常州大学体育馆消防设计安全疏散路线及自动喷水灭火系统设计概要创新.docx
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常州大学体育馆消防设计安全疏散路线及自动喷水灭火系统设计概要创新
序号:
10
学号:
11412111
课程设计
设计课程名称：
《消防工程》
题目：
《常州大学体育馆自动喷水灭火系统》
学生姓名：
学院（系）：
环境与安全工程学院专业班级：
安全
指导教师：
专业技术职务：
教授副教授讲师
设计时间：
2014年12月8日2014年12月12日
1安全疏散设计
1.1设置有效的安全疏散装置
（1）设置火灾探测系统
按照GBJ116-88《火灾自动报警系统设计规范》，常州大学体育馆的火灾探测系统主要包括：
感温式火灾探测器；感烟式火灾探测器。
（2）设置报警和通讯系统
常州大学体育馆的火灾报警系统主要包括：
火灾自动报警系统、可听和可视信号系统、火灾应急照明和疏散指示标志、消防应急广播系统等。
1.2安全分区与疏散路线的设计
常州大学体育馆设计时应当力求建筑布局简洁、疏散路线组织合理，减少疏散人员迷路的可能性。
应设置两方向疏散安全通道，且两个疏散安全通道的设置应减少被同一紧急状况阻隔而导致行不通的可能性，火灾中当人们意识到要逃生时，人们往往奔向熟悉或进来的出口和楼梯（识途性）。
因此，疏散楼梯最好靠近电梯布置，但当遇到烟和火的阻碍不能抵达该门和楼梯时，就不得不掉头返回离开危险场所（躲避性）而寻找其他路径以到达安全地点，这就需要（每个防火分区）提供至少两个可供选择的疏散路径，尤其当人们在非常状态情况（惊恐、失去理智控制）下，行动往往比较盲目。
如只有一个方向的疏散路线是不安全的。
因此“双向疏散”的原则是必须遵循的。
出口应分散布置，以防止一个出口被阻挡，且两个出口之间的距离不应小于5.00m，出口不应设置在要经由储藏室、休息室或其他上锁的房间。
安全出口的数量为保证每个防火分区的安全出口不得少于两个，并应布置均匀，使每个出入口所服务的面积大致相等。
应当限制疏散距离以避免人们在到达安全场所前受到火和烟气的侵害，影响疏散安全，疏散距离应符合《建筑设计防火规范》的规定。
1．3安全出口
（1）常州大学体育馆的安全出口数量
楼层
安全出口数量
一楼（门）
14
二楼（楼梯）
11+2（篮球馆中和一楼相连部分）
三楼（楼梯）
5+6（篮球馆中和二楼相连部分）
共计
38
（2）安全出口宽度设计
安全出口数=38
安全出口人数=4446/38=117（人）按2min疏散完毕
（常州大学体育馆主馆可容纳观众4446人，其中固定座位3614席，活动坐席832个）
117/80=1.46=2（股）（80指双股人流通行能力）
1．4安全疏散预测
楼层疏散时间计算与楼层疏散时间计算
每层逃生者所需最长时间
楼层
安全疏散所需时间（S）
一楼
626
二楼
626
三楼
376
所有人
626
1.5疏散楼梯的设置要求
每个用于疏散的楼梯、休息平台及楼板的结构都应为不燃烧材料，且应与建筑物的其他部分有适当的分隔。
楼梯在其休息平台处不应变窄，且长度至少应等于楼梯宽度。
楼梯净空高度是指楼梯间所在地面至上层楼梯底面最低处的垂直距离楼梯和坡道应在其两侧设置扶手，扶手的宽度至少应等于楼梯宽度，在整个楼梯内是连续的（包括楼梯转弯处、休息平台处）扩栏。
扶手的设计不能有使衣服松脱的突出部分，楼梯栏杆扶手的高度应至少高于踏步表面86cm，且不大于96cm（踏步上表面至扶手顶部的垂直距离）。
人具有“左转弯”习性，因此楼梯应设置成向下疏散时，构成左回转方式。
2自动喷水灭火系统
2.1设计依据
1、《火灾分类》（GB4968-1985）
