建筑消防课程设计章飞

1课题名称建筑自动消防工程学院(部)电子与控制工程学院专业电气工程及其自动化班级3204090121学生姓名章飞_学号320409012112月24日至12月30日共1周指导教师(签字)张彦宁2012年12月18日2目录《建筑自动消防工程》课程设计任务书————————————3摘要———————————————————————————4系统综述—————————————————————————4一层预作用自动水喷淋系统的设计—————————————4预作用水喷淋系统各部分组成、参数以及选择时要求——————10二层消防联动控制的设计—————————————————12二层实验室探测器选择——————————————————12二层实验室防排烟设备的空间设置—————————————14防排烟设备的联动控制——————————————————15三层计算机机房七氟丙烷灭火系统的设计——————————16三层计算机机房的探测器的布置——————————————17消防事故应急广播系统和直通电话系统的设计方案——————22三层设计报警器的设计——————————————————23直通电话系统的设计方案—————————————————24结束语—————————————————————————26参考文献————————————————————————273《建筑自动消防工程》课程设计任务书一、设计目的：建筑自动消防工程课程设计，是配合《建筑自动消防工程》课程学习的实践性质的教学内容，是一个重要的实践性教学环节。课程设计的要求高于平时的作业，是对整个课程及相关知识的一个综合运用。设计要求学生自己确定设计方案、查取相关资料、进行过程计算，并要对自己的选择做出论证和校核，经过分析比较，择优选定最理想的方案和合理的设计，最终掌握建筑电气消防工程的设计原理和方法。具体应达到以下目的：1、通过课程设计加深对本课程基本知识的理解,提高综合利用本课程知识的能力；2、掌握本课程工程设计的主要内容、步骤和方法；3、提高消防电气控制线路的设计能力；4、学会应用有关国标、规范等设计资料，进行设计计算的能力；5、提高独立分析问题，解决问题的能力，逐步增强对实际工程的认识和理解。二、设计题目：某三层实验楼电气消防设计三、设计工况参考参数1、一层是1号实验室，其面积为2000m2；自行设置防火分区2、二层是2号实验室，其面积为800m2；3、三层是计算机中心大厅：20×10×3.5m（长×宽×高）。四、设计内容：1）.一层设计出预作用式自动水喷淋灭火系统；2）.二层对防烟、排烟、加压送风系统、防火卷帘等消防联动控制进行设计；3）.三层的计算机中心大厅，要求用自动气体灭火系统保护；4）.完成火灾探测器的选择、平面布置；5）.完成消防事故广播和直通电话系统的总体设计方案。五、设计说明要求：撰写规范的设计说明书，要求：有必要的计算说明；数字要准确，公式、数据要有根据并符合国标规范；文字要简明扼要；内容包括目录、正文、参考文献、附录等。4某三层实验室电气消防设计摘要本系统是三层实验室的建筑自动消防设计。一二层为实验室，防火等级为2级，设定2个防火分区。采用自动喷水灭火系统。二层防火等级为2级，防烟、排烟、加压送风系统、防火卷帘等消防联动控制进行设计。三层防火等级为1级，采用七氟丙烷气体灭火装置。关键字：自动消防七氟丙烷加压送风防火卷帘防火分区一系统综述根据实验室的原始数据和设计要求，我们可以知道本实验室属于非高层的民用建筑，故在选择灭火等级上可以选择中等以上的灭火等级，在这里，可以统一设实验室的高度均为3.5米。根据表1所示，由于一二层只是实验室，灭火等级较低，因此我们可以选择一、二层的灭火等级为3级，而第三层为计算机机房，故其的灭火等级要求高一点，可以选择其灭火等级为4级。下面对各层的消防设计做以详细的说明。