建筑消防安全课程设计Word文档下载推荐.docx

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4、绘制消防系统设计图纸（2天）；

5、报告的编制与修改（3天）。

四、课程设计要求

1、完成时间：

2周；

2、要求每个学生完成课程设计书一份，约5000字。

要求学生对所设计的内容必须概念准确，参数选择合理，符合设计手册与设计规范及相关参考书籍的要求，计算正确，计算书书写工整、清晰，文笔流畅。

设计合理，文字线条优美，图表清晰，符合规范；

3、独立完成。

五、主要参考书

1、《建筑消防技术》，科学出版社，2006年；

2、《建筑设计防火规范》（GB50016-2006）；

3、《建筑防火设计手册》，北京：

中国建筑工业出版社，1998；

4、《建筑灭火设计手册》，北京：

中国建筑工业出版社，1999；

5、《建筑消防系统》，北京：

中国建筑工业出版社，1997；

6、《高层公共建筑设计防火规范》（GB50045-95）；

7、《二氧化碳灭火系统设计规范》（GB50193-93）；

8、《低倍数泡沫灭火系统设计规范》（GB50151-92）；

9、《高倍数、中倍数泡沫灭火系统设计规范》（GB50196-93）；

10、《火灾自动报警系统设计规范》（GB50116-98）。

前言

随着我国经济建设的高速发展和人民生活水平的不断的提高，各类公共和公共建筑正向着层数更多、标准更高、设备更完善、功能更齐全、技术更现金、安全性更强的方向发展。

这些大量的建筑也不断的增加，也增加了建筑火灾的危险性和危害性。

因此，对建筑的消防工程的设计、施工、材料及管理方面都提出啦新的技术要求，有力地促进本学科的理论与时间在深度和广度的进展。

本设计在充分结合了国家有关的标准、和规范的内容，遵照国家有关基本建设的方针，和“预防为主、防消结合”的消防工作方针，在总结我国自动喷水灭火系统的科研成果、设计和使用现状和查阅了国内有关科研、设计、生产、消防监督、高校等部门的意见，同时参考了国际标准化组织的相关标准的基础上进行设计。

最后经过刘栋老师的悉心指导完成了本次建筑消防课程设计。

本设计注重构建建筑消防系统的完整框架，体现了各系统间相互联系和整体作用；

在内容上阐述各个子系统的基本原理和方法，是施工人员易懂，便于在工作实践中不断理解、学习和发展新的新的消防技术。

介绍建筑消防工程的基本知识、设计方法及设计要求，内容涵盖消防的绝大多数内容，具有很强的实用性。

第一章建筑防火

1.1工程概况

该公共建筑楼位于衡阳市区XX大学内，属一类高层商用建筑。

平面布置成长方形，东西长为250m，南北宽为100m，建筑高度为30m,层数为7层，每层高为4m，该工程用地总面积为25000m2，建筑总面积为30000m2。

其主要结构类型为钢筋砼框肢剪力墙结构，建筑耐火等级为一级，屋面防水等级为二级，使用年限为15年，地下室防水等级为二级，本工程为非抗震设防区。

结构设计使用年限为50年。

该公共建筑楼为砖混结构，使用设计年限为50年，耐火等级为一级，建筑美观、大方，适应现代都市建设。

建筑周围环境良好，人口密度适中，交通便利，地理位置优越，主体建筑与周围邻近建筑的防火间距均大于13m，符合规范的要求。

1.2建筑总平面防火及防火分区

众所周知，合理地进行城市的总体布局，对保障建筑物的安全有直接的关系。

所以，在进行该公共建筑楼的总平面防火设计中，应该首先满足衡阳市的城市规划要求，其次还要根据建筑物的使用性质、建筑结构、火灾危险性、地理环境等因素，严格的按照《建筑设计防火规范》的规定合理设置进行合理布局。