2、《建筑设计防火规范》GBJ16-87年版
3、《建筑设计防火规范》（GB50016-2006）
4、《建筑灭火器配置设计规范》（GBJ140-90）
5、《建筑给水排水设计规范》GB50015-2003
6、《建筑排水硬聚氯乙烯管道工程技术规程》CJ/T29-98
7、《消防安全标志设置要求》（GB15630-1995）
8、《节水型生活用水器具》GJ164-2002
9、《自动喷水灭火系统设计规范》GB50084-2001
10、《低倍数泡沫灭火系统设计规范》GB50151—92
11、市政水压按不低于0.30Mpa设计
12、建筑专业提供的平立面条件及设计要求
2.2自动喷水灭火系统保护对象系统选型
常州大学体育馆是由常州大学与武进区人民政府共建的一座现代化多功能综合性体育馆，于2008年8月竣工投入使用。
总建筑面积18515平方米，可容纳观众4446人。
主场馆主要包括比赛区、比赛服务区和训练区。
依据《自动喷水灭火系统设计规范》GB50084-2001将常州大学体育馆定为一级保护对象，根据建筑的实际情况在每层每间设置自动喷水灭火系统，作区域自动喷水灭火使用，其中一层除少数训练场地是设计对象外，较多的办公室和休息室也是设计的主要对象；二层东面的训练场地是设计的主要对象；三层东面的训练场地是单层建筑，西面是观众厅上空，都是设计的重点对象。
2.3自动喷水灭火系统设计内容
2.3.1相关术语
1）自动喷水灭火系统 sprinklersystems
由洒水喷头、报警阀组、水流报警装置（水流指示器或压力开关）等组件，以及管道、供水设施组成，并能在发生火灾时喷水的自动灭火系统。
2）闭式系统 close-typesprinklersystem
采用闭式洒水喷头的自动喷水灭火系统。
（1）湿式系统 wetpipesystem
准工作状态时管道内充满用于启动系统的有压水的闭式系统。
（2）干式系统 drypipesystem
准工作状态时配水管道内充满用于启动系统的有压气体的闭式系统。
（3）预作用系统 preactionsystem
准工作状态时配水管道内不充水，由火灾自动报警系统自动开启雨淋报警阀后，转换为湿式系统的闭式系统。
（4）重复启闭预作用系统 recyclingpreactionsystem
能在扑灭火灾后自动关阀、复燃时再次开阀喷水的预作用系统。
3）雨淋系统 delugesystem
由火灾自动报警系统或传动管控制，自动开启雨淋报警阀和启动供水泵后，向开式洒水喷头供水的自动喷水灭火系统。
亦称开式系统。
4）水幕系统 drenchersystems
由开式洒水喷头或水幕喷头、雨淋报警阀组或感温雨淋阀，以及水流报警装置（水流指示器或压力开关）等组成，用于挡烟阻火和冷却分隔物的喷水系统。
（1）防火分隔水幕 watercurtainforfirecompartment
密集喷洒形成水墙或水帘的水幕。
（2）防护冷却水幕 drencherforcoolingprotection
冷却防火卷帘等分隔物的水幕。
5）自动喷水-泡沫联用系统combinedsprinkler-foamsystem
配置供给泡沫混合液的设备后，组成既可喷水又可喷泡沫的自动喷水灭火系统。
6）作用面积 areaofsprinklersoperation
一次火灾中系统按喷水强度保护的最大面积。
7）标准喷头 standardsprinkler
流量系数K=80的洒水喷头。
8）响应时间指数 （RTI）responsetimeindex
闭式喷头的热敏性能指标。
9）快速响应喷头 fastresponsesprinkler
响应时间指数RTI≤50（m·s）0.5的闭式洒水喷头。
