安全工程110506011004吴裕邦毕业设计（正文） - 图文

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北理工图书馆消防系统的设计与管理

摘 要

在了解北京理工大学珠海学院图书馆的结构及明确用途的基础上，确定其火灾危险性等级，进行火灾与爆炸危险性分析，分别对图书馆的耐火等级、防火分区、防烟分区等参数予以确定。并根据相关规范，通过消火栓系统的设计，计算消火栓保护半径和用水量，求出所需参数。对图书馆每层楼进行参数计算，得到每层楼应该设置的点数及每点应设置的灭火器数量。确定室内外消火栓的数量及位置，对所设计的系统的施工和运行作相应的说明，并绘制消防系统平面图。 关键词：消火栓系统；灭火器系统；消防系统平面图

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Fire Extinguisher Systems and Safety Measures Design For

BIT Zhuhai Campus Library

Abstract

In the structure of understanding BIT Zhuhai Campus Library and the specific purposes，delimit the fire risk level and the parameters of fireproof endurance rating, fire separation distance and safety exit.According to the relevant specification，figure out the radius of fire hydrant and the water consumption to select the fire pump by the design of hydrant system.

Comparative analysis of the sprinkler system，arrange the sprinklers and carry hydraulic calculation of warehouse district.Determine the indoor and outdoor fire hydrant, fire pool, the number and location of connection.State the construction and operation of the system，draw the fire extinguisher systems plans.

Keywords: Hydrant System；Sprinkler System；Fire Extinguisher Systems Plans

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目录

1前言 ............................................................................................................................................... 1

1.1本设计的目的、意义 ........................................................................................................ 1 1.2本设计在国内外的发展概况及存在的问题 ..................................................................... 1 1.3本设计应解决的主要问题 ................................................................................................. 3 2北理工图书馆概况 ........................................................................................................................ 5 3建筑防火设计 ................................................................................................................................ 7

3.1火灾危险等级的确定 ......................................................................................................... 7 3.2火灾与爆炸危险分析 ......................................................................................................... 7 3.3 防火和防烟分区的划分 .................................................................................................... 8 3.4安全疏散设计 ................................................................................................................... 10 4 消防设计..................................................................................................................................... 11

4.1给水系统........................................................................................................................... 11 4.2室内消火栓系统设计 ...................................................................................................... 11 4.3室外消火栓系统设计 ...................................................................................................... 13 4.4灭火器设置 ...................................................................................................................... 14 参考文献......................................................................................................................................... 19 谢 辞 ............................................................................................................................................ 20

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1前言

伴随着社会发展的历史进程，人与建筑的关系愈发密切，人们工作、生活的大多时间是在建筑内度过的，人们赋予建筑的功能也更加复杂和综合，大型的建筑也逐渐增加，这些都加大了建筑火灾的危险性和危害性。建筑物万一发生火灾，一般会造成巨大的财产损失和严重的人员伤亡，所以，增强建筑的安全度是建筑科技随时关注的课题之一。但是，在过去的教学中，建筑消防的普及显得比较薄弱，与建筑业的发展趋势不相适应，亟待加强。一旦建筑发生火灾，那么目前配置的消防设施很难对起火点进行有效地灭火，会令火势不断蔓延扩大，使得国家财产和人民的生命财产安全受到严重伤害。

1.1本设计的目的、意义

消防工作是国民经济和社会进步的重要组成部分，是推展社会主义市场经济不可或缺的保障条件。消防工作直接影响到人民生命及财产的安全和社会的稳定。消防工作是一项社会性非常强的工作，它关系到社会的各个领域，在各个行业和人们的生活都有着非常密切的关系。伴随社会的进步，仅仅就用火、用电、用煤气的广泛度而言，消防安全问题涉及的领域几乎无处不在。社会每一个行业、每一个部门、每一个单位、甚至每一个家庭，都有预防火灾、确保消防安全的必要。

大学图书馆造价昂贵，藏书数以万计，更有万千学子在其中学习，因此消防工作极其重要。怎样最大程度地避免火灾，火灾发生后怎样保护受灾人员和珍贵书籍都是设计消防系统的意义所在。

1.2本设计在国内外的发展概况及存在的问题

1.2.1国内发展概况 1.2.1.1取得的成绩

火灾自动报警系统作为我国80年代新兴的技术密集型产品，实际上是从“七五”才开始开发的。至今短短的十几年中，特别是改革开放以来，由于社会主义建设的迅速发展，有关部门的重视和支持，火灾自动报警系统的市场需求量不断增大，促进了这一产业的蓬勃发展。通过各方面的共同努力，使得我国火灾自动报警系统的研制、开发、生产和应用等方面取得了令人瞩目的成就。 1.2.1.1.1建设了火灾自动报警系统的工业生产基础

