学士学位论文河南工院新区图书馆气体灭火设计.docx

1、学士学位论文河南工院新区图书馆气体灭火设计河 南 工 业 职 业 技 术 学 院Henan Polytechnic Institute毕业设计（论文）题 目河南工院新区图书馆气体灭火设计班 级楼宇1202姓 名指导教师说明：一、毕业设计（论文）要求：1.毕业设计（论文）必须打印或者用钢笔书写，且符合下列次序：（1）毕业设计（论文）题目（2）目录（3）内容提要（200字左右，提倡用英文书写）（4）引言（5）正文（6）参考文献（7）附录。2.文字通顺，语言流畅，书写工整，无错别字。3.绘图要求整洁，布局合理，线条粗细均匀，圆弧连接光滑，尺寸标注规范，文字注释必须用工程字书写，提倡用计算机绘图。4.

2、曲线图表要求用曲线、图表、线路图、流程图、程序框图、示意图等不准徒手画，必须按国家规定标准或工程要求绘制。5.毕业设计说明不少于15000字，毕业论文不少于6000字。二、毕业设计（论文）成绩评定： 毕业论文和答辩成绩采用五级分制：优秀、良好、中等、及格、不及格。毕业设计成绩由答辩小组结合毕业论文、答辩成绩采用五级分制综合评定。引言图书馆是高校教学、科研、专业学科建设等的重要平台，是高校文献信息中心和重要的学术机构图书馆是大学生成长的必不可少重要基础之一。图书馆是全人类知识、文化遗产的宝库，是传播、交流知识和信息的中心，它被人们誉为“智慧和知识的海洋”、“没有围墙的大学”、“无言的教师”、“永

3、恒的朋友”许多有学问的名人都是通过在图书馆自学苦读而成为博学多识的学者、专家、名人、伟人的，如马克思、列宁等等，河南工业职业技术学院图书馆分新、老校区两馆，面积39000余平方米的新校区图书馆建成于2008年7月，9月即投入使用。各书库、阅览室实现了藏、借、阅、学为一体的综合服务，营造出良好的育人环境。馆藏资源以机械、电气、电子、建筑、化工等自然科学文献为主体，兼顾有经济管理、人文社科等多种文献和载体，实现了文献的数字化、检索的网络化。新、老校区两馆馆藏80万余册；中外文纸质1000余种，电子期刊12000余种，还有光盘电子读物3000种7000余盘；可以使用的各类阅览室10个，阅览座位280

4、0多个，其中多媒体阅览座位100个。本设计对我校图书馆进行了二氧化碳气体灭火系统设计第一章 新区图书馆概况 1.1 基本情况一、馆舍概况、馆藏状况图书馆是高校教学、科研、专业学科建设等的重要平台，是高校文献信息中心和重要的学术机构。目前，我院图书馆分新、老校区两馆，面积39000余平方米的新校区图书馆建成于2008年7月，9月即投入使用。各书库、阅览室实现了藏、借、阅、学为一体的综合服务，营造出良好的育人环境。管理机构有采编部、流通部、阅览部等。馆藏资源以机械、电气、电子、建筑、化工等自然科学文献为主体，兼顾有经济管理、人文社科等多种文献和载体，实现了文献的数字化、检索的网络化。新、老校区两馆

5、馆藏80万余册；中外文纸质1000余种，电子期刊12000余种，还有光盘电子读物3000种7000余盘；可以使用的各类阅览室10个，阅览座位2800多个，其中多媒体阅览座位100个。新校区图书馆馆舍布局楼层房间号部门职能一楼1106读者服务部信息咨询、技术服务、借阅证办理1108会议室1112分编室图书分编1113典藏室加工后图书暂存1116采编书库新书暂存1142书记办公室1145馆长办公室1148副馆长办公室二楼1206自然书库一计算机、数理化等类图书借阅，1217自然书库二其它自科类图书借阅1203好学生书屋1202电子阅览室电子阅览三楼1306社科书库一其它社科类图书借阅1323社科书