10）边墙型扩展覆盖喷头 extendedcoveragesidewallsprinkler
流量系数K=115的边墙型快速响应喷头。
11）快速响应早期抑制喷头 earlysuppressionfastre-sponsesprinkler（ESFR）
响应时间指数RTI≤28±8（m·s）0.5，用于保护高堆垛与高货架仓库的大流量特种洒水喷头。
12）一只喷头的保护面积 areaofonesprinkleroperation
同一根配水支管上相邻喷头的距离与相邻配水支管之间距离的乘积。
13）配水干管 feedmains
报警阀后向配水管供水的管道。
14）配水管 crossmains
向配水支管供水的管道。
15）配水支管branchlines
直接或通过短立管向喷头供水的管道。
16）配水管道systempipes
配水干管、配水管及配水支管的总称。
17）短立管sprig-up
连接喷头与配水支管的立管。
18）信号阀signalvalve
具有输出启闭状态信号功能的阀门。
2.3.2设置常州大学体育馆的火灾危险等级
1）设置场所火灾危险等级的划分，应符合附录A中的规定。
2）设置场所的火灾危险等级，应根据其用途、容纳物品的火灾荷
载及室内空间条件等因素，在分析火灾特点和热气流驱动喷头开放及
喷水到位的难易程度后确定。
3）当建筑物内各场所的火灾危险性及灭火难度存在较大差异时，
宜按各场所的实际情况确定系统选型与火灾危险等级。
注：
鉴于常州大学体育馆的情况对应本规范附录A可以定为中危险级I级。
2.3.3常州大学体育馆自动喷水灭火系统选型
1）一般规定
（1）自动喷水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的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）自动喷水灭火系统的系统选型，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:
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系统报警后自动启动；
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）系统选型
（1）环境温度不低于4℃，且不高于70℃的场所应采用湿式系统。
（2）环境温度低于4℃，或高于70℃的场所应采用干式系统。
（3）具有下列要求之一的场所应采用预作用系统：
①系统处于准工作状态时，严禁管道漏水；
②严禁系统误喷；
③替代干式系统。
（4）灭火后必须及时停止喷水的场所，应采用重复启闭预作用系统。
（5）具有下列条件之一的场所，应采用雨淋系统：
①火灾的水平蔓延速度快、闭式喷头的开放不能及时使喷水有效覆盖着火区域；
②室内净空高度超过《自动喷水灭火系统设计规范》GB50084-2001的6.1.1条的规定，且必须迅速扑救初期火灾；
③严重危险级Ⅱ级。
（6）存在较多易燃液体的场所，宜按下列方式之一采用自动喷水—泡沫联用系统：
①采用泡沫灭火剂强化闭式系统性能；
②雨淋系统前期喷水控火，后期喷泡沫强化灭火效能；
③雨淋系统前期喷泡沫灭火，后期喷水冷却防止复燃；
系统中泡沫灭火剂的选型、储存及相关设备的配置，应符合现行国家标准《低倍数泡沫灭火系统设计规范》GB50151—92的规定。
（7）建筑物中保护局部场所的干式系统、预作用系统、雨淋系统、自动喷水—泡沫联用系统，可串联接入同一建筑物内湿式系统，并应与其配水干管连接。
（8）自动喷水灭火系统应有下列组件、配件和设施：
