防火防爆设计

新疆工程学院

课程设计说明书

题目名称： 防火防爆课程设计

系 部： 安全工程系 专业班级： 安理11-26 学生姓名： 陈晓龙 指导教师： 张丽丽 完成日期： 2013.6.21

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课程设计评定意见

设计题目： 防火防爆课程设计 学生姓名： 陈晓龙 专业班级 安理11-26 评定意见：

指导教师（签名）：

评定成绩： 年

月 日

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课程设计任务书

12-13学年 下 学期 13年 6 月15日 专业 设计题目 起止时间 设计目的： 本课程设计将理论知识与实际相结合，通过对具体的建筑物的灭火系统的设计及其灭火器的配置，进一步熟悉建筑物的防火规范等规定，提高综合设计素质。 设计任务或主要技术指标： 一、以 行政楼三楼 为对象进行自动喷水灭火系统和灭火器的设计 二、设计资料 1.建筑设计资料 此建筑为钢筋混凝土结构，室内、外高度差为0.6m，冻土深度为1.1m，当地环境最高温度为38℃，冬季有供暖，各层房间布置结构相同，层高为 3 m。 2.给水设计资料 该建筑南部20m处有市政给水管道埋设，管径为400Dgmm，管顶埋深为室外地面以下1.5m，供水水压常年可保证100kPa，水质符合饮用水标准。 三、设计成湿式自动喷水灭火系统； 最不利点处的喷头的压力选择为 0.1 MPa 设计进度与要求：（不能出现雷同、设计符合规范、具有实用价值、排版规范） 1 、收集建筑物的具体资料。 2 、每个小组根据收集资料进行设计。 3 、选择合适的喷头、管径、数量、和安装的位置； 4 、配置灭火器灭火系统，选择灭火器型号、数量及安装位置 5、 打印装订说明书。 主要参考书及参考资料： 1.杨泗霖.防火与防爆.首都经济贸易大学出版社. 2.程远平，李增华.消防工程学.中国矿业大学出版社 3.张树平.建筑防火设计.中国建筑工业出版社 4. GB50016—2006建筑设计防火规范 5.建筑灭火器配置设计规范.GB 50140-2005 6.自动喷水灭火系统设计规范. GB 50084—2001 教研室主任（签名） 系（部）主任（签名） 年 月 日

安全技术管理 防火防爆课程设计 2013.6.17—2013.6.21 周数 1 班级 安理11-26 课程名称 指导教师 设计地点 课程设计 张丽丽 教学楼

设计说明书包括的内容： 1．前言 2．建筑特征 3．系统选型

4．各系统简介：组成、原理和作用 5．各系统的水力计算

摘 要

自动喷水灭火系统是扑灭初期火灾的自动灭火系统，提高自动喷水灭火的普及本身就是减少火灾中生命和财产损失的最有意义手段。该系统造价低、维护管理简单、不仅能报警还能灭火，设置在需要该系统保护的建筑中，日夜坚守，永不疲倦，发挥着人工无法替代的作用。特别是近年来对自动喷水灭火系统技术的研究取得了突破性发展，是的自动喷水灭火系统得到了广泛应用，大量的工程实践也已经证明了其灭火、控火的高效性，这也将为保护人身和财产安全发挥更大的作用。

关键词:自动喷水;灭火系统;危险等级;喷头

目 录

前言 ................................................................................................................................................. 1 1.建筑特征 .................................................................................................................................... 2 2.系统选型 .................................................................................................................................... 2 3. 湿式喷水灭火系统简介 ...................................................................................................... 4

3.1湿式自动喷水灭火系统的工作原理 ...................................................................... 4 3.2湿式自动喷水灭火系统组成 .................................................................................... 5 3.3湿式自动喷水灭火系统的组成及其作用 ............................................................. 5 3.4适用范围 ........................................................................................................................ 6 3.5建筑物的火灾危险等级 ............................................................................................. 6 3.6自动喷水灭火系统设计参数 .................................................................................... 7 3.7各种类型喷头适用场所 ............................................................................................. 7 3.8流量特性系数的选择 .................................................................................................. 8 3.9喷头的设计计算 ........................................................................................................... 8 4.系统水力计算 ........................................................................................................................... 9

