某教学楼的消防设计.docx
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某教学楼的消防设计
某教学楼的消防设计
1前言
灭火器是扑救初起火灾的重要消防器材，它轻便灵活、可移动、稍经训练即可掌握其操作使用方法，是消防实践过程中较理想的第一线灭火工具。
灭火器的合理设计对防止火灾发生和控制好火灾有重大的作用。
消火栓也是消防救援灭火的重要设施，它能在火灾发生时有效地为消防提供水源，同时也能及时进行灭火。
应急照明是现代公共建筑及工业建筑的重要安全设施，它同人身安全和建筑物安全紧密相关。
当建筑物发生火灾或其它灾难，伴随着电源中断，应急照明对人员疏散、消防救援工作，对重要的生产、工作的继续运行或必要的操作处置，都有重要的作用。
而疏散指示标志和安全出口标志也是现代公共建筑及工业建筑的重要安全设施，它同人身生命安全紧密相关。
当建筑物发生火灾或其它灾难，疏散指示标志和安全出口标志指示人员安全疏散、引导消防救援工作有重要的作用。
因此楼层的消防设计对楼房的安全有重大的意义。
2某教学楼概况
该教学楼主要有计算机房，语音室，办公室，小型多媒体教室（第一、五、六层为办公室和小型多媒体教室，第二、三、四层为计算机房和语音室）,共6层。
计算机室、语音室使用的物品多为磁盘、纸张、木地板、电线电缆与电子电器元件等固体可燃物属严重危险等级的民用建筑而办公室和小型多媒体教室有电脑文件电器课桌等固体可燃物火灾危险性较大，可燃物较多，起火后蔓延较迅速，扑救较难的中危险级场所。
教室平面图如图1所示。
3灭火器的设计
3.1计算机房和语音室灭火器的设计计算
1）确定该灭火器配置场所的危险等级
根据GPJ1490-90规定第2.02条的规定，查阅规范附录三，得知该电子计算机房和语音室属于严重危险等级的民用建筑。
2）确定该灭火器配置场所的火灾种类
根据规范第2.0.3条的规定，结合该机房通常使用的物品多为磁盘、木地板、纸张、电线电缆与电子电器元件等固体可燃物，因此可以确认该机房可能发生A类火灾。
另外由于主机等设备属电气设备，一旦失火可能不允许或来不及切断总电源，故可确认该机房同时存在E类火灾危险。
3）划分火灾配置场所的计算单元
由于计算机室和语音室的危险等级，使用性质、平面工艺布局和保护面积情况，和2-4的功能性质和危险等级相同，因此只要计算设计第2层即可，其他层依照第2层配置。
又由于危险级别和防火分区情况不能将一层划为一个独立的计算单元。
因此，应将机房作为一个灭火器配置场所的独立计算单元进行灭火器配置的设计计算。
其他相同的机房同理按次要求设置好灭火器。
4）计算该单元的保护面积
根据规范第6.0.2条的规定，建筑物的保护面积应按使用面积计算。
因此，该单元的保护面积为
S＝30×20＝600㎡
表1灭火器标准
扑救火的类别
A类火灾
B类火灾
场所危险等级
轻危险级
中危险级
重危险级
轻危险级
中危险级
重危险级
单具灭火器最小灭火级别
3A
5A
5A
1B
4B
8B
每A或每B的最大保护面积（m3）
20
15
10
10
7.5
5
5）计算该单元的需配灭火级别
该机房属地面建筑，其扑救处起火所需的最小灭火级别合计值应按式（15-1）计算
已知：
S=600㎡;
因为该楼有消火栓，得K=0.7;
查表1得U=10㎡／A。
将S、K、U的值代入Q=K*S/U式，得：
Q=0.7×600／10＝42A
6）确定该单元的灭火器设置点数与各点的位置
根据表2，得知：
该单元手提式灭火器的最大保护距离为15m。
然后运用保护圆简化设计法确定灭火器设置如图2和图3所示。
灭火器型式
危险等级
手提式
灭火器
推车式
灭火器
严重危险级
15
30
中危险级
20
40
轻危险级
25
50
表2A类火灾场所的灭火器最大保护距离（m）
7）计算每个灭火器设置点的需配灭火级别
应用式（15-3）进行计算：
Qe=Q/N=42/3=14A
8）确定每个设置点灭火器的规格与数量
根据表1得知，每具灭火器最小配置灭火级别（规格）为5A；再查规范条文说明表5得知，MY4灭火器（即4kg手提式1211灭火器）的最大灭火级别为5A。
14／5=2.8此时取3具