1.2.1消防车道设计

消防车道是供消防车灭火时通行的道路。

设置消防车道的目的就在于一旦发生火灾后，使消防车顺利到达火场，消防人员迅速开展灭火战斗，及时扑灭火灾，最大限度地减少人员伤亡和火灾损失。

消防车道穿过建筑物的门洞时，其净高和净宽不应小于4m；

门垛之间的净宽不应小于3.5m。

消防车道的宽度不应小于3.5m，道路上空遇有管架、栈桥等障碍物时，其净高不应小于4m。

环形消防车道至少应有两处与其他车道连通。

尽头式消防车道应设回车道或面积不小于12m×

12m的回车场。

供大型消防车使用的回车场面积不应小于15m×

15m。

消防车道下的管道和暗沟应能承受大型消防车的压力。

消防车道可利用交通道路，消防车道应尽量短捷，并宜避免与铁路平交。

如必须平交，应设备用车道，两车道之间的间距不应小于一列火车的长度。

当建筑物的沿街部分长度超过150m或总长度超过220m时，均应设置穿过建筑物的消防车道。

高层建筑的底边至少有一个长边或周边长度的1/4且不小于一个长边长度，不应布置高度大于5m、进深大于4m的裙房，且在此范围内必须设有直通室外的楼梯或直通楼梯间的出口。

无论是建筑物底部留一长边或1/4周边长度，其目的都是为了使登高消防车能够展开工作。

根据登高消防车功能实验证明，高度在5m，进深在4m以上的附属建筑，会影响扑救作业，因此，必须对附属建筑的高度、进深加以限制。

设置直通室外的楼梯或出口，主要考虑人员从楼梯间进入，尽快到达火层，抢救被困人员，并进行火灾扑救。

高层建筑的扑救面与相邻建筑应保持一定距离。

高层公共建筑之间及高层公共建筑与其它建筑物之间除满足防火间距要求外，还要考虑消防车转弯半径及登高消防车的操作要求。

外环路周边环道构成了主体建筑的消防环道，总设计消防车道宽度为5.0m，消防通道上空没有任何的障碍物，消防车道与本建筑物之间妨碍等高消防车操作的树木和架空管线。

1.2.2消防控制室位置及功能

消防控制室设在首层，设直接对外出入口。

控制室将及时获得火灾的信息，并发出各类信号和指令进行消防操作与监控。

1.2.3该建筑的防火分区

所谓防火分区是指采用防火分隔措施划分出的、能在一定时间内防止火灾向同一建筑的其余部分蔓延的局部区域（空间单元）。

在建筑物内采用划分防火分区这一措施，可以在建筑物一旦发生火灾时，有效地把火势控制在一定的范围内，减少火灾损失，同时可以为人员安全疏散、消防扑救提供有利条件。

防火分区按照防止火灾向防火分区以外扩大蔓延的功能可分为两类：

其一是竖向防火分区，用以防止多层或高层建筑物层与层之间竖向发生火灾蔓延；

其二是水平防火分区，用以防止火灾在水平方向扩大蔓延。

从防火的角度看，防火分区划分得越小，越有利于保证建筑物的防火安全。

但如果划分得过小，则势必会影响建筑物的使用功能，这样做显然是行不通的。

防火分区面积大小的确定应考虑建筑物的使用性质、重要性、火灾危险性、建筑物高度、消防扑救能力以及火灾蔓延的速度等因素。

我国现行的《建筑设计防火规范》、《人民防空工程设计防火规范》、《高层公共建筑设计防火规范》等均对建筑的防火分区面积作了规定，在设计、审核和检查时，必须结合工程实际，严格执行。

单层、多层公共建筑防火分区面积是以建筑面积计算的。

在进行防火分区划分时应注意以下几点：

1、防火分区间应采用防火墙分隔，如有困难时，可采用以背火面温升作耐火极限判定条件的防火卷帘（耐火极限3小时以上）、不以背火面温升作耐火极限判定条件的防火卷帘加闭式自动喷水灭火系统和防火水幕带分隔。

