【正文】 ....................................................................................14 附錄 A 材料設(shè)備清單 ...................................................................................................................15 附錄 B 設(shè)計圖 .............................................................................................................................18 武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 1 前言 自改革開放以來，我國社會經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，人口數(shù)量也在不斷增長。高速的人口增長速度使很多一線城市都出現(xiàn)了購房緊張的情況，為了緩解人口與土地空間的矛盾，各式各樣的高層建筑應(yīng)運(yùn)而生。 隨著我國建筑技術(shù)的提高，有越來越多的高層建筑出現(xiàn)在人們的視線之內(nèi)，這些高層建筑外觀優(yōu)美、功能完善，深受消費(fèi)者的歡迎。然而與此同時，在全國各地也接連不斷的出現(xiàn)高層建筑火災(zāi)事故，這些事故的慘痛教訓(xùn)讓我們不得不關(guān)注高層建筑的火災(zāi)安全。高層建筑與單層或低層建筑相比，發(fā)生火災(zāi)的危險系數(shù)更大，一旦發(fā)生火災(zāi)事故勢必會造成重大的人員傷亡和經(jīng)濟(jì)財產(chǎn)損失。所以在建設(shè)高層建筑時，一定要將防火的工作考慮到位，保證高層建筑有更高的滅火強(qiáng)度要求。據(jù)了解，自 我國建國以來， 消防噴淋滅火系統(tǒng)已逐漸發(fā)展為一種應(yīng)用十分廣泛的消防系統(tǒng)，尤其是在高層建筑的消防施工中更是扮演著重要的角色。消防水噴淋滅火系統(tǒng)有著明顯的優(yōu)勢，它不僅可以在突發(fā)火災(zāi)時立即報警，還可以根據(jù)火場情況自動噴水，這為后來消防隊員的營救工作最大限度的爭取了時間，保障了人民群眾的生命財產(chǎn)安全。根據(jù)有關(guān)資料顯示，在火災(zāi)事故統(tǒng)計中凡是安裝了消防水噴淋滅火系統(tǒng)的建筑 90%以上都對減少損失發(fā)揮了關(guān)鍵作用，這個表明我國當(dāng)前的消防水噴淋滅火系統(tǒng)的設(shè)計工作已經(jīng)相當(dāng)成熟，有著較高的準(zhǔn)確度。此外，從經(jīng)濟(jì)成本方面考慮，消防水噴淋滅火系統(tǒng)相對于 其他滅火系統(tǒng)造價低廉，適用于推廣和廣泛使用。 最近幾年，全國各地不同類型的高層建筑火災(zāi)事故屢見不鮮，事故帶來的影響極為嚴(yán)重，對人民的日常生活造成了重大的威脅。比如在 2021 年 8 月 14 日，位于上海的環(huán)球金融中心發(fā)生重大火災(zāi)，這個建筑是有著地上 101 層的超高層建筑，建筑主體高度達(dá)到 492m，根據(jù)事后調(diào)查建筑的 起火點位于第 26層，火勢從這一層開始上下蔓延，最終造成了至少 6 個樓層的局部燃燒，事故帶來的損失達(dá)數(shù)百萬人民幣；在 2021 年 10 月 9日，位于哈爾濱市中心的 360 度高層商服住宅樓發(fā)生火災(zāi)，該建筑主體高 度達(dá)到 ，火災(zāi)引燃了 雙子座 A座和 4層裙房，建筑內(nèi)部的一層到四層裙燒毀嚴(yán)重，房間內(nèi)的裝修材料發(fā)出陣陣黑煙，造成極為嚴(yán)重的環(huán)境污染；在 2021 年 8月 25日南昌市紅谷灘新區(qū)綠地中央廣場 31 層，高度到達(dá) ， 燃燒面積超過 1200m2， 23 層腳手架防護(hù)網(wǎng)起火，火勢上下蔓延；在 2021 年 9月 9日，吉林省長春市一座在建樓盤的兩棟高達(dá) 32 層的大樓。