因此，本设计每个灭火器设置点选配3具4kg手提式1211灭火器，即MY4×3。
整个机房（独立计算单元）有3个灭火器设置点，其配置9具4kg手提式1211灭火器，即MY4×9。
9）验算
（1）该单元实际配置的所有灭火器的灭火级别验算如下：
Qt=3（具）*3（点）*5A=45A>42A
符合规范第6.0.6条。
（2）每个灭火器设置点实际配置的所有灭火器的灭火级别验算如下：
Qs=3（具）*5A=15A>14A
符合规范第6.0.6条。
（3）每具灭火器最小配置规格=5A，符合规范第4.0.1条。
（4）该单元内置灭火器总数=9具>2具，符合规范第4.0.7条。
（5）每个设置点配置灭火器数=3具<5具，符合规范第4.0.7条。
10）确定灭火器的设置方式，在设计平面图上标明灭火器的类型、规格与数量设计如图3所示。
（1）根据电子计算机房和语音室的使用性质和工艺要求，灭火器的设置方式应为嵌入式的墙式灭火器箱，即在A、B、C三个设置点处的内墙壁上（离地面高度按规范第5.1.3条的要求）预埋3只灭火器箱，将其9具MY4灭火器平均分成3组，分别放入3只箱内，这种设置方式具有以下几个优点：
①不影响人员走路、工作及安全疏散；
②有利于灭火器防潮、防碰撞及防止随意挪动；
③保持机房布局整齐、美观。
（2）在该层共36出需要配置灭火器，如图4所示。
3.2办公室和小型多媒体教室的设计计算
1）确定该灭火器配置场所的危险等级
根据规范办公室和小型多媒体教室中度危险等级的民用建筑。
2）确定该灭火器配置场所的火灾种类
办公室和小型多媒体教室有电脑、文件、电器、课桌等固体可燃物火灾危险性较大，可燃物较多，起火后蔓延较迅速，扑救较难的中危险级场固体可燃物，因此可以确认该机房可能发生A类火灾。
另外存在普通E类火灾危险。
3）划分火灾配置场所的计算单元
根据危险等级和相邻单元的用途一致性，因此可将一层作为一个灭火器配置场所的独立计算单元进行灭火器配置的设计计算。
又由于第一层、第五层、第六层的用途性质和危险级别相同，只需要计算第一层即可，其他层依照其配置。
4）计算该单元的保护面积
根据规范第6.0.2条的规定，建筑物的保护面积应按使用面积计算。
因此，该单元的保护面积为
S＝44×136+23×136＝9202㎡
5）计算该单元的需配灭火级别
该机房属地面建筑，其扑救处起火所需的最小灭火级别合计值应按式（15-1）计算
已知：
S=9202㎡;
此楼配有消火栓，得K=0.7;
查表1得U=15㎡／A。
将S、K、U的值代入Q=K*S/U式，得：
Q=0.7×9202／15＝430A
6）确定该单元的灭火器设置点数与各点的位置
根据表2，得知：
该单元手提式灭火器的最大保护距离为20m。
然后运用保护圆简化设计法确定灭火器设置，如图5所示。
7）计算每个灭火器设置点的需配灭火级别
应用式（15-3）进行计算：
Qe=Q/N=430/24=18A
8）确定每个设置点灭火器的规格与数量
查表1得知，每具灭火器最小配置灭火级别（规格）为5A；再查规范条文说明得知，MFT3灭火器（即3kg手提式干灭火器）的最大灭火粉磷酸铵盐级别为5A。
18／5=3.6具，此取4具。
因此，本设计每个灭火器设置点选配4具3kg手提式MFT灭火器，即MFT3×4。
一个房间有2个灭火器设置点，其配置8具3kg手提式MFT灭火器，即MFT3×8。
9）验算
（1）该单元实际配置的所有灭火器的灭火级别验算如下：
Qt=4（具）*24（点）*5A=480A>430A
符合规范第6.0.6条。
（2）每个灭火器设置点实际配置的所有灭火器的灭火级别验算如下：
Qs=4（具）*5A=20A>18A
符合规范第6.0.6条。
（3）每具灭火器最小配置规格=5A，符合规范第4.0.1条。
（4）该房间内置灭火器总数=8具>2具，符合规范第4.0.7条。
（5）每个设置点配置灭火器数=4具<5具，符合规范第4.0.7条。
10）确定灭火器的设置方式，在设计平面图上标明灭火器的类型、规格与数量
（1）根据办公室和教室的使用性质和布局要求，灭火器的设置方式应为落地式灭火器箱，即图6设置点处的放置灭火器箱，分别将4只MFT3灭火器放入箱内，该层需要设置24个点，共96具灭火器。
