校图书馆防火防爆课程设计.docx
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校图书馆防火防爆课程设计
防火防爆技术课程设计
题目：
校图书馆防火防爆课程设计
姓名：
罗世文
学号：
1242054212
专业：
12安全二班
院系：
土木与环境工程学院
指导老师：
刘雪莉
完成时间：
2015.5.29
目录
1绪论……………………………………………………………………1
2系统设计………………………………………………………………3
2.1一般规定.……………………………………………………………3
2.2系统形式的要求和选择…………………………………………….3
2.3火灾自动报警系统线制的选择…………………………………….3
2.4火灾探测器的分类…………………………………………….……4
2.5火灾探测器的选择…………………………….……………………5
3火灾自动报警系统的主要配套设备………………………………..6
3.1手动报警按钮的设置……………………………………………….6
3.2消火栓报警按钮…………………………………………………….6
3.3声光报警器………………………………………………….………6
3.4消防专用电话…………………………………………….…………7
4消防联动系统…………………………………………………………8
4.1与消火栓系统的联动…………………………….…………………8
4.2与湿式自动喷水灭火系统的联动………………….………………8
4.3与防火卷帘的联动…….…………………………...…….…………9
4.4与消防电梯的联动………….……………….…………….………10
5火灾探测器的设置.……………………………………….…………11
5.1火灾探测器的设置数量及布置..………………………………….11
5.2感烟探测器安装要求..…………………….………………………13
结束语.………………………………………….………………………14
1绪论
常熟理工学院图书馆是由东湖校区逸夫图书馆和东南校区图书馆两部分组成，东湖逸夫图书馆总建筑面积2.2万余平方米。
楼高五层，雄踞于美丽的昆承湖畔，子川河环绕其间。
整幢大楼在风格上熔中国传统庭院式建筑与西方廊柱式建筑于一炉，寓道家水文化与儒家山文化于一体，与周围环境协调一致、相得益彰。
2009年2月在邵氏基金全国第十八批大学项目建设评审中，逸夫图书馆荣膺全国第一。
秉承为学院教学和科研服务的宗旨，本馆全体工作人员将竭力为广大师生员工提供优质的文献信息服务和舒适的学习、研究环境！
随着人们的经济生活水平的不断上升，文化生活水平也越来越受到人们的重视。
图书馆作为传承文化的殿堂，在文化的发展与传播中起着非常重要的作用。
现代的图书馆大多都包含着档案室、资料室、普通阅览室、电子阅览室，有些还包括大型的自习室和报告厅，可同时供上千人阅读和学习。
图书馆的档案室、资料室中收藏的各类图书报刊和档案大都是可燃、易燃物品，而电子阅览室一般有计算机、交换机、集线器、调制解调器等大量的电子设备，往往有许多大功率机器同时长时间运行，很容易造成用电负荷超载、机内电路事故、高元件过热、电源短路等，从而引发火灾事故，再加上图书馆人流量大，人员集中，一旦发生火灾，不仅使珍贵的图书和文献资料化为灰烬，损失价值难以计算，而且还会威胁到工作人员和读者的生命安全，因此，做好图书馆的防火工作刻不容缓，必须采取严密的措施，做到万无一失。
秉着“防患于未然”的原则，图书馆的防火设计则成了图书馆防火工作中最重要的第一步。
本文图书馆为例，实地考察其在消防安全方面的设计、措施是否到位，通过与相关规范、措施比较，发现问题并提出整改措施。
从图书馆安全管理的要求出发,阐述了加强图书馆防火设计的重要意义，并提出了建立健全消防组织机构，逐级落实消防责任，做好火灾预防工作，全面落实各项消防规章制度等若干项完善图书馆消防管理的具体措施
本次课程设计的题目是安徽新华学院图书馆火灾自动报警系统设计，首先对建筑的概况进行了简单的描述，然后根据建筑分类、分级进行系统的设计，主要内容包括防火区的划分、报警区域和探测区域的划分、系统选型设计、火灾探测器设计、火灾自动报警系统的主要配套设备设计、消防联动系统及消防系统的供电、线路敷设和接地等。
