消防工程毕业设计(校级优秀毕业设计).doc

《消防工程毕业设计(校级优秀毕业设计).doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《消防工程毕业设计(校级优秀毕业设计).doc（98页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、河南理工大学本科毕业设计消防工程毕业设计作者：*生产车间水灭火系统及防排烟系统和火灾自动报警系统设计摘要：本文针对 第5号生产车间进行消防系统设计，主要设计内容包括：建筑防火设计，室内消火栓系统设计，消防炮灭火系统设计，防排烟系统设计，火灾自动报警系统设计。 第五号生产车间是多层厂房与仓库贴邻建造的建筑，火灾危险类别分别为丙类厂房和丙2类仓库，采用钢筋混凝土框架结构，耐火等级二级。 第五号生产车间室内消火栓系统设计充实水柱为13m，消火栓布置方式为多排布置，两股充实水柱到达室内任何位置，设计流量为25 L/s，选用XBD5.0/25-150L型消防泵，一用一备，设置2个水泵接合器。 第五号生产

2、车间厂房部分二层采用消防炮灭火系统，消防炮灭火装置设计流量为30L/s，采用型号为ZDMS0.8/30S-A-YA水炮，采用复式火灾探测器，型号为JTG-ZHF-YA001。 第五号生产车间火灾自动报警系统，采用控制中心火灾报警系统，按建筑性质采用JTY-LZ-ZM991感烟探测器安装，安装方式均为吸顶安装。关键词：生产车间 室内消火栓系统 消防炮系统 防排烟系统 火灾自动报警系统I目录 目录1前言11.1工程概况11.2多层厂房、仓库的主要特点11.2.1多层厂房的特点11.2.2多层仓库的特点11.3设计内容11.4设计规范依据22建筑防火设计32.1建筑的分类与耐火等级32.2平面布置3

3、2.2.1休息室办公室的布置32.2.3变配电站的布置42.2.4消防设备用房的布置42.3防火分区划分42.3.1防火分区划分的依据42.3.2首层厂房的防火分区划分52.3.3首层库房的防火分区划分52.3.4二层厂房的防火分区划分52.3.5二层库房的防火分区划分52.4安全疏散62.4.1疏散距离的设置62.4.2安全出口的设置72.4.3疏散宽度73室内消火栓系统83.1室内消火栓系统概述83.1.1室内消火栓箱及其组件的配置83.1.2室内外消火栓的布置83.1.3室内消火栓栓口设置83.2室内消火栓系统布置方案83.2.1选定消火栓、水带、水枪的型号83.2.2确定消火栓的水枪充

4、实水柱和水枪设计流量93.2.3计算消火栓的保护半径93.3室内消火栓系统管径的计算103.4计算最不利管路的水头损失103.4.1沿程损失计算103.4.2局部水头损失计算153.5室内消火栓系统水泵选型153.6室内消火栓系统消防水池153.7室内消火栓系统消防水箱163.8室内消火栓系统的联动164消防炮系统174.1消防炮系统简介174.1.1消防炮系统选择174.1.2消防炮系统的工作原理174.1.3消防炮系统规范依据174.2消防炮系统布置174.3消防炮系统水力计算174.3.1消防水炮的设计射程174.3.3消防炮系统的布置194.3.4消防炮系统的水力计算194.4水泵的选

5、型244.5消防炮系统消防水池244.6消防炮系统消防水箱254.7消防炮系统的控制255防排烟系统265.1建筑通风与防排烟系统265.2划分防火分区、防烟分区265.3计算排烟量275.3.1确定系统布置和管道系统285.4计算选择排烟口295.4.1排烟口尺寸295.4.2设计管道布置305.5第三防火分区一号风机排烟设计计算305.5.1计算管段1的局部阻力305.5.2计算管段2局部阻力315.5.3计算管段3的局部阻力335.5.4计算管段4的局部阻力355.6第三防火分区二号风机排烟设计计算375.6.1计算管段1的局部阻力375.6.2计算管段2局部阻力385.6.3计算管段3