经过几年的发展，全国从事火灾自动报警系统及其配套产品生产的企事业单位已达上百家，并形成了一定生产规模。这些企业的产品质量比较高、性能稳定、产品更新换代快，己成为火灾白动报警系统及其配套产品的专业生产企业或定点

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生产企业。以这些骨干为基础的火灾自动报警系统的工业生产体系得到进一步的完善。

1.2.1.1.2技术引进和消化、吸收相结合，加快了产品国产化的进程

我国火灾报警系统的研制、开发起步较晚，但通过技术引进加快了该行业中企业的技术改造，缩短了和国外同类产品的差距、满足了国内市场的急需。有关企业在引进国外技术和产品的同时，积极组织科技人员消化、吸收先进技术，短期内就实现了国产化。

1.2.1.1.3配套性增强、产品开始系列化

在我国发展火灾报警装置的初期阶段，这类产品品种单一、门类不全，不成系列、配套性差，特别是产品质量不稳定，不能满足用户的要求，产品的可信度低。经过几年的努力和发展，有关部门加强了产品设计规范和标准的制定和实施工作、逐步完善了质检的技术手段、统一了全国消防产品的质检工作、严格执行产品生产的许可证制度。

1.2.1.1.4加强了产品质量检验、监督和标准化工作

火灾自动报警系统的质量和可靠性直接关系到国家财产和人民生命的安全。国家计委、公安部、城建部等领导部门对此十分重视并组织了有关单位制订了有关的设计规范、产品生产和质检标准。同时，我国还建立了“国家消防电子产品质量监督检测中心”统一负责对各企业生产的报警系统及配套产品质检的工作体系(包括对国外进口的同类产品检验)，和由各省的消防局或消防监督管理局负责对该类生产企业的管理、协调和监督的行业管理体系，并进一步加强了行业管理，克服了生产盲目性，加快了这一行业的发展。 1.2.1.1.5施工安装队伍扩大、安装质量不断提高

施工安装质量的好坏，关系到火灾自动报警系统能否准确、有效的发挥作用，对此各消防工程公司、消防技术监督部门都很重视，加强了对施工安装队伍的技术培训和审验工作，贯彻执行了施工安装消防工程的许可证制度，从而有效地保证消防工程的施工质量。各省市施工安装队伍承接大型消防工程的能力增强、工程的调试开通率不断提高。 1.2.1.2存在的不足

虽然我国火灾自动报警系统总的发展趋势较好，却仍然滞后于整个国民经济的建设和发展，全社会抵御火灾的整体能力较低，落后于国外发达地区和国家。目前还存在以下一些不足或问题。 1.2.1.2.1科研水平不能及时追踪国际潮流

自动报警装置作为一种实用性强的产品，必须与客户加强联系。而目前科研、 开发、制造与实际具有一定差距，一些新产品的开发也只是停留在模仿国外先进产品的阶段，设计成功以后往市场上一推，不作改进。

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1.2.1.2.2产品质量仍有待提高

目前，我国火灾自动报警设备、自动灭火设备产品的质量水平还达不到国外工艺发达国家产品的水平。以探测器为例，要求可靠性高、抗干扰能力强，在较为恶劣的使用环境中能正常工作，但是有的国产探测器在高温高湿下往往误报率高，有的甚至不能正常工作。比如联动系统，各个厂家己采用总线制，但是有的元件功率太小，易损坏。

1.2.1.2.3技术应用中还存在一定的问题

系统应用的场所和设置部位还不够广泛，自动喷水灭火系统适用于自救场所，它不仅具有控火的功能，还具备灭火的功能。但在目前的系统设计中，突出表现在喷头的布置不够规范。合理选择和布置喷头，直接影响到扑灭初期火灾的效果。

此外，系统的管道布置远没有消火栓给水系统的可靠性高，消防水源的保障也提高。

1.2.2国外发展概况及趋势

国外自动报警灭火系统已有一百多年的发展历史，在这长达一个多世纪的时间内，一些经济发达国家，从研究到应用，从局部应用到普遍推广使用，有过许许多多成功和失败的教训。在总结经验的基础上，制定了本国的自动喷水灭火系统设计、安装的规范和标准，而且还进行了一次又一次的修订(如英国的《自动喷水灭火系统安装规则》，美国《自动喷水灭火系统安装标准》)等。自动喷水灭火系统不但己经在高层建筑、公共建筑、工业厂房和仓库中推广使用，而且发达国家己经在住宅建筑中开始安装使用。且在建筑防火设计中推广应用自动喷水灭火系统，获得了巨大的社会与经济效益。在近期国外建成的现代化高层建筑中，比较先进的自动消防系统是采用多级计算机分级管理方式，即把大厦内防灾、电力与空调管理组合在一个完整的计算机管理系统中，而防灾(主要是火灾自动报警灭火系统)、电力和空调分别由专用微型计算机进行管理和控制。目前，国外研制出一种“智能化传感器”，它在一块硅片上集成了相当于人眼的光电转化部分、相当于人视觉神经的信号传输部分和相当于人脑记忆和演算的部分。这种传感器若能大批量投产，将进一步促进报警系统的智能化。美国正在研究计算机火灾报警系统的语音化，即所有预警、报警都用语音告诉人们如何去处置，同时把火灾现场的各种数据参数自动记录下来，帮助人们分析火灾起因。

