《防火与消防》课程设计设计题目：设计人：专业班级：指导教师：二○一三年一月目录第一章工程概况 (1)1.1工程概况 (1)1.2设计资料 (1)1.2.1建筑设计资料 (1)1.2.2城市给水资料 (1)1.3工程设计任务 (1)第二章自动喷水灭火系统的选择 (2)2.1几种自动喷水灭火系统的特点 (2)2.1.1湿式自动喷水灭火系统 (2)2.1.2干式自动喷水灭火系统 (2)2.1.3预作用式自动喷水灭火系统 (3)2.2本工程自动灭火系统的确定 (3)2.2.1自动喷水灭火系统设计原则 (3)2.2.2制衣车间的火灾分析 (3)2.2.3本工程自动灭火系统的最终选择 (3)2.2.4各组件的选择 (4)第三章湿式自动喷水灭火系统的系统设计 (6)3.1设计参数 (6)3.2喷头布置 (7)3.2.1布置原则 (7)3.3系统管网设计 (8)3.3.1管网 (8)3.3.2管道系统 (9)第四章自动喷水灭火系统的水力计算 (11)4.1系统设计流量 (11)4.2管道水力计算 (12)第五章结论 (17)参考文献 (18)第一章工程概况本次设计的目的是充分利用所学的现有的知识，完成东北大学家属区超市消防设计。
设计的大体内容是：火灾自动报警系统和自动喷水灭火系统的设计与设计计算，设计的意义在于满足超市的消防灭火要求，保证工作人员的安全性，减少财产损失。
设计的依据为相关书籍和设计手册、规范及网络。
在计算的过程中，尽量使用符合经济流速的管径，以便降低成本，同时要考虑水压力情况来选择管材和一些连接管件。
1.1工程概况东北大学家属区超市室内高度3.5m，室内面积972m2，体积约为3402m3,耐火等级为中危险级Ⅱ级。
具体详见工程图。
1.2设计资料1.2.1建筑设计资料建筑设计总说明。
1.2.2城市给水资料给水系统由市政管网供水，采用市政直接供水的方式。
1.3工程设计任务在本次设计中，要求设计的该建筑的消防工程的内容如下：1）自动喷水灭火系统和自动报警系统的设计，包括：平面图、系统图2）自动喷水灭火系统和自动报警系统的计算、说明第二章自动喷水灭火系统的选择在发生火灾时，能自动喷水并发出火警信号的控火、灭火系统称为自动喷水灭火系统。
该系统的应用在国外已有近百年的历史，国内应用也有六十余年的历史，但使用极不普遍，直至1978年后才逐渐推广使用。
国内外自动喷水灭火系统应用的实践证明，它具有安全可靠、控火灭火成功率高、经济实用、适用范围广、使用期长等优点。
而且每年发生的火灾给人类带来的损失是巨大的，每年都会有众多的科研学者研究这方面的内容。
FRAN·OIS、DRYSDALE、等[]2应用区域模型、网络模型和场模型对大空间火灾进行了数值模拟，经过一系列的模拟，最终得出场模型对大空间火灾研究更有利。
Park[]3等利用计算流体力学方法和各种不同的软件，模拟分析了不同火灾强度下地铁车站不同通风模式的防排烟效果，这个研究结果为地铁处理火灾事故提供了依据。
国内，也有学者对自动喷水灭火系统进行了研究。
李兆宗[]4利用水喷雾灭火系统对液体介质仓库进行了系统设计。
胡春国[]5采取以老办法新思路的设计方式，设计一套“室内固定式干砂自动灭火系统”，由此解决了对于D 类火灾的扑救问题，使灭火设施切实有效地发挥作用。
所以，要重视火灾的危险性。
目前，我国使用的该种系统的类型有：湿式自动喷水灭火系统、干式喷水灭火系统、预作用式喷水灭火系统等类型，下面分别给予介绍。
2.1几种自动喷水灭火系统的特点2.1.1湿式自动喷水灭火系统当火灾发生时喷头动作喷水会使得水流指示器、湿式报警阀动作，进而水力警铃报警，然后启动喷淋泵，向系统供水灭火。
