建筑防火消防工程结课论文

建筑消防工程

结

课

论

文

学院：能源与环境学院专业：建环11级卓越班姓名：张瑞

学号：201101154113

指导老师：高龙

论消防和防排烟系统在高层建筑中的应用

摘要：随着经济社会的发展，现代化城市人口高度集中，高层、超高层和地下建筑大量开发建设，高层建筑的发展引发了许多不容置疑的新问题，如造价提高，管理费用增加，设备要求复杂，施工困难，建设周期长，工作条件受限制，防火、防爆、防盗、防震的安全问题难以解决，而其中的消防和防排烟问题尤为重要和不可忽视。

关键词：高层建筑，消防，防排烟系统

一、高层建筑

1.1 高层建筑的定义

超过一定层数或高度的建筑将成为高层建筑。高层建筑的起点高度或层数，各国规定不一，且多无绝对、严格的标准。

1.2高层建筑的分类

在我国，旧规范规定：8层以上的建筑都被称为高层建筑，而目前，接近20层的称为中高层，30层左右接近100m称为高层建筑，而50层左右200m 以上称为超高层。在新《高规》即《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3－2002）里规定：10层及10层以上或高度超过28m的钢筋混凝土结构称为高层建筑结构。当建筑高度超过100m时，称为超高层建筑。

我国的房屋6层及6层以上就需要设置电梯，对10层以上的房屋就有提

出特殊的防火要求的防火规范，因此我国的《民用建筑设计通则》（GB 50352—2005）、《高层民用建筑设计防火规范》（GB 50045-95）将10层及10层以上的住宅建筑和高度超过24m的公共建筑和综合性建筑划称为高层建筑。

二、消防系统

高层建筑中的消防系统是维护建筑安全的主要力量。按灭火剂的种类和灭火方式可分为消防给水系统和固定灭火装置两大类。

以水为灭火剂的消防给水系统，按灭火设施可分为消火栓灭火系统和自动喷洒灭火系统。

2.1 消火栓灭火系统

室内消火栓给水系统有消防给水基础设施、消防给水管网、室内消火栓设备、报警控制设备及系统附件等组成。其中消防给水基础设施包括市政管网、室外消防给水管网及室外消火栓、消防水池、消防水泵、消防水箱、增压稳压设备、水泵接合器等，该设施的主要任务视为系统储存并提供灭火用水。给水管网包括进水管、水平干管、消防竖管等，其任务是向室内消火栓设备输送灭火用水。室内消火栓设备包括水带、水枪、水喉等，它是供人员灭火使用的主要工具。报警控制设备用于启动消防水泵，并监控系统的工作状态。系统附件包括各种阀门、屋顶消火栓等。

2.1.1消火栓给水系统

该建筑为建筑高度小于50m的一类民用高层建筑。建筑面积小于600 m2。由《给排水设计手册》确定：室内消防水量为30L/s，室外消防水量为30L/s，火灾延续时间为3h。采用水泵、水箱联合供水的不分区消火栓给水系统，在火灾发生的10min之内的消防用水贮存在高位消防水箱，火灾延续时间内消防用水贮存在室外消防水池内。

2.1.2消火栓给水系统

（1）消火栓的选用及设置

由于高层建筑每股水枪的水量不小于5L/s，室内消火栓应采用同一型号规格，所以设计中均选用口径为19mm喷嘴的水枪，65mm口径的消火栓，直径65mm长度20m的衬胶水带。

按规定，高层建筑和裙房的各层除无可燃物的设备层外每层均应设置室内消火栓，高层建筑的消防电梯前室应设消火栓。高层建筑的屋顶应设一个装有压力显示装置的检查用的消火栓，采暖地区该消火栓可设在顶层出口处或水箱间内，室内消火栓应设在楼内走道、楼梯附近等明显易于取用的地方。

2.2 自动喷水灭火系统

自动喷水灭火系统是利用其特有的性能，在火灾时能自动喷水灭火的固定灭火方式，可使火灾在初期就能够及时得以控制，从而最大限度的减少火灾损失。自动喷水灭火系统具有灭火效率高，安全可靠，工作性能稳定，适用范围广，投资少，不污染环境等优点。广泛应用于民用建筑、工业厂房及仓库。特别适用于在人员密集、不易疏散、外部增援灭火与救生困难的重要或火灾危险性较大的场所中应用。[1]