6、库二文学类图书借阅1303阅览室一报刊阅览1302阅览室二报刊阅览1322多媒体报告厅图书讲座、报告四楼1421工具书库工具书、样本书及其它特色图书阅览1406社科书库三语言类图书借阅1420过刊书库过刊、过报存放五楼1520下架书库剔旧图书存放二、日常服务、特色资源两区图书馆能够为广大师生提供馆纸质图书的全开架借阅、期刊阅览、电子阅读、文印复印、信息咨询、文献检索、文献传递、馆际互借等服务。实现了馆藏数字资源的24小时的网上阅读、下载等服务。特色资源：在新校区图书馆建有“国防军工类图书架”、“大学生职业生涯规划图书架”、“我院教师主参编教材、专著图书架”等，为读者提供个性化服务。目前正在规划

7、筹建“河南国防科技工业陈列馆”，建设后，将会成为突出军工办学特色的一大亮点，也将成为开展国防科技工业教育活动的重要基地。通过引进出版社、图书经销商开展的图书展销活动，将为读者提供更加灵活方便的服务。已重建的图书馆新网页，不仅可以为读者提供“入馆指南”、“信息检索”、“电子资源阅读”等服务，还为读者开设有“馆长信箱”、“网上续借”、“新书推荐”、“图书网上订购”等多种服务功能。三、远离网吧、走进图书馆首先，图书馆是大学生成长的必不可少重要基础之一。图书馆是全人类知识、文化遗产的宝库，是传播、交流知识和信息的中心，它被人们誉为“智慧和知识的海洋”、“没有围墙的大学”、“无言的教师”、“永恒的朋友”

8、许多有学问的名人都是通过在图书馆自学苦读而成为博学多识的学者、专家、名人、伟人的，如马克思、列宁等等，年轻时曾在图书馆做过两年图书管理员的毛泽东同志，正是利用这段宝贵的经历，博览群书，为他思想的成熟、事业的辉煌奠定了重要的理论基础。要想成为名人、伟人，要想取得事业的成功与辉煌，请远离网吧走进图书馆吧！其次，图书馆是学会、利用信息检索的重要平台。当今世界已进入知识经济时代，各种知识浩如烟海；当今社会已进入信息化时代，掌握信息、处理信息、驾驭信息的能力已成为衡量新一代人才的重要标志之一。面临知识、信息的爆炸，是否能够学会检索、收集、利用信息，获得自己所需要的知识，是对当代学子的一个重大挑战。到网吧

9、去，只能学会玩几个游戏；到图书馆去，你将离成功的目标越来越近。第三，图书馆是大学生自主学习的重要阵地。高校图书馆对于大学生来说至关重要。高等教育与中小学教育有着很大的不同。某种意义上，中小学是教师要教导学生学会做题，大学却是教授要教会学生学会学习，这个阶段更注重培养方法和能力，其它时间需要学生到图书馆去，充分利用相关参考书，根据自己掌握的学习方法和学习能力自主学习，从而实现课堂学习的进一步延伸和深化。更为重要的图书馆又是大学生素质教育的重要阵地。悠闲无聊的人去网吧，情操高尚的人到图书馆。1.2 设计原因河南工院新区图书馆建筑面积较大,可以满足万名学生日常的阅读和学习需求,校图书馆每天都有大量的

10、人流量,每个馆舍内都陈列着很多木质的书架，桌椅，以及大量的纸质图书，还有窗帘等等设施。这些都是易燃品，所以做好图书馆的消防设计就显得非常重要，对图书馆进行二氧化碳气体灭火系统设计时，宜选用气体灭火剂，从气体灭火介质的灭火效率高、环保、洁净、技术成熟、投资适度以及对人体安全等因素来考虑，本设计选用二氧化碳气体灭火剂对图书馆进行气体灭火系统设计 第二章系统方案详细设计2.1 二氧化碳气体灭火系统设计2.1.1防护区的划分 二氧化碳气体灭火系统可分为全淹没灭火系统和局部应用灭火系统3。全淹没灭火系统是指在一定时间内，喷放一定量的灭火剂，均匀的充满整个防护区的灭火方式，应用于无法预料火灾发生地点的防护