设计严格遵循国家规范以及相关标准，从安徽新华学院图书馆的实际情况出发进行火灾自动报警系统的设计，并且结合部分国外的相关先进经验和设计方法，力求比较完整的设计出该建筑的火灾自动报警系统。
2系统设计
2.1一般规定
1.火灾自动报警系统应设有自动和手动两种触发装置；
2.火灾报警控制器容量和每一总线回路所连接的火灾探测器和控制模板或号模板的地址编码总数，宜留有一定余量；
3.火灾自动报警系统的设备，应采用经国家有关产品质量监督检测单位检验合格的产品。
2.2系统形式的要求和选择
火灾自动报警系统形式的选择应符合下列规定：
1.区域报警系统，宜用于二级保护对象；
2.集中报警系统，宜用一级和二级保护对象；
3.控制中心报警系统，宜用于特技和一级保护对象。
2.3火灾自动报警系统线制的选择
多线制系统是火灾自动报警系统的基本结构形式，这与火灾自动报警系统的早起产品设计、开发和生产有关。
多线制系统中心火灾探测器和各种功能模板于火灾报警控制器采用一一对应连接方式，火灾自动报警控制器依据靠支流信号对火灾探测器进行巡检，以实现火灾和故障的判断处理。
本建筑采用二总线系统，这种火灾自动报警系统是集中处理，其传输线路较少，操作比较简单，施工方便。
但其火灾自动报警控制器主机需要处理的信息量大，主机性能要求高，一般采用微机或专用火警计算机构成，并且由于系统中各种火灾探测器和功能模块信号是采用编码总线传输的，系统可靠性要求高，抗干扰能力要求强。
2.4火灾探测器的分类
火灾探测器的分类比较复杂。
实用的分类方法有结构造型分类法、探测火灾参数分类法和使用环境分类法等
（1）根据火灾参数分类
根据火灾探测器火灾参数的不同，可以划分为感温、感烟、感光、气体和复合式等几大类。
感温火灾探测器：
这是一种响应异常温度、温升速率和温差的火灾探测器。
又可分为定温火灾探测器——温度达到或超过预定值时响应的火灾探测器；差温火灾探测器厂升温速率超过预定值时响应的感温火灾探测器：
差定温火灾探测器——兼有差温、定温两种功能的感温火灾探测器。
感温火灾探测器，由于采用不同的敏感元件，如热敏电阻、热电偶、双金属片、易熔金属、膜盒和半导体等，又可派生出各种感温火灾探测器。
感烟火灾探测器：
这是一种响应燃烧或热解产生的固体或液体微粒的火灾探测器。
由于它能探测物质燃烧初期所产生的气溶胶或烟雾粒子浓度，因此，有的国家称感烟火灾探测器为“早期发现”探测器。
气溶胶或烟雾粒子可以改变光强，减小电离室的离子电流以及改变空气电容器的解电常数半导体的某些性质。
由此，感烟火灾探测器又可分为离子型、光电型、电容式和半导体型等几种。
其中光电感烟火灾探测器：
按其动作原理的不同，还可以分为减光型（应用烟雾粒子对光路遮挡原理）和散光型（应用烟雾粒子对光散射原理）两种。
感光火灾探测器：
感光火灾探测器又称为火焰探测器。
这是一种响应火焰辐射出的红外、紫外、可见光的火灾探测器，主要有红外火焰型和紫外火焰型两种。
气体探测器：
这是一种响应燃烧或热解产生的气体的火灾探测器。
在易燃易爆场合中主要探测气体（粉尘）的浓度，一般调整在爆炸下限浓度的1/5-1/6时动作报警。
用作气体火灾探测器探测气体（粉尘）浓度的传感元件主要有铂丝、钻钯{黑白元件）和金属氧化物半导体（如金属氧化物、钙钛晶体和尖晶石）等几种。
复合式火灾探测器：
这是一种响应两种以上火灾参数的火灾探测器。
主要有感温感烟火灾探测器、感光感烟火灾探测器、感光感温火灾探测器等。
（2）根据结构造型分类
按火灾探测器的结构造型分类，可以分成线型和点型两大类。
线型火灾探测器：
这是一种响应某一连续线路周围的火灾参数的火灾探测器，其连续线路可以是“硬”的，也可以是“软”的。
如空气管线型差温火灾探测器，是由一条细长的铜管或不锈钢管构成“硬”的连续线路。
又如红外光束线型感烟火灾探测器，是由发射器和接受器二者中间的红外光束构成“软”的连续线路。
点型探测器：
这是一种响应某一点周围的火灾参数的火灾探测器。
大多数火灾探测器，属于点型火灾探测器。
2.5火灾探测器的选择
根据不同场所选用不同探测器；该图书馆不同场所探测器如图2.1所示
表2.1各类探测器适用场合
火灾探测器安装场合
与场合匹配的火灾探测器
备注
办公室、值班室、仪器设备间
感烟探测器
无火灾时不含大量烟雾、灰尘、水蒸气滞留场所
楼递间、前廊、走廊
感烟探测器
阅览室、自习室
感烟+感温探测器
根据联动功能要求，满足联动需要
3火灾自动报警系统的主要配套设备
3.1手动报警按钮的设置
手动报警按钮是火灾报警装置，在确认火灾发生后按下按钮向消防控制室发出火灾报警信号。