二一层预作用自动水喷淋系统的设计2.1划分一层防火分区，（选用预作用自动水喷淋非连锁系统）2.1.1一层防火分区划分设一层的长×宽×高=100×20×3.5，按表1中防火分区的最大建筑面积的划分规定，又由于该建筑为三层试验楼，属于非高层民用建筑，耐火等级设计为三级，则每个防火分区的最大建筑面积为1200m2，一层建筑面积为2000m2，因此需要将实验室分为两个防火分区，每个防火分区1000m2。防火分区设置情况见图1。一层实验室四周的墙体采用耐火材料砌成，顶棚采用防火顶棚，前后门采用防火门，以防止火灾向四周或邻近层蔓延，由于一层实验室面积过大，因此可以5考虑在实验室中间位置设置防火卷帘，这样一旦发生火灾就可以将火势阻隔在单独的一个防火分区内，能够有效地阻止火势的蔓延。防火卷帘的具体设置和与其它消防机构联动控制见后面详述。表1防火分区的最大建筑面积2.1.2火灾探测区域的设定与探测器的布置根据《火灾自动报警系统设计规范》（GB50116-98）中的规定，探测区域应按独立房(套)间划分。一个探测区域的面积不宜超过500㎡；从主要入口能看清其内部，且面积不超过1000㎡的房间，也可划为一个探测区域。基于此，由于一层实验室仅仅是实验室，从大门口就可以一览无余，而且根据前面设定的一个防火分区的面积为1000㎡，所以一个防火分区可以划分为一个探测区域。故一层实验室可以分为两个探测区域。探测器是火灾自动报警装置中最关键的器件，它的功能就是及时建筑物类型类别或耐火等级每个防火分区最大建筑面积m2备注高层建筑类别1类10002类1500地下室或停车场500民用建筑耐火等级1、2级25003级12004级6006捕捉、观察可燃物最初燃烧时的参数，并把活在参数转换成电信号或者开关信号提供给报警器，它好似火灾自动报警装置的眼睛，因此在设计中要严格按照要求，合理正确地选择和安装火灾探测器，使其发挥出应有的功能。1、一层探测器的选择对于实验室来说，拥有大量贵重的实验仪器和设备，通风透光性比较好，一般多有易燃的木制的实验桌椅和其它的塑料用品，特别重要的实验室在装修上更是具有更高的要求。因此根据实验室的高度、气流、湿度、洁净的程度和可燃物的材料性质，针对本实验室由于含有大量的易燃的木制的实验桌椅和其它的塑料用品，故要求在火灾的初起阴燃阶段就能检测出看来，再根据房间高度，参考表2，因此我们可以选择感烟探测器。表2按房间高度选择点型探测器的类型参考表房间高度感烟探测器感温探测器Ⅰ级Ⅱ级Ⅲ级感光探测器12＜h≤208＜h≤126＜h≤84＜h≤6h≤4×√√√√××××××√××√√√√√7√√×√√√2、确定一只探测器的保护面积由已知条件：h=3.5m,S=1000m280m2，θ150查表3可知，对于感烟探测器，在房间高度h6米时，一只探测器的保护面积A=60m2，保护半径R=5.8m。表3感烟探测器保护面积和保护半径火灾探测器的种类地面面积S（㎡）房间高度h（m）探测器的保护面积A和保护半径R屋顶坡θθ≤15°15°＜θ≤30°30°＞θA(㎡)R(m)A(㎡)R(m)A(㎡)R(m)感烟探测器S≤80h≤12806.7807.2808.0S＞806＜h≤12806.71008.01209.9h≤6605.8807.21009.03、考虑梁高度的影响设梁高度为200mm，即不大于200mm，图1-2可知道，整个实验室不用考虑梁的影响。8如本实验室属于一级保护建筑，取修正系数k=0.8，则83.20608.01000KASn（个）,n取整，则n=21。4、确定探测器的间距绘出探测器布置草图，如按图1-3布置所示，则7,321nn，由公式21,nPBnPA和2])1([,2])1([21bnQbanPa可以求得：mnPa67.63201，mnQb41.77502manPa33.32]67.6)13(20[2])1([11mbnQb58.32]14.7)17(50[2])1([21图1-3探测器布置草图5、校验由公式2])1([,2])1([21bnQbanPa，因为2248608.062.4714.767.6mKAmba,故满足要求。