1、安徽建筑大学毕 业 设 计 (论 文)课 题 建筑消防中自动喷水灭火系统及 其水利计算分析 Anhui Jianzhu UniversityA Dissertation for Bachelors DegreeStudies on the Building Fire Automatic Sprinkler SystemAnd Hydraulic CalculationSpeciality: Safety EngineeringAuthors Name: Supervisor: Finished Time: 摘 要安徽建筑大学本科毕业论文 - I - 摘 要随着我国近几年来的重大火灾的时常发生，
2、造成很严重的经损失和人员伤亡，消费问题越来越收到普通老百姓的关注。当今消防问题已经成为民生问题，越来越多的人都开始关注消防，从最近几年的消防事故中我们可以看出，其实消防与我们每个人密切相关。而动喷水灭火系统是灭火效率高又经济的一种灭火系统，自动喷水灭火系统正广泛应用于工程建设中，是自动扑灭初期火灾的最好措施，可将火灾损失减少到最低限度。自动喷水灭火系统是目前世界上最可靠、最经济的建筑防火措施，在欧洲和美国、澳大利亚等发达国家，它已经成为了建筑防火措施中最重要的一环。本文就火灾的特点和灾造成的损失开始，简单的说明现行我国的目前多采用的消防措施。重点说明自动喷水灭火系统，对自动喷水灭火系统组成进行
3、简单介绍，通过对自动喷水灭火系统基本的水力计算方法及我国现行主要的计算方法的详细分析，根据水力学原理和水利计算公式，对某建筑进行水利计算和消防设计的分析。关键字：建筑火灾 ；自动喷水灭火系统；水力计算；工程实例 Abstract安徽建筑大学本科毕业论文 - II - AbstractWith the serious fire in recent years in our country frequently，Caused serious the damage and casualties，The consumption problem has received more and more or
4、dinary peoples attention。The fire has become the peoples livelihood, more and more people are beginning to pay attention to the fire，In recent years the fire accident, we can see that, in fact, fire and we are closely related to each person。Along with reform and open policy penetrating with our coun
5、try national strength enhancement, the automatic deluge system widely applies in the engineering construction, is automatically suppresses the initial period fire the best measure, may reduce the fire damage to the threshold. As the most reliable and economic construction fire protection measures in
6、 Europe the United States, Australia and other developed countries, automatic sprinkler system has become a building fire safety measures in the most important. In this paper, the features and the disaster loss caused by the fire started, The present of our country at present the fire fighting measu
7、res simple Focusing on the automatic sprinkler system After analyzing the basic hydraulic calculation methods of automatic sprinkler system and the current hydraulic calculation methods of china in detail， According to hydraulics principle and hydraulic calculation formula, and theoretically deducin