4.1管径的流速计算 ......................................................................................................... 10 4.2 管径的损失计算 ........................................................................................................ 10 4.4水泵出口压力的计算 ................................................................................................ 11 4.5消防水泵的选择 ......................................................................................................... 11 4.6水箱的容积和高度 .................................................................................................... 11 5.灭火器的配置计算................................................................................................................ 11 结束语 ........................................................................................................................................... 15 参考文献 ...................................................................................................................................... 16

防火防爆

前言

随着我国经济和城市化的快速发展，各类大型建筑物越来越多，功能也越来越复杂，火灾形势也日趋严重。近年来，国内外发生了许多重特大建筑物火灾，不但给家庭和社会带来沉重的精神和经济负担，而且在国际上产生了很大的不良影响。建筑物火灾已经成为城市中最为严重的公共灾害之一。

该课程设计主要是针对行政楼三楼的基本情况，设计了一个湿式自动喷水灭火系统。内容涉及建筑物的危险等级、火灾类别、湿式自动喷水灭火系统的组成元件及系统的水力计算等相关方面的知识，对建筑物进行火灾危险性分析，对建筑物进行灭火器的配置，从而对减少建筑物火灾具有重要意义。选择该课题，是为了使同学们能够了解更多的防火防爆的知识及其重要性。也是为了让同学们在以后的日常生活中安全用电，规范用火，注重安全，保护自身安全。

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1.建筑特征

新疆工程学院行政楼建筑为钢筋混凝土结构，室内、外高度差为0.6m，冻土深度为1.1m，当地环境最高温度为38℃，冬季有供暖，各层房间布置结构相同，层高为 3 m。

该建筑南部20m处有市政给水管道埋设，管径为400Dgmm，管顶埋深为室外地面以下1.5m，供水水压常年可保证100kPa，水质符合饮用水标准。最不利点处的喷头的压力选择为 0.05 MPa

火灾危险等级为轻危险级。此建筑为钢筋混凝土结构，使用年限50年，室内外高度差为0.6m，冻土深度为1.1m，当地最高环境温度为38℃，冬季有供暖。

2.系统选型

自动喷水灭火系统选型 设置原则 1.≥50000纱锭的棉织厂的开包、清花车间:5000锭的麻织厂的分级、梳麻车间；服装、针织高层厂房：面积>1500 m2的木器厂房；火柴厂的烤梗、筛选部位；泡沫塑料厂的预发、成型、切片、压花部位 2.占地面积>1000 m2的棉、麻、丝、毛、化纤、毛皮及其制品库房；占地面积>6000 m2的香烟、火柴库房；建筑面积>500 m2的可燃物品仓库；可燃、难燃品的高架仓库和高层库房(冷库除外)；省级以上或藏书>100万册图书馆的书库 3.>1500个座位的剧院观众厅、舞台上部(屋顶采用金属构件时)、化妆室、道具室、贵宾室；>2000个座位的会堂或礼堂的观众厅、舞台上部、储藏室、贵宾室；>3000个座位的体育馆、观众厅的吊顶上部、贵宾室、器材间、运动员休息室 4.省级邮政楼的信函和包裹分检闸、邮袋库 5.每层面积>3000 m2或建筑面积>9000 m2的百货楼、展览楼 2