6、的局部阻力405.6.4计算管段4的局部阻力415.7第六防火分区一号风机排烟设计计算445.7.1计算管段1的局部阻力445.7.2计算管段2局部阻力455.7.3计算管段3的局部阻力465.7.4计算管段4的局部阻力485.8第六防火分区二号风机排烟设计计算515.8.1计算管段1的局部阻力515.8.2计算管段2局部阻力525.8.3计算管段3的局部阻力535.8.4计算管段4的局部阻力555.9风速核算585.10风机选型585.10.1风量585.10.2风压585.11排烟风机的控制586火灾自动报警系统606.1火灾自动报警系统概述606.1.1火灾自动报警系统基本组成606.1

7、.2确定系统形式616.1.3确定自动报警系统形式646.2报警区域、探测区域的划分646.3火灾探测器的选型与设计656.3.1火灾探测器的分类及其特点656.3.2探测器的布置656.3.3探测器的安装要求676.4火灾探测器设计计算676.4.1第一层厂房部分火灾探测器设置676.4.2第二层厂房部分火灾探测器设置726.4.3第一层库房部分火灾探测器设置746.4.4第二层库房部分火灾探测器设置806.5 手动火灾报警按钮的布置826.6 火灾声光警报器的设置836.7 消防应急广播的设置836.8 消防专用电话的设置846.9 第五号生产车间消防联动系统设计856.9.1 第五号生产

8、车间消火栓系统联动控制设计856.9.2 第五号生产车间自动喷水灭火系统的联动控制设计856.9.3 第五号生产车间消防电梯联动控制设计856.9.4 第五号生产车间防火卷帘门联动控制设计856.10 第五号生产车间消防控制室867结论877.1建筑防火设计877.2室内消火栓系统设计877.3消防炮系统设计877.4防排烟系统设计877.5火灾自动报警系统设计878致谢889参考文献8910附录90附录A：室内消火栓系统、消防炮系统及火灾自动报警系统图纸目录90附录B：消防水泵选型参数表91建筑防火设计1前言1.1工程概况第五号生产车间是厂房与仓库贴邻建造的生产车间，主要生产纸尿裤和储存纸尿

9、裤及其原料，厂房和仓库火灾危险类别分别为丙类厂房和丙类仓库，长为，宽为， 第五号生产车间总建筑面积是，其中 第五号生产车间的厂房部分面积为，仓库面积为，建筑高度为，首层层高7.0，二层层高。属于丙类生产厂房，钢筋混凝土框架结构，耐火等级二级。 第五号生产车间设有火灾自动报警系统，室内消火栓系统，消防炮灭火系统以及防排烟系统。1.2多层厂房、仓库的主要特点1.2.1多层厂房的特点厂房是生产物品或者直接为生产服务的建筑物，一般生产工艺复杂多样，内部生产机器一般较多；厂房宽度也一般较大，为满足室内通风和采光的需要，屋顶上一般设有天窗；厂房屋面的防水、排水构造一般比较复杂；多层厂房，由于荷载较大，广泛

10、采用钢筋混凝土结构承重。1.2.2多层仓库的特点仓库是储存物品的房屋，仓库因储存物品密集，荷载大，一般平时无人值守，发生火灾时不容易发现，损失大，所以火灾危险相对厂房较大。1.3设计内容（1）由建筑防火设计规范可知， 第五号生产车间属于厂房仓库合建建筑，仓库厂房周围又需要设置室外消火栓系统，所以 第五号生产车间周围需要设置室外消火栓系统。（2）根据建筑设计防火规范， 第五号生产车间总建筑面积是，占地面积超过的仓库和厂房应设置室内消火栓系统，所以 第五号生产车间也需要设置室内消火栓系统。（3）根据建筑设计防火规范，对于占地面积超过或总建筑面积超过的单多层生产厂房应设置自动灭火系统，对于每座库房占

11、地面积超过或总建筑面积超过的单多层库房应设置自动灭火系统，并宜选择自动喷水灭火系统，设置自动喷水灭火系统的建筑应设置水泵接合器，所以 第五号生产车间设置了自动喷水灭火系统和水泵接合器。 （4）根据建筑设计防火规范，对于占地面积超过1500或总建筑面积超过3000的单多层生产厂房应设置火灾自动报警系统，所以 第五号生产车间的厂房部分设置了火灾自动报警系统。（5）根据建筑设计防火规范，对于设置机械排烟系统、防烟系统、雨淋或者预作用自动喷水灭火系统、固定的消防炮灭火系统等需要与火灾自动报警系统联动的部位或场所应设置火灾自动报警系统，所以 第五号生产车间的仓库部分设置了火灾自动报警系统。（6）根据自喷