湿式系统]6[具有自动跟踪火源、自动启动系统并报警。
系统结构简单、使用方便、使用可靠、便于施工、容易管理、灭火速度快、适用范围广、灭火效率高等特点，是目前最经济有效的灭火措施。
适合安装在常年室温不低于4℃且不高于70℃能用水灭火的建筑物、构筑物内。
鉴于上述特点，应优先考虑选用湿式喷水灭火系统。
2.1.2干式自动喷水灭火系统干式自动喷水灭火系统[7]是干式报警阀后重名有压空气或氮气的管道系统上安装有自动喷水闭式喷头，当喷头受到来自火灾释放的热量作用打开后，喷头首先喷射管道中的气体，排出气体后有压水通过管道到达喷头喷水灭火。
干式系统适用于环境温度低于4℃，或高于70℃的特殊场所[]7。
系统由闭式喷头、管道、干式报警阀组和供水设施、补气装置等组成。
其特点是报警阀后的管道无水，不怕冻、不怕环境温度高，也可用在对水渍不会造成严重损失的场所。
干式系统与湿式系统相比较，多增一套充气系统，一次性投资高、平时管理较复杂、灭火速度较慢[1]。
由于存在上述固有缺欠，尽量不采用该系统灭火。
2.1.3预作用式自动喷水灭火系统预作用自动喷水灭火系统[]8在准工作状态时预作用报警阀后配水管道不充水，为干式，配套设置的火灾自动报警系统自动连锁或远控、手动启动预作用报警阀后，配水管道充水转换为湿式自动喷水灭火系统。
该系统综合运用了火灾自动探测控制技术和自动喷水灭火技术，兼容了湿式和干式系统的特点。
报警阀后配水管道不充水，因此可消除误喷和管道漏水现象，也可在低温或高温环境中使用。
预作用系统由火灾自动探测系统、闭式喷头、水流指示器、预作用阀组，以及管道和供水设施等组成，预作用喷水灭火系统适用于：冬季结冰和不能采暖的建筑物内；凡不允许有误喷而造成水渍损失的建筑物。
但是预作用系统投资成本过大。
2.2本工程自动灭火系统的确定2.2.1自动喷水灭火系统设计原则1）自动灭火系统应在人员密集、不易疏散、外部增援灭火与救生较困难、性质重要或火灾危险性较大的场所中设置。
2）自动喷水灭火系统不适用于存在较多下列物品的场所：①遇水发生爆炸或加速燃烧的物品；②遇水发生剧烈化学反应或产生有毒有害物质的物品；③洒水将导致喷溅或沸溢的液体。
3）系统的选型，应根据设置场所的火灾特点或环境条件确定，露天场所不宜采用闭式系统。
4）自动喷水灭火系统的设计原则应符合下列规定]8[：①闭式喷头或启动系统的火灾探测器，应能有效探测初期火灾；②湿式系统、干式系统应在开放一只喷头后自动启动；预作用系统、雨淋系统应在火灾自动报警后自动启动；③作用面积内开放的喷头，应在规定时间内按设计选定的强度持续喷水；④喷头洒水时，应均匀分布，且不应受阻挡。
2.2.2超市的火灾分析超市是人员较为密集的场所，且货物大多是可燃物，最容易发生的事故就是火灾。
能够引起火灾的隐患有，用电方面：日光灯、电冰箱线路的敷设；货物方面：易燃塑料袋、纸品、衣服等。
2.2.3本工程自动灭火系统的最终选择结合超市火灾分析及相关设计规范的规定按照本工程的实际情况,超市自动灭火系统选用湿式自动喷水灭火系统。
该系统既充分利用了水这种最安全、最经济的灭火剂,降低了灭火设施的成本及运行费用,同时具有自动跟踪火源、自动启动系统并报警等特点。
2.2.4各组件的选择1）喷头自动喷水灭火系统的喷头可分为：闭式喷头、开式喷头和特殊喷头。
闭式喷头主要在湿式系统、干式系统和预作用系统中使用，担负着探测火灾、启动系统和喷水灭火的任务，它是系统中的关键组件。
一般用闭式喷头。
开式喷头用感温、感光等火灾探测器控制雨淋阀和供水泵的开启。
特殊喷头是为了满足特殊灭火要求的喷头。