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6.设有空气调节系统的旅馆、综合办公楼的走道、办公室、餐厅、商店、库房和无楼层服务的客房 7.飞机发动机试验台的准备部位 8.国家级文物保护单位的重点砖木或木结构建筑 9.一类高层民用建筑(普通住宅、教学楼、普通旅馆、办公楼以及建筑中不宜用水扑救的部位除外)的主体建筑和主体建筑相邻的附属建筑物的下列部位；舞台、观众厅、展览厅、多功能厅、门厅、电梯厅、舞厅、餐厅、厨房、商场营业厅和保龄球房等公共活动用房；走道(电信楼内走道除外)、办公室和每层无服务台的客房；>25辆的汽车停车库和可燃品库房；自动扶梯底部和垃圾道顶部；避难层或避难区 10.二类高层民用建筑中的商场营业厅、展览厅、可燃物陈列室 11.建筑高度>100m的超高层建筑(卫生间、厕所除外) 12.高层民用建筑物顶层附设的观众厅、会议厅 13.Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类停车库、多层停车库和底层停车库 14.>1000 m2的商场、医院、旅馆、餐厅、展览厅、旱冰场、体育场、舞厅、电子游艺厅、丙类生产车间、丙类和丁类物品库房等；>800个座位的电影院、礼堂的观众厅，且吊顶下表面至观众席地面>8米时，舞台面积>200 m2时 设 置 水 幕 系 统 1.>1500个座位的剧院和>2000个座位的会堂、礼堂的舞台口、以及与舞台相邻的侧台、后台的门窗侧口 2.应设防火墙等防火分隔物而无法设置的开口部位 3.防火卷帘或防火幕的上部 4.高层民用建筑物内>800个座位的剧院、礼堂的舞台口和防火卷帘或防火幕的部位 3

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5.人防工程内代替防火墙的防火卷帘的上部 设置雨淋喷水系统 设 置 雨 淋 喷 水 系 统 1.火柴厂的氯酸钾压碾厂房 2.建筑面积超过60 m2或储存质量超过2t硝化棉、喷漆棉、赛璐璐胶片、硝化纤维库房 3.建筑面积超过100 m2生产、使用硝化棉、喷漆棉、赛璐璐胶片、硝化纤维厂房 4.日装瓶数超过3000瓶液化石油气储配站的灌瓶间、买瓶间 5.超过1500个座位的剧院和超过2000个座位的会堂舞台的葡萄架下部 6.建筑面积超过400 m2的演播室、录音室 7.建筑面积超过500 m2的电影摄影棚 8.乒乓球场的扎胚、切片、磨球、分球检验部位 3. 湿式喷水灭火系统简介

3.1湿式自动喷水灭火系统的工作原理

1.湿式系统是用量最多的自动喷水灭火系统，它有自动扑救初期火灾的技术特点：

2.自动跟踪火源：在起火点附近随机开放首先受热喷头。

3.自动启动系统：开放一只喷头后自动启动系统。喷头的开放将驱动4.水流指示器和湿式报警阀及压力开关与水力警铃报警，并启动喷淋消防泵，完成对系统的启动。即便最不利喷头的工作压力为0.05MPa，也能满足开放一只喷头后启动系统的要求。

4.控制系统的喷水面积：如果第一批开放的喷头成功控火，即可停止继续开放喷头。当首批开放的喷头不能有效控火时，将继续开放喷头，直至控制或扑灭火灾。

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3.2湿式自动喷水灭火系统组成

湿式系统由喷头、管道系统、湿式报警阀、报警装置和供水设施等组成。由于该系统在报警阀的前后管道内始终充满着压力水，故称湿式喷水灭火系统或湿管系统。湿式自动灭火系统应在开放一个喷头后自动启动。

火灾发生时，在火场温度的作用下，闭式喷头的感温元件温升达到预定的动作温度范围时，喷头开启，喷水灭火。水在管路中流动后，打开湿式阀瓣，水经过延时器后通向水力警铃的通道，水流中水力警铃发出声响报警信号，与此同时，水力警铃前的压力开关信号及装在配水管始端上的水流指示器信号传送至报警控制器控制室，经判断确认火警后启动消防水泵向管网加压供水，达到持续自动喷水灭火的目的。

湿式喷水灭火系统具有结构简单、施工和管理维护方便、使用可靠、灭火速度快、控火效率高等优点。但由于其管路在喷头中始终充满水，所以应用受环境温度的限制，适合安装在室内温度不低于4℃，且不高于70℃能用水灭火的建、构筑物内。

3.3湿式自动喷水灭火系统的组成及其作用

(1)

