燃?xì)怏w和易燃、可燃液體、電線（纜），一旦 失火會威脅其他管井及整個建筑的安全，因此，對建筑物中的這些部位的建 筑構(gòu)造應(yīng)嚴(yán)格要求，具體應(yīng)采取以下防火措施： （1）電梯井應(yīng)獨立設(shè)置，井內(nèi)嚴(yán)禁敷設(shè)可燃?xì)怏w和甲、乙、丙類液體 管道，并不應(yīng)敷設(shè)與電梯無關(guān)的電纜、

24、電線等。電梯井井壁除開設(shè)電梯門洞 和通氣孔洞外，不應(yīng)開設(shè)其他洞口，電梯門不應(yīng)采用柵欄門。 （2）高層建筑的電纜井、管道井、排煙道、排氣道、垃圾道等豎向管 道井，應(yīng)分別獨立設(shè)置；其井壁應(yīng)為耐火等級不低于 1h 的不燃燒體；井壁 上的檢查門應(yīng)采用丙級防火門。 （3）建筑高度不超過 100m 的高層建筑，其電纜井、管道井應(yīng)每隔 2-3 層在樓板處用相當(dāng)于樓板耐火極限的不燃燒體作防火分隔；建筑高度超過 100m 的高層建筑，應(yīng)在每層樓板處用相當(dāng)于樓板耐火極限的不燃燒體作防 12 火分隔。電纜井、管道井、與房間、走道等相連通的孔洞，其空隙應(yīng)采用不 燃燒材料填塞密實。 （4）管道穿過樓板時，應(yīng)用不燃燒材料

25、將其周圍空隙填塞密實。 2.3 本章小結(jié) 本章描述了建筑的基本工程概況，并依據(jù)高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范對 建筑進(jìn)行了豎向防火分區(qū)和水平防火分區(qū)的劃分，同時又了解了進(jìn)行防火分 區(qū)的構(gòu)件類型及特點。本章的工作為接下來的消防系統(tǒng)設(shè)計做了必要的準(zhǔn)備。 第 3 章 高層建筑滅火系統(tǒng)設(shè)計 高層建筑中的消防系統(tǒng)是維護(hù)建筑安全的主要力量。按滅火劑的種類和 滅火方式可分為消防給水系統(tǒng)和固定滅火裝置兩大類。 以水為滅火劑的消防給水系統(tǒng)，按滅火設(shè)施可分為消火栓滅火系統(tǒng)和自 動噴灑滅火系統(tǒng)。 3.1 消火栓滅火系統(tǒng) 因為本設(shè)計不需要考慮室外消防給水系統(tǒng)，故本設(shè)計中的消火栓滅火系 統(tǒng)屬于室內(nèi)消火栓給水系統(tǒng)。 室內(nèi)消火栓

26、給水系統(tǒng)有消防給水基礎(chǔ)設(shè)施、消防給水管網(wǎng)、室內(nèi)消火栓 設(shè)備、報警控制設(shè)備及系統(tǒng)附件等組成。其中消防給水基礎(chǔ)設(shè)施包括市政管 網(wǎng)、室外消防給水管網(wǎng)及室外消火栓、消防水池、消防水泵、消防水箱、增 壓穩(wěn)壓設(shè)備、水泵接合器等，該設(shè)施的主要任務(wù)視為系統(tǒng)儲存并提供滅火用 水。給水管網(wǎng)包括進(jìn)水管、水平干管、消防豎管等，其任務(wù)是向室內(nèi)消火栓 設(shè)備輸送滅火用水。室內(nèi)消火栓設(shè)備包括水帶、水槍、水喉等，它是供人員 滅火使用的主要工具。報警控制設(shè)備用于啟動消防水泵，并監(jiān)控系統(tǒng)的工作 狀態(tài)。系統(tǒng)附件包括各種閥門、屋頂消火栓等。只有通過這些設(shè)施有機協(xié)調(diào) 13 的工作，才能確保系統(tǒng)的滅火效果。 3.1.1 消火栓給水系統(tǒng)設(shè)計