防火墙上设门窗时，应采用甲级防火门窗，并应能自行关闭；

2、建筑内设有自动灭火系统时，每层最大允许建筑面积可按1000/m2增加1倍；

局部设置时，增加面积可按该局部面积1倍计算；

3、建筑物内如设有上下层相连通的走马廊、自动扶梯等开口部位时，应按上、下连通层作为一个防火分区，其建筑面积之和不宜超过相关的规定。

但多层建筑的中庭，当房间、走道与中庭相通的开口部位，设有可自行关闭的乙级防火门或防火卷帘；

与中庭相通的过厅、通道等处设有乙级防火门或卷帘；

中庭每层回廊设有火灾自动报警系统和自动喷水灭火系统；

以及封闭屋盖设有自动排烟设施时，中庭上下各层的建筑面积可不叠加计算。

建筑物内如有上下层相连通的走马廊、自动扶梯等开口部位时，应按上下连通层作为一个防火分区，其建筑面积之和不宜超过建筑设计防火规范中第5.1.1条的规定。

多层建筑的中庭，当房间、走道与中庭相通的开口部位，设有可自动关闭的乙级防火门或防火卷帘；

与中庭相通的过厅、通道等处，设有乙级防火门或防火卷帘；

以及封闭屋盖设有自动排烟设施时，可不受规定限制。

表1-1公共建筑的防火间距

防火间距（m）

耐火等级

一级、二级

三级

四级

6

7

9

8

10

由此得到，该公共建筑楼的每个防火分区的最大允许建筑面积为1000/m2，防火间距取6m。

1.3安全疏散

为保证楼内人员在因火灾造成的各种危险中的安全，此楼的安全疏散的基本条件和《高层公共建筑设计防火规范》的要求，该公共楼的设计参数如下：

1、限制使用影响疏散的建筑材料，以避免火灾发生时有可能成为疏散障碍的因素。

2、布置合理的安全疏散路线，设置明显的指示标记，应急灯及安全出口指示标记。

3、根据建筑的规模、性质、容纳人数，布置合理安全疏散设施包括：

安全出口、事故照明、防烟、排烟设施，疏散楼梯采取防烟楼梯、封闭楼梯两种，疏散走道为2.0m宽，安全疏散距离为30m。

各防烟楼梯如图1-1、图1-2、图1-3所示：

图1-1带凹廊的防烟楼梯间图

图1-2各楼层单元的防烟楼梯间

图1-3楼层入口前室楼梯间

1.3.1安全疏散允许时间、安全疏散距离

1、安全疏散允许时间

安全疏散允许时间是指建筑物发生火灾时人员离开着火建筑物到达安全区域的时间。

安全疏散允许时间，是确定安全疏散的距离、安全通道的宽度、安全出口数量的重要依据。

如果建筑物为防烟楼梯，则楼梯上的疏散时间不予计算。

高层建筑安全疏散允许的时间可按5-7分钟考虑；

一般公共建筑，一、二级耐火等级应为6分钟，三、四级耐火等级可为2-4分钟。

人员密集的公共建筑，一、二级耐火等级应为5分钟，三级耐火等级的建筑物不应超过3分钟，其中疏散出观众厅的时间，一、二级耐火等级的建筑物不应超过2分钟，三级耐火等级不应超过1.5分钟。