值时喷头开启喷水灭火。 (2) 高位水箱:供灭火用水。 (3) 消防水池:(4) 水力警铃:(5) 湿式报警阀:(6) 水流指示器:(7) 压力开关:(8) 延迟器:(9) 末端试水装置:(10) 试验喷头:(11) 压力表:(12) 止回阀:

,

,,,,,

,

,

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(13) 火灾信号传感器:(14) 火灾报警控制器:(15) 信号阀:(16) 过滤器:(17) 泄水阀:(18) 试验阀:(19) 节流器:

,

, 与延迟器共同工作。

(20) 闸阀: 开启管路, 控制流量大小。

3.4适用范围

湿式自动喷水灭火系统适用于环境温度大于4°C和小于70 °C的场所。

3.5建筑物的火灾危险等级

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,确定。

表3-5 设置场所火灾危险等级举例

火灾危险等级 轻危险级 设置场所举例 建筑高度24m以下的旅馆、办公楼:仅在走廊设置闭式系统的建筑物。 中 危 险 级 Ι 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。 中 危 1.民用建筑、书库、舞台(葡萄架除外)、骑车车停车场、总建筑面积5000m2以上的商场，总建筑面积1000m2以上的地下商场，1.高层民用建筑、旅馆、办公楼、综合楼、邮政楼、广播电视楼 2.公共建筑、医院、疗养院、影院、图书馆(书库除外)、火车站飞机场及码头的建筑、总建筑面积5000m积1000m2以下的地下商场等。 3.文化遗产建筑、木结构古建筑物、国家文物保护单位等。 2 6

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险 级 Ⅱ 物品高度捕超过3.5m的自选商场。 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、制药等工厂的备料与生产车间 严重危险级Ⅰ 印刷厂、酒精制品、可燃液体制品等工厂的备料与车间净高度不超过8m、物品高度超过3.5m的自选商场。 严重危险级Ⅱ 易燃液体喷雾操作区域、固体易燃物品、可燃的气溶胶制品、溶剂清洗、喷漆工厂备料及生产车间、摄影棚、舞台 仓库危险级 Ⅰ 货架区等 仓库危险级 Ⅱ 木材,电缆等 仓库危险级 Ⅲ A组塑料与橡胶及其制品, ,及制品、棉毛麻丝化纤及制品,家用电器、3.6自动喷水灭火系统设计参数

表3-6 自动喷水灭火系统设计参数

设置场所危险等级 轻危险级 中危险级 Ⅰ级 中危险级 Ⅱ级 严重危险级Ⅰ级 严重危险级Ⅱ级 喷水强度 4 6 8 12 16 240 系统作用面积 160 0.10 喷头工作压力 4L·min-1·m-2

积为160㎡

0.10MPa(最不利点)。

作用面

3.7各种类型喷头适用场所

表3-7各种类型喷头适用场所

闭 式 喷头类型 玻璃球洒水喷头 易熔合金洒水喷头 适用场所 适用于宾馆等美观要求和具有腐蚀性场所 7

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喷 头 下垂型洒水喷头 边墙型洒水喷头 吊顶型洒水喷头 直立型洒水喷头 用建筑 适用安装在管路下面经常有移动物体的场所、尘埃较多的场所 适用于各种保护场所 属装饰型喷头，可安装于旅馆、客厅、餐厅、办公室等建筑 普通型洒水喷头 可直立、下垂安 干式下垂型洒水喷头 专用于干式喷水灭火系统的下垂型喷头 特 殊 喷 头 自动启闭洒水喷头 快速反应洒水喷头 大水滴洒水喷头 具有自动启闭功能,凡需降低水渍损失的场所均适用 具有短时启闭功能,凡要求启动时间短的场所均适用 适用于高架库房等火灾危险等级高的场所 扩大覆盖面洒水喷头 喷水保护面积可达30~36m2,3.8流量特性系数的选择