27、方案 該建筑為建筑高度為 99.99 米的一類民用高層建筑。建筑面積 53994m2。由給排水設(shè)計手冊確定：消火栓室內(nèi)消防水量為 40l/s，室 外消防水量為 30l/s，火災(zāi)延續(xù)時間為 3h。自動噴水系統(tǒng)室內(nèi)消防水量為 40l/s，火災(zāi)延續(xù)時間為 1h。采用水泵、水箱聯(lián)合供水的不分區(qū)消火栓給水 系統(tǒng)，在火災(zāi)發(fā)生的 10min 之內(nèi)的消防用水貯存在高位消防水箱，火災(zāi)延續(xù) 時間內(nèi)消防用水貯存在室外消防水池內(nèi)。 3.1.2 消火栓給水系統(tǒng)設(shè)計 （1）消火栓的選用及設(shè)置 由于高層建筑每股水槍的水量不小于 5l/s，室內(nèi)消火栓應(yīng)采用同一型號 規(guī)格，所以設(shè)計中均選用口徑為 19mm 噴嘴的水槍，65mm

28、 口徑的消火栓， 直徑 65mm 長度 20m 的襯膠水帶。 按規(guī)定，高層建筑和裙房的各層除無可燃物的設(shè)備層外每層均應(yīng)設(shè)置室 內(nèi)消火栓，高層建筑的消防電梯前室應(yīng)設(shè)消火栓。高層建筑的屋頂應(yīng)設(shè)一個 裝有壓力顯示裝置的檢查用的消火栓，采暖地區(qū)該消火栓可設(shè)在頂層出口處 或水箱間內(nèi)，室內(nèi)消火栓應(yīng)設(shè)在樓內(nèi)走道、樓梯附近等明顯易于取用的地方。 消火栓栓口距地面高度為 11.1m9，本設(shè)計采用 1m。栓口出水方向宜 向下或與設(shè)置消火栓的墻面垂直。 a. 水槍充實水柱確定 14 3.6 1.0 3.68m10m sin45 k s 3.3 1.0 3.25m10m sin45 k s 為有效地?fù)錅缃ㄖ锘馂?zāi)，要

29、求水槍射流時的充實水柱應(yīng)能到達(dá)建筑物 每層的任何高度。因此，水槍的充實水柱應(yīng)按層高計算確定。通常水槍射流 上傾角不宜超過 45，在最不利情況下，也不能超過 60。如圖 3.1 所示，水 槍充實水柱的計算如下。 圖 3.1 傾斜射流的 sk 若上傾角按 45考慮，則 (3.1) 式中， 水槍充實水柱，m； 建筑物層高，m； 水槍噴嘴離地面高度，m。 首層： 標(biāo)準(zhǔn)層： 故本設(shè)計中，消火栓充實水柱長度取 10m。 b. 消火栓保護(hù)半徑的計算 消火栓保護(hù)半徑計算如下： (3.2) 式中，消火栓保護(hù)半徑；r 水帶敷設(shè)長度，m，考慮到水帶的轉(zhuǎn)彎曲折，應(yīng)為水帶長度乘 d l 12 sin45 k h h s

30、 著火點 水槍噴嘴 45或60 h1 h2 sk ds rll k s 1h 2h 15 以折減系數(shù) 0.9； 水槍充實水柱長度的平面投影長度，m， 。cos sk ls 代入數(shù)據(jù)可得， c. 消火栓間距的計算 消火栓的間距不宜大于 30m，本設(shè)計中消火栓采用單排布置及在消防電 梯、客梯前室布置，其間距計算如下： （3.3） 式中， 消火栓間距，m； 消火栓保護(hù)半徑，m。 走廊的長度為 40m,故每排布置兩個消防栓，如圖 3.2。 d. 屋頂消火栓的設(shè)置 高層民用建筑的屋頂應(yīng)設(shè)置消火栓。設(shè)置屋頂消火栓的目的是用于消防 人員定期檢查室內(nèi)消火栓給水系統(tǒng)的供水壓力以及建筑物內(nèi)消防給水設(shè)備的 性能。另

31、外，建筑物發(fā)生火災(zāi)時也可用其滅火和冷卻。屋頂消火栓的設(shè)置， 應(yīng)符合下列要求。 （）屋頂消火栓的設(shè)置數(shù)應(yīng)為 12 個； （）屋頂消火栓應(yīng)設(shè)壓力顯示裝置； （）采暖地區(qū)屋頂消火栓可設(shè)在屋頂出口處或水箱間內(nèi)，不應(yīng)設(shè)在電 梯機房內(nèi)。4 2 17.7m 2 d sr a b c d a b c d e f 接消防水箱 接消防泵入水管道 接消防泵出水管道 水泵接合器 0.9 20 10 sin4525.07mr s l d s r 16 圖 3.2 室內(nèi)消火栓給水系統(tǒng)示意圖 e. 管網(wǎng)水力計算 水力計算首先要選定最不利點和最不利管線，如圖 3.2 所示，管線 abcd 為最不利管線。根據(jù)規(guī)范，此建筑發(fā)生火