8、g the discharge relation between sprayers on branch lines, Hydraulic calculation and analysis of the fire protection design of a building.Key word: Building fire , The sprinkler system , Hydraulic calculation , The project instance目 录安徽建筑大学本科毕业论文 - i - 目 录摘 要 .IAbstract.II第一章 绪 论 .11. 1 概述 .11.1.1 我
9、国火灾现状与特点 .11.1.2 目前建筑消防的主要措施 .21.1.3 自动喷水灭火系统与消火栓灭火系统的比较 .31.2 课题的提出及研究意义 .31.3 我国自喷系统与国外先进国家的差距 .41.3.1 技术方面的差距 .41.3.2 应用范围 .61.3.4 国内外研究现状 .61.4 自动喷水灭火系统的发展前景 .81.5 本文主要研究内容 .8第二章自动喷水灭火系统分析 .92.1 自动喷水灭火系统的分类 .92.1.1 湿式自喷系统 .92.2.2 干式自喷系统 .102.2.3 预作用自喷系统 .102.2 自动喷水灭火系统的基本要求 .112.3 喷头和管网的布置 .12目
10、录安徽建筑大学本科毕业论文 - ii - 2.3.1 喷头的布置原则和布置形式 .122.3.2 喷头的布置间距问题 .152.4 报警阀 .172.5 末端试水装置 .182.5.1 末端试水装置的功能和设置 .182.6 消防水箱 .182.7 自动喷水灭火系统的减压措施 .192.8 本章小结 .19第三章 建筑消防自喷系统的水力计算 .203.1 自喷系统的水力计算方法 .203.1.1 欧美现行的自喷系统水力计算方 .203.1.2 我国现行的自喷系统水力计算方法 .203.2 自喷系统基本公式及水力计算 .213.2.1 自动喷水灭火系统的基本参数 .213.2.2 “矩形面积一逐
11、点法”算法及公式 .223.2.3 管道流量计算 .243.2.4. 管系特性系数 .243.2.5. 管道水头损失计算 .253.2.6. 水泵扬程或系统入口的供水压力 .273.2.7 减压措施的水头损失 .27第四章 工程实例 .294.1 确定该建筑物的火灾危险等级 .29目 录安徽建筑大学本科毕业论文 - iii - 4.2 确定设计技术类型 .304.3 选择和布置喷头 .304.4 管网布置 .314.5 水力计算 .334.6 选择消防水泵 .35第五章 总结与展望 .395.1 总 结 .395.2 建 议 .39参考文献 .40致 谢 .42第一章 绪 论安徽建筑大学本科毕
12、业论文 -1- 第一章 绪 论1. 1 概 述1.1.1 我国火灾现状与特点随着我国经济发展步伐的加快，我国的特大火灾发生率上升速度较快。2004 年 2 月 15 日，吉林省吉林市中百商厦发生特大火灾，造成 54 人死亡;2004年 7 月 28 日，浙江省温州市辉煌皮革有限公司发生特大火灾，造成 18 人死亡 1。2009 年 1 月 31 日，福建省长乐市拉丁酒吧生日聚会在桌上发烟花引起火灾造成 15 人死亡，2011 年 4 月 25 日北京大兴一层服装加工车间内用电短路并引发周围可燃物燃烧，造成 17 人死亡，24 人受伤。由于原有老建筑，因过去经济不发达，总想节省，而导致消防设施简
13、单化，加之近年来大量用电设施的增加，以及原有设施老化及维修失调，使火灾发生的概率在增高，因此我国近年来大火接连不断。针对这种情况，我们应研究对策解决上述问题，做到“防患于未然，责任重于泰山” 2。世界上主要国家上个世纪末的火灾统计情况 3 见表 1.1，从表中可以看出与发达国家相比，我国每年的起火次数较少，但死亡人数较多，我国每年的总火灾次数在 10 个国家中排在倒数第二，但死亡人数排在第 5 位，若按千次火灾平均死亡人数则我国排在第 2 位，是各国平均值的近 5 倍。这说明我国的消防保护体系，对生命安全的保护还有一定的差距，值得提高全民的防火安全观念，以及普遍提高我国的有效消防设施水平，特别