①应设有洒水喷头、水流指示器、报警阀组、压力开关等组件和末端试水装置，以及管道、供水设施；
②控制管道静压的区段宜分区供水或设减压阀，控制管道动压的区段宜设减压孔板或节流管；
③应设有泄水阀（或泄水口）、排气阀（或排气口）和排污口；
④干式系统和预作用系统的配水管道应设快速排气阀。
有压充气管道的快速排气阀入口前应设电动阀。
（9）防护冷却水幕应直接将水喷向被保护对象；防火分隔水幕不宜用于尺寸超过15m（宽）×8m（高）的开口（舞台口除外）。
注：
鉴于常州大学体育馆的情况干式系统、预作用系统、雨淋系统、自动喷水—泡沫联用系统，串联接入内湿式系统，并与配水干管连接。
2.3.4设计基本参数
1）民用建筑和工业厂房的系统设计基本参数不应低于表2.1的规定。
表2.1民用建筑和工业厂房的系统设计参数
火灾危险等级
净空高度
（m）
喷水强度
（L／min﹒m2）
作用面积
（m2）
轻危险级
≤8
4
160
中危险级
Ⅰ级
6
Ⅱ级
8
严重危险级
Ⅰ级
12
260
Ⅱ级
16
注：
系统最不利点处喷头的工作压力不应低于0.05MPa。
非仓库类高大净空场所设置自动喷水灭火系统时，湿式系统的设计基本参数不应低于表2.1A的规定。
表2.1A非仓库类高大净空场所的系统设计基本参数
适用场所
净空高度
（m）
喷水强度
（L/min﹒m2）
作用面积
（m2）
喷头
选型
喷头最
大间距
（m）
中庭、影剧院、音乐厅、单一功能体育馆等
8～12
6
260
K=80
3
会展中心、多功能体育馆、自选商场等
8～12
12
300
K=115
注：
1喷头溅水盘与顶板的距离应符合7.3.5-6）-（3）的规定。
2最大储物高度超过3.5m的自选商场应按16L/min﹒m2确定喷水强度。
3表中“～”两侧的数据，左侧为“大于”、右侧为“不大于”。
2）仅在走道设置单排喷头的闭式系统，其作用面积应按最大疏散距离所对应的走道面积确定。
3）装设网格、栅板类通透性吊顶的场所，系统的喷水强度应按表2.1规定值的1.3倍确定。
4）干式系统的作用面积应按表2.1规定值的1.3倍确定。
雨淋系统中每个雨淋阀控制的喷水面积不宜大于本规范表2.1中的作用面积。
5）闭式自动喷水-泡沫联用系统的设计基本参数，除执行本规范表2.1的规定外，尚应符合下列规定：
（1）湿式系统自喷水至喷泡沫的转换时间，按4L/s流量计算，不应大于3min；
（2）泡沫比例混合器应在流量等于和大于4L/s时符合水与泡沫灭火剂的混合比规定；
（3）持续喷泡沫的时间不应小于10min。
6）雨淋自动喷水-泡沫联用系统应符合下列规定：
（1）前期喷水后期喷泡沫的系统，喷水强度与喷泡沫强度均不应低于表2.1的规定；
（2）前期喷泡沫后期喷水的系统，喷泡沫强度与喷水强度均应执行现行国家标准《低倍数泡沫灭火系统设计规范》GB50151-92的规定；
（3）持续喷泡沫时间不应小于10min。
7）水幕系统的设计基本参数应符合表2.2的规定：
表2.2水幕系统的设计基本参数
水幕类别
喷水点高度
（m）
喷水强度
（L/sm）
喷头工作压力
（MPa）
防火分隔水幕
≤12
2
0.1
防护冷却水幕
≤4
0.5
注：
防护冷却水幕的喷水点高度每增加1m，喷水强度应增加0.1L/sm，但超过9m时喷水强度仍采用1.0L/sm。
8）除本规范另有规定外，自动喷水灭火系统的持续喷水时间，应按火灾延续时间不小于1h确定。
9）利用有压气体作为系统启动介质的干式系统、预作用系统，其配水管道内的气压值，应根据报警阀的技术性能确定；利用有压气体检测管道是否严密的预作用系统，配水管道内的气压值不宜小于0.03MPa，且不宜大于0.05MPa。
2.3.5系统组件
1）喷头