32、災(zāi)時消防栓同時使用數(shù)為六， 即 abcdef。 消火栓 a 為最不利點，該消火栓的水槍保證 10m 充實水柱時所需壓力 為 （3.4） 式中， 水槍噴嘴處造成一定長度的充實水柱所需壓力； 實驗系數(shù)，與充實水柱有關(guān)，由高層建筑給排水設(shè)計 （以下簡稱給排水設(shè)計）查表得出； 實驗系數(shù)，與水槍噴嘴口徑有關(guān)，由給排水設(shè)計查表得出； 充實水柱長度，m；水槍使用角按 45計算，由給排水設(shè) m h 計查表得出； 消火栓 a 水槍噴射流量 （3.5） 式中， 流量系數(shù)，采用=1.0； 水槍噴嘴直徑，mm； 2 10 10 1.2 10 135.8kpa13.58mh o 11 0.0097 1.2 10 fm

33、q fm a h h a h 2 1 20.1577 135.84.6l/s5l/s 4 f xhqq d qghbh q h f a f d 17 2 17.760.02768 1.1 3.33.321.16 xhcxhb hhhh 水槍水流特性系數(shù)，由給排水設(shè)計查表得出； 水槍噴嘴處造成一定長度的充實水柱所需壓力，kpa。 q h 因為每只噴嘴的噴射流量最小值為 5l/s，所以計算取 5l/s，由給排水 設(shè)計查表計算可得，該消火栓口所需水壓 mh2o （3.6） 式中，水槍噴嘴處造成一定長度的充實水柱所需壓力，kpa； q h 水帶的水頭損失，mh2o； 水帶比阻； d a 水帶長度 m;

34、 d l 水帶通過的實際射流量，l/s xh q 代入數(shù)據(jù)得， mh2o 消火栓 b 水槍噴射流量 mh2o 消火栓 b 水槍噴射流量 （3.7） 式中， 水槍水流特性系數(shù)，由給排水設(shè)計查表得出； 水帶比阻，查表得出； 水帶長度，m d l 消火栓 c 栓口水壓 mh2o 消火栓 c 水槍噴射流量 2 17.760.02768 1.1 3.33.321.16 xhcxhb hhhh 2 13.580.00172 20 514.44 xha h 2 13.58 xhaqdddxh hhha l q b d h 21.16 5.61l/s 11 0.00172 20 1.577 xhc xhc d

35、 h q al b b a 18 （3.8） 水力計算結(jié)果見表 3.1。 表表 3.13.1 消火栓水力計算表消火栓水力計算表 管段q(l/s)l(m)dn(mm)v(m/s)il(mh2o/m) ab5.003.301000.640.00749 bc10.153.301001.290.02768 cd15.7637.201002.010.06678 de31.5222.001252.580.10555 管路沿程損失 mh2o 局部水頭損失按沿程損失的 10%計算 管路水頭總損失 mh2o （1） 消防水箱的計算 a消防水箱貯水量的計算 消防水箱應(yīng)儲存撲救建筑物初期（10min）火災(zāi)的室內(nèi)消防

36、用水量，其 有效容積可按下式計算： （3.9） 式中 消防水箱有效容積，m3； f v 室內(nèi)消防用水量，l/s； f q 水箱保證供水時間，min。一般取 =10min4 代入數(shù)據(jù)，得 即水箱選用的容積為 18l/s。 b消防水箱的設(shè)置高度 根據(jù)“當(dāng)建筑物高度不超過 100m 時，高層建筑最不利點消火栓的靜水 21.16 5.61l/s 11 0.00172 20 1.577 xhc xhc d h q al b 18l/s f v 0.06 ffx vq t y 1.1h1.1 27.2729.99 g h y h27.27 x t x t 19 壓力不應(yīng)低于 0.07mpa3”的規(guī)定，水箱