12、灭火系统设计规范，厂房使用标准喷头的最大保护高度不能超过，仓库使用标准喷头的最大保护高度不能超过，仓库采用早期抑制快速响应喷头时最大保护高度不能超过， 第五号生产车间的厂房部分二层层高超过，根据固定消防炮系统设计规范，高度超过，且火灾危险性较大的室内场所应选择固定消防炮系统并宜选择远控消防炮系统，所以 第五号生产车间的厂房部分二层设置了固定消防炮系统。（7）根据建筑防火设计规范，人员或者可燃物较多的丙类厂房，丙类厂房内建筑面积超过且经常有人停留或者可燃物较多的地上房间应设排烟设施，占地面积超过丙类仓库需设置排烟设施，所以 第五号生产车间设置了机械排烟系统。1.4设计规范依据GB-50016GB

13、-50084GB-50974GB-501162建筑防火设计2.1建筑的分类与耐火等级厂房库房按建筑高度均可分为单多层和高层建筑两类，耐火等级分为四级。 第五号生产车间高度为，按规定属多层厂房。 第五号生产车间的耐火等级是确定 第五号生产车间耐火程度的分级标准。 第五号生产车间耐火等级为二级，相对应建筑构件的燃烧性能以及耐火等级符合下表的要求。表2-1 二级建筑物其构件的燃烧性能和耐火极限 建筑构件燃烧性能耐火极限(h)承重墙不燃烧体3.00防火墙不燃烧体2.50楼梯间的墙及防火隔墙不燃烧体2.00隔墙及框架填充墙不燃烧体1.00柱不燃烧体2.50梁不燃烧体1.50疏散楼梯、坡道不燃烧体1.00

14、楼板不燃烧体1.00屋顶承重构件不燃烧体1.00吊顶难燃烧体0.25 2.2平面布置2.2.1休息室办公室的布置 第五号生产车间的厂房与库房部分采用防火墙分开，在一层设置一个甲级防火门相互连通，二层设置了个甲级防火门连通。首层分散设置了个独立疏散门，其中厂房部分个疏散门，仓库部分个疏散门；二层分散设置了部完全独立的疏散楼梯其中厂房部分部独立楼梯，库房部分部独立楼梯。厂房发生火灾后蔓延速度快，所以平面布置特别的重要。休息室等类似功能的房间严禁设在甲乙类物品的储存区域内，也不能贴邻。在 第五号生产车间的生产部分内设置值班室，采用耐火极限不低于的楼板与耐火极限不低于的隔墙与 第五号生产车间的其他部位

15、分隔，且设置个独立的安全出口， 第五号生产车间需在办公室和生产区域隔墙上开设相互连通的门时，采用乙级防火门。在 第五号生产车间的仓库内设置值班室，采用耐火极限不低于的楼板与耐火极限不低于的隔墙与 第五号生产车间其他部位分隔，且设置了独立的安全出口，需在 第五号生产车间库房和值班室隔墙上设置相互连通的门，应该采用乙级防火门。2.2.2中间仓库的布置 在 第五号生产车间的厂房部分设置的中间仓库，采用耐火极限不低于的不燃性楼板与防火墙和 第五号生产车间的其他部位分隔。 第五号生产车间的 厂房内的丙类液体中间储罐应该设置在单独的房间内，容量不能超过。2.2.3变配电站的布置  第五

16、号生产车间的变、配电站设置在靠近北墙的部位，用用耐火极限不低于的楼板与耐火极限不低于的隔墙与 第五号生产车间其他部位分隔，且设置了独立的安全出口。2.2.4消防设备用房的布置 第五号生产车间的消防控制室设置在生产车间的首层西北角靠外墙位置，与 第五号生产车间的生产车间用耐火极限为的防火隔墙和耐火极限为的楼板分隔，并设置了一个独立安全出口； 第五号生产车间的生产车间中消防设备间与 第五号生产车间的其他部位分隔均采用耐火极限为的防火隔墙和耐火极限为的不燃性楼板； 第五号生产车间的通风空调机房与 第五号生产车间的其他部位分隔均采用耐火极限为的防火隔墙和耐火极限为的不燃性楼板； 第五号生产车间的排烟机