其中一棟高樓的 919 層發(fā)生火災(zāi)，火勢蔓延至另一棟在建高樓。大約有 42人在 這武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 2 場火災(zāi)中受傷，保守估計經(jīng)濟(jì)損失在人民幣五百萬以上； 2021 年 11 月 15 日上海靜 安區(qū)余姚路膠州路 28 層電焊工違規(guī)操作，導(dǎo)致突發(fā)大火， 58 人遇難， 70 余人受傷，損失近 5億元。這些事故帶來的教訓(xùn)是慘痛的，讓我們不得不進(jìn)行反思，尋求更好的解決辦法，這也是本次設(shè)計的初衷所在。 本文所關(guān)注的建筑主要是 超高層建筑，這些建筑在突發(fā)火災(zāi)時有著火勢蔓延速度快、人員逃生困難和消防救援難度大的特點，為了切實的保護(hù)高層建筑內(nèi)部人員的生命財產(chǎn)安全，故本文設(shè)計中以“預(yù)防為主，防效結(jié)合”為指導(dǎo)思想，主要目的是為了實現(xiàn)人員自救。本工程建筑中除小于 5m 的廁所和小于 3m耐管道井外，均設(shè)置自動噴水、氣體滅火及水噴霧系統(tǒng)聯(lián)合保護(hù)，以便將火災(zāi)在最初 5分鐘內(nèi)的萌芽階段消滅，最大程度維護(hù)人民財產(chǎn)、生命安全；同時所有消火栓箱內(nèi)配備消防水喉一套，以便火災(zāi)初期非消防人員有效控制火災(zāi)。 高層建筑火災(zāi)特點以及危害： (1)火災(zāi)蔓延途徑多、危害大。高層建筑中的樓梯間，電梯井，管道井，電纜井，排氣道眾多，若未正確設(shè)置防火分隔，發(fā)生火災(zāi)時，這些井道就會像一座座高聳的煙囪，成為火災(zāi)豎向蔓延的途徑 t而橫向敷設(shè)的各類送、排風(fēng)管道，若不正確設(shè)置防火閥門，又會造成火災(zāi)在水平方向的迅速蔓延。 (2)疏散困難，容易造成重大傷亡事故。高層建筑層效多，豎向距離長，人員疏散到地面或其他安全場所的時間相應(yīng)增長。若不處理好疏散通道，火災(zāi)時樓內(nèi)緊急疏散人員與消防撲救人員相向而行，出現(xiàn)對撞和混亂擁擠情況，也會造成疏散困難。 (3)消防設(shè)施不夠完善，撲救困難。首先 ，根據(jù)有關(guān)資料顯示，在目前國內(nèi)已經(jīng)建成并運(yùn)行的高層建筑中，只有大概三成左右的高層建筑符合《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》的相關(guān)規(guī)定，能夠保障建筑安全；有四成左右的高層建筑雖然滿足基本要求，但是在具體實際當(dāng)中卻存在著許多安全隱患和不合理的地方，需要進(jìn)行整改；其余大概三成的高層建筑無法達(dá)標(biāo)，存在重大安全隱患，一旦發(fā)生火災(zāi)就會帶來嚴(yán)重的損失。其次，高層建筑的建設(shè)施工單位為了節(jié)約建設(shè)成本，又符合相關(guān)技術(shù)規(guī)范，在實際的高層建筑水消防系統(tǒng)的設(shè)計中往往是參照火災(zāi)初期的用水需求來制作的，然而在發(fā)生火災(zāi)時，由于當(dāng)前的建筑材料多為 易燃建材，所以很容易形成火勢蔓延形成重大火災(zāi)，所以此時的用水需求就變得特別大，原來的用水量標(biāo)準(zhǔn)明顯不夠。比如在《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》中，室內(nèi)消火栓的用水量要參照高層建筑的地上高度、使用用途以及建筑內(nèi)部的面積大小來確定，其規(guī)定用水量在lOL/s～ 40L/s之間，但是目前在許多高層建筑救援事件中，實際的用水量在 80L/s～ l 20L/s之間，這表明當(dāng)前的規(guī)范用水量已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足滅火需求，在突發(fā)火災(zāi)時，會給救援工作帶來阻力。 (4)功能復(fù)雜，起火因素多。