又因为探测器的有效保护半径为mKAR9.4)2(，而本工程实际要求探测器的最大水平距离为mbar89.458.333.3222121，所以rR，此外由于屋顶斜度θ≤15°，由相关资料查的)60(6422mmkA时，探测器的9安装距离a、b的选择范围在m7.96之间，故按图3的布置要求未超过这一范围，另外探测器位置与相邻墙壁之间的水平距离也满足大于m5.0之要求。所以，该实验室的火灾探测器的布置基本合理。另外，应考虑到，正常情况下防火卷帘卷起，并且用电锁锁住。防火卷帘两侧应设置感烟感温两种探测器用来控制火灾时防火卷帘的下落，故每个探测区域靠近防火卷帘的一侧应加入两个感温探测器。当火灾发生时，装设在防火卷帘两侧的感烟探测器首先发出报警信号，通过回路总线传送给报警器，报警控制器经确认后对回路总线上的LD-8303模块发出联动控制信号，其电气控制原理图如附图所示。综上所述一层实验室的探测器最终布置图如图1-4所示：2.2预作用水喷淋系统各部分组成、参数以及选择时要求2.2.1自动喷淋头选用ZST-15系列型号开启式的喷淋头，设环境最高允许温度为49℃，根据其温度级别可以选择动作温度为68℃，颜色为红色。每个喷淋头在规定高度内的保护面积约为10m2，则每个探测区域需喷淋10头个数为：10010100010Sn个，所以整个实验室共需100×2=200个自动喷淋头。2.2.2管路管路又称管网，是将灭火剂-水从水源送到被保护现场的通路，配水管应采用内外镀锌钢管，配水管道在布置上应使配水管的压力均衡，并且保证各配水管入口压力不应大于0.4MPa，另外，在配水管上也不得接入其它的供水设施。2.2.3控制装置控制装置主要包括控制柜，安装于消防控制室，配以水流指示器和压力开关等传感器，当控制装置接到传感器信号后控制消防水泵的启动或停止。另外控制装置还配有水利警铃、报警阀、延迟器、阀门等设备，对灭火系统进行全面监控管理和报警等。参考课本可以选择四川消防机械总厂生产的水流指示剂和压力开关。水流指示器选择带电子延时装置的ZSJZ型号，额定工作压力1.2×108Pa。压力开关选择ZSJY-10型号，，额定工作压力106.2.2.4压力水源压力水源由消防水池、自动消防泵和喷淋泵，高位水箱和稳压泵组成。电动消防泵和喷淋泵分别为消防栓消防系统和自动水喷淋系统的主要供水加压设备，管网配有稳压泵是为了防止由于管网泄露等原因导致水压下降而设置的不压装置。按《建筑设计防火规范》（GBJ16-87）要求，消防水池的容积应为灭火持续时间与消防用水总流量的乘积。设该实验室的灭火持续时11间取hts3，一般取流量为40L/S,则可以算得需要消防水池的容积3121610003600320mQ，为了保证能在清池、检修和换水时保证必要的消防用水，因此可以选择31300mQ。在消防水池的设置中，还应注意的是，要保证其离建筑物（消防泵房除外）之间的距离不少于15m，并设置消防车去水的取水口，，在消防池的周围应设置消防车道。自动消防泵、稳压泵和喷淋泵应分别选择两台，一运行一备用。2.3预作用式自动水喷淋系统示意图如图1-5所示，在平时，管网内存有高压气体，将高压水排斥在管网之外。如现场发生火灾，感烟探测器报警，通过报警控制器联动管网上的电磁阀，排除管网中的高压气体，并将压缩机电源切除，管网外的高压水（高压水箱中的水）可进入管网，使管网由干式变为湿式灭火系统，当喷淋头玻璃球遇热爆裂，即可进行喷淋灭火；当水流指示器和压力开关的报警信号送入报警控制器，报警控制器控制喷淋泵启动，对管网进行加压供水。这也是预作用式自动水喷淋系统的工作原理。具体如附图所示。12三二层消防联动控制的设计二层的探测器等的设置同一层的基本一样。具体如下所示。3.1二层实验室防火分区的划分二层面积