按规范要求，报警区域内每个防火分区应至少设置一只手动报警按钮。
从一个防火分区内的任何位置到最邻近的一个手动报警按钮的步距不大于30m。
当发生火灾时，为了便于及时报警，手动报警按钮应设置在明显便于操作的部位，即各楼层的主要通道、过厅等重要公共活动场所等主要出入口。
3.2消火栓报警按钮
消火栓报警按钮安装在消火栓箱内，按动按钮时指示灯亮，发出火灾信号，同时按钮内继电器吸合，控制消防泵启动，并接受消防泵状态反馈信号，按钮的火警灯和消防泵运行的反馈灯点亮，报警控制器发出火警声光信号并显示报警地址。
消防栓报警按钮上的泵运行指示灯，即可由控制器点亮，也可由泵控制箱引来的指示泵运行状态的开关信号点亮。
3.3声光报警器
声光报警器能发出生和光信号，通过内嵌微处理器用两总线实现与控制器通信、电源总线掉电检测、声光信号启动等功能。
当通过外控制触点直接启动声光信号时，定时振荡电路控制蜂鸣器通断产生报警声，控制超高亮发光二极管发出闪亮的光信号。
当发生火灾时，控制器按逻辑要求向其发出命令启动声光报警器，由24V联动电源提供能源命令转换为声光报警信号，并通过控制定时振荡电路中的参数改变报警声通断及闪光频率，以提示人员疏散。
3.4消防专用电话
消防专业电话是重要的消防通信工具之一。
消防控制室设置消防专用电机。
消防控制室、消防值班室等处应装设公安消防部门直接报警的外线电话。
本图书馆的消防水泵房、值班室、排烟机房均设置专用电话分机，并设有手动报警按钮的消防电话插孔，便于报警后，值班人员到现场复核及灭火时与消防制室通话。
4消防联动系统
4.1与消火栓系统的联动
每个消火栓箱内都设有消火栓报警按钮，当人为发现并确认火灾后，手动按下消火栓开关，向消防栓控制室发出报警信号，并启动消防泵。
此时所有消火栓按钮的启泵灯显示灯点亮，显示消防泵已经启动。
消防泵具有以下功能：
1.消防控制室自动/手动控制起泵。
2.在消火栓箱处通过手动按钮直接启动或停止消防泵，并接受消防泵启动后所返回的状态信息，同时向报警控制器报警。
3.硬接线手动直接控制。
4.2与湿式自动喷水灭火系统的联动
当发生火灾时，随着火灾部位温度的升高，火焰或高温气体使闭式喷头的热敏原件达到预定的动作温度范围时，自动喷洒系统头上的玻璃球爆裂，喷头开启，喷水灭火。
此时，官网中的水由静止变为流动，水流推动指示器的浆片，使其电触点闭合，接通电路，输出电信号至消防中心，在报警控制器上指示某一区域已在喷水。
由于开启持续喷水泄压造成湿式报警阀上部水压低于下部水压，在压力差作用下，原来处于关闭状态的湿式报警阀就自动开启。
此时，压力水流经报警阀进入延迟器，经延迟后，有流入压力开关使压力即电器动作，报警阀压力开关动作后，或由系统管网的低压压力开关直接自动启动自动喷水给水泵，向系统加压供水，达到喷水灭会的目的。
在压力继电器动作的同时，启动水力警铃，发出报警信号，同时当支管末端放水阀或试验阀动作时，也将有相应得动作信号送入消防控制室。
这样既保证火灾时动作无损，又方便平时维修检查。
当喷淋泵电源控制柜发生电源故障时应该有电源故障信号反馈回消防控制室。
发生火灾
喷头动作
水流指示器动作
末端试水装置
湿式报警阀动作
水力警铃报警
报警压力开关动作
消防控制中心
直接启动水泵
系统管网低压压力
喷水灭火
消防泵接合器供水
确认火灾
人工停泵
关闭控制阀
图4.1湿式自动喷水灭火系统工作原理
4.3与防火卷帘的联动
根据防火卷帘所处的位置划分为处于疏散通道上的和用于防火分隔的两种，它通常设置在建筑物中防火分区通道口外或需要防火分隔的部位，可以形成门帘式防火分隔。
防火卷帘平时处于收卷状态，当发生火灾时，受消防中心联动控制或手动操作控制而降下。
感烟探测器
感温探测器
消防中心控制
（报警、联动）总线驱动
防火卷帘控制按钮
控制信号产生两级
降至地面显示
控制模板
防火卷帘
返回信号
图4.2探测器与防火卷帘联动原理
4.4与消防电梯的联动
消防控制室在火灾确认后，应能控制电梯全部停于首层，并接受其反馈信号。
电梯的控制有两种方式：
一是将电梯控制显示的副盘设在消防控制室，消防值班人员随时可直接操作；二是消防控制室自行设计电梯控制装置，火灾时，消防值班人员通过控制装置，向电梯机房发出火灾信号和强制电梯全部停于首层的指令。
5火灾探测器的设置
5.1火灾探测器的设置数量及布置
感烟、感温探测器保护面积和保护半径按照表5-2确定
表5-2感烟探测器、感温探测器的保护面积和保护半径