湿式系统的喷头选型应符合下列规定]8[：①不作吊顶的场所，当配水支管布置在梁下时，应采用直立型喷头；②吊顶下布置的喷头，应采用下垂型喷头或吊顶型喷头；③顶板为水平面的轻危险级、中危险级Ⅰ级居室和办公室，可采用边墙型喷头；④自动喷水—泡沫联用系统应采用洒水喷头；⑤易受碰撞的部位，应采用带保护罩的喷头或吊顶型喷头。
超市有吊顶，而且用的湿式自动喷水灭火系统，开式喷头的投资成本大，特殊喷头在此场合中不适用，所以喷头选用的是直立下垂型闭式玻璃洒水喷头。
规范规定]9[，闭式系统的喷头，其公称动作温度宜高于环境最高温度30℃。
2）报警阀组系统选用的是湿式自动喷水灭火系统，所以选用的是湿式报警阀组]8[。
湿式报警阀组是只允许水单方向流入喷水系统并在规定流量下报警并启动消防泵的一种单向阀组。
湿式阀组适用于在湿式自动喷水灭火系统立管上安装。
主要由报警阀、水力警铃、压力开关、延迟器、控制阀等组成。
其作用是：接通或切断水源；输送报警信号启动水力警铃报警；防止水倒回到供水源。
①报警阀湿式报警阀]1[平时阀蕊前后水压相等，由于阀蕊的自重和阀蕊前后所受水的总压力不同，阀蕊处于关闭状态。
发生火灾时，闭式喷头喷水，由于水压平衡小孔来不及补水，报警阀上面的水压下降，此时阀下水压大于阀上水压，于是阀板开启，向洒水管网及喷头供水，同时水沿着报警阀的环形槽进入延迟器、压力继电器及水铃等设施，发出火警信号并启动消防水泵等设施。
②水力警铃水力警铃是靠水力驱动的机械警铃，安装于报警阀组的报警管路上，系统动作后，水流会使水力警铃声响报警。
水力警铃的声响标示着喷洒灭火正在进行中，它发出警报，不受人为因素的影响。
③延迟器延迟器是一个罐式容器，安装于报警阀和压力开关之间，用以消除因水源压力波动而引起的误报警。
当湿式报警阀短时开启时，水首先进入延迟器。
这时由于进入延迟器的水量很少，不会进入到水力警铃或作用到压力开关，从而起到防止误报警的作用。
3）末端试水装置]5[每个报警阀组控制的最不利点喷头处，应设末端试水装置。
其他防火分区、楼层的最不利点喷头处，均应设直径不小于25mm的试水阀。
末端试水装置和试水阀应设置在便于操作的位置。
末端试水装置的作用主要有两个：检验系统的可靠性；测试干式系统和预作用系统充水时间。
4）火灾探测器]5[火灾探测器借到火灾信号后，通过电气自控装置进行报警或启动消防设备。
5）水流指示器当报警阀仅保护同一层的一个区域时，系统可不设水流指示器]7[；否则，需在不同的保护楼层、不同的保护区域分别设水流指示器，以起到指示、区别着火区域的作用。
水流指示器应安装在便于检修的地点，前后应有相当于管径3倍的直线管段，水流指示器前应设信号控制阀。
第三章 湿式自动喷水灭火系统的系统设计3.1设计参数自动喷水灭火系统的设计主要是保证足够的水及时到达着火部位，并均匀布水，使水起到冷却降温，达到灭火的目的。
系统设计参数及时确定设计供水量，供水量是由喷水强度和作用面积来确定，而水压是保证系统供水量和均匀布水的一个辅助设计参数。
自动喷水灭火系统的设计参数是依据被保护场所危险等级的划分而确定的，一般场所危险等级愈危险需水量愈大。
设有自动喷水灭火系统的建筑物、构筑物火灾危险等级根据建筑物内存放或生产的可燃物性质、数量、可燃物的燃烧速度以及释放的热量、可燃物堆放形式及松散情况、建筑物本身耐火等级及其耐火性能、气候、地形、管理水平、工业化水平等因素划分如下]1[：1）严重危险级（I 级、II 级）：火灾危险性大，可燃物多发热量大、燃烧猛烈和蔓延迅速的建筑物、构筑物，如硝化棉厂、赛璐珞厂、火柴厂等有关车间及重要的大剧院舞台的葡萄架位等。
