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1、防火与消防课程设计防火与消防课程设计说明书说明书设计题目： 学生超市自动喷水灭火系统设计设 计 人：陈小旺(20111657)专业班级：安全 1101指导教师：柳静献2015 年 1 月目目录录第一章工程概况. 11.1 工程概况 11.2 设计资料 11.2.1 建筑设计资料11.2.2 城市给水资料11.3 工程设计任务 1第二章自动喷水灭火系统的选择.12.1 几种自动喷水灭火系统的特点22.1.1 湿式自动喷水灭火系统22.1.2 干式自动喷水灭火系统22.1.3 预作用式自动喷水灭火系统22.2 本工程自动灭火系统的确定22.2.1 自动喷水灭火系统设计原则22.2.2 超市的火灾分
2、析32.2.3 本工程自动灭火系统的最终选择32.2.4 各组件的选择3第三章湿式自动喷水灭火系统的系统设计.53.1 设计参数 53.2 喷头布置 63.2.1 布置原则 63.3 系统管网设计 73.3.1 管网 73.3.2 管道系统 8第四章自动喷水灭火系统的水力计算.94.1 系统设计流量 94.2 管道水力计算10第五章结论11参考文献111第一章第一章工程概况工程概况本次设计的目的是充分利用所学的现有的知识， 完成东北大学莘莘学子超市的消防设计。此次设计基本上实现了我们从理论知识向实际工程设计的转变，充分的把理论知识应用到实际的工程当中，并对设计的方案、内容加以有针对性地、有说服
3、力地论证，从而实现设计工程的可行性。本次设计在选题的过程中，考虑到建筑性质，进行消防工程的设计，满足人们的生活需要，并且使人们得到舒适、便利的工作环境。设计的大体内容是：自动喷水灭火系统设计和设计计算，设计的意义在于满足超市的消防灭火要求，保证超市工作人员的安全性，减少财产损失。设计的依据为相关书籍和设计手册、规范及网络。在计算的过程中，尽量使用符合经济流速的管径，以便降低成本，同时要考虑水压力情况来选择管材和一些连接管件。 1.11.1 工程概况工程概况学子超市项目，地上一层，高度为 4m，面积约为 600 m2，体积约为 2400m3，耐火等级不低于二级。具体请见工程图。 1.21.2 设
4、计资料设计资料 1.2.11.2.1 建筑设计资料建筑设计资料超市平面图。 1.2.21.2.2 城市给水资料城市给水资料给水系统由市政管网供水，采用市政直接供水的方式，而且是两路系统供水。 1.31.3 工程设计任务工程设计任务在本次设计中，要求设计的该建筑的消防工程的内容如下：1）自动喷水灭火系统的设计，包括：平面图、系统图2）自动喷水灭火系统的计算、说明 第二章第二章自动喷水灭火系统的选择自动喷水灭火系统的选择在发生火灾时，能自动喷水并发出火警信号的控火、灭火系统称为自动喷水灭火系统。该系统的应用在国外已有近百年的历史，国内应用也有六十余年的历史，但使用极不普遍，直至 1978 年后才逐
5、渐推广使用。国内外自动喷水灭火系统应用的实践证明，它具有安全可靠、灭火成功率高、经济实用、适用范围广、使用期长等优点。据美国国家防火协会的资料，从 1925 年到 1969 年得 45 年中，安装该灭火系统的建筑物，共发生过 81452 次火灾，其控火、灭火成功率高达 92.2%。而且每年发生的火灾给人类带来的损失是巨大的， 每年都会有众多的科研学者研究这方面的内容。目前，我国使用的该种系统的类型有：湿式自动喷水灭火系统、干式喷水灭火系统、预作用式喷水灭火系统等类型，下面分别给予介绍。22.12.1 几种自动喷水灭火系统的特点几种自动喷水灭火系统的特点 2.1.12.1.1 湿式自动喷水灭火系
