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1、摘要本设计为湘潭大学金翰林10栋学生公寓的消防设计，公寓建筑面积为4500m2。建筑 主体高度为20.5m，建筑总高度22.55m。该建筑为地上六层，建筑内部设有两个楼梯， 建筑整体结构采用框架式。通过对该建筑内部以及周边环境的综合分析和火灾危险评估， 针对本建筑进行消防设计。该公寓建筑消防设计主要内容包括：安全疏散、火灾自动报警、 消火栓系统、消防联动控制等方面。设计中，根据诸多规范对安全疏散时间、出口数量 及宽度的确定、消火栓供水压力、灭火器数量和布置等进行具体分析计算。通过实际设计 了解和掌握消防系统各系统的功能特性，综合运用相互作用，从而达到建筑消防安全的目 的。关键词：安全疏散研究类
2、型：设计消火栓系统火灾自动报警消防联动控制前言建筑消防系统在我国发展历史并不很长，从改革开放的20多年间，火灾科学与消防工 程学科在消防安全各领域的研究和应用都取得了很大成绩，在全国范围组建有跨地区、跨 部门、跨行业的消防专业科研和教育机构，形成了相当规模的专家群体，取得了大量科研 成果。上世纪70年代至今，我国消防安全研究逐步恢复并快速发展，目前国内存在一定 火灾危险性的建筑依据规定或法律不同程度的都设 有部分或齐全的消防系统设施，从而 大幅降低了不必要的火灾事故和人员伤亡损失等。这些消防系统和产品的发展以及应用推 广对于我国消防事业的发展起到了很大的推动作 用。伴随技术与经济的发展，高低层
3、建 筑、超高层建筑、地下建筑以及大型综合性建筑日益增多，而且建筑内部设施复杂，火灾 隐患也大大增加，对防火、灭火的要求也越来越高，各种消防灭火系统的应用也在不断普 及，同时消防系统在建筑防火、灭火甚至是救援疏散方面也扮演着愈来愈重要的角色，各 种对应的消防产品的生产和应用都得到了较大发展。目前建筑消防所面临的问题很多， 虽然各种消防系统（自动报警、自动喷水、消防联动等等）都应用到建筑消防中，但是其 中仍然存在诸多问题，例如管网压力设计不合理、联控信号接收存在故障等问题都会给防 火、灭火及救援带来很大困难。本设计主要针对低层公共建筑进行消防设计，设计完全按 照规范和相应法律进行，在完成学科任务的
4、同时保证设计的合理性和正确性。设计分别就 建筑内部必要的消防设施及消防系统通过分析计算。系统中自动报警、灭火器设备以及其 他相关设备的综合运用，合理布置，选型等多方面理论与实践的结合从而完成一个建筑的 消防设计。1建筑工程设计基本条件1.1设计依据与原则本设计的设计依据包括设计任务书，相关资料、规范等，具体包括：设 计任务书；工程设计资料；建筑设计防火规范，GB50016-2006民用建筑水灭火系 统设计规程，DGJ08-94-2007室外给水设计规范，GB50013-2006给排水设计手册 自动喷水灭火系统设计规范，GB50084-2001建筑给水排水及采暖工程施工质量验收 规范，GB502
5、42-2002火灾自动报警系统设计规范，GB50116-98建筑防排烟技术 规程，2006建筑照明设计标准，GB50034-2004高层民用建筑设计防火规范， GB50045-95， 20051.2工程概况设计公寓位于湘潭大学金翰林学生公寓，建筑面积约为4500m 2，楼高22.55m，室 内外高差-0.55m，建筑结构采用框架式结构。该建筑为多层公共建筑，地上六层，无地下 空间以及电梯设施，一层至六层设计布局均相同每层有30个房间，一层设置有一值班室， 建筑内部楼梯为双跑平行楼梯，每层 设有两个。该工程耐火等级为地上二级，划有防火 分区，抗震等级为8极，地基承载力170KP，基础为0.6m的