该设计中的安全疏散允许时间取6分钟。

2、安全疏散距离

限制安全疏散距离的目的，在于缩短疏散时间，使人们尽快从火灾现场疏散到安全区域。

公共建筑的安全疏散距离指从房间门或住宅户门至最近的外部出口或楼梯间的最大距离；

厂房的安全疏散距离指厂房内最远工作点到外部出口或楼梯间的最大距离。

1.3.2安全疏散设施

一般来讲，建筑物的安全疏散设施有疏散楼梯和楼梯间、疏散走道、安全出口、应急照明和疏散指示标志、应急广播及辅助救生设施等。

对超高层建筑还需设置避难层和直升飞机停机坪等。

1.疏散楼梯和楼梯间

作为竖向疏散通道的室内、外楼梯，是建筑物中的主要垂直交通枢纽，是安全疏散的重要通道。

楼梯间防火和疏散能力的大小，直接影响着人员的生命安全与消防队员的救灾工作。

因此，建筑防火设计，应根据建筑物的使用性质、高度、层数，正确运用规范，选择符合防火要求的疏散楼梯，为安全疏散创造有利条件。

根据防火要求，可将楼梯间分为开敞楼梯间、封闭楼梯间、防烟楼梯间和室外辅助疏散楼梯四种形式。

其一般要求如下：

1）楼梯间的布置，应满足安全疏散距离的要求，并尽量避免形成袋形走道；

2）楼梯间应靠近标准层或防火分区的两端布置，以便于双向疏散；

3）靠外墙设置，便于自然采光、通风和消防人员的援救行动；

4）除与地下室连通的楼梯，超高层建筑中通向避难层错位的楼梯外，疏散楼梯间在各层的位置不应改变，上下直通，不变动位置。

首层应有直通室外的出口。

楼梯间位置变更，遇有紧急情况时人员不易找到楼梯，延误疏散时间，造成不应有的伤亡，特别是宾馆、饭店、商业楼等公共建筑；

5）地下室、半地下室楼梯间与首层之间应有防火分隔措施，且不宜与地上层共用楼梯间。

一般应在首层采用耐火极限不低于2小时的隔墙与其他部位隔开，并直通室外。

必须在隔墙上开门时，应采用乙级防火门。

为确保人员迅速疏散，地下室、半地下室的楼梯间首层应直通室外。

在首层与地下室、半地下室楼梯间设有防火分隔设施，既可有效防止疏散人员误入地下室、半地下室，又能阻挡火势、烟雾蔓延。

表1-2设置一个疏散楼梯的条件

层数

每层最大建筑面积（m2）

人数

一、二级

二、三层

500

第二层和第三层人数之和不超过100人

200

第二层和第三层人数之和不超过50人

二层

第二层人数不超过30人

注：

①九层及九层以下，建筑面积不超过500m2的塔式住宅，可设一个楼梯；

②九层及以下每层建筑面积不超过300m2，小于30人/层的单元式宿舍，可设一个楼梯；

③超过六层的组合式单元住宅和宿舍，各单元的楼梯间均应通至平屋顶，如户门采用乙级防火门时，可不通至屋顶。

2.疏散走道

疏散走道是疏散时人员从房间内至房间门，或从房间门至疏散楼梯或外部出口等安全出口的室内走道。

在火灾情况下，人员要从房间等部位向外疏散，首先通过疏散走道。

所以，疏散走道是疏散的必经之路，通常为疏散的第一安全地带。

楼梯门和走道的宽度指标见表1-3：

表1-3楼梯门和走道的宽度指标

宽度指标、耐火等级（m/百人）

一、二、三层≥四层

0.650.751.00

0.751.001.25

1.00

①每层疏散楼梯的总宽度应按本表规定规定计算。

当每层人数不等时，下层楼梯的总宽度按其上层人数最多一层的人数计算；

②每层疏散门和走道的总宽度应按本表规定计算；

③底层外门的总宽度应按该层或该层以上人数最多的一层人数计算，不供楼上人员疏散的外门，可按本层人数计算；

1）一般要求：