17、房与 第五号生产车间的其他部位分隔均采用耐火极限为的防火隔墙和耐火极限为的不燃性楼板。 2.3防火分区划分2.3.1防火分区划分的依据 第五号生产车间厂房部分的防火分区之间应采用防火墙分隔，设置防火墙确有困难的部位，采用防火卷帘代替防火墙来进行分隔。 第五号生产车间的仓库部分防火分区之间的水平分隔全部采用防火墙来分隔，在 第五号生产车间中因需要确需在防火墙上开口的部位，开口宽度不大于，高度不超过，且用了甲级防火门或者防火卷帘等进行分隔。表2-2 厂房防火分区最大允许建筑面积生产的火灾危险性类别厂房的耐火等级最多允许层数每个防火分区的最大允许建筑面积/单层厂房多层厂房高层厂房地下或半地下厂房甲一

18、级二级宜采用单层4000300030002000乙一级二级不限6500040004000300020001500丙一级二级三级不限不限2不限800030006000400020003002000500500丁一、二级三级四级不限31不限40001000不限200040001000戊一、二级三级四级不限31不限50001500不限3000600010002.3.2首层厂房的防火分区划分 第五号生产车间首层厂房设置了自动喷水灭火系统，每防火分区最大允许面积为，建筑面积因此将首层厂房部分划分为一个防火分区。2.3.3首层库房的防火分区划分 第五号生产车间首层库房设置了自动喷水灭火系统，防火分区最大允

19、许面积为，建筑面积因此将首层库房部分划分为4个防火分区，其中丙2类原料仓库划分为4个防火分区，靠北墙的电气机房单独划分为一个防火分区。2.3.4二层厂房的防火分区划分 第五号生产车间首层厂房设置了自动追踪射流系统，每防火分区最大允许面积为，建筑面积因此将二层厂房部分划分为一个防火分区。2.3.5二层库房的防火分区划分 第五号生产车间二层厂房设置了自动喷水灭火系统，每防火分区最大允许面积为，建筑面积因此将二层厂房部分划分为三个防火分区。表2-3 防火分区面积统计表防火分区名称建筑面积（平方米）一层第一防火分区6806.6一层第二防火分区2208.3一层第三防火分区2249.6一层第四防火分区19

20、28.7一层第五防火分区290.2二层第一防火分区6806.6二层第二防火分区2216.5二层第三防火分区2258.1二层第四防火分区2206.12.4安全疏散2.4.1疏散距离的设置 第五号生产车间的厂房内任意点到最近安全出口的直线距离不能大于下表规定，即 第五号生产车间的厂房部分内部任意一点距离最近安全出口的直线距离不能大于。表2-4 厂房部分内部任意一点距离最近安全出口的直线距离生产类型耐火等级单层厂房多层厂房高层厂房地下、半地下厂房或厂房的地下室、半地下室甲一、二级30.025.0乙一、二级75.050.030.0丙一、二级80.060.040.030.0三级60.040.0丁一、二级

21、不限不限50.045.0三级60.050.0四级50.02.4.2安全出口的设置 第五号生产车间首层分散设置了个独立疏散门，其中厂房部分个疏散门，仓库部分个疏散门；二层分散设置了部完全独立的疏散楼梯其中厂房部分部独立楼梯，库房部分部独立楼梯。 第五号生产车间的厂房部分的安全出口分散布置。 第五号生产车间的厂房内个防火分区内，其安全出口的数量不少于个， 第五号生产车间每个防火分区，其安全出口的数量应由计算确定且不应少于个。 2.4.3疏散宽度  第五号生产车间的厂房部分疏散楼梯以及疏散门的总净宽度，按每人的最小疏散净宽度不小于规范的规定确定。而且 第五号生产车间的疏散楼梯最小净宽度不小