37、箱底的設(shè)置高度取 （3.10） （4）消防水泵的選型 消防水泵的流量，應(yīng)滿足火災(zāi)發(fā)生時建筑內(nèi)消火栓使用總數(shù)的每個消火 栓的設(shè)計流量之和來計算。 消防水泵的流量為 31.52l/s,從消防水泵吸水管到消防管道最不利點的水 頭損失，即管路水頭總損失為 29.99 mh2o，消防水池中最低水位至最不利 點消火栓的標(biāo)高差為 40.9mh2o，則消防泵揚程為 14.4429.9940.9 mh2o85.33 mpa0.853 式中 消防水池中最低水位只最不利點消火栓的標(biāo)高差。 選用消防泵 is100-65-315 離心式單級單吸式泵兩臺，一臺為備用泵。每 臺水泵流量 120m3/h，揚程 118m。 另

38、外還需在屋頂設(shè)置一個試驗消火栓，試驗時流量較小，水泵流量及揚 程必能滿足試驗需要，故不另作計算校核。 （5）消火栓的減壓計算 由于高低層消火栓所受水壓不同，實際出水量相差很大，當(dāng)上部的消火 栓口出水壓力滿足消防滅火要求時，下部的消火栓壓力過剩，消防支管減壓 的目的在于消除消火栓的剩余水壓。當(dāng)消火栓栓口出水壓力大于 0.50mpa 時，可在消火栓栓口處加設(shè)不銹鋼減壓孔板或采用減壓穩(wěn)壓消火栓減壓，使 消火栓的實際出水量接近設(shè)計出水量。5本設(shè)計采用孔板減壓的方法，選擇 孔徑為 31mm 的減壓孔板，消火栓壓力計算見表 3.2。 （6）水泵接合器的選擇 樓內(nèi)消火栓用水量為 30l/s，每個水泵接合器的

39、流量為 1015l/s，故選 1xfxhg hhhh 40.97.047.9m x h h 20 用兩個水泵接合器即可，采用外墻墻壁式，型號為 sqb 型，dn100。 表表 3.23.2 消火栓壓力計算消火栓壓力計算 消防水泵從下而上供水 消火栓所在層動水壓力 （mpa） 剩余壓力 （mpa） 減壓后的實際水壓 （mpa） 孔板孔徑 （mm） 十三0.140 十二0.170.03 十一0.210.07 十0.240.10 九0.280.14 八0.310.17 七0.340.20 六0.380.24 五0.410.27 四 0.450.34 三0.480.38 二0.520.19d31 一0

40、.550.22d31 3.2 自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計 自動噴水滅火系統(tǒng)是利用其特有的性能，在火災(zāi)時能自動噴水滅火的固 定滅火方式，可使火災(zāi)在初期就能夠及時得以控制，從而最大限度的減少火 災(zāi)損失。自動噴水滅火系統(tǒng)具有滅火效率高，安全可靠，工作性能穩(wěn)定，適 用范圍廣，投資少，不污染環(huán)境等優(yōu)點。廣泛應(yīng)用于民用建筑、工業(yè)廠房及 倉庫。特別適用于在人員密集、不易疏散、外部增援滅火與救生困難的重要 或火災(zāi)危險性較大的場所中應(yīng)用。1 3.2.1 自動噴水滅火系統(tǒng)概述 為適應(yīng)保護(hù)對象的需要，充分發(fā)揮自動噴水滅火系統(tǒng)的作用，系統(tǒng)具有 多種形式。按噴頭的封閉與否可分為閉式系統(tǒng)和開式系統(tǒng)。 閉式系統(tǒng)裝有閉式噴頭，平時

41、處于密閉狀態(tài)，發(fā)生火災(zāi)后，由于熱力作 用，閉式噴頭會自動打開噴水滅火。由于保護(hù)場所環(huán)境條件限制，要求平時 閉式系統(tǒng)滅火管網(wǎng)內(nèi)充有水或壓縮空氣，因此又有濕式系統(tǒng)、干式系統(tǒng)、預(yù) 21 作用系統(tǒng)、重復(fù)啟閉預(yù)作用系統(tǒng)等多種系統(tǒng)類型。但露天場所不易采用閉式 系統(tǒng)。 開式系統(tǒng)裝有開式噴頭，因此，滅火管網(wǎng)平時不會存水。當(dāng)設(shè)置場所發(fā) 生火災(zāi)時，由火災(zāi)探測控制裝置啟動系統(tǒng)，所有開始噴頭會同時噴水滅火或 阻止火勢蔓延。開式系統(tǒng)根據(jù)其作用不同，又分為雨淋系統(tǒng)、水幕系統(tǒng)和雨 淋泡沫聯(lián)用系統(tǒng)。 圖 3.3 濕式自動噴水滅火系統(tǒng)組成示意圖 濕式系統(tǒng)由閉式噴頭、濕式報警閥組、管道系統(tǒng)、水流指示器、報警控 制裝置和給水設(shè)備組