（1）走道要简明直接，尽量避免弯曲，尤其不要往返转折，否则会造成疏散阻力和产生不安全感；

（2）疏散走道内不应设置阶梯、门槛、门垛、管道等突出物，以免影响疏散；

（3）走道的结构和装修。

因为走道是火灾时必经之路，为第一安全地带，所以必须保证它的耐火性能。

走道中墙面、顶棚、地面的装修应符合《建筑内部装修设计防火规范》的要求。

同时，走道与房间隔墙应砌至梁、板底部并全部填实所有空隙。

2）疏散距离安全疏散距离直接影响疏用时间和建筑物内人员的安全。

因此，必须根据建筑物的使用性质和功能，正确的运用规范，根据不同建筑提出具体的要求。

公共建筑的安全疏散距离，应符合下列要求：

直接通向公共走道的房间门至最近的外部出口或封闭楼梯间的距离，应符合表1-4的要求；

表1-4安全疏散距离

名称

房门至外部出口或封闭楼梯间的最大距离（m）

位于两个外部出口或楼梯间之间的房间

位于袋形走道两侧或尽端的房间

其他公共建筑

40

35

25

22

20

15

①敞开式外廊建筑的房间门至外部出口或楼梯间的最大距离可按本表增加5.00m。

②设有自动喷水灭火系统的建筑物，其安全疏散距离可按本表规定增加25%。

（2）房间的门至最近的非封闭楼梯间的距离，如房间位于两个楼梯间之间时，应按表1-3减少5.00m；

如房间位于袋形走道或尽端时，应按表1-3减少2.00m。

楼梯间的首层应设置直接对外的出口，当层数不超过四层时，可将对外出口设置在离楼梯间不超过15m处；

（3）不论采用何种形式的楼梯间，房间内最远一点到房门的距离，不应超过表1-3中规定的袋形走道两侧或尽端的房间从房门到外部出口或楼梯间的最大距离。

为保证通廊式住宅建筑的人员能迅速安全疏散，当小楼梯设在户外时，其安全疏散距离应从户门算起；

当小楼梯设在户内时，其安全疏散距离应从最远一个房间门算起。

小楼梯一段的疏散距离可按其1.5倍水平投影计算。

3、安全出口

所谓安全出口是指供人员安全疏散用的房间的门、楼梯或直通室外地平面的门。

为了在发生火灾时，能够迅速安全地疏散人员和抢救物资，减少人员伤亡、降低火灾损失，在建筑防火设计时，除按要求设置疏散走道、疏散楼梯外，必须设置足够数量的安全出口。

安全出口应分散布置，且易于寻找，并应有明显标志。

单层、多层公共建筑安全出口的数量和布置应符合下列规定：

1）公共建筑和通廊式居住建筑安全出口的数目不应少于两个，但符合下列要求的可设一个：

（1）一个房间的面积不超过60平方米，且人数不超过50人时，可设一个门；

位于走道尽端的房间（托儿所、幼儿园除外）内由最远一点到房门口的直线距离不超过14米且人数不超过80人时，也可设一个向外开启的门，但门的净宽不应小于1.4米；

（2）二、三层的建筑（医院、疗养院、托儿所、幼儿园除外）符合表3.4.2.的要求时，可设一个疏散楼梯；

（3）单层公共建筑（托儿所、幼儿园除外）如面积不超过200平方米且人数不超过50人时，可设一个直通室外的安全出口；

2）九层及九层以下，建筑面积不超过500平方米的塔式住宅，可设一个楼梯。

九层及九层下的每层建筑面积不超过300平方米，且每层人数不超过30人的单元式宿舍，可设一个楼梯；

3）超过六层的组合式单元住宅和宿舍，各单元的楼梯间均应通至平屋顶，如户门采用乙级防火门时，可不通至屋顶；

1.4建筑耐火设计

1.4.1建筑耐火设计方法

目前，大多数国家的建筑设计防火规范中对建筑结构的耐火设计都采用耐火等级设计方法，我国也不例外。

这种耐火设计方法的原理如图1-4所示：