22、于， 第五号生产车间的疏散走道最小净宽度不小于， 第五号生产车间的门最小净宽度不宜小于。 第五号生产车间的首层外门总净宽度本来应根据首层或者二层疏散人数中最多一层疏散人数计算，并且门的最小净宽度不应小于。由规范规定对于甲、乙、丙类多层厂房疏散楼梯应该采用封闭楼梯间或者室外楼梯， 第五号生产车间采用封闭楼梯间。 3室内消火栓系统3.1室内消火栓系统概述3.1.1室内消火栓箱及其组件的配置 第五号生产车间室内消火栓配置的消防水带，长度不宜超过，喷嘴当量直径的消防水枪。3.1.2室内外消火栓的布置 第五号生产车间室外消火栓的数量根据室外消火栓设计流量与保护半径计算确定，保护半径不超过，每个

23、室外消火栓出流量宜按计算， 第五号生产车间的室外消火栓沿建筑周围均匀布置且不集中布置在首层车间的一侧。室外消火栓可以直接连接水带和水枪出水灭火，是扑救建筑火灾的重要消防设施之一。 第五号生产车间的室外消火栓系统采用低压系统。环状消防给水管网安全可靠， 第五号生产车间采用环状管网。徐州市 第五号生产车间的总体积是根据规范可得，生产车间室外消火栓设计流量为，故室外消火栓设置个。在消防登高操作面布置个，与之对应面中间布置一个，距离建筑外墙为。 第五号生产车间满足同一平面应有支消防水枪的股充实水柱同时可达到任何部位的要求。3.1.3室内消火栓栓口设置根据表4-1可知 第五号生产车间充实水柱长度是。表3

24、-1 建筑火灾对水枪充实水柱的要求建筑类别充实水柱长度/m栓口动压/MPa厂房、库房、高层建筑、室内净空高度超过8m的民用建筑130.35其他场所100.253.2室内消火栓系统布置方案3.2.1选定消火栓、水带、水枪的型号 第五号生产车间属于丙类厂房，最不利点处消火栓栓口动压不小于，充实水柱不小于。选用公称直径为的室内消火栓 ，水枪喷嘴直径，的聚氨酯有衬里水带长度25m。7室内消火栓系统3.2.2确定消火栓的水枪充实水柱和水枪设计流量 第五号生产车间为多层厂房，充实水柱长度不应小于, 水枪流量不小于，室内消火栓设计流量为，出支水枪，每根竖管最大流量为。3.2.3计算消火栓的保护半径，并确定室

25、内消火栓的布置间距图3-1 充实水柱灭火高度图3-2建筑多排室内消火栓的布置 （3-1）水枪充实水柱取13m，铺设系数取 第五号生产车间需要两股水枪充实水柱到达室内任何部位多排消火栓布置，如图，即消火栓距墙间距不应超过，同排消火栓布置间距不应大于，排与排之间不超过。3.3室内消火栓系统管径的计算因为 第五号生产车间属于厂房仓库合用，按自动喷水灭火系统设置场所危险等级，属于中危险级厂房，仓库危险级级，为保证安全，故取。干管管径为保证安全，故水平干管管径取，采用环状布置。3.4计算最不利管路的水头损失 3.4.1沿程损失计算本厂房体积火灾时同时使用消防水枪数为5支，每根竖管最小出流量为，沿程水头损

26、失 （3-2） （3-3）式中：单位长度管长的沿程水头损失（） ：管道沿程水头损失(） ：管道内水的平均流速（m/s） ：管道内径（m） ：管段消防给水设计流量（L/s） ：海澄-威廉系数表3-2常见材料管道的海澄-威廉系数取值管材名称海澄-威廉系数C球墨铸铁管（内衬水泥）130钢管（旧）100镀锌钢管120无缝钢管/不锈钢管140钢丝网骨架PE塑料管140表3-3管道公称直径与内径关系公称直径DN内径（mm）65688080.5150156200206管路标号详见附录A室内消火栓系统原理图由：号消火栓到号处经过公称直径为的镀锌钢管，（1）水利坡度：（2）沿程损失：由：进入公称直径为的镀锌钢管