14、是提高自动喷水灭火系统的普及率 4。表 1.1 20 世纪 90 年代若干国家的火灾统计国别 居住人口（百万）火灾次数（千次/年）死亡人数（人/年）每千人的火灾次数每百万的火灾次数每千次火灾的死亡人数中国 1203 45 2300 0.04 1.9 51.1印度 936.5 200 17000 0.21 18.2 85美国 263.5 2000 4600 7.58 17.4 2.3俄国 148.3 300 15000 2.02 101.1 50日本 125.5 58 1900 0.46 15.1 32.8德国 81.7 215 700 2.63 8.6 3.3英国 58.3 460 850 7
15、.89 14.6 1.8法国 58.1 290 600 4.99 10.3 2.1澳大利亚 18.3 80 160 4.37 8.7 2.0第一章 绪 论安徽建筑大学本科毕业论文 -2- 爱尔兰 0.36 32 45 8.89 12.5 1 .4由于现代社会财富的积累相当高，现代的家庭、办公、以及其他娱乐场所的装修和家具己不可同日而语。主要体现在用电量大增、可燃物更多、以及塑料制品的大量使用。20 世纪 50 年代，绝大部分家庭、公共场所、办公、商场等的装修都比较简单，基本是地面为水泥地面或水磨石，墙面为石灰粉白，而现在的装修档次相当高，有木墙裙、软包、木地板、地毯，而家具则更多，材料的种类更
16、多，塑料制品更是大量应用。这些都使建筑物内的火灾荷载增加，今天的住宅与 50 年前相比火灾荷载至少增加了一倍，其它场所的火灾荷载也都有不少的增加，凡此种种都对消防提出了挑战 5。1.1.2 目前建筑消防的主要措施(1)防火分区系统它采用相应耐火性能的建筑构件或防火分隔物，将建筑物人为划分为在一定时间内防止火灾向同一建筑物的其它部分蔓延的局部空间。设置的目的是利用防火墙、板、防火门、防火卷帘等装置将火势封闭在局部空间内，阻止其蔓延，以有利于消防扑救。(2)火灾自动报警系统火灾自动报警系统是由触发装置、火灾报瞥装置以及其它辅助功能的装置组成的火灾报警系统。它是人们为了早期发现、通报火情，并及时采取
17、有效措施控制和扑灭火灾而设置在建筑物中或其它场所的一种自动报警系统。(3)消火栓灭火系统消火栓灭火系统长期作为一种最基本的灭火设施，占据着我国消防体系的主导地位，从数百米的超高层到几米的低层建筑都设置。利用消火栓灭火系统进行灭火需要两个基本要素:一是消火栓设备 ;二是消火栓的使用者一消防队员。(4)自动喷水灭火系统自动喷水灭火系统依靠闭式喷头或开式喷头喷水灭火。喷头集火情探测与喷水技术于一体，建筑物内失火后燃烧产生的热量使喷头的热敏元件启动，喷头喷水灭火。同时系统中的水流指示器向消防控制中心报警，并显示失火地点。报警阀的压力开关也向消防控制中心报瞥并启动消防水泵。水力警铃也同时发出声音报警。自
18、动喷水灭火系统实施灭火仅依靠其系统本身，而不需要外界的支持。第一章 绪 论安徽建筑大学本科毕业论文 -3- 从上面的四项建筑消防技术可以看出，防火分区系统仅仅具备防止火灾蔓延功能。火灾自动报警系统也仅具备火灾报警功能，而无防火功能。在具备灭火功能的设施中，消火栓灭火系统受人为因素影响较大，真正同时具备防火、控火和灭火功能的技术设施是自动喷水灭火系统 6。1.1.3 自动喷水灭火系统与消火栓灭火系统的比较从灭火效果来看，自动喷水灭火系统明显优于消火栓灭火系统。与自动喷水灭火系统相比，消火栓灭火系统具有以下不足:(1)自动化程度低自动喷水灭火系统能自动感知火灾、报警、开启喷头、控火、灭火。在正常工
19、作状态下，这种装置昼夜 24h 都处于准动作状态，不会因现火情或报警不及时而延误扑救，导致火灾蔓延扩大。而消火栓灭火系统的今基本要素中有一个是人，即消防队员。火灾发生后，如果消防队员没有到达现场，消火栓灭火系统的灭火功能难以正常发挥。(2)消防栓灭火效率低自动喷水灭火系统的灭火效率高，根据美国国家消防协的统计资料，自动喷水灭火系统灭火、控火的成功率高达 96.2;美国纽约市1969 年至 1978 年十年间，自动喷水灭火系统灭火成功率达到 98.496;澳大利亚和新西兰报道的灭火成功率达到 99.8 7。同自动喷水灭火系统相比，消火栓灭火系统，主要供消防人员或受过专门培训的人员使用。事实上，消
20、防人员到达现场灭火时都是利用自带设备从火灾现场外围开始灭火，建筑物内的消火栓灭火系统很少被真正利用，其使用率较低。(3)灭火时间长，损失大根据美国消防协会的统计资料，自动喷水灭火系统从 火灾发生到火灾被系统扑灭，时间一般不会超过 10 分钟 7。自动喷水灭火系统扑灭火灾时间短的主要原因在于自动喷水灭火系统进行灭火时，火灾往往都处于初期，火势小，易于扑灭，同时造成损失就相应较小。消火栓系统灭火发挥功能的个必要要素是消防队员的参与，我国的火灾统计资料表明，消防队员从接到报警至到达现场开始扑火，至少需要 15 分钟左右的时间 8。这样在火灾初期，火势得不到控制，会迅速蔓延开来，即使消防队员将火迅速扑灭，往往也造成了较大的财产损失。1.2 课题的提出及研究意义