目前，国内对于消防工作还不够重视，消防设备整体比较落后，消防技术跟不上时代，有些设计不合理，消防管理模式不顺应时代。

1.3本设计应解决的主要问题

对北理工图书馆的消火栓系统进行合理设计，确定建筑消火栓给水系统的方案及消火栓的保护半径，计算消火栓系统的用水量及所需压力。对阅览室进行消

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火栓灭火系统设计，并确定室外消火栓、灭火器数量及位置。

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2北理工图书馆概况

依赤花山脉纵横延伸5000亩的珠海学院坐落在美丽的珠海市唐家湾，京港 澳高速公路、广东西部沿海高速公路通过学校东北两侧，学校东门面对广珠城轨唐家湾站。

图2.1 北理工图书馆

其中北理工图书馆地处北理工北部，北靠金堂路，东临金凤路。总建筑面积为8500m2，建筑高度为53m，属于高层钢筋混凝土结构。主要包括阅览区、机房、自习室、办公室、接待中心。

表2.1图书馆楼层介绍

楼层 1F 功能 招生就业咨询室 国际教育与留学部 总借还书台 社科文献借阅书库 面积 1200㎡ 2F 流通借阅办公室 自科文献借阅书库 1100㎡

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3F 会议室 多媒体学习室 多媒体电子阅览室 信息服务室 同声传译室 自助电子阅览室 文印室 1200㎡ 4F 合订本期刊借阅室 现刊阅览室 报纸阅览室 馆长办公室 馆办公室 550㎡ 5F 6F 7F 8F 典藏阅览室 采编办公室 典藏流通/参考咨询办公室 自修学习室 自修学习室 心理健康教育中心 教师研究室 计划财务处 法规及招投标处 教务处 评估与教学质量督导办公室 550㎡ 550㎡ 550㎡ 550㎡ 9F 接待室 学院办公室 学校领导办公室 会议室 550㎡ 10F 招生就业指导处 科技处 人力资源处 学院办公室 纪委监察审计室 国际交流合作处 550㎡ 11F 12F

接待中心 接待中心 6

550㎡ 550㎡

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3建筑防火设计

3.1火灾危险等级的确定

表3.1建筑物火灾危险等级 火灾危险等级 轻危险级 中危险级 I级 设置场所举例 建筑高度为24m及以下的旅馆、办公楼；仅在走道设置闭式系统的建筑等 1)高层民用建筑：旅馆、办公楼、综合楼、邮政楼、金融电信楼、指挥调度楼、广播电视楼(塔)等 2)公共建筑(含单、多高层)：医院、疗养院；图书馆(书库除外)、档案馆、展览馆(厅)；影剧院、音乐厅和礼堂(舞台除外)及其他娱乐场所；火车站和飞机场 及码头的建筑；总建筑面积小于5000㎡的商场、总建筑面积小于1000㎡的地下商场等 3)文化遗产建筑：木结构古建筑、国家文物保护单位等 4)工业建筑：食品、家用电器、玻璃制品等工厂的备料与生产车间等；冷藏库、钢屋架等建筑构件 1)民用建筑：书库、舞台(葡萄架除外)、汽车停车场、总建筑面积5000㎡及以上的商场、总建筑面积1000㎡及以上的地下商场等 2)工业建筑：棉毛麻丝及化纤的纺织、织物及制品、木材木器及胶合板、谷物加 工、烟草及制品、饮用酒(啤酒除外)、皮革及制品、造纸及纸制品、制药等工厂的备料与生产车间 印刷厂、酒精制品、可燃液体制品等工厂的备料与车间等 易燃液体喷雾操作区域、固体易燃物品、可燃的气溶胶制品、溶剂、油漆、沥青制品等工厂的备料及生产车间、摄影棚、舞台“葡萄架”下部 食品、烟酒、木箱或纸箱包装的不燃难燃物品等仓储式商场的货架区等 木材、纸、皮革、谷物及制品、棉毛麻丝化纤及制品、家用电器、电缆、B组塑 料与橡胶及其制品、钢塑混合材料制品、各种塑料瓶盒包装的不燃物品及各 类物品混杂储存的仓库等 A组塑料与橡胶及其制品，沥青制品等 [1]

