消防工程学实验指导书.docx

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消防工程学实验指导书

消防工程学－实验指导书

随着社会的进步和经济的快速发展，建筑业正在发生日新月异的变化，国家城镇化进程的加快，使得建筑物向密集化、高层化的方向发展。

装修材料的多样化和用电设备的增多，建筑物的用电负荷和火灾负荷也在不断增大，对现代消防工作提出了更高、更严格的要求。

特别是近年来，火灾造成的经济损失和人员伤亡不断增大，严重影响了国家的经济建设、社会安定和改革开放的步伐。

消防工作是集火灾知识、法律法规与工程设计、施工和管理相结合的一项交叉系统工程。

该项工作的开展对预防火灾和减少火灾危害，保障人民生命财产安全有着重要的现实意义。

消防工程学实验课是为安全工程、消防工程及其他相关专业本科生开设的一门专业实验课，主要含“消防工程学实验”的实验设备、实验原理和实验方法。

通过实验课的学习和实践，使学生掌握灭火设备的基本功能和使用方法，培养学生观察、分析实验现象的能力，增强学生的实操能力以及辩证思维的能力，可以提高学生的综合素质。

实验1火灾报警系统实验

实验类型：

综合性 实验学时：

2  实验要求：

必修

一、实验目的

1.了解火灾报警系统控制器功能原理；

2.认识组件与控制器间的动作关系；

3.认识火灾报警系统的线制及基本接线方式、火灾探测器基本构成；

4.测试不同探测器对火灾的响应特征。

二、实验内容

构建火灾报警系统，测试不同探测器对火灾的响应特征。

三、实验仪器

报警控制器、探测器（感温、感烟、火焰等）、手动报警按钮、秒表。

1.集中式火灾报警控制器。

报警控制器的电源部分是整个控制器的供电保证环节，承受主机部分和探测器供电；主机部分承担着将火灾探测器传来的信号进行处理、报警并中继的作用。

报警控制器遵循同一工作模式，即收集探测源信号-输入单元-自动监控单元-输出单元。

同时，为了使用方便，增加功能，增加了辅助人机接口——键盘、显示部分、输出联动控制部分、计算机通信部分、打印机部分等。

2.探测器和手动报警按钮。

感烟探测器是一种检测燃烧产生的烟雾相关参数的火灾探测器，最常见的是光电感烟探测器。

感温火灾探测器是利用热敏元件对温度的敏感性来检测环境温度，常用的有差温、定温和差定温三种形式。

火焰探测器是一种探测物质燃烧时，产生的可见或不可见的光辐射。

手动火灾报警按钮主要安装在经常有人出入的公共场所中明显和便于操作的部位，当有人发现有火情的情况下，手动按下按钮，向报警控制器送出报警信号。

四、所需耗材

导线、熏香。

五、实验原理、方法和手段

现代化的建筑规模大、标准高、人员密集、设备繁多，对防火要求极为严格。

为此，建筑物平面布置、建筑和装修材料的选用、机电设备的选型与配置与许多限制条件外，还需要设置现代化的消防设施。

为了早期发现和通报火灾，防止和减少火灾危害，保护人身和财产安全，在现代化的工业及民用建筑、宾馆、图书馆、科研和商业部门，火灾自动报警系统已成为必不可少的设施。

火灾自动报警系统具有能在火灾初期，将燃烧产生的烟雾、热量、火焰等物理量，通过火灾探测器变成电信号，传输到火灾报警控制器，并同时显示出火灾发生的部位、时间等，使人们能够及时发现火灾，并及时采取有效措施，扑灭初期火灾，最大限度的减少因火灾造成的生命和财产的损失。

一般由触发装置（探测器、手动报警按钮）、火灾报警装置（火灾报警控制器）、火灾警报装置（声光报警器）、控制装置（各种控制模块、联动装置、灭火系统控制装置、消火栓控制装置、防排烟系统和空调通风系统控制、敞开防火门和防火卷帘控制、电梯迫降控制、火灾应急广播、火灾警报装置、消防通信设备、火灾应急照明及疏散指示标志的控制等）以及电源等组成。