表3-8流量特性系数K

喷头公称直径/mm 10 K 57 80 115 15 20 3.9喷头的设计计算

1. 确定火灾危险等级:轻危险级 （查表3-5） 2. 系统选型：湿式吊顶型洒水喷头 （查表3-6） 3. 确定设计数据（qu A, p1 ）

qu =4 L·min-1·m-2 A=160m2 p1=0.05Mpa （查表3-6） ZSTZ 15/68Y

喷头的公称直径 15mm , K=80 （查表3-8） 4. 形式:正方形

5. 喷水量：q?k10p

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6. 第一会议室： 长：8.96m 宽：7.2m

q?k10p1?80?10?0.05=56.57 L/min =0.94L/s

A1?S?R?qq?u56.57?14.14 414.14?3.76

A?122S??3.76?2.66 22第一会议室：长：8.96/3.76=2.383（2个) 宽：7.2/3.07=2.35（2个） 第二会议室：长：15.8/3.76=4.20（4个） 宽：7.2/3.07=2.35（2个） 308.310.315：长: 10.18/3.76=2.71（3个） 宽：7.2/3.07=2.35（2个） 304：长: 6.03/3.76=1.60（2个） 宽：7.2/3.07=2.35（2个） 办公室5个：长: 5.40/3.76=1.44（1个） 宽：7.2/3.07=2.35（2个） 走廊喷头布置：长：52.168m 宽：2.09m

S?A1?14.14?3.76 R?222S??3.76?2.66 222?D??2.09?S?2R2????22.66????4.89m

22????长：52.168/4.89=10.31 （11个） 宽：2.09/4.89=0.41 （0个）

4.系统水力计算

表4-1流速系数kp值

管径mm 钢管 镀铁管 25 1.883 32 1.05 40 0.8 50 0.47 70 0.283 80 0.204 100 0.115 0.1273 150 0.053 0.0565 200 0.0318

表4-2 管道比阻值A

钢 管 管径mm 25 32 40 50 70 80 100 125 150 9

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A(Q以L/s计) 4367 938.6 445.6 110.8 28.93 11.68 2.674 0.8623 0.3395

表4-3 报警阀的阻抗系数B

湿式 报警阀

阀直径mm 100 150 B 值 29.596 8.516 4.1管径的流速计算

以下数据是查表4-1得：

KKKKKp?1.883 25㎜ V1~2?KpQn?1?1.883×0.94=1.77 ?1.05×0.94×2=1.974 ?1.05×0.94×3=2.961 ?0.283×0.94×15=4.0752 ?0.283×0.96×15=4.0752

p?1.05 32㎜ V2~3?KpQ?1.05 32㎜ V3~4?KpQn?1pn?1p?0.283 70㎜ V4~5?KpQ?0.283 70㎜ V7~8?KpQn?1pn?14.2 管径的损失计算

以下数据是查表4-2所得：

25㎜ A=4367 32㎜ A=938.6 32㎜ A=938.6 70㎜ A=28.93

hf1~2?ALQ?4367×4×0.94×0.94=3858.681

22=6634.776 hf2~3?ALQ?938.6×2×(0.94×2)2=29856.5 hf3~4?ALQ?938.6×4×(0.94×3)2

2hf4~5?ALQ?28.93×2.645×(0.94×15)2=15213.9

2270㎜ A=28.93

hf?ALQ?11.68×50.01×(0.94×15)2=287636.2

?hf?287636.2+54563.857=342200.057

4.3秒流量的计算

n=15 q=56.57 L/min =0.94L/s

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QQj?nq15?56.57??14.14L/s 6060js?1.3Q?1.3×20=26 L/s

4.4水泵出口压力的计算

P2=0.05Mpa

H???gh?1.0×9.8×21=205.8

?hf?287636.2+54563.857=342200.057 ?h?1.2?hf?1.2×342200.057=410640.0684

hhz?0.2hf?0.2×342200.057=68440.00114

?BQ?29.596×(26)2=20006.896

S2kp2?H??p0??h?hk?205.8＋0.05×10+410640.0684+20006.896=480852.7641

6Qs?26 L/s P2=480852.7641

4.5消防水泵的选择

根据Q?1.3Q?1.3×20=26 L/s，

sjp2?480852.7641选择消防水泵型号是XDD-80-W

4.6水箱的容积和高度

vf?0.06?Q?TS?0.06×26 ×10×60=936 m3

s消防水池容积：

3

3.6×26×3600=336960 m ?3.6QST?V?5.灭火器的配置计算

表5-1 A类火灾场所的灭火器最大保护面积(m)