現(xiàn)在的高層建筑能滿足消費(fèi)者各方面的需求，功能呈現(xiàn)出多樣 化的發(fā)展趨勢，很多高層建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，增加了營武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 3 救的難度系數(shù)，此外，建筑內(nèi)部的商戶較多，相關(guān)的安全管理工作很容易出現(xiàn)真空地帶，防范工作容易被忽視，比如有些商戶將貨物堆砌在過道或樓梯間中，這給火災(zāi)時的安全疏散都帶來隱患。并且這些東西大多為易燃品，極易發(fā)生火災(zāi)。由于高層建筑火災(zāi)存在以上特點，在設(shè)計中，要切實貫徹“以防為主，防消結(jié)合”的消防工作方針，積極采用消防先進(jìn)技術(shù)，消除和減少起火因素，一旦起火，能夠及時有效地進(jìn)行撲救，將火災(zāi)損失減少到最低限度。 公安部先后頒布了《消防法》、《建筑工程消防監(jiān)督審核 管理規(guī)定》、《自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》、《火災(zāi)事故調(diào)查規(guī)定》、《消防監(jiān)督檢查規(guī)定》、《機(jī)關(guān)、團(tuán)體、企業(yè)、事業(yè)單位消防安全管理規(guī)定》等部門規(guī)章以便從法律層面更好的約束市場，制定標(biāo)準(zhǔn)。消防安全越來越得到人們的關(guān)注和重視，高校以及與消防有關(guān)的企事業(yè)單位也積極開發(fā)研究更好的消防設(shè)備。例如：消防車，消防云梯，自動報警器，火災(zāi)探測器等等。 近年來不斷出現(xiàn)的重大火災(zāi)事故更加說明了消防安全工程的重要意義，因此通過對消防水噴淋的設(shè)計和實施可以有效的減少火災(zāi)對人員的傷害和有助于財產(chǎn)的保護(hù)。 自動噴淋 滅火 系統(tǒng) 是一種常見的滅火系統(tǒng)，該系統(tǒng)的最大特點就是在突發(fā)火災(zāi)時，系統(tǒng)可以自主啟動 噴頭 以 噴水 的方式進(jìn)行 滅火 ，以此同時，釋放出 火災(zāi)報警 通知，告知建筑內(nèi)部的人員及時撤離。 自動噴淋滅火系統(tǒng)具有自動噴水、自動報警和初期火災(zāi)降溫等優(yōu)點 ,并且可以和其他消防設(shè)施同步聯(lián)動工作，因此能有效控制、撲滅初期火災(zāi)。 據(jù)有關(guān)資料顯示，自動水噴淋滅火系統(tǒng)是目前全球范圍內(nèi)普及率最高的固定類型的滅火裝置，對于高層建筑或中高層建筑的防火防爆具有重要意義，是一種能夠有效保證人員安全和減少財產(chǎn)損失的系統(tǒng)。自動噴水滅火系統(tǒng)的的成本比較實惠，噴水滅火效果較好，其具有十分良好的應(yīng)用空間。研究自動噴水滅火系統(tǒng)的原理，對相關(guān)建筑進(jìn)行滅火設(shè)計具有十分重要的意義。 在自動水噴淋滅火系統(tǒng)中核心技術(shù)就是實現(xiàn)自噴滅火，這是人類在探索自然科學(xué)的過程中用來抵御意外傷害的重大進(jìn)步，該技術(shù)將火場報警技術(shù)與自動滅火技術(shù)相結(jié)合，具有十分明顯的優(yōu)勢。據(jù)統(tǒng)計， 在美國以往發(fā)生的火災(zāi)事故中，具備自動水噴淋滅火系統(tǒng)的建筑在財產(chǎn)損失方面會降低 30%以上，而人員傷亡率則會至少減低 50%，火場的滅火情況表明滅火成功率在 90%以上。美國的有關(guān)機(jī)構(gòu)曾做過統(tǒng)計，為建筑為進(jìn)行火災(zāi)投保的企業(yè)逐漸增加，而這些商業(yè)銀行為了規(guī)避風(fēng)險則鼓勵高層建筑配備自動水噴淋滅火系統(tǒng)，這些都促進(jìn)著該系統(tǒng)的技術(shù)成熟和廣泛應(yīng)用。自動水噴淋滅火系統(tǒng)已經(jīng)被全世界無數(shù)的火災(zāi)事故證明，安裝此系統(tǒng)后能切實的減少火災(zāi)災(zāi)害，增加滅火成功率，為人員營救爭取寶貴時間，這也是該系統(tǒng)得到推廣的根本原因所在。 武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 4 確定建筑物 危險等級 本次設(shè)計所給的圖紙為某酒店第四層，第五層，第六層的平面圖。