图1区域报警系统

火灾自动报警的类型多种多样，比较新型的主要是智能型和全总线型，在实际工程应用中，主要包括区域报警系统、集中报警系统和控制中心报警系统。

其中，区域报警系统最简单呢，也最能说明自动报警系统的工作原理。

典型的区域报警系统组成如图1所示。

火灾探测器的传感部分，在现场发出火灾报警信号或向控制和指示设备发出现场火灾状态信号的装置，自动报警。

手动报警按钮向报警器报告发生火灾的设备，手动报警。

火灾警报器在发生火情时，发出区别于环境的声光的声或光报警信号报警控制器在报警系统中，当接受到来自触发器件的火灾信号或火灾报警控制器的控制信号后，能通过模块自动或手动启动相关消防设备并显示其工作状态的装置。

六、实验步骤

1.使用导线连接不同种类的火灾探测器、手动报警按钮与控制器。

2.观察控制器的基本结构及功能。

3.连接电源，并接通电源，检测各组件间的连接是否正常，调试火灾报警控制器。

4.点燃熏香，测试不同探测器对熏香烟气的感应时间，并记录。

5.测试手动报警按钮的响应时间，并记录。

七、实验结果及处理

将实验数据填入表中，并计算平均结果。

探测器名称

感应时间（s）

次数

时间

平均时间

1

2

1

2

自动报警按钮名称

感应时间（s）

次数

时间

平均时间

1

2

1

2

八、实验注意事项

1.实验场所要无风，温度不能太高，不能有其他的污染源（气体和光线）。

2.连接报警控制器与探测器时，注意选择的线制及导线要求。

3.实验完毕，要将熏香彻底熄灭，以免留下火灾隐患，并开窗通风。

九、思考题

1.在同一个空间装有感烟探测器、感温探测器、火焰探测器，那么发生火灾后，他们相应时间的先后有何区别，为什么？

2.对于探测器报警和手动报警按钮报警，哪一个报警要求更可靠、更确切？

为什么？

3.差温和定温探测器探测火源的原理有何区别？

4.如何理解自动报警系统是消防系统的核心这句话？

十、实验报告要求

1.试验报告包括实验目的、内容、操作步骤；

2.整理分析实验数据；

3.分析思考题。

4.其它（包括实验心得、体会及意见等）。

实验2建筑灭火器的使用实验

实验类型：

综合性 实验学时：

2  实验要求：

必修

一、实验目的

1.认识灭火器组成及其功能；

2.了解灭火器使用方法；

3.熟悉灭火器的适用范围。

二、实验内容

灭火器机构的认识及使用。

三、实验仪器

泡沫灭火器、清水灭火器、干粉灭火器、二氧化碳灭火器、油盘、柴油。

四、所需耗材

柴油。

五、实验原理、方法和手段

灭火器是一种移动式应急的灭火器材，主要用于扑救初起火灾，对被保护物品起到初期防护作用。

灭火器轻便灵活，使用广泛。

虽然灭火器的灭火能力有限，但初起火灾范围小，火势弱，是扑灭火灾的最佳时机，如能配置得当，应用及时，灭火器作为第一线灭火力量，对扑灭初起火灾具有显著效果。

灭火器，一般是由本体和器头两部分组成，如图1，借助驱动压力将所冲装的灭火剂喷出，达到灭火的目的。

灭火器的本体为一柱状球形头圆筒，由钢板卷筒焊接或拉伸成圆筒焊接而成；二氧化碳灭火器本体由无缝钢管焖头制成。

所能承受的压力有几兆帕，有的高达20兆帕。

灭火器本体用以盛装灭火剂或驱动气。

器头包括：

保险装置-保险销或保险卡，启动机构限位器，可防止误动作；启动装置-灭火器开启装置，施放灭火剂或释放驱动气体；安全装置-安全膜片或安全阀。

在灭火器超压时启动，可防止灭火器因超压爆裂伤人；压力反应装置-应用于贮压式灭火器。

显示灭火器内部压力的压力表，压力检测仪的连接器，用以显示灭火器内部压力；密封装置-密封膜或密封垫，起密封作用，防止灭火剂或驱动气体的泄漏；喷射装置-为灭火剂输送通道，包括接头、喷射软管、喷射口、防尘防潮的堵塞（灭火剂喷射时可自动脱落或碎裂）；在水型或泡沫灭火器喷射通道的最小截面前，还需加滤网；卸压装置-水、泡沫、干粉灭火器，灭火器带压时安全拆卸；间歇喷射装置-灭火剂量大于等于4kg的干粉、卤代烷、CO2灭火器。