6、3： 7灰土持力层，建筑 使用年限为70年，建筑内部消防设施基本齐全。1.3自然条件1设计公寓位于湘潭大学最南边，处东西走向，周围风景秀丽气候温和、湿润，年平 均气温14.3C，降雨量871.8当地夏秋两季降雨量稍多，处于常年风速频率最高的上风 侧。2建筑防火与疏散2.1建筑防火设计2.1.1防火分区设置的一般规定民用建筑的耐火等级、最多允许层数和防火分区最大 允许建筑面积应符合的规定。建筑内设置自动灭火系统时，该防火分区的最大允许建筑面 积可按表表11建筑耐火等级,耐火等皱最李允许层数防火公区的最大 允专堂筑而叩按本规范 第1 一 02条顼U1林弯知别院的观众成屡览建筑的厦后其防火分区最 大
7、允肯建筑面枳可适当放戒；2）任儿所、幼JL田的儿童用廊腐儿重游乐厅等儿童活动场所规定5 5仲备超过3层或设置在四屋及四尺以上楼辰或地F. 1%地F 建筑（室）1）抚儿折、墅九园的J LS用房和述游乐厅等）LS活动炀所、 老牛人建筑利医院，厅养院的住院部分不应超过2 R或设置 在三层及三层以匕楼层或地卜、平地下建筑:室 内；匹皴2忌2）商店、学校、电潞院、剧院、礼堂、食堂、菜市场不店胡 过1厚或设置在 -一厚及-一厚以上楼层一学校、食堂、菜市场、珍一肝、幼儿株孟年人建筑、医院 等,不斑设直在一层，的规定增加1.0倍。局部设置时，增加面积可按该局部面积的1.0倍计算。依据表本公寓耐火等级为二级，防
8、火分区设置的最大面积为2500 m2,则该建筑应 当设置多个防火分区有效地把火势控制在一定的范围内，减少火灾损失，同时可以为人员 安全疏散、消防扑救提供有利条件。2.1.2防火间距防火间距可依据表所示的民用建筑防火间距的规定参数确定。耐火等级_、-皱掇四级、F6.U7.09.0.级7.010.0四级9.()10.012.0本工程建筑为总工程之一，建筑与周围相邻建筑之间的间距为6.0m，符合规范。2.1.3防火分隔防火分隔即为在一定时间内，能够将火势控制在某一空间内阻止火势 满眼的设施。常采用的防火分隔包括（防火墙、防火门、防火卷帘、防火水幕带、防火阀 和排烟防火阀等）。公寓内部采用的防火分隔为
9、防火门、防火墙（防火门为乙级防火门， 防火墙是建筑墙体）。2.1.4分区划分分区划分分为水平防火分区和竖向防火分区两部分内容。1）水平防火分区所谓水平防火分区，就是采用具有一定耐火能力的墙体、门、窗和 楼板按规定的建筑面积标准分隔的封闭空间。由于水平防火分区是按照建筑面积划分的， 因此也称为面积防火分区。水平防火分区的形成可采用防火墙、防火卷帘进行分隔。对于 采用防火墙进行分隔的，防火墙上的防火门应为甲级防火门；防火卷帘主要用于大空间。2）竖向防火分区为了把火灾控制在一定的楼层范围内，防止从起火层向其他楼层垂 直方向蔓延，必须沿建筑物高度划分竖向防火分区。竖向防火分区是以每个楼层为基本防 火单
10、元的，也称为层间防火分区。中庭、自动扶梯、楼梯间、管道井、窗槛墙等上、下连 通的防火阻隔即属竖向防火分区。该公寓有两个封闭式楼梯间，与走廊连接处都安有钢 制的乙级防火门，因此将每一层划分为一个防火分区，两个封闭楼梯间为两个竖向防火分 区。因此一共本建筑有6个防火分区。分区形式采用竖向防火分区，且每个楼层单独设 为一个防火分区。2.2安全疏散设计安全疏散是指通过专门的设施和路线，安全地撤离着火的建筑或在一安全的部位被暂 时保护起来。2.2.1安全疏散基本原则1）在建筑物内的任意一个部位，宜同时有两个或两个以上的疏散方向可供疏散。2）疏散路线应力求短捷通畅，安全可靠，避免出现各种人流、物流相互交叉