第四層有 15 間KTV 室、 2間貴賓房、 1間總統(tǒng)套房房及一個休息大廳。第五層有 17 間客房、 2間副房、1間電梯前廳和 1 間值班室。第六層有 15 間客房， 1間客廳， 1 間廚房和 2間副房。層上空及其他一些輔助型的房間，凈空高度 8m，詳細(xì)見圖紙，其發(fā)生火災(zāi)的可能為 KTV室、客房或者廚房?？扇嘉镏饕獮橐挛锏裙腆w可燃物，適合利用水噴淋滅火系統(tǒng)進(jìn)行火災(zāi)撲救。 本工程按照二類高層建筑，中危險級設(shè)防，火災(zāi)危險性級別為丙類，消防用水量按兩小時計。 凈高 8m 的中危險 1級場所，其噴水強(qiáng)度 =6 L/min*m2,作用面積 A=200m2，噴頭工作壓力 105Pa。 表 噴頭噴水強(qiáng)度和作用面積 建、構(gòu)物的危險等級 項目 設(shè)計噴水強(qiáng)度 (L/min*m2) 作用面積 (m2) 噴頭工作壓力 (Mpa) 嚴(yán)重危險級生產(chǎn)建筑物 300 105Pa 嚴(yán)重危險級儲存建筑物 300 105Pa 中危險級 200 105Pa 輕危險級 180 105Pa 選擇系統(tǒng)類型及構(gòu)成 根據(jù)建筑物的實際情況，本設(shè)計采用中央端型系統(tǒng)。自動水噴淋消防系統(tǒng)主要又以下主要部件構(gòu)成 ：濕式報警閥設(shè)置位置的探討濕式報警閥組由濕式報警閥、水力控制閥、延遲器、水力警鈴、壓力開關(guān)、過濾器、試水閥等組件組成，它擔(dān)負(fù)著試驗檢驗供水裝置和報警設(shè)施、報警、排水等多項功能，是自動噴水滅火系統(tǒng)的重要組件。 消防電梯前室消火栓只用于前室，即專用。功能有：用于消防電梯前室滅火；打開消防通道、便于消防人員救人和搶救財產(chǎn)；向消防人員身上淋水降溫以減少輻射熱對消防人員的影 響。這時水帶長度不宜過長，以防水帶打結(jié)難以打開，前室可采用自然排煙方式。此時前室消火栓不計人同層消火栓總數(shù)。 選擇和布置噴頭 武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 5 噴頭特征 本設(shè)計選用標(biāo)準(zhǔn)玻璃球噴頭，公稱直徑為 15 mm，噴頭系數(shù)為 80。 噴頭的布置 表 標(biāo)準(zhǔn)噴頭的保護(hù)面積和間距 建、構(gòu)筑物的危險等級分類 每只噴頭最大保護(hù)面積 (m2) 噴頭 最大水平間 ( m ) 噴頭與墻、柱面 最大間距 (m) 嚴(yán)重危險級 嚴(yán)重危險級 中危險級 輕危險級 本設(shè)計采用矩形布置，長邊不宜大于 。本設(shè)計中長邊（噴頭間距）基本取 2800 mm，短邊（支管間距）基本取 2050mm。但本設(shè)計中，對于貴賓房、客廳考慮到實際情況，對噴頭間距（ x）和支管間距（ y）有所調(diào)整，具體如下： 貴賓房： X 1=2610mm Y1=2525mm； X2=2572mm Y2=2525mm； X3=2647mm Y3=2525mm； 客廳： X1=2200mm X2=2800mm X3=2200mm X4=2800mm Y1=2050mm Y2=2050mm Y3=2100mm 具體噴頭布置見附錄 A噴水滅火系統(tǒng)管網(wǎng)布置平面圖。 最不利點的確定 確定最不利房間為左上側(cè)客房和 KTV 室，節(jié)點 1為最不利點，在節(jié)點 1處平行于配水支管劃定矩形面積，其長邊長度為： ?? （ ） 每邊支管上最多動作噴頭數(shù)： ??? （ ） 作用面積內(nèi)共布置 4 排噴頭，最大動作噴頭數(shù)為 16個，具體布置參見圖紙水噴淋消防系統(tǒng)平面圖和水噴淋消防系統(tǒng)軸視圖。 管網(wǎng)布置 武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 6 管網(wǎng)布局參照附錄 B 管徑確定 管網(wǎng)布置 根據(jù)計算設(shè)計以及對實際情況的考慮，系統(tǒng)共布置了第四層 160 個噴頭，第五層 163個噴頭，第六層 161 個噴頭，系統(tǒng)設(shè)置濕式報警閥和水流指示器各一個。具體布置參見圖紙水噴淋消防系統(tǒng)