危险等级 严重危险等级 中危险等级 轻危险等级 手提式灭火器，m 15 20 25 表5-2 修正系数

未设室内消火栓系统和灭火系统 1.0 推车式灭火器，m 30 40 50 11

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设有室内消火栓系统 设有灭火系统 设有室内消火栓系统和灭火系统 可燃物露天堆场 甲、乙、丙类液体储罐区 可燃气体储罐区 0.9 0.7 0.5 0.3 表5-3 手提式灭火器类型、规格和灭火级别

灭火器 类型 水型 6 — 灭火剂充装量（规格） L 3 kg — MS/Q3 MS/T3 MS/Q6 MS/T6 9 — MS/Q9 MS/T9 泡沫 3 4 6 9 干粉（碳酸氢钠） — — — — — — — — 干粉（磷酸铵

灭火器类型规格 代码（型号） A类 1 1 灭火级别 B类 — 55B — 55B 2 — 89B — — — — 1 2 3 4 5 6 8 10 1 MP3、MP/AR3 MP4、MP/AR4 MP6、MP/AR6 MP9、MP/AR9 MF1 MF2 MF3 MF4 MF5 MF6 MF8 MF10 MF/ABC1 12

1A 1A 1A 1A — — — — — — — — 1A 55B 55B 55B 89B 21B 21B 34B 55B 89B 89B 144B 144B 21B — 防火防爆

盐） — — — — — 2 3 4 5 6 8 10 1 2 3 4 6 2 3 5 7 MF/ABC2 MF/ABC3 MF/ABC4 MF/ABC5 MF/ABC6 MF/ABC8 MF/ABC10 MY1 MY2 MY3 MY4 MY6 MT2 MT3 MT5 MT7 1A 2A 2A 3A 3A 4A 6A — (0.5A) (0.5A) 1A 1A — — — — 21B 34B 55B 89B 89B 144B 144B 21B 21B 34B 34B 55B 21B 21B 34B 55B — — 卤代烷— — — — — （1211） 二氧化碳 — — — — 1.火灾种类的确定 表5-1

轻危险级 ， A类火灾， 长：52.168m 宽：16.49m 2. 单元的保护面积：S=860.25032 （除无需配置的场所）

3.最小需配灭火级别：,

(由于行政楼三楼设有消火栓和灭火器，所以K值的确定 查表5-2 )

K=0.5

Q?0.5?860.25032 50??8.603A

4.手提式灭火器保护距离25m，轻危险级 （查表5-3） 5.

QQ?N8.603?4.302A 2 13

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6.规格和数量确定：

4.302?2.15＞1，故取2具 2 由于该楼层大多为办公室或会议室，或是其他存放重要文件或档案等房间，故选择干粉（磷酸铵盐）灭火器，MF/ABC4，最低灭火级别为2A

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结束语

本设计是在我的指导老师张丽丽老师的悉心指导下完成的，从方案确定到方案论证再到具体设计，都给予了我极大的支持和帮助。

我深深地体会到课程设计的意义深远,成功不仅在于追求结果的完美,更重要的在于追求的过程.只有深深领会到其中的奥妙才能更好地完成所要完成的任务。我不仅学会多方面思考问题,而且还培养了我对待问题的严谨性。

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参考文献

[1] 张树平，《建筑防火设计》[M].中国建筑工业出版社，2001. [2] 李钰，《建筑消防工程学》[M].中国矿业大学出版社，2011. [3] 梁延东，《建筑消防系统》[M].中国建筑工业出版社，2011.

[4] 中国市政工程西北设计研究院主编．《给水排水设计手册》[M]．北京：中国建筑工业出版社，2002．

[5] 刘振印主编，建设部建筑设计院编著．《民用建筑给水排水设计技术措施》[M]．北京：中国建筑工业出版社，1997．

[6] 王学谦主编，《建筑防火设计手册》[M]．北京：中国建筑工业出版社，2008．

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/itq5.html