11、区。局部应用灭火系统是指在一定时间内，持续的对保护对象喷放灭火剂的灭火方式，应用于可预计火灾发生地点的防护区。对于藏书众多、人员集中的河南工业职业技术学院图书馆，无法预计起火地点，因此本设计应采用全淹没灭火系统。全淹没灭火系统防护区的面积要求小于800 m2。根据要求可将河南工业职业技术学院图书馆划分为21个防护区，各防护区的划分及其面积和容积如表2.1所示：楼层房间号防护区名称防护区面积一楼1106读者服务部80m21108会议室100m21112分编室50m21113典藏室100m21116采编书库2000m21142书记办公室60m21145馆长办公室60m21148副馆长办公室60m2

12、二楼1206自然书库一200m21217自然书库二200m21203好学生书屋200m21202电子阅览室200m2三楼1306社科书库一200m21323社科书库二200m21303阅览室一200m21302阅览室二200m21322多媒体报告厅200m2四楼1421工具书库200m21406社科书库三200m21420过刊书库200m2五楼1520下架书库200m2根据一套二氧化碳瓶组保护8个防护区的原则，结合理论，根据实际，把河南工业职业技术学院图书馆的各防护区划分为三套二氧化碳系统。二氧化碳系统一包括：二层各防护区和一层的各防护区。二氧化碳系统二包括：三层各防护区。二氧化碳系统三包括：

13、四层的各防护区和五层的各防护区。这样划分即能充分保护各防护区，又能省即省2.2 二氧化碳用量计算2.2.1 二氧化碳设计灭火浓度由极限氧含量理论可知，按下式可求得二氧化碳灭火浓度。 (2-1)式中： C二氧化碳灭火浓度（临界值），体积百分比；21空气含氧量，体积百分比；O2 二氧化碳与空气混合气中某物质维持燃烧的极限氧含量，体积百分比。二氧化碳灭火系统设计规范要求，二氧化碳灭火浓度C的1.7倍不应大于设计灭火浓度，且要求设计灭火浓度最小为34%4。K1面积系数，K1=0.2kg/ m2；。（m2）楼层房间号防护区名称各系统防护区折算面积一楼1106读者服务部15101108会议室1510111

14、2分编室15101113典藏室15101116采编书库15101142书记办公室15101145馆长办公室15101148副馆长办公室1510二楼1206自然书库一15101217自然书库二15101203好学生书屋15101202电子阅览室1510三楼1306社科书库一10001323社科书库二10001303阅览室一10001302阅览室二10001322多媒体报告厅1000四楼1421工具书库8001406社科书库三8001420过刊书库800五楼1520下架书库800 根据中华人民共和国二氧化碳灭火系统设计规范及相关公式利用公式，结合上表统计面积可获得各防护区的二氧化碳设计用量，计算结

15、果如表2.4所示。 表2.4 各防护区的二氧化碳设计用量 (kg)楼层房间号防护区名称各系统防护区折算面积一楼1106读者服务部32331108会议室32331112分编室32331113典藏室32331116采编书库32331142书记办公室32331145馆长办公室32331148副馆长办公室3233二楼1206自然书库一32331217自然书库二32331203好学生书屋32331202电子阅览室3233三楼1306社科书库一20091323社科书库二20091303阅览室一20091302阅览室二20091322多媒体报告厅2009四楼1421工具书库12081406社科书库三1208