11、，杜绝出 现逆流。3）在建筑物的屋顶及外墙上设置可供人员避难使用的屋顶平台、室外疏散 楼和阳台、凹廊等，因为这些部位于大气连通，燃烧产生的高温烟气不会在这里停留， 这些部位可以基本保证人员的人身安全。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向相邻防火区蔓延，影响人员 的安全疏散。5）在进行安全疏散设计时，应充分考虑人员在火灾条件下的心理状态及 行为特点，并在此基础上采取相应的设计方案。2.2.2影响安全疏散的主要因素1）烟气层高度火灾中的烟气层伴有一定热量、胶质、 毒性分解物等是影响人员疏散行动和救援行动的主要障碍。在疏散过程中，烟气层只 有保持
12、在人群头部以上一定高度，才能使人在 疏散时不必要从烟气中穿过或受到热烟 气流辐射热的威胁。2）热辐射根据人体对辐射热的耐受能力的研究数据，人体对烟 气层等火灾环境的辐射热的耐 受极限是2.5kw/m2，且耐受时间为30s。辐射热为 2.5kw/m2的烟气相当于烟气层的温度达到180200C。3）能见度一般烟气浓度越 高则能见度越低，逃生时确定逃生途径和做决定所需的时间将延长。（能见度越小， 对于安全疏散影响就越大）。3灭火器配置1.本建筑灭火器放置于消火栓下方的消火栓箱内，又楼内每层设有两个消火栓所以消 火栓箱的数量也为两个，灭火器也属于建筑消防设施之一所以本设计仅对灭火器配置 数量和适合该建
13、筑的类型进行简单设计。由于该公寓建筑内部主要可燃物质为木质座 椅以及纺织物，根据灭火器配置场所危 险等级分类表可知该公寓属于严重危险级的民 用建筑，则其危险等级为“严重”级，经分析为A类火灾危险，并同时存在E类和F 类火灾危险。灭火器配置可参照表3.9灭火器最低配置标准。扑救火的类别 场肋危险等皱粒危险A类火灾 中危险严重危险轻危险B类火灾 中危险严重危隆节.且灭火据最小灭火皴用1A2A55B河每A或每H最大保护而积门子1UU755：)1.51.U1).52）灭火器配置数量及类型划分该灭火器配置场所的计算单元由于该公寓楼每一层的危险等级相同，使用性质 和平面布局也相同，因此将每一层 作为一个灭
14、火器配置场所的独立计算单元进行灭火 器配置设计计算。计算个计算单元的保护面积由于每层计算单元相同，因此只对任意一个计算单元进 行设计计算即可。计算单元的保护面积应按建筑面积计算。则该单元的保护面积为： S=26.64mX 17.08m=455m2 3）计算单元的需配最低灭火级别计算单元的最小需配灭火Q = K一 U级别应按下式计算：式中Q计算单元的最小需配灭火级别（A或B）；S灭火器配置场所的保护面积，m2；UA类火灾或B类火灾场所单位灭火级别最大保护面积（m2/A或m2/B）；K 修正系数， 按表的规定取值。计算单元K计算单元K未设室内消火栓系统初灭火.系统1.0设有灭火系统0.7设有室内消
15、火栓系统0一。设有室内消火栓系统和灭火系统0.5因为该公寓设有室内消火栓系统，则修正系数K取0.9。又由灭火器最低配置准由 表3.9可知A类火灾场所严重危险级单具灭火器最小灭火级别为3A，最大保护面积455Q = K=O A = 8.2 JU为50m2/A。因此，一 f热因此该公寓所需配置灭火器的级别为8A，再根据灭火级别的最大保护面积查表可得最大保护面积为80m2,所以 每层设置的两个灭火器配置点（消火栓处）总共应该配置的 灭火器数量为455/80=6 个，即每一处各设置3个。其类型为MF/ABC3的手提式磷酸铵盐干粉灭火器。4建筑火灾自动报警系统设计火灾自动报警系统是由触发装置、火灾报警装置、火灾警报装置以及具有其它辅助 功能装置组成的，它具有能在火灾初期，将燃烧产生的烟雾、热量、火焰等物理量，通 过火灾探测器变成电信号，传输到火灾报警控制器，并同时显示出火灾发生的部位、时 间等，使人们能够及时发现火灾，并及时采取有效措施，扑灭初期火灾，最大限度的减 少因火灾造成的生命和财产的损失，是人们同火灾做斗争的有力工具。4.1自动报警 及联动控制系统设计规定4.1.1系统基本形式