2.2.1自动喷水灭火系统概述

为适应保护对象的需要，充分发挥自动喷水灭火系统的作用，系统具有多种形式。按喷头的封闭与否可分为闭式系统和开式系统。

闭式系统装有闭式喷头，平时处于密闭状态，发生火灾后，由于热力作用，闭式喷头会自动打开喷水灭火。由于保护场所环境条件限制，要求平时闭式系统灭火管网内充有水或压缩空气，因此又有湿式系统、干式系统、预作用系统、重复启闭预作用系统等多种系统类型。但露天场所不易采用闭式系统。

开式系统装有开式喷头，因此，灭火管网平时不会存水。当设置场所发

生火灾时，由火灾探测控制装置启动系统，所有开始喷头会同时喷水灭火或阻止火势蔓延。开式系统根据其作用不同，又分为雨淋系统、水幕系统和雨淋—泡沫联用系统。

图3.3 湿式自动喷水灭火系统组成示意图

湿式系统由闭式喷头、湿式报警阀组、管道系统、水流指示器、报警控制装置和给水设备组成。其工作原理为：火灾发生时，火源周围温度上升，火焰或高温气流使闭式喷头的热敏感元件动作，喷头被打开喷水灭火。此时，湿式报警阀后的配水管道内的水压下降，在水源压力作用下使原来处于关闭状态的湿式报警阀组开启，压力水流向配水管道。随着报警阀的开启，报警信号管路开通，压力水冲击水力警铃发出声响报警信号，同时，安装在管路上的压力开关接通发出相应的信号，直接或通过消防控制中心自动启动消防水泵向系统加压供水，达到持续自动喷水灭火的目的。另外，串联在管路上的水流指示器，由于水的流动被感应并送出相应的信号，在报警控制器上指示某一区域已在喷水。 M L P 高位水箱消防水池控制报警器水泵接合器湿式报警阀组水流指示器闭式喷头压力表驱动电机

此系统满足环境温度不低于4℃，且不高于70℃能用水灭火的建筑。

2.2.2喷头的布置

闭式自动喷水灭火系统的设计，用于保证建筑物的最不利点有足够的喷水强度。喷水强度的大小与建筑物的火灾危险等级有关。根据高规，本建筑属于中危险级。设计采用标准玻璃球喷头，由《给排水设计》查表可知：在10m水柱的工作压力下，消防用水量20L/s，设计喷水强度应达6L/( min·m2),作用面积应为200 m2，喷头工作压力为10 mH2O。

喷头是自动喷水灭火系统的主要组件。自动喷水灭火系统的火灾探测性能主要体现在喷头上。喷头在火灾时主要有两个作用过程，首先是探测火灾，然后在保护面积上进行布水以控制和扑灭火灾。喷头布置间距与系统设计喷水强度、喷头类型、喷头工作压力和喷头的布置形式有关，其间距确定合否，将决定喷头能否及时动作和按规定强度喷水。

2.3 二氧化碳灭火系统

2.3.1二氧化碳灭火系统综述

二氧化碳灭火系统是一种有效的灭火装置，与其他气体灭火方式相比其具有对大气臭氧层无破坏且来源经济方便等优点。二氧化碳是一种惰性气体，自身无色、无味、无毒、密度比空气大50%，长期存放不变质，灭火后能很快散发，不留痕迹，在被保护物表面不留残余物，也没有毒害。适用于扑救各种可燃、易燃液体火灾和那些受到水、泡沫、干粉灭火剂的沾污而容易损坏的固体物质的火灾。另外，二氧化碳是一种不导电物质，其电绝缘性比空气还高，可用于扑救带电设备的火灾。

2.3.2二氧化碳灭火系统组成

二氧化碳系统由灭火储存装置、启动分配装置、输送释放装置、监控装置等组成。二氧化碳灭火系统的工作原理是：防护区一旦发生火灾，首先火灾探测器报警，消防控制中心接到火灾信号后，启动联动装置（关闭开口，