六、实验步骤

1.准备好各型灭火器，观察不同灭火器的结构。

2.将灭火器和油盘带到到露天开阔无风地带，倒入柴油。

3.点燃柴油，练习使用灭火器熄灭油池火，并观察灭火效果及灭火时间。

4.灭火后，重新填入柴油，再次点燃，换其他类型灭火器试验，并记录实验现象。

七、实验结果及处理

实验数据记录下表：

灭火器种类

灭火时间

灭火效果

八、实验注意事项

1.二氧化碳、贮压式干粉灭火器不能存放在高温的地方，以避免其发生物理性爆炸。

2.使用后的灭火器严禁擅自拆装，防止存在故障的灭火器在拆装的过程中发生爆炸，应送到具有维修资格的单位灌装维修。

3.如果发生灭火器锈蚀严重或者筒体变形，以及达到报废的年限，应立即停止使用，送维修单位处理。

4.灭火器在搬动的过程中应轻拿轻放，以免发生碰撞变形后爆炸。

5.实验场所要选择开阔露天地带，避免发生意外。

九、预习和思考题

1.化学泡沫灭火器、干粉灭火器能否联用扑灭油罐火？

2.使用二氧化碳灭火器时，为什么要戴手套？

3.几种灭火器灭火时喷射部位要注意哪些问题？

十、实验报告要求

1.试验报告包括实验目的、内容、操作步骤。

2.实验过程及实验现象记录。

3.对思考题的论述。

4.其它（包括实验心得、体会及意见等）。

实验3湿式自动喷水灭火系统实验

实验类型：

综合性 实验学时：

2  实验要求：

必修

一、实验目的

1.认识湿式报警阀个组成部件及其功能；

2.了解湿式报警阀的各部件的内部构造及连接顺序；

3.了解湿式自动喷水灭火系统工作原理及工作过程。

二、实验内容

湿式自动喷水灭火系统构建及试验，以及联动性试验。

三、实验仪器

建筑消防系统、建筑消防系统演示模型、湿式报警阀、喷头等。

四、所需耗材

水。

五、实验原理、方法和手段

自动喷水灭火系统是一种能自动启动喷水灭火，并能同时发生火警信号的灭火系统。

具有工作性能稳定、适应范围广、安全可靠、控火灭火成功率高、维护简便等优点，可用于各种建筑中允许用水灭火的保护对象和场所。

根据被保护建筑物的性质和火灾发生、发展特性的不同，可以有多种不同系统。

主要有湿式喷水灭火系统、干式喷水灭火系统、预作用喷水灭火系统、雨淋喷水灭火系统、水幕系统、水喷雾灭火系统等。

湿式喷水灭火系统是由闭式喷头、管道系统、湿式报警阀、报警装置和供水设施等组成，如图1所示。

由于该系统在报警阀的前后管道内始终充满着压力水，称湿式喷水灭火系统或湿管系统。

图1湿式自动喷水灭火系统原理图

火灾发生时，在火场温度的作用下，闭式喷头的感温元件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，水经过延时器后通向水力警铃的通道，水流冲击力警铃发生声响报警信号，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或控制室，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。

六、实验步骤

1.查看湿式报警阀内部结构及工作原理。

2.简单自动喷水灭火系统组装。

使用湿式报警阀、蝶阀、喷头及必备的管路组装成简单的湿式灭火系统。

3.使用建筑消防系统练习自动喷水灭火系统使用方法，理解自动喷水灭火过程及灭火原理。

4.测试不同类型喷头的保护范围，并记录喷头类型、保护半径、保护面积特征等参数。

5.观察自动报警系统与自动喷水灭火系统的联动过程。

七、实验结果及处理

记录实验过程中各主要部件的动作过程及实验现象。

八、实验注意事项

1.湿式报警阀及建筑消防系统的使用中，注意严格按照说明书使用。

2.注意用水安全。

九、思考题

1.末端试水装置的作用是什么？

2.水流指示器的作用是什么？

3.水流指示器能否兼做火灾报警的功能？

十、实验报告要求

1.试验报告包括实验目的、内容、操作步骤。

2.实验过程记录。

3.对思考题的论述。

4.其它（包括实验心得、体会及意见等）。