Ⅱ级 严重危险级 仓库危险级 I级 Ⅱ级 I级 Ⅱ级 Ⅲ级 由表可知，北理工图书馆建筑火灾危险等级为中危险级I级。

3.2火灾与爆炸危险分析

3.2.1 人的因素

人数众多、流动性大、人员复杂是高校图书馆的一大特点。有些高校图书馆管理不严，大门随意进出，难免个别读者带些易燃易爆物品进馆。虽然“禁止吸

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烟”的标语在图书股内随处可见，但吸烟的现象却频频出现，经常能看到读者在各种场合吸烟：走廊、厕所、消防楼梯等等。地板上常有随意丢弃的烟蒂，由此可见人们的消防意识还很淡薄，存在侥幸心理，认为火灾没那么容易发生，自己不需要注意。北理工图书馆的读者大部分是学生，缺乏社会经验，出事容易惊慌，一旦发生火灾，不知所措，慌乱逃命，很容易发生踩踏事件。 3.2.2机器的因素

现在图书馆规模宏大，气宇辉煌，设备齐全。中央空调、电梯，加上计算机、交换机、服务器、路由器、打印机、投影仪、复印机、排气扇的使用，长时间不停歇的运行，线路经常处于高负荷运转状态，很容易发生短路现象，从而引起火灾。而学生自带的手提电脑也是造成负荷增高的原因。 3.2.3物的因素

北理工图书馆存储了大量书籍、期刊杂志、档案，这些都是易燃物品。而用来摆放、存储它们的书架、箱柜，供读者使用的桌椅板凳也具有可燃性，而且堆放密集，一旦发生火灾极易燃烧，而且燃烧速度快，很难控制。

3.3 防火和防烟分区的划分

作为消防设计的第一步，防火分区的划分尤其重要。对建筑的防火分区划分得越小越精细，对保证建筑物的防火安全这方面越有利。但如果对防火分区的划分过于精细，则势必对建筑物的使用造成一定的麻烦，这样做在经济效益的角度看是行不通的。关于防火分区，其最大允许建筑面积可通过查阅《建筑设计防火规范》GB50016-2014，查阅后得出下表[2]：

表3.2民用建筑的分类

名称 一类 住宅建筑 建筑高度大于54m的住宅建筑（包括设置商业服务网点的住宅建筑） 高层民用建筑 二类 建筑高度大于27m，但不大于54m的住宅建筑（包括设置商业服务网点的住宅建筑）

单、多层民用建筑 建筑高度不大于27m的住宅建筑（包括设置商业服务网点的住宅建筑） 1.建筑高度大于50m的公共建筑 2.任一楼层建筑面积大于1000㎡的商店、展览、电信、邮政、财贸金融建筑和其他多种功能组合的建筑 8

除一类高层公共建筑外的其他高层公共建筑 1.建筑高度大于24m的单层公共建筑 2.建筑高度不大于24m的其他公共建筑

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公共建筑 3.医疗建筑、重要公共建筑 4.省级及以上的广播电视和防灾指挥调度、网局级和省级电力调度建筑 5.藏书超过100万册的图书馆、书库 因为北理工图书馆藏书为130万册，超过了100万册，所以为一类高层民用建筑。根据《建筑设计防火规范》GB50016-2014的5.1.3条规定：地下或半地下建筑（室）和一类高层建筑的耐火等级不应低于一级[3]。所以北理工图书馆的耐火等级不应低于一级。

表3.3不同耐火等级建筑的允许建筑高度或层数、防火分区最大允许建筑面积

名称 高层民用建筑 单、多层民用建筑 地下或半地下建筑（室） 耐火等级 一、二级 一、二级 三级 四级 一级 允许建筑高度或层数 按《建筑设计防火规范》GB50016-2014第5.1.1条确定 按《建筑设计防火规范》GB50016-2014第5.1.1条确定 5层 2层 — 防火分区的最大允许建筑面积（㎡） 1500 2500 1200 600 500 备注 — — 设备用房的防火分区最大允许建筑面积不应大于1000㎡ 防火分区参照上表，一级耐火等级的北理工图书馆，每个防火分区最大可设置为1500㎡。因为北理工图书馆每一层功能各异，所以将每一层各设置为一个防火分区。