放置如下图6所示
4消火栓设计
4.1室内消火栓选定
本设计按防火分区布置消火栓，室内消火栓间距小于30米，保证同层有相邻二支水枪水柱到达着火点。
消火栓选成套产品箱体为钢质材料，箱体尺寸为800×600×240毫米（厚）。
栓口直径DN65，内配φ65水带，φ19水枪一支。
消火栓安装高度为距楼地面0.95米，栓口距地1.1米。
立管管径为DN100，每根立管流量不小于10L/S，支管为DN70，管径大于等于DN100采用热镀锌钢管，卡箍（沟槽）连接；小于DN100采用热镀锌钢管，丝扣连接。
消防管道均刷红色防锈漆一道，红色调和漆一道。
4.2供水压力
消火栓充实水柱为12米，消火栓系统接原有消防立管，栓口静压小于0.5Mpa，
4.3水泵接合器选用
室内消火栓系统设2套水泵接合器，每个水泵接合器按流量15L/S
确定，以保证消防车接驳水泵结合器向室内消火栓管网供水，水泵接合器安装在便于消防车使用的位置。
4.4消防水泵和消防水源选用
地下室设消火栓系统给水泵两台（一用一备），保证系统最不利点消火栓的压力和用水量，屋面设稳压泵用以保持系统最不利点最低水压要求。
稳压泵平时向管网提供足够的水压，稳压泵的启停由电接点压力表控制，每个消火栓箱内设直接启泵按钮，用于启动消防水泵，同时向消防控制室报警。
室内消火栓系统消防水源重要由于水网主干道和地下消防水池供给，室外消防用水由室外给水管网供给。
4.5消防栓的配置
每层需配置8个消防栓，具体配置如图4所示
5应急疏散照明的设计
5.1应急照明的设计原则
防应急照明最基本的一个原则，即在火灾事故状况下，所有消防标志灯、沿疏散区域途径的消防照明灯，在消防中心控制下在关断正常照明后应立即启动，并不得受附近开关的控制，以利于人员的直接疏散。
保持“事故照明灯和疏散指示标志，应设玻璃和其他非燃烧体材料制作的保护罩。
直接点亮状态，以利于人员直接疏散。
应急照明设计应保证在正常照明发生故障条件下，为确保建筑物内人身安全，方便人员疏散和救援工作，为必要的生产、运行或操作创造最低限度的视觉条件，应急照明应做到安全可靠、技术先进、经济合理。
当正常电源发生故障时，疏散照明应满足以下要求：
a．明确清晰地指示疏散路线及出口或应急出口位置；
b．为疏散通道提供必要的照度，保证人员能安全、快捷地沿通道向出IEI或应急出口行进；
c．使人们能容易看到设置在疏散通道侧的火警呼叫设备和安全、救护设旅。
5.2照明的转换时间和持续时间的选定
在火灾突起的情况下，警声大作，如正常照明关断，人们极易引起恐慌。
对于静态人员，在几秒钟之内即产生逃生的本能反应，此时照明中断即可能引起较大混乱，对于正在流动的人员，如商场中、车站及步行在楼梯的人员来说，15S的照明中断时间，必定导致碰撞玻璃柜台、划伤、相互撞伤、踩伤等伤亡情况发生。
疏散照明不宜小于30min，此处选择最低标准30min。
5.3消防疏散照明照度值的选定
消防疏散照明灯、消防疏散标志灯的设置均专门为人员紧急疏散而规定的，
在一般平面疏散区域亦即楼层平面中，由于人员不是特别密集，并且无障碍物，疏散难度不高，因此采用标准照度值0.5lx是足够的。
而在短暂时间内即可能使防烟楼梯前室人员达到十几到三十人。
这样在各楼层中同时进入楼梯的人员分布在各层梯间即可能达到几十人。
同时由于台阶影响，疏散速度不可能很快，如此时疏散照度过低，即影响到人的行为敏捷性，降低疏散速度，导致拥挤、摔伤。
因此，对于上述场所，其消防疏散照明照度宜提高到5lx～11lx之间为宜，不宜采用过低标准设置。
此处选择疏散照明照度51x。
5.4应急照明系统供电方式的确定
此应急照明系统采用电网和灯内自带的蓄电池组、发电机方式供电时，在发生火灾时，可从消防控制室自动/手动开启应急疏散照明灯具，当电网正常供电断电，由发电机供电，当外部供电断电时，蓄电池自动供电。
这种控制方式的优点是，无论灯具处于何种状态均能可靠开启，且用电相对比较安全。
5.5疏散照明灯的选用和配置
根据要求采用上海申冈消防应急灯具有限公司
ＬＥＤ发光消防应急照明灯
型号：
SG-ST
规格：
265*260*50mm
安装：
壁挂式
主电电源：
220V
光源功率：
2*8W
光源寿命：
3万小时