6、统湿式自动喷水灭火系统当火灾发生时喷头动作喷水会使得水流指示器、湿式报警阀动作，进而水力警铃报警，然后启动喷淋泵，向系统供水灭火。湿式系统6具有自动跟踪火源、自动启动系统并报警。系统结构简单、使用方便、使用可靠、便于施工、容易管理、灭火速度快、适用范围广、灭火效率高等特点，是目前最经济有效的灭火措施。适合安装在常年室温不低于 4且不高于 70能用水灭火的建筑物、构筑物内。鉴于上述特点，应优先考虑选用湿式喷水灭火系统。 2.1.22.1.2 干式自动喷水灭火系统干式自动喷水灭火系统干式自动喷水灭火系统7是干式报警阀后重名有压空气或氮气的管道系统上安装有自动喷水闭式喷头，当喷头受到来自火灾释放的热
7、量作用打开后，喷头首先喷射管道中的气体，排出气体后有压水通过管道到达喷头喷水灭火。干式系统适用于环境温度低于4，或高于 70的特殊场所 7。系统由闭式喷头、管道、干式报警阀组和供水设施、补气装置等组成。其特点是报警阀后的管道无水，不怕冻、不怕环境温度高，也可用在对水渍不会造成严重损失的场所。干式系统与湿式系统相比较，多增一套充气系统，一次性投资高、平时管理较复杂、灭火速度较慢1。由于存在上述固有缺欠，尽量不采用该系统灭火。 2.1.32.1.3 预作用式自动喷水灭火系统预作用式自动喷水灭火系统预作用自动喷水灭火系统 8在准工作状态时预作用报警阀后配水管道不充水，为干式，配套设置的火灾自动报警系
8、统自动连锁或远控、手动启动预作用报警阀后，配水管道充水转换为湿式自动喷水灭火系统。 该系统综合运用了火灾自动探测控制技术和自动喷水灭火技术，兼容了湿式和干式系统的特点。报警阀后配水管道不充水，因此可消除误喷和管道漏水现象， 也可在低温或高温环境中使用。 预作用系统由火灾自动探测系统、闭式喷头、水流指示器、预作用阀组，以及管道和供水设施等组成，预作用喷水灭火系统适用于： 冬季结冰和不能采暖的建筑物内； 凡不允许有误喷而造成水渍损失的建筑物。但是预作用系统投资成本过大。 2.22.2 本工程自动灭火系统的确定本工程自动灭火系统的确定 2.2.12.2.1 自动喷水灭火系统设计原则自动喷水灭火系统设
9、计原则1）自动灭火系统应在人员密集、不易疏散、外部增援灭火与救生较困难、性质重要或火灾危险性较大的场所中设置。2）自动喷水灭火系统不适用于存在较多下列物品的场所：1遇水发生爆炸或加速燃烧的物品；2遇水发生剧烈化学反应或产生有毒有害物质的物品；3洒水将导致喷溅或沸溢的液体。3）系统的选型，应根据设置场所的火灾特点或环境条件确定，露天场所不宜采用3闭式系统。4）自动喷水灭火系统的设计原则应符合下列规定8：1闭式喷头或启动系统的火灾探测器，应能有效探测初期火灾；2湿式系统、干式系统应在开放一只喷头后自动启动；预作用系统、雨淋系统应在火灾自动报警后自动启动；3作用面积内开放的喷头，应在规定时间内按设计
10、选定的强度持续喷水；4喷头洒水时，应均匀分布，且不应受阻挡。 2.2.22.2.2 超市的火灾分析超市的火灾分析超市是人员密集场所，且货物大多为可燃物，最容易发生的事故就是火灾。能够引起火灾的隐患有，用电方面：日光灯、用电线路的敷设。 2.2.32.2.3 本工程自动灭火系统的最终选择本工程自动灭火系统的最终选择结合超市火灾分析及相关设计规范的规定按照本工程的实际情况,笔者认为湿式自动喷水灭火系统较为适合在本工程中使用。该系统既充分利用了水这种最安全、最经济的灭火剂,降低了灭火设施的成本及运行费用,同时具有自动跟踪火源、 自动启动系统并报警等特点,对超市而言,不失为一种经济可行的方案。 2.2
11、.42.2.4 各组件的选择各组件的选择1）喷头自动喷水灭火系统的喷头可分为：闭式喷头、开式喷头和特殊喷头。闭式喷头主要在湿式系统、干式系统和预作用系统中使用，担负着探测火灾、启动系统和喷水灭火的任务是系统中的关键组件。一般用闭式喷头。开式喷头用感温、感光等火灾探测器控制雨淋阀和供水泵的开启。特殊喷头是为了满足特殊灭火要求的喷头。湿式系统的喷头选型应符合下列规定8：1不作吊顶的场所，当配水支管布置在梁下时，应采用直立型喷头；2吊顶下布置的喷头，应采用下垂型喷头或吊顶型喷头；3顶板为水平面的轻危险级、中危险级级居室和办公室，可采用边墙型喷头；4自动喷水泡沫联用系统应采用洒水喷头；5易受碰撞的部位