根据《高层建筑民用设计防火规范》GB 50045—95的5.1.6条规定：每个防烟分区的建筑面积不宜超过500㎡，且疏散楼梯及其前室和消防楼梯及其前室作

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为疏散和扑救的主要通道，应单独划分防烟分区[4]。

第1层：左右两端的电梯及其前室和附近的楼梯间各为一个防烟分区，大堂及右侧的3间办公室为一个防烟分区，阅览室等分为2个防烟分区。

第2层：左侧的消防电梯及其前室为一个防烟分区，阅览室等距离分为3个防烟分区。

第3层：左右两端的电梯及其前室和附近的楼梯间各为一个防烟分区，4个电子阅览室各为一个防烟分区。

第4-12层：左右两端的电梯及其前室和附近的楼梯间各为一个防烟分区，中间的部分为一个防烟分区。

3.4安全疏散设计

北理工图书馆的安全疏散设施布置应严格按照建筑防火设计规范中要求来合理设置。合理设置安全疏散设施，应体现在以下这些方面：

（1）疏散楼梯

按《建筑设计防火规范》G50016-2014的5.5.13条规定，图书馆必须采用封闭楼梯间[3]。每层必须设置两个或以上安全出口。为保证人们在火灾时不会同时向一个方向逃命而是向不同的方向进行疏散，一般在消防设计时，疏散出口应考虑在靠近主体建筑标准层，或者是在接近两端的出口处设置。北理工图书馆采用封闭式楼梯作为两个安全出口。按《建筑设计防火规范》G50016-2014的5.5.18条规定，疏散楼梯宽度必须大于1.20米。

（2）疏散门

按照《建筑设计防火规定》G50016-2014的要求按《建筑设计防火规范》G50016-2014的5.5.18条规定，一类高层公共建筑首层疏散门、首层疏散外门必须大于1.20米。

（3）走道

出于节约建筑面积和节省装修成本的考虑，北理工图书馆采用双面布房走道，使用者可以通过入口通往所有房间，按《建筑设计防火规范》G50016-2014的5.5.18条规定，不得小于1.40米[5]。

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4 消防设计

4.1给水系统

首先对整栋北理工图书馆的消防供水源进行讨论： 消防水源选用条件参照下表[6]:

表4.1 消防给水水源的选用表

消防给水水源 给水管网 选用条件 室外有生活、生产或消防给水管网，并能供给消防用水，一般情况下应优先使用。 消防水池 市政给水管道和进水管道或天然水源对于本建筑的消防用水量并不满足； 市政给水管道为枝状或只有一条进水管； 建筑高度超过100m的高层建筑； 生活、生产和消防用水量达到最大时，室外低压消防给水管道的水压不能保证小于100mH2O； 消防水泵不能从室外给水管网直接吸水。 天然水源 天然水源资源丰富； 与建筑物距离较近。 因为学校有专用的给水管网，所以给水管网是最方便、最经济的选择。且根据《消防给水及消火栓系统技术规范》GB50974-2014第8.1.1条规定，市政消火栓给水系统应采用环状管网，接市政消火栓的环状给水管网的管径不应小于DN150[7]。所以北理工图书馆的给水管网的管径选择为DN200，以满足规范要求。

4.2室内消火栓系统设计

要完成室内消火栓系统的设计，先要完成单个室内消火栓箱内的设置。室内消火栓箱内一般应设置水枪、水龙带、消火栓、消防软管卷盘、消防水泵按钮等设备。

结合临时高压给水系统，北理工图书馆的室内消火栓的布置及设计原则如下：

（1）由于室内消火栓系统采用临时高压给水系统，系统的静水压小于1.00MPa。当建筑物高度不超过100米时，消火栓充实水柱不小于10米，均能保证两股水柱同时到达任何部位。

（2）消火栓加压泵采用消防专用泵，一用一备，设有自动巡检功能。

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（3）室内消火栓应该采用成套产品，以便于维护保养。箱中配置DN65消火栓一只、20m长DN65衬胶水带一条、消防软管卷盘由口径为Φ19、长度为20m的胶管及QZ19水枪一只，并设置消防水泵按钮。整理后得出下表：

表4.4 单个室内消火栓箱内配置

物品名称 型号 数量 消火栓 DN65 1 衬胶水带 20m、DN65 1 胶管 Φ19 、20m 1 水枪 QZ19 1 水泵按钮 - 1 该建筑长55m，宽度为15m，高度为53m。按《高层民用建筑设计防火规范》（GB50045–95，2001）要求，每个消火栓之间的间距应保证同层任何部位有2个消火栓的水枪的充实水柱能同时到达[8]。由于第3层为电子阅览室，可能发生的火灾为带电火灾，所以第3层不用普通消火栓。

本次设计水带长度为20m，则消火栓的保护半径计算公式为：

R=C*Ld+Ls (4.1)

式中 C——水带展开时的折减系数，这里设C=0.8；

Ld——为水带的有效长度，相关单位为m；

Ls——为水枪倾斜45°时，水枪的充实水柱水平投影距离，相关单位

为m，本处取3m。

将数据代入式4.1可算出

R=0.8*20+3=19m

消火栓的布置间距公式如下：

22R?b S≤ (4.2)