（1）采用闭式系统场所的最大净空高度不应大于表2.3的规定，仅用于保护室内钢屋架等建筑构件和设置货架内喷头的闭式系统，不受此表规定的限制。
表2.3采用闭式系统场所的最大净空高度（m）
设置场所
采用闭式系统场所的
最大净空高度
民用建筑和工业厂房
8
仓库
9
采用早期抑制快速响应喷头的仓库
13.5
非仓库类高大净空场所
12
（2）闭式系统的喷头，其公称动作温度宜高于环境最高温度30℃。
（3）湿式系统的喷头选型应符合下列规定：
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；吊顶下布置的喷头，应采用下垂型喷头或吊顶型喷头；顶板为水平面的轻危险级、中危险级I级居室和办公室，可采用边墙型喷头；自动喷水-泡沫联用系统应采用洒水喷头；易受碰撞的部位，应采用带保护罩的喷头或吊顶型喷头。
（4）干式系统、预作用系统应采用直立型喷头或干式下垂型喷头。
（5）水幕系统的喷头选型应符合下列规定：
防火分隔水幕应采用开式洒水喷头或水幕喷头；防护冷却水幕应采用水幕喷头。
（6）下列场所宜采用快速响应喷头：
集体活动场所；超出水泵接合器供水高度的楼层；地下的商业及仓储用房。
（7）同一隔间内应采用相同热敏性能的喷头。
（8）雨淋系统的防护区内应采用相同的喷头。
（9）自动喷水灭火系统应有备用喷头，其数量不应少于总数的1%，且每种型号均不得少于10只。
2）报警阀组
（1）自动喷水灭火系统应设报警阀组。
保护室内钢屋架等建筑构件的闭式系统，应设独立的报警阀组。
水幕系统应设独立的报警阀组或感温雨淋阀。
（2）串联接入湿式系统配水干管的其他自动喷水灭火系统，应分别设置独立的报警阀组，其控制的喷头数计入湿式阀组控制的喷头总数。
（3）一个报警阀组控制的喷头数应符合下列规定：
①湿式系统、预作用系统不宜超过800只；干式系统不宜超过500只；
②当配水支管同时安装保护吊顶下方和上方空间的喷头时，应只将数量较多一侧的喷头计入报警阀组控制的喷头总数。
（4）每个报警阀组供水的最高与最低位置喷头，其高程差不宜大于50m。
（5）雨淋阀组的电磁阀，其入口应设过滤器。
并联设置雨淋阀组的雨淋系统，其雨淋阀控制腔的入口应设止回阀。
（6）报警阀组宜设在安全及易于操作的地点，报警阀距地面的高度宜为1.2m。
安装报警阀组的部位应设有排水设施。
（7）连接报警阀进出口的控制阀应采用信号阀。
当不采用信号阀时，控制阀应设锁定阀位的锁具。
（8）水力警铃的工作压力不应小于0.05MPa，并应符合下列规定：
①应设在有人值班的地点附近；
②与报警阀连接的管道，其管径应为20mm，总长不宜大于20m。
3）水流指示器
（1）除报警阀组控制的喷头只保护不超过防火分区面积的同层场所外，每个防火分区、每个楼层均应设水流指示器。
（2）顶板下喷头应设置水流指示器。
（3）当水流指示器入口前设置控制阀时，应采用信号阀。
4）压力开关
（1）雨淋系统和防火分隔水幕，其水流报警装置宜采用压力开关。
（2）应采用压力开关控制稳压泵，并应能调节启停压力。
5）末端试水装置
（1）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、楼层均应设直径为25mm的试水阀，末端试水装置和试水阀应便于操作，且应有足够排水能力的排水设施。
（2）末端试水装置应由试水阀、压力表以及试水接头组成。
试水接头出水口的流量系数，应等同于同楼层或防火分区内的最小流量系数喷头。
末端试水装置的出水，应采取孔口出流的方式排入排水管道。
6）喷头布置
（1）喷头应布置在顶板或吊顶下易于接触到火灾热气流并有利于均匀布水的位置。