42、成。其工作原理為：火災(zāi)發(fā)生時，火源周圍溫度上升， 火焰或高溫氣流使閉式噴頭的熱敏感元件動作，噴頭被打開噴水滅火。此時， 濕式報警閥后的配水管道內(nèi)的水壓下降，在水源壓力作用下使原來處于關(guān)閉 狀態(tài)的濕式報警閥組開啟，壓力水流向配水管道。隨著報警閥的開啟，報警 信號管路開通，壓力水沖擊水力警鈴發(fā)出聲響報警信號，同時，安裝在管路 上的壓力開關(guān)接通發(fā)出相應(yīng)的信號，直接或通過消防控制中心自動啟動消防 水泵向系統(tǒng)加壓供水，達(dá)到持續(xù)自動噴水滅火的目的。另外，串聯(lián)在管路上 的水流指示器，由于水的流動被感應(yīng)并送出相應(yīng)的信號，在報警控制器上指 m l p 高位水箱 消防水池 控制報警器 水泵接合器 濕式報警閥組 水

43、流指示器 閉式噴頭 壓力表 驅(qū)動電機 22 示某一區(qū)域已在噴水。 此系統(tǒng)滿足環(huán)境溫度不低于 4，且不高于 70能用水滅火的建筑。故 本設(shè)計采用閉式系統(tǒng)中的濕式自動噴水滅火系統(tǒng)。 3.2.2 噴頭的布置 閉式自動噴水滅火系統(tǒng)的設(shè)計，用于保證建筑物的最不利點有足夠的噴 水強度。噴水強度的大小與建筑物的火災(zāi)危險等級有關(guān)。根據(jù)高規(guī)，本建筑 屬于中危險級。設(shè)計采用標(biāo)準(zhǔn)玻璃球噴頭，由給排水設(shè)計查表可知：在 10m 水柱的工作壓力下，消防用水量 20l/s，設(shè)計噴水強度應(yīng)達(dá) 6l/( min m2),作用面積應(yīng)為 200 m2，噴頭工作壓力為 10 mh2o。 噴頭是自動噴水滅火系統(tǒng)的主要組件。自動噴水滅火

44、系統(tǒng)的火災(zāi)探測性 能主要體現(xiàn)在噴頭上。噴頭在火災(zāi)時主要有兩個作用過程，首先是探測火災(zāi)， 然后在保護(hù)面積上進(jìn)行布水以控制和撲滅火災(zāi)。噴頭布置間距與系統(tǒng)設(shè)計噴 水強度、噴頭類型、噴頭工作壓力和噴頭的布置形式有關(guān)，其間距確定合理 與否，將決定噴頭能否及時動作和按規(guī)定強度噴水。本設(shè)計采用矩形布置噴 頭間距。 矩形間距布置為同一根配水支管上噴頭的間距大于或小于相鄰配水支管 的間距，如圖 3.4 所示。查給排水設(shè)計可得：每只噴頭最大保護(hù)面積為 12.5m2，矩形布置的邊長不能超過 4.4m，且不宜小于 2.4m，噴頭與邊墻的 最大間距為 1.8m，具體布置見圖 3.5。 （1）確定最不利面積 矩形布置的長

45、邊可按下式計算： （3.11） 式中 噴頭呈矩形布置時的長邊長度 每只噴頭的保護(hù)面積，m2，設(shè)計中取200 m2。 代入數(shù)據(jù)得：s=17m，布置中取17.2m，合計作用面積為227.7 m2。 1 (1.05 1.2)sa s 1 a 23 圖 3.4 長方形布置示意圖 （2）噴頭布置 噴頭采用長方形布置，滿足噴頭間距的要求，作用面積內(nèi)共32個噴頭， 在噴頭節(jié)點處編號，噴頭1為系統(tǒng)設(shè)計最不利點，其后一直編號至噴淋泵。 （3）系統(tǒng)設(shè)計秒流量 （3.12） （4）水力計算 中危險級假定作用面積內(nèi)各噴頭的噴水量相等（即按節(jié)點1的流量） 。節(jié) 點1的水壓為10mh2o，相應(yīng)流量為 （3.13） 從節(jié)點