式中 b——为消火栓的最大保护宽度，相关单位为m。这里通过参阅平面图后，设定b=10.5m；

R——消火栓的保护半径，相关单位为m； 将数据代入式4.2中可算出：

22R?bS==（192-10.52）0.5 ≈251.75＝15.87m

北理工图书馆消火栓的布置间距为15.87m，符合《消防给水及消火栓系统技术规范》GB50974-2014第7.4.10条规定：2股充实水柱布置的建筑物，消火栓布置距离不应大于30.0m[9]。加上电梯井附近应设置1个消火栓。即因此每层应设置3个消火栓。

第1层室内消火栓平面布置图如下：

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图4.1图书馆第1层消火栓平面布置图

4-12层室内消火栓平面布置图如下：

图4.2图书馆4-12层消火栓平面布置图

4.3室外消火栓系统设计

因每个室外消火栓的用水量为10~15L/s，室外消防水量30L/s，所以本次室外消火栓系统设计需要2到3个室外消火栓。通过查阅资料，可得出北理工图书馆室外消火栓的设计布置详细要求如下：

（1）北理工图书馆室外消火栓应沿建筑附近机动车道及行知路边设置，方便发生火灾时，消防车及时取水。

（2）室外消火栓的间距不应大于120.0m；北理工图书馆设置的室外消火栓相互间距不超过120m。

（3）室外消火栓的保护半径不应大于150.0m；在市政消火栓保护半径150.0m以内，当室外消防用水量小于等于15L/s时，可不设置室外消火栓；北理工图书馆在市政消火栓保护半径150.0m以外，因此另行要设置。

（4）室外消火栓的数量应按其保护半径和室外消防用水量等综合计算确定，每个室外消火栓的用水量应按10～15L/s计算；与保护对象的距离在5～40m范

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围内的市政消火栓，可计入室外消火栓的数量内；附近最近市政消火栓在40m外，因此要另行设计。

（5）室外消火栓宜采用地上式消火栓。寒冷地区设置的室外消火栓应有防冻措施；北理工图书馆处于南方，常年平均温度较高因此不需防冻措施；

（6）消火栓距路边不应大于2.0m，距房屋外墙不宜小于5.0m； 总结上述要求进行布置，设每个室外消火栓的用水量为10L/s。

由于室外消防水量为30L/s，因此北理工图书馆室外消火栓数量应为3个。 室外消火栓按设计要求，应尽可能沿建筑周边实行均匀布置，以便于消防车能直接从消火栓取水对整个建筑施救。消火栓距路边的距离不大于2m，同时为了便于操作距外墙的距离不小于5m，并不大于40m。

室外消火栓的设计简图如下：

图4.3图书馆室外消火栓平面布置图

室外消防栓的详细选取参数如下：

表4.5室外消防栓的详细选取参数

样式 地上式 公称压力（Mpa） 1.0 进水口口径 DN150 出水口口径 DN100 4.4灭火器设置

4.4.1灭火器配置场所的火灾种类和危险等级

根据可燃物特性，灭火器配置场所的火灾种类划分为以下五类[10]： A类火灾：指固体物质火灾。如木材、棉、毛、麻、纸张及其制品等燃烧的火灾；

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B类火灾：指液体火灾或可熔化固体物质火灾。如汽油、煤油、柴油、原油、甲醇、乙醇、沥青、石蜡等燃烧的火灾；

C类火灾：指气体火灾。如煤气、天然气、甲烷、乙烷、丙烷、氢气等燃烧的火灾；

D类火灾：指金属火灾。如钾、钠、镁、钛、锆、锂、铝镁合金等燃烧的火灾；

带电火灾：指带电物体燃烧的火灾。如发电机房、变压器室、配电间、仪器仪表间和电子计算机房等在燃烧时不能及时或不宜断电的电气设备带电燃烧的火灾。由于带电火灾是建筑灭火器配置设计的专用概念，主要是指发电机、变压器、配电盘、开关箱、仪器仪表和电子计算机等在燃烧时仍旧带电的火灾，必须用能达到电绝缘性能要求的灭火器来扑灭。因此对于那些仅有常规照明线路和普通照明灯具而且并无上述电气设备的普通建筑场所，可不按带电火灾的规定配置灭火器。