27、，流量不变， （1）水利坡度：（2）沿程损失：由：流量为，管道公称直径为的镀锌钢管（1）水利坡度：（2）沿程损失：由：（1）水利坡度：（2）沿程损失：由：（1）水利坡度： （2）沿程损失：由：（1）水利坡度：（2）沿程损失：由：（1）水利坡度：（2）沿程损失：由： （1）水利坡度：（2）沿程损失：由：（1）水利坡度：（2）沿程损失：3.4.2局部水头损失计算局部水头损失 （3-4）室内消火栓和消防给水干管取10%20%即：3.5室内消火栓系统水泵选型泵的扬程 （3-5）生产车间首层层高7m，消火栓安装高度为1.1m，故最不利消火栓出口压力总水头损失流量故室内消火栓系统选择水泵型号为XBD5.0

28、/25-150L的消防水泵，水泵转速为2900r/min，功率为37kW，水泵选型参数参考附录B3.6室内消火栓系统消防水池 第五号生产车间消防水池的容积根据3-5计算 （3-6）V：消防水池的有效容积（立方米）Qp：消火栓设计流量（立方米每小时）Qb：火灾连续时间的连续补水量（立方米每小时）t：火灾连续时间（小时）故 第五号生产车间室内消火栓火灾连续时间的连续补水量不计，所需消防水池容积为即 第五号生产车间室内消火栓消防水池容积为216立方米。消防水池水位高度在消防控制室显示，且具有高低水位报警功能。3.7室内消火栓系统消防水箱 第五号生产车间消防水箱的容积根据规范确定，由于室内消火栓设计流

29、量为25L/s，故先确定其容积不小于18立方米。进水管设置浮球阀，消防水箱水位高度在消防控制室显示，且具有高低水位报警功能。 第五号生产车间消防水箱的出水管设置有止回阀和明杆闸阀及流量开关。 第五号生产车间消防水箱的高度为10m，其相关规定符合规范要求。3.8室内消火栓系统的联动 第五号生产车间的水泵根据消防水箱出水管流量开关动作联动，消火栓按钮作为报警按钮，不能直接控制水泵启动。水泵不具备自动停止运行的功能。15消防炮系统4消防炮灭火系统4.1消防炮系统简介4.1.1消防炮系统选择对于一些高大净空的场所，由于聚热效应很难实现，一般的自动喷水灭火系统喷头无法准时响应，比如民用建筑和厂房采用自动

30、喷水灭火系统最大保护高度为，仓库采用自动喷水灭火系统最大保护高度为，当使用早期抑制快速响应喷头时不超过，超出范围时大都采用消防炮灭火系统或者消防炮自动跟踪定位射流灭火系统等。4.1.2消防炮系统的工作原理当发生火灾时，首先由红外、紫外火灾探测器探测到火灾报警，将火灾报警信号迅速传递给控制中心或直接传递给灭火装置的现场控制箱后，开始灭火，如火灾复燃，则系统重新启动，循环灭火。4.1.3消防炮系统规范依据消防炮系统适用于 有大量有毒气体产生场所；燃烧猛烈，产生强烈辐射热场所；火灾蔓延面积大且损失严重场所；高度超过，且火灾危险性比较大的室内场所。消防水源容量可减去规定灭火时间、冷却时间内可

31、补充的水量。灭火剂和加压气体的补给时间均不宜大于。远控消防炮应同时具备手动功能。消防炮应满足相应使用环境、介质的防腐蚀要求。 室内配置的消防水炮俯角、水平回转角能满足使用要求 。4.2消防炮系统布置同一区域自动跟踪定位射流灭火系统的布置数量不能少于两门，且应能使两门水炮水射流同时到达被保护区域内任一部位。 第五号生产车间二层布置四个消防炮。4.3消防炮系统水力计算4.3.1消防水炮的设计射程 第五号生产车间二层建筑高度。   水炮的设计射程可按下式确定： （4-1）式中：水炮的设计射程      水炮在额定工作压力时的射程    水炮的设计工作压力        水炮的额定工作压力表4-1 消防炮流量与额定射程的关系消防炮流量（L/s）额定压力（MPa）额定射程（m）