46、1開始進(jìn)行水力計算，直至作用面積內(nèi)最末一個噴頭，且需計算 到作用面積內(nèi)最后一個節(jié)點9，9至立管之間的管段累積流量為37.24l/s，大 于設(shè)計流量，所以從節(jié)點9開始。直到水泵位置之間的流量不再增加，僅以 26l/s計算管段的阻力損失。 閉式自動噴水系統(tǒng)管內(nèi)的流速宜采用經(jīng)濟(jì)流速，一般不大于5m/s，特殊 r r 1.3 200 6 26l/s 60 s q 0.42 101.33l/sqkh 24 情況下不應(yīng)超過10m/s，根據(jù)以上水力計算得出的管道流速符合要求，故不 必再做校核。 圖 3.5 作用面積法噴頭布置圖 表表 3.3 作用面積法水力計算作用面積法水力計算 節(jié)點節(jié)點 壓力 流量 l/s

47、 管編 號 長度 m 噴頭 n 管段 q 管徑 mm 流速 m/s i mh2o 沿程 損失 1101.33 25 1-22.911.33322.500.7702.233 2102.662-32.922.66322.700.6601.911 3103.993-42.533.99704.191.4903.725 4107.984-53.347.981002.270.1850.611 51015.965-63.3715.961001.850.0680.224 61023.946-71.91423.941252.770.1540.293 71031.927-83.12131.921502.610.1

48、090.338 81037.248-92.22526.001502.200.0640.141 9 9-立1.52526.001501.380.0200.798 立-報39.92526.001501.380.0200.390 報 2526.00150 0.423 報-泵15.62526.001501.380.0200.312 泵-吸3.62526.001501.380.0200.072 合計11.471 1234 5 6 7 8 9 25 （5）噴淋泵選型 管段沿程損失 =11.471 mh2o =0.1147mpa 局部水頭損失一般按管道沿程損失的20%來計算 =0.211.471 =2.22

49、 mh2o =0.0222mpa 報警閥的水頭損失查表可知 （3.14） 式中 報警閥阻力系數(shù)；dn150濕式報警閥取0.00000869； 通過報警閥的流量，l/s。 帶入數(shù)據(jù)得 最不利點噴頭壓力 最不利點與水池最低位的高度差 z=39.9+3.3+4.8 =48 mh2o=0.48 mpa 可得，要求噴淋泵揚程 （3.15） 故選用xbd立式消防噴淋泵兩臺，型號為xbd4.2/40-1503。揚程為 100 mh2o，其中一臺備用，流量40l/s，功率為30kw。每個水泵接合器的流 yyi hh 0.2 jyi hh 2 bk hs q k s q 0.00465mpa b h 0.1mp

50、a o h h=0.7165mpa objy hhhhz 59 量為1015l/s，故選用兩個水泵接合器即可，采用外墻墻壁式，型號為sqb 型，dn150。 3.3 二氧化碳滅火系統(tǒng) 3.3.1 二氧化碳滅火系統(tǒng)綜述 二氧化碳滅火系統(tǒng)是一種有效的滅火裝置，與其他氣體滅火方式相比其 具有對大氣臭氧層無破壞且來源經(jīng)濟(jì)方便等優(yōu)點。二氧化碳是一種惰性氣體， 自身無色、無味、無毒、密度比空氣大 50%，長期存放不變質(zhì)，滅火后能 很快散發(fā)，不留痕跡，在被保護(hù)物表面不留殘余物，也沒有毒害。適用于撲 救各種可燃、易燃液體火災(zāi)和那些受到水、泡沫、干粉滅火劑的沾污而容易 損壞的固體物質(zhì)的火災(zāi)。另外，二氧化碳是一種

51、不導(dǎo)電物質(zhì)，其電絕緣性比 空氣還高，可用于撲救帶電設(shè)備的火災(zāi)。 二氧化碳系統(tǒng)由滅火儲存裝置、啟動分配裝置、輸送釋放裝置、監(jiān)控裝 置等組成。二氧化碳滅火系統(tǒng)的工作原理是：防護(hù)區(qū)一旦發(fā)生火災(zāi)，首先火 災(zāi)探測器報警，消防控制中心接到火災(zāi)信號后，啟動聯(lián)動裝置（關(guān)閉開口， 停止空調(diào)等），延時約 30s 后，打開啟動氣瓶的瓶頭閥，利用氣瓶中的高壓 氣體將滅火劑儲存器的容器閥打開，滅火劑經(jīng)管道輸送到噴頭噴出實施滅火。 二氧化碳滅火系統(tǒng)的類型按滅火方式分為： （1）全淹沒氣體滅火系統(tǒng) 全淹沒氣體滅火系統(tǒng)指噴頭均勻布置在保護(hù)房間的頂部，噴射的滅火劑 能夠在封閉空間內(nèi)迅速形成濃度比較均勻的滅火劑氣體與空氣的混合氣