火灾探测器的种类
地面面积
S（m2）
房间高度
h（m2）
一支探测器的保护面积A和保护半径R
屋顶坡度Q
Q≤15°
15°＜Q≤30°
Q＞30°
A（m2）
R（m2）
A（m2）
R（m2）
A（m2）
R（m2）
感烟探测器
S≤80
h≤12
80
6.7
80
7.2
80
8.0
S＞80
6＜h≤12
80
6.7
100
8.0
120
9.9
h≤6
60
5.8
80
7.2
100
9.0
感温探测器
S≤30
h≤8
30
4.4
30
4.9
30
5.5
S＞30
h≤8
30
3.6
30
4.9
40
6.3
N≥S/KA（5-1）
式中，N为探测器数量（只），N应取整数；S为改探测区域面积（m2）：
A为探测器的保护面积（m2）;K为修正系数，特级保护对象宜取07~0.8，一级保护对象宜取0.8~0.9，二级保护对象宜取0.9~1.0。
根据《火灾自动报警系统设计规范》可知，每个探测区域应按独立房间划分，面积不宜超过500m2,从主要出口能看清内部且面积不超过1000m2的房间，也可以划分为一个探测区域。
对于本次研究建筑，单独房间大于1000m2，所以该房间需要划分为3个探测区域。
本建筑属于一级级保护对象，修正系数取0.8~0.9，感烟探测器保护面积为100m2，感温探测器的保护面积为40m2。
由公式5-1可知修正后感烟探测器保护面积为KA=0.9×100=90m2、感烟探测器保护面积为KA=0.9×40=36m2。
对于本探测区域划分为三个探测区，感烟感温探测器数量根据公式5-1进行计算。
本房间面积为1140m2，分为三个探测区域，探测1区、探测2区、探测3区，面积分别为450m2、450m2、240m2，各探测器数量分比为N1，N2，N3。
1.确定感烟探测器的保护面积A和保护半径R
查表2-2可得感烟探测器的保护面积为60m2，保护半径5.8m.
2.计算各区探测器所需的数量，根据公式5-1得：
N3≥S/KA=240/54=4.44只，故取N3=5只；
3.确定各区域探测器的安装间距a,b
探测3区：
根据保护半径R=5.8，确定保护直径D=2R=11.6m，姑可由图5.3探测器安装间距极限曲线图确定Di=D5，所以根据D10曲线来确定a,b的值。
根据现场的实际不规则的情况，选取a=7.5m,横向布置3个探测器，纵向布置间距b=11.5÷2=5.75m。
满足设计要求。
4.校核各地区安装间距
探测3区：
由上可知a=7.5m、b=5.75m布置时，探测器到最远点r为4.72，小于R。
满足设计要求。
其布置图如下：
图5.2感烟探测器安置图
图5.3安装间距a,b值的极限曲线
5.2感烟探测器安装要求
1.要求探测器至墙壁、梁水平距离不应小于0.5m；
2.探测器0.5m内部应有遮挡物；
3.探测器宜水平安装倾斜角不大于45°。
结束语
通过这次的课程设计，在老师的带领下还有同组成员的相互交流相互探讨之后，我学会了如何将一个换热器从构想计算出详细的数据，并加上合理的。
从这一过程中我学到很多东西，在大量繁杂的手册和资料中找出与我相关的重要资料。
收获的经验很多，吸取的教训也不少。
以前虽然在作业和考试中复习过换热器的计算，但实际设计过程却要复杂许多许多。
大量的数据，繁杂的公式，实际应用取值范围要自己查找，然后的到符合此次课程设计标准的设计方案。
通过两周的课程设计，我受益匪浅。
最大的收获是能够独立完成器件的设计。
当然，在设计的过程中我也遇到很多问题，但通过和老师同学的交流探讨，加上自己上网和图书馆查找相关资料，最终顺利解决。
这是我第一次做课程设计，以前都是被动的学书本上的理论知识，这次做课程设计时要求将所学理论知识灵活运用。
所以，受益很多。
主要有：
①掌握了查阅资料、搜集数据和合理选用公式的能力。
②学会了从多方面考虑问题，比如在设计冷却器时，不仅要考虑设备本身的合理性，还要考虑到应用中的经济性和安全性等因素。
③我的计算能力和对一些软件的熟悉度都有明显的提高。
④学会了运用最简练的语言来表达问题，并且能够用图说明问题。
参考文献
［1］国家安全生产监督管理局编.安全评价（第三版）.北京：
煤炭工业出版社，2005
［2］高等学校安全工程学科教学指导委员会组织编写.防火防爆技术.中国劳动社会保障出版社
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