北理工图书馆可按“A类火灾（即固体物质火灾）或带电电气火灾”进行灭火器的配置。

北理工图书馆被划分到“中危险级”，因此，以“中危险级”的设置标准为北理工图书馆的标准，进行灭火器的配置。 4.4.2 灭火器的配置计算单元

计算单元（也称配置单元）的分配原则如下[11]：

（1）危险等级和火灾种类均相同的场所，可将一个楼层或一个防火分区作为一个计算单元（或配置单元）；

（2）单个独立功能的房间可作为一个计算单元（或配置单元）； （3）危险等级和火灾种类不相同的场所，应分别作为一个计算单元（或配置单元）。

北理工图书馆以楼层为计算单元，由于4到12层面积相等，可计算单一楼层后进行应用；第1-2层为借阅室，各作为一个计算单元；第3层为电子阅览室，也另作一个计算单元进行计算。

测算各单元保护面积，用S表示。 第1层借阅室的使用面积为S= 1200㎡； 第2层借阅室的使用面积为S= 1100㎡； 第3层电子阅览室的使用面积为S= 1200㎡； 第4到12层每层的使用面积为S=550㎡。 4.4.3计算各单元所需灭火级别

根据灭火器配置场所的相关参数，可以计算出灭火器配置场所所需的灭火级别。

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灭火器配置场所所需的灭火级别按以下公式计算：

Q=K*S/U (4.3)

公式中：

Q——为该灭火器配置场所的灭火级别，相关单位为A或B； S——为该灭火器配置场所的保护面积，相关单位为㎡；

U——为该灭火器配置场所相应危险等级的灭火器配置基准，相关单位为㎡ /A或㎡/B，此处针对“中危险级场所A类火灾”可取U=15㎡/A； K——修正系数，修正系数的取值如下表：

表4.6修正系数的取值

场所类型 无消火栓和自动灭火系统的场所 仅有消火栓的场所 仅有自动灭火系统的场所 既有消火栓又有自动灭火系统的场所 0.9 0.7 0.5 修正系数的值 1.0 图书馆第3层无消火栓和自动灭火系统，K值取1.0；其余楼层仅有消火栓，K值取0.9。

将上述数据代入式4.3可得 第1层的灭火级别为

Q1=K1*S1/U1=0.9×1200÷15=72A

第2层的灭火级别为

Q2=K2*S2/U2=0.9×1100÷15=66A

第3层的灭火级别为

Q2=K2*S2/U2=1.0×1200÷15=80A

4-12层的灭火级别为

Q3=K3*S3/U3=0.9×550÷15=33A

4.4.4各单元的灭火器设置点数

各单元的灭火器设置点的设置应以 “不同火灾配置场所灭火器最大保护距离”为原则。手提式灭火器及推车式灭火器的最大保护距离如下表[12]：

表4.7 A类火灾场所的灭火器最大保护距离（m）

危险等级 灭火器样式 手提式灭火器 推车式灭火器

轻危险级 中危险级 严重危险级 9 18 16

12 24 15 30

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北理工图书馆为中危险级的A类火灾场所及带电火灾场所混合类型，对于带电火灾场所而言，设置的灭火器最大保护距离应大于或等于该场所内A类或B类火灾。设带电火灾场所设置的灭火器最大保护距离等于该场所内A类或B类火灾。

因此，查表后可得，灭火器的最大保护距离为手提式灭火器12m、推车式灭火器24m。

由于操作简单且体积较小方便，未受过灭火器专门训练的人也能轻松掌握，所以本次设计选用手提式灭火器。

第1层面积1200㎡。据此得出该层灭火器设置点数为

N1=1200/122=8.33≈9

第2层面积为1100㎡。据此得出，该层灭火器设置点数为

N2=1100/122=7.64≈8

第2层面积为1100㎡。据此得出，该层灭火器设置点数为

N2=1200/122=8.33≈9

4-12层面积的实际使用面积为550㎡。据此得出，该层灭火器设置点数为

N3=550/122=3.81≈4

4.4.5 灭火器设置点的灭火级别

灭火器设置点的灭火级别计算公式为

Qe=Q/N (4.4)

其中Qe——为灭火器设置点的灭火级别，相关单位为A或B Q——为该场所的灭火级别，相关单位为A或B N——为该层灭火器设置点数 将式4.4代入数据后计算，可得： 第1层商场的灭火器设置点灭火等级为:

Qe=Q1/N1=72A/9=8A

第2层灭火器设置点灭火等级为：

Qe=Q2/N2=66A/8=8.25A

第3层灭火器设置点灭火等级为：

Qe=Q2/N2=80A/9=8.89A

4-12层的灭火器设置点灭火等级为：

Qe=Q3/N3=33A/4=8.25A

4.4.6 每个设置点灭火器的类型、规格的确定

根据上述内容分析，可确定北理工图书馆设置点灭火器的详细设置。其详细设置如下：

（1）灭火器类型的选择：在一般的情况下，由于磷铵酸盐干粉灭火器同时适

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用于A、B、C类火灾及电气类火灾，其适用范围是最广的。因此北理工图书馆应选择、使用的灭火器应为磷铵酸盐干粉灭火器[13]。