52、體， 并在滅火必須的“浸漬”時間內(nèi)維持滅火濃度，即通過滅火劑氣體將封閉空 間淹沒實施滅火的系統(tǒng)形式。 （2）局部應(yīng)用氣體滅火系統(tǒng) 局部應(yīng)用氣體滅火系統(tǒng)指噴頭均勻布置在保護(hù)對象的周圍，將滅火劑直 接而集中地噴射到燃燒著的物體上，使其整個籠罩再保護(hù)物的外表面，在燃 27 燒物周圍局部范圍之內(nèi)達(dá)到較高的滅火劑氣體濃度的系統(tǒng)形式。 二氧化碳滅火系統(tǒng)若按管網(wǎng)的布置可分為： （1）組合分配滅火系統(tǒng) 為了節(jié)省投資，幾個不會同時著火的相鄰防護(hù)區(qū)或保護(hù)對象，可采用一 套氣體滅火系統(tǒng)保護(hù)。這種用一套滅火系統(tǒng)儲存裝置同時保護(hù)多個防護(hù)區(qū)的 氣體滅火系統(tǒng)稱為組合分配系統(tǒng)。 （2）單元獨立滅火系統(tǒng) 若幾個保護(hù)區(qū)都非常重要

53、或者是有同時著火的可能，為了確保安全，在 每個防護(hù)區(qū)各自設(shè)置氣體滅火系統(tǒng)保護(hù)，稱為單元獨立滅火系統(tǒng)。 （3）無管網(wǎng)滅火系統(tǒng) 無管網(wǎng)滅火系統(tǒng)是指將滅火劑儲存容器、控制和釋放部件等組合裝配在 一起的小型、輕便滅火系統(tǒng)。這種系統(tǒng)沒有管網(wǎng)或只有一段短管，這種系統(tǒng) 可放在保護(hù)區(qū)內(nèi)也可放在保護(hù)區(qū)的隔墻外，通過短管將噴頭伸進(jìn)保護(hù)區(qū)內(nèi)。 本建筑在地下室設(shè)有泵房一間、強配電室一間及空調(diào)機房一間。在一樓 設(shè)有控制室一間，在二樓設(shè)有檔案室一間。這些房間都不適合用水噴淋滅火 系統(tǒng)，故設(shè)計中采用二氧化碳滅火系統(tǒng)。又因為地下室 3 間與一層控制室較 近，可使用單元獨立滅火系統(tǒng)，將儲瓶間安置在地下一層，見圖 3.6。位于

54、2 層的檔案室因為距離地下一層較遠(yuǎn)，且面積稍大，設(shè)計中采用無管網(wǎng)系統(tǒng)。 防護(hù)區(qū)1防護(hù)區(qū)2防護(hù)區(qū)3 儲瓶間 28 圖 3.6 單元獨立系統(tǒng)示意圖 3.3.2 單元獨立系統(tǒng)的設(shè)計 設(shè)計中采用單元獨立氣體滅火系統(tǒng)的保護(hù)區(qū)一共是4間，分別為地下一 層的泵房、強配電室、空調(diào)機房及位于一樓的控制室。此系統(tǒng)公用4套管路， 選用高壓全淹沒滅火系統(tǒng)。 （1）二氧化碳設(shè)計用量計算 全淹沒系統(tǒng)二氧化碳設(shè)計用量按下式計算： b m =k0.20.7av （3.16） 式中，30 vo aaa vg vvv m 二氧化碳設(shè)計用量，kg； 物質(zhì)系數(shù)； b k 0. 2面積系數(shù)，kg/ m2; 0.7體積系數(shù)，kg/ m2

55、； 30開口補償系數(shù)； 折算面積，m2；a 防護(hù)區(qū)（包括開口）總面積，m2； v a 防護(hù)區(qū)開口總面積，m2； o a 防護(hù)區(qū)的凈容積，m3；v 防護(hù)區(qū)容積，m3； v v 防護(hù)區(qū)內(nèi)不燃燒體或難燃燒體的總體積，m3。 g v 控制室的設(shè)計：控制室的尺寸為 63.43.6，查表可得到控制裝置 29 的物質(zhì)系數(shù)=1.2，門尺寸為 0.92.0，故： b k 30 vo aaa =108.48+301.8 =162.48 m3 vg vvv =73.447.5=65.94 m3 1b m =k0.20.7av =1.2（0.2162.48+0.765.94） =94.38kg 管網(wǎng)布置成均衡系統(tǒng)，具