当喷头附近有障碍物时，应符合《自动喷水灭火系统设计规范》GB50084-2001的2.2节的规定或增设补偿喷水强度的喷头。
（2）直立型、下垂型喷头的布置，包括同一根配水支管上喷头的间距及相邻配水支管的间距，应根据系统的喷水强度、喷头的流量系数和工作压力确定，并不应大于表2.4的规定，且不宜小于2.4m。
表2.4同一根配水支管上喷头的间距及相邻配水支管的间距
喷水强度
（L/minm2）
正方形布置的边长
（m）
矩形或平行
四边形布置
的长边边长
（m）
一只喷头
的最大保
护面积
（m2）
喷头与端墙
的最大距离
（m）
4
4.4
4.5
20.0
2.2
6
3.6
4.0
12.5
1.8
8
3.4
3.6
11.5
1.7
≥12
3.0
3.6
9.0
1.5
注：
1仅在走道设置单排喷头的闭式系统，其喷头间距应按走道地面不留漏喷空白点确定。
2喷水强度大于8L/min﹒m2时，宜采用流量系数K＞80的喷头。
3喷头的间距均不应小于2m，并不应大于3m。
（3）除吊顶型喷头及吊顶下安装的喷头外，直立型、下垂型标准喷头，其溅水盘与顶板的距离，不应小于75mm，且不应大于150mm。
①当在梁或其它障碍物底面下方的平面上布置喷头时，溅水盘与顶板的距离不应大于300mm，同时溅水盘与梁等障碍物底面的垂直距离不应小于25mm、不应大于100mm。
②当在梁间布置喷头时，应符合《自动喷水灭火系统设计规范》GB50084-2001的2.2.1条的规定。
确有困难时，溅水盘与顶板的距离不应大于550mm。
梁间布置的喷头，喷头溅水盘与顶板距离达到550mm仍不能符合《自动喷水灭火系统设计规范》GB50084-2001的2.2.1规定时，应在梁底面的下方增设喷头。
③密肋梁板下方的喷头，溅水盘与密肋梁板底面的垂直距离，不应小于25mm、不应大于100mm。
④净空高度不超过8m的场所中，间距不超过4×4（m）布置的十字梁，可在梁间布置1只喷头，但喷水强度仍应符合表2.1的规定。
（4）快速响应早期抑制喷头的溅水盘与顶板的距离，应符合表2.5的规定：
表2.5早期抑制快速响应喷头的溅水盘与顶板的距离（mm）
喷头安装方式
直立型
下垂型
不应小于
不应大于
不应小于
不应大于
溅水盘与顶板的距离
100
150
150
360
（5）通道上方宜设有喷头。
喷头与被保护对象的水平距离，不应小于0.3m；喷头溅水盘与保护对象的最小垂直距离不应小于表2.6的规定：
表2.6喷头溅水盘与保护对象的最小垂直距离（m）
喷头类型
最小垂直距离
标准喷头
0.45
其他喷头
0.90
（6）喷头宜与顶板下喷头交错布置，其溅水盘与上方层板的距离，应符合《自动喷水灭火系统设计规范》GB50084-2001的2.1.3条的规定，与其下方货品顶面的垂直距离不应小于150mm。
（7）喷头上方的货架层板，应为封闭层板。
喷头上方如有孔洞、缝隙，应在喷头的上方设置集热挡水板。
集热挡水板应为正方形或圆形金属板，其平面面积不宜小于0.12㎡，周围弯边的下沿，宜与喷头的溅水盘平齐。
（8）净空高度大于800mm的闷顶和技术夹层内有可燃物时，应设置喷头。
（9）当局部场所设置自动喷水灭火系统时，与相邻不设自动喷水灭火系统场所连通的走道或连通开口的外侧，应设喷头。
（10）装设通透性吊顶的场所，喷头应布置在顶板下。
（11）顶板或吊顶为斜面时，喷头应垂直于斜面，并应按斜面距离确定喷头间距。
尖屋顶的屋脊处应设一排喷头。
喷头溅水盘至屋脊的垂直距离，屋顶坡度>1/3时，不应大于0.8m；屋顶坡度
（12）边墙型标准喷头的最大保
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