16、1420过刊书库1208五楼1520下架书库1208（备注：计算结果保留致个位 ）2.3 二氧化碳储存量和储存容器个数计算根据组合分配系统的设计原则6，结合各防护区的二氧化碳设计用量，得出各系统的二氧化碳最大设计用量为：系统一：3233 kg；系统二： 2009kg；系统三：1208 kg。2.3.1 二氧化碳储存量计算二氧化碳设计用量、管网内和储存容器内的二氧化碳剩余量之和等于高压二氧化碳灭火系统中的二氧化碳储存量7，其中二氧化碳剩余量一般按设计用量的8%计算，即： (2-4)式中：Mc二氧化碳储存量，kg根据公式（2-4），得出的各系统的二氧化碳储存量如表2.5所示。 表2.5各二氧化碳系

17、统的二氧化碳储存量 (Kg ) 序号二氧化碳系统二氧化碳储存量1系统一34912系统二21693系统三13042.3.2 二氧化碳储存容器个数计算目前我国二氧化碳气体储存容器的贮存压力均为5.17 MPa，储存容器由钢瓶、虹吸管、容器阀组成，它为无缝钢质容器，其耐压值为22.05 MPa。高压二氧化碳灭火系统的储存容器规格有：32 L、40 L、45 L、50 L、82.5 L8，其相应的最大充装量如表2.6所示。本设计选用储存容积为82.5 L规格，其额定充装量为55 kg。表2.6 二氧化碳高压系统容器规格及最大充装量储存容器容积（L）3240455082.5最大充装量（kg）202528

18、3155二氧化碳储存容器个数，根据下式计算： (2-5) 式中：Np储存容器个数，个； Mc二氧化碳储存量，kg。根据公式（2-5），得出的各系统的储存容器个数如表2.7所示。2.4 灭火时间的确定对于气体灭火剂喷放时间的确定，二氧化碳灭火系统设计规范中有如下要求：全淹没灭火系统扑救表面火灾时，二氧化碳喷放时间不应大于1 min；扑救固体深位火灾时，二氧化碳喷放时间不应大于7 min，并应在前2 min之内使防火区的浓度达到30%。图书馆中的图书发生的火灾属于固体深位火灾，因此，本设计的二氧化碳喷放时间不应大于7 min，并应在前2 min之内使防护区的浓度达到30%表2.7 各二氧化碳系统储

19、存容器个数序号二氧化碳系统储存容器个数1系统一332系统二333系统三502.5 管网计算2.5.1 喷头保护半径的选择全淹没灭火系统喷灌喷头的喷洒半径及应用高度如表2.8所示。上海师范大学图书馆各防护区的层高分别为2.5 m和3.8 m。根据表2.8，各防护区应选用保护半径均为1.7 m的喷头，本设计共用1632个喷头,布置情况见附录。表2.8 全淹没灭火系统喷灌喷头的喷洒直径及应用高度 保护半径(m)应用高度(m)1.742.252.562.5.2 管网布置对大学图书馆的21个防护区进行了均衡管网布置，各层管网布置图见附录。2.5.3 管网设计流量计算1）管网中干管的设计流量根据前文叙述，

20、二氧化碳喷放时间不应大于7 min，并应在前2 min之内使防护区的浓度达到30%。二氧化碳喷放浓度到达30%时的物质系数为：根据计算出的物质系数Kb和利用公式（2-3），算出达到30%浓度所需的喷放二氧化碳灭火剂用量M，。得出的各系统喷放二氧化碳灭火剂用量的计算结果如表2.9所示。表2.9 达到30%浓度所需的喷放二氧化碳灭火剂用量 (kg)序号二氧化碳系统喷放二氧化碳灭火剂用量1系统一626.7682系统二626.7683系统三970.355用求出的喷放二氧化碳灭火剂用量M，除以2 min，就可得出各系统所需的干管设计流量。如系统一的干管设计流量：Qg= M，/2=626.7682=313