应急时间≥180分钟
每层共需配备8具，具体配置如图所示
6安全出口标志和指向标志
6.1疏散标志和安全出口标志的图形、文字、颜色、亮度的选定
1、疏散标志包括出口标志和指向标志，标志面应清楚、直观、便于视看；对各国家、各民族的人都适用，最好是图形标志，而且是国际标准和通用的图形和文字。
图形标志有奔跑现状的人（向左或向右）和箭头两种，都和国际标准统一。
文字标志统一使用“出口”、“安全出口”两种。
用英文标志时，按国外写法统一用“EXIT”。
标志可用一种图形，也可用两种。
同时使用奔跑的人和箭头时，两者的方向必须一致。
双向有出口的指向标志，应使用双向箭头，而不能用奔跑的人。
因此此楼疏散标志使用奔跑的人和箭头而安全出口标志采用安全出口和EXIT组合的文字
3、标志面板和图形文字的颜色面板背景一般用绿色，图形文字用白色。
深色背景和浅色图形，具有更高的辨认性，使图形更鲜明。
必要时，也可用绿色图形文字，白色背景。
安全出口标志使用绿色是国际通用规则，符合国际《安全色》的规定。
因此都采用绿色作为背景色。
4、标志面的亮度和亮度比疏散照明不用照度衡量，而是考核其标志面的亮度值。
按CIE指南规定，标志面板及图形文字呈现的最低亮度不应小于15cd/m2，而最高亮度不应大于300cd/m2；同一标志面上最低与最高亮度之比不应大于1：
10。
规定下限是为了能看清，上限是限制眩光。
此采用最低亮度标准15cd/m2。
采用的型号如表3所示。
表3应急标志灯
LED发光消防应急标志灯
型号：
SG-CZ-1
规格：
350*145*36mm
安装：
单面壁挂式
主电电源：
AC220V
光源功率：
≤3W
应急时间≥90分钟
外壳：
铁壳喷塑
LED发光消防应急标志灯
型号：
SG-CZ-2
规格：
390*155*23mm
安装：
单面壁挂式
主电电源：
AC220V
光源功率：
≤3W
应急时间≥90分钟
外壳：
铝合金
6.2安全出口和指向标志的布置
出口标志的布置及安装应布置在通向室外的出口和应急出口；多层建筑内各楼层通向疏散楼梯间或防烟楼梯间前室的门上；大面积厅、堂、馆通向室外或疏散通道的出口处。
出口标志应安装在出口门内侧，不应装在楼梯间侧，其标志面应朝向疏散通道，并尽量与走道轴线垂直。
通常安装在门上方，也可在门侧或门上方顶棚下，距地高度为2.0-2.5m为宜。
过低对安全不利，也不便远处看清；过高则在火灾时烟雾可能避光线而看不见。
可以明装或嵌墙暗装，按建筑装饰要求而定。
当出口门位于疏散走道的侧面时，则不能嵌墙暗装，因为标志面要与走道方向垂直，故应伸出墙面或挂在门上方的顶棚下。
当出口门内两侧都有疏散走道时，应装设双面都有图形或文字标志的出口标志。
指向标志的布置和安装指向标志布置在：
疏散走道拐弯处；疏散走道直线段离出口标志20m以上时，恐看不清出口标志，应加指向标志。
也就是说，在疏散走道任何段能看到出口标志或指向标志，视线距离不超过20m。
指向标志一般装在走道侧墙上，距地面高度不宜大于1m。
低位安装主要是防止烟雾遮挡。
安全出口标志安装在门上方而疏散标志在过道嵌墙安装，距地面40cm。
每层共需12具，具体放置如图7所示。
7结束语
通过对本次课题的设计，我对自己本专业有了更深的了解，对以后自己所面临的问题有了发现。
本次的设计我这还存在诸多问题，还望老师多多指点，只有在改进中才有进步，而通过对楼房的消防设计，提高了自己的专业能力，为以后工作打下了坚实的基础。
在此感谢老师的帮助和教导。
参考文献
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[2]防火防爆杨泗霖首都经济贸易大学出版社
[3]燃烧爆炸危险与安全技术张国顺中国电力出版
[4]防火防爆技术冀和平等化学工业出版社
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[6]火灾自动报警消防系统盛建天津大学出版社
[7]消防系统设计工程与实践冉海潮等科学出版社
[8]建筑火灾安全工程导论中国科学技术大学出版社
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