12、，应采用带保护罩的喷头或吊顶型喷头。此超市有吊顶，而且用的湿式自动喷水灭火系统，开式喷头的投资成本大，特殊喷头在此场合中不适用，所以喷头选用的是直立下垂型闭式玻璃洒水喷头。规范规定9，闭式系统的喷头，其公称动作温度宜高于环境最高温度 30。2）报警阀组系统选用的是湿式自动喷水灭火系统，所以选用的是湿式报警阀组8。湿式报警阀组是只允许水单方向流入喷水系统并在规定流量下报警并启动消防泵的一种单向阀组。湿式阀组适用于在湿式自动喷水灭火系统立管上安装。主要由报警阀、水力警铃、压力开关、延迟器、控制阀等组成。其作用是：接通或切断水源；输送报警信号启动水力警4铃报警；防止水倒回到供水源。1报警阀湿式报警阀
13、1平时阀蕊前后水压相等，由于阀蕊的自重和阀蕊前后所受水的总压力不同，阀蕊处于关闭状态。发生火灾时，闭式喷头喷水，由于水压平衡小孔来不及补水，报警阀上面的水压下降，此时阀下水压大于阀上水压，于是阀板开启，向洒水管网及喷头供水，同时水沿着报警阀的环形槽进入延迟器、压力继电器及水铃等设施，发出火警信号并启动消防水泵等设施。2水力警铃水力警铃是靠水力驱动的机械警铃，安装于报警阀组的报警管路上，系统动作后，水流会使水力警铃声响报警。 水力警铃的声响标示着喷洒灭火正在进行中， 它发出警报，不受人为因素的影响。3延迟器延迟器是一个罐式容器，安装于报警阀和压力开关之间，用以消除因水源压力波动而引起的误报警。当
14、湿式报警阀短时开启时，水首先进入延迟器。这时由于进入延迟器的水量很少，不会进入到水力警铃或作用到压力开关，从而起到防止误报警的作用。3）末端试水装置5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，均应设直径不小于 25mm 的试水阀。末端试水装置和试水阀应设置在便于操作的位置。末端试水装置的作用主要有两个：检验系统的可靠性；测试干式系统和预作用系统充水时间。4）火灾探测器5火灾探测器借到火灾信号后，通过电气自控装置进行报警或启动消防设备。5）水流指示器当报警阀仅保护同一层的一个区域时，系统可不设水流指示器7；否则，需在不同的保护楼层、不同的保护区域分别
15、设水流指示器，以起到指示、区别着火区域的作用。水流指示器应安装在便于检修的地点，前后应有相当于管径 3 倍的直线管段，水流指示器前应设信号控制阀。5第三章第三章湿式自动喷水灭火系统的系统设计湿式自动喷水灭火系统的系统设计3.13.1 设计参数设计参数自动喷水灭火系统的设计主要是保证足够的水及时到达着火部位，并均匀布水，使水起到冷却降温，达到灭火的目的。系统设计参数及时确定设计供水量，供水量是由喷水强度和作用面积来确定，而水压是保证系统供水量和均匀布水的一个辅助设计参数。自动喷水灭火系统的设计参数是依据被保护场所危险等级的划分而确定的， 一般场所危险等级愈危险需水量愈大。设有自动喷水灭火系统的建
16、筑物、 构筑物火灾危险等级根据建筑物内存放或生产的可燃物性质、数量、可燃物的燃烧速度以及释放的热量、可燃物堆放形式及松散情况、建筑物本身耐火等级及其耐火性能、气候、地形、管理水平、工业化水平等因素划分如下1：1）严重危险级（I 级、II 级） ：火灾危险性大，可燃物多发热量大、燃烧猛烈和蔓延迅速的建筑物、构筑物，如硝化棉厂、赛璐珞厂、火柴厂等有关车间及重要的大剧院舞台的葡萄架位等。2）中危险级（I 级、II 级） ：火灾危险性较大，可燃物较多、发热量中等，火灾初期不会引起迅速燃烧的建筑物和构筑物，如：棉纺厂、麻纺厂、针织厂、造纸厂和木材加工工厂等，高层民用建筑的观众厅、办公室走道等。3）轻危险级：火灾危险性小，可燃物量较小的建筑物、构筑物。如重要剧院、礼堂的观众厅、道具室、体育馆等。4）仓库危险级（I 级、II 级、III 级） ：食品、烟酒、木箱、纸箱包装的不燃难燃物品、仓储式商场的货架区等；各类物品的混杂储存的仓库等；沥青制品等。根据自动喷水灭火系统设计规范 （GB50084-2001） （2005