21、.384 kg/min，得出的各系统的干管设计流量如表2.10所示。 表2.10 干管设计流量 (Kg/min)序号二氧化碳系统干管设计流量1系统一313.3842系统二313.3843系统三485.1782）管网中喷嘴的设计流量对采用均衡布置的管网，均衡管网中喷嘴的设计流量可按下式计算： (2-6)式中：Qi单个喷嘴的设计流量，kg/min； N喷嘴总数，个； Qg管网中干管的设计流量，kg/min。 (2-7)式中：Q干管的设计流量，kg/min； Ng安装在计算干管下游的喷嘴数量，个。根据公式（2-6）和公式（2-7）计算得出各防护区的各管段流量如表2.11-2.13所示。 表2.11

22、系统一中各防护区的各管段流量 (kg/min)防护区名称管段采购编目典藏开架阅览室1开架阅览室2开架阅览室3开架阅览室4会议室、展览室(1)(2)313.384313.384313.384313.384313.384313.384313.384(2)(3)156.692156.692156.692156.692156.692156.692156.692(3)(4)78.34678.34678.34678.34678.34678.34678.346(4)(5)39.17339.17339.17339.17339.17339.17339.173(5)(6)19.58719.58719.58719.

23、58719.58719.58719.587(6)(7)9.7939.7939.7939.7939.7939.7939.793(7)(8)4.8974.8974.8974.8974.8974.897/ 表2.12 系统二中各防护区的各管段流量 (kg/min) 防护区 名称 管段采购编目典藏开架阅览室1开架阅览室2开架阅览室3开架阅览室4开架阅览室5开架阅览室6(1)(2)313.384313.384313.384313.384313.384313.384313.384313.384(2)(3)156.692156.692156.692156.692156.692156.692156.69215

24、6.692(3)(4)78.34678.34678.34678.34678.34678.34678.34678.346(4)(5)39.17339.17339.17339.17339.17339.17339.17339.173(5)(6)19.58719.58719.58719.58719.58719.58719.58719.587(6)(7)9.7939.7939.7939.7939.7939.7939.7939.793(7)(8)4.8974.8974.8974.8974.8974.8974.8974.897 表2.13 系统三中各防护区的各管段流量 (kg/min)防护区名称管段开架借阅

25、室1开架借阅室2书库1书库2书库3专业阅览室(1)(2)485.178485.178485.178485.178485.178485.178(2)(3)242.589242.589242.589242.589242.589242.589(3)(4)121.295121.295121.295121.295121.295121.295(4)(5)60.64760.64760.64760.64760.64760.647(5)(6)30.32430.32430.32430.32430.32430.324 续表2.13 系统三中各防护区的各管段流量 (kg/min)(6)(7)15.16215.1621

26、5.16215.16215.16215.162(7)(8)7.5817.5817.5817.5817.5817.581(8)(9)3.793.793.793.793.79/2.6初定管径可利用下式进行管径选取。 (2-8)式中： D管道内径，mm； Kd管径系数，在1.41-3.78之间取值，本设计取2.5； Q流量，kg/min。利用公式（2-8）对各防护区的管径进行计算，根据计算结果结合标准管径进行管径初定，具体结果如表2.14-2.16所示。 表2.14 系统一中各防护区的各管段管径 (mm)防护区名称 管段采购编目典藏开架阅览室1开架阅览室2开架阅览室3开架阅览室4开架阅览室5开架阅览

27、室6(1)(2)5050505050505050(2)(3)3232323232323232(3)(4)2525252525252525(4)(5)2020202020202020(5)(6)1515151515151515(6)(7)1515151515151515(7)(8)1515151515151515 表2.15 系统二中各防护区的各管段管径 (mm)防护区名称 管段采购编目典藏开架阅览室1开架阅览室2开架阅览室3开架阅览室4开架阅览室5开架阅览室6(1)(2)5050505050505050(2)(3)3232323232323232(3)(4)2525252525252525(4)(5)20202