56、體見設(shè)計圖紙。 a管網(wǎng)的設(shè)計流量按下式計算 /qm t （3.17） 二氧化碳的噴放時間采用t=2min，所以控制室系統(tǒng)干管的設(shè)計流量為： =94.38/2=47.29kg/min/qm t b噴嘴設(shè)計流量為 =47.29/4=11.8kg/min 1 /qmn （3.18） c配管流量為 =47.29/2=23.6kg/min 2 /2qm d確定管徑 各段管徑按公式 1.41 3.78dq （3.19） 來計算，具體結(jié)果可見設(shè)計圖紙。 e二氧化碳管道壓力降計算 30 采用圖解法計算二氧化碳管道壓力降 設(shè)，。參照設(shè)計圖紙， 1.25 /xl dyp =21.7m，=0.51，=3.24m，=

57、0.13 則=2.5mpa，那么噴嘴的出口壓 1 l 1 x 2 l 2 xy 力 h=5.072.5=2.57mpa 按規(guī)范規(guī)定噴嘴的出口壓力需大于 1.4mpa，故符合要求。 f噴嘴的選擇 每個噴嘴流量為 11.8kg/min，入口壓力為 2.57mpa，采用內(nèi)插法查表噴 嘴單位孔口面積的噴射率=0.9070kg/(minmm2) 0 q 噴嘴等效孔口面積 0 /fq q （3.20） =11.8/0.9070 =13.00 mm2 查表，可選用 5.5 號噴嘴 4 個。 空調(diào)機房的設(shè)計：強配電室的尺寸為 674.8，查表可得到空調(diào)機 組的物質(zhì)系數(shù) b k =1.5，門尺寸為 0.92.0

58、2，故： 30 vo aaa =208.8+303.6 =316.8 m3 vg vvv =201.640=161.6 m3 2b m =k0.20.7av =1.5（0.2316.8+0.7161.6） =211.78kg 管網(wǎng)布置成均衡系統(tǒng)，具體見設(shè)計圖紙。 a管網(wǎng)的設(shè)計流量按下式計算 31 /qm t 二氧化碳的噴放時間采用 t=2min，所以控制室系統(tǒng)干管的設(shè)計流量為： /qm t=211.78/2=105.9kg/min b噴嘴設(shè)計流量為 1 /qmn=105.9/9=11.77kg/min c確定管徑 各段管徑按公式 1.41 3.78dq 來計算，具體結(jié)果可見設(shè)計圖紙。 e二氧化

59、碳管道壓力降計算 采用圖解法計算二氧化碳管道壓力降，設(shè)，。參照設(shè) 1.25 /xl dyp 計圖紙，各管段的壓力降計算便可查表得出，最后可得噴嘴入口壓力為 3.17mpa 大于規(guī)范規(guī)定的 1.4mpa，故符合要求。 f噴嘴的選擇 每個噴嘴流量為 11.77kg/min，入口壓力為 3.17mpa，采用內(nèi)插法查表 噴嘴單位孔口面積的噴射率=1.139kg/(minmm2) 0 q 噴嘴等效孔口面積 0 /fq q （3.20） =11.77/1.139 =10.33 mm2 查表，可選用 5 號噴嘴 9 個。 強配電室的設(shè)計：強配電室的尺寸為 674.8，查表可得到配電裝 置的物質(zhì)系數(shù)=1.2，

60、門尺寸為 0.92.0，故： b k 30 vo aaa =208.8+301.8=262.48m3 vg vvv 32 =201.630 =171.6m3 3b m =k0.20.7av =1.2（0.2262.48+0.7171.6） =207.14kg 管網(wǎng)布置成均衡系統(tǒng)，具體見設(shè)計圖紙。 a管網(wǎng)的設(shè)計流量按下式計算 /qm t 二氧化碳的噴放時間采用 t=2min，所以控制室系統(tǒng)干管的設(shè)計流量為： =207.14/2=103.6kg/min/qm t b噴嘴設(shè)計流量為 =103.6/9=11.51kg/min 1 /qmn c確定管徑 各段管徑按公式 1.41 3.78dq 來計算，具