（2）灭火器数量可由Qe值和每具灭火器最少配置灭火级别相除得出

[14]

，灭

火器最少配置灭火级别可由下表查出：

表4.8 A类火灾场所的灭火器的最低标准配置

危险等级 单具灭火器最小配置灭火级别 单位灭火级别最大保护面积（㎡/A） 50 75 100 严重危险级 3A 中危险级 2A 轻危险级 1A 第1层每个设置点为：

8A÷2A=4具

第2层及以上每个设置点为：

8.25A÷2A=4.125≈5具

第2层及以上每个设置点为：

8.89A÷2A=4.44≈5具

4-12层每个设置点为：

8.25A÷2A=4.125≈5具

（3）灭火器的详细灭火等级及有关资讯都由数字和字母组成表达，其中灭火

器表明的数字能够清楚代表该灭火器的灭火级别大小，表明的字母代表该灭火器能用于扑救火灾的种类及灭火级别单位。

北理工图书馆选用的磷铵酸盐干粉灭火器型号应为MF/ABC3。 最后总结如下:

第1层设置点应设置4具磷铵酸盐干粉灭火器，型号为MF/ABC3; 第2层设置点应设置5具磷铵酸盐干粉灭火器，型号为MF/ABC3; 第3层设置点应设置5具磷铵酸盐干粉灭火器，型号为MF/ABC3;

4-12层设置点应设置5具磷铵酸盐干粉灭火器，型号为MF/ABC3。 将上述整理为表格，可得下表：

表4.9 北理工图书馆灭火器详细设置

楼层数 型号 MF/ABC3 MF/ABC3 MF/ABC3 MF/ABC3 设置点灭火器数量 4 5 5 5 第1层 第2层 第3层 4-12层

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参考文献

[1]GB50016-2014，建筑设计防火规范［S］. 北京：中国计划出版社，2015，第3.6.1章 [2]GB50016-2014，建筑设计防火规范［S］. 北京：中国计划出版社，2015，第5.1.1章 [3]GB50016-2014，建筑设计防火规范［S］. 北京：中国计划出版社，2015，第5.1.3章 [4]GB50045—95，高层民用建筑设计防火规范［S］. 北京：中国计划出版社，2001，第6.0.10章

[5]GB50016-2014，建筑设计防火规范［S］. 北京：中国计划出版社，2015，第5.5.18章 [6]蒋永琨， 高层建筑消防设计手册［M］.北京：中国建筑工业出版社，1995，第二篇 334-335 [7]GB50974-2014，消防给水及消火栓系统技术规范［S］. 北京：中国计划出版社，2015，第8.1.1章

[8]GB50045—95，高层民用建筑设计防火规范［S］. 北京：中国计划出版社，2001，第7.3.1章

[9]GB50974-2014，消防给水及消火栓系统技术规范［S］. 北京：中国计划出版社，2015，第7.4.10章

[10]GB 50140-2005，建筑灭火器配置设计规范［S］. 北京：中国计划出版社，2005,第3.1.2章

[11]GB 50140-2005，建筑灭火器配置设计规范［S］. 北京：中国计划出版社，2005,第7.1.2章

[12]GB 50140-2005，建筑灭火器配置设计规范［S］. 北京：中国计划出版社，2005,第3.1.2章

[13]GB 50140-2005，建筑灭火器配置设计规范［S］. 北京：中国计划出版社，2005,第4.2.1章

[14]GB 50140-2005，建筑灭火器配置设计规范［S］. 北京：中国计划出版社，2005,第7.3.4章

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谢 辞

这次设计过程中，由于要查阅有关资料进行分析引用，我加深了对书本的理解，进一步熟悉了规范，对本专业知识有了更深一步的认识。真正做到了学以致用。当然其中也发现了自己一些不足之处，有待在以后的学习和工作中进一步提高。在设计过程中，通过查阅各种文献及前任经验，我学到了很多东西，可谓受益匪浅。

请允许我对我的毕业设计指导老师们表示感谢，在近段时间来对我的毕业设计，老师们总是给予我细心、耐心的指导，在我进行毕业设计的过程中，老师们总是定期对我的论文进程情况进行检验，并及时、详细去指出我设计中出现的问题以及技术上的难点，耐心的给我讲解如何去跨越这些障碍，解决这些问题。没有他们的解惑以及对我的鼓舞，我一定没办法完美完成这次毕业设计。有老师们对我无私的指导是我的荣幸，有老师们对我大力的支持是我的财富，再次感谢老师花费自己休息的时间，消耗精力去帮助我进行论文的答疑。在此请容许我表达最真诚的谢意！

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