图1-4按标准耐火试验划分耐火等级进行建筑耐火设计原理图

这种设计方法主要包括两部分：

1）按照IS0834标准给定的标准升温曲线，即T-To＝3451g（8t+1）的关系对构件加热，进行耐火试验，确定构件的耐火时间。

2）按照建筑设计防火规范，确定与建筑物耐火等级相对应的所有构件应具有的耐火时间。

若试验所得的构件耐火时间符合所要求的耐火时间，就认为这个构件满足防火设计要求。

这是目前国际上最通用的一种方法，广泛用于对墙、隔断、柱、粱、楼板及屋面等建筑构件的耐火性能进行评价和分级。

1.4.2耐火等级的定义和作用

耐火等级是衡量建筑物耐火程度的分级标度。

规定建筑物的耐火等级是建筑设计防火规范中规定的防火技术措施中最基本的措施之一。

火灾实例说明，耐火等级高的建筑物，发生火灾的次数少，火灾时被火烧坏、倒塌的很少；

耐火等级低的建筑，发生火灾概率大，火灾时往往容易被烧坏，造成局部或整体倒塌，火灾损失大。

对于不同类型、性质的建筑提出不同的耐火等级要求，可做到既有利于消防安全，又有利于节约基本建设投资。

建筑物具有较高的耐火等级，可以起到以下几方面的作用：

1）在建筑物发生火灾时，确保其能在一定的时间内不破坏，不传播火灾，延缓和阻止火势的蔓延。

2）为人们安全疏散提供必要的疏散时间，保证建筑物内人员安全脱险。

建筑物层数越多，疏散到地面的距离就越长，所需疏散时间也愈长。

为了保证建筑内人员安全疏散，在设计中除了要周密地考虑完善的安全疏散设施外，还要做到承重构件具有足够的耐火能力。

3）为消防人员扑救火灾创造有利条件。

扑救建筑火灾，消防人员大多要进入建筑物内进行扑救。

如果其主体结构没有足够的抵抗火烧的能力，在较短时间内发生局部或全部破坏、倒塌，不仅会给消防扑救工作造成许多困难，而且还可能造成重大伤亡事故。

4）为建筑物火灾后重新修复使用提供有利条件。

在通常情况下，其主体结构耐火能力好，抵抗火烧时间长，则其火灾时破坏少，灾后修复快。

如韩国“大然阁”旅馆，其主体结构是型钢框架外包混凝土的劲性钢结构，采用钢筋混凝土楼板。

发生火灾后，大火延烧了8个多小时，其主体结构依然完好。

又如巴西“安得斯”大楼为钢筋混凝框架结构，大火延燃了十几个小时，其内部装修和其他可燃物品全部烧光，但其主体结构基本完好。

这两座高层建筑在事后都进行了修复，重新使用。

1.4.3建筑构件的耐火性能

建筑物是由许多建筑构件组成的（如墙、柱、梁、板、屋顶承重构件等），因此建筑物的耐火程度高低，直接决定于这些建筑构件在火灾高温作用下的耐火性能，即建筑构件的燃烧性能和耐火极限。

1、建筑构件的燃烧性能

建筑构件的燃烧性能，反映了建筑构件遇火烧或高温作用时的燃烧特点，它由制成建筑构件的材料的燃烧性能而定。

不同燃烧性能建筑材料制成的建筑构件，可分为三类：

1）不燃烧体用通过国家标准《建筑材料不燃性试验方法》（GB5464—85）试验合格的材料，即不然性材料制成的建筑构件称为不燃烧体。

这种构件在空气中受到火烧或高温作用时，不起火、不微燃、不碳化。

如砖墙、砖柱，钢筋混凝土梁、板、柱，钢梁等。

2）难燃烧体用通过国家标准《建筑材料难燃性试验方法》（GB8625—88）试验合格的材料制成的构件，或用可燃性材料作基层，而用不燃性材料作保护层（或隔热层）的构件称为难燃烧体。

这类构件在空气中受到火烧及高温作用时，难起火、难微燃、难碳化，当火源移走后，燃烧或微燃立即停止。

如阻燃胶合板吊顶、经阻燃处理的木质防火门、木龙骨板条抹灰隔墙等。

3）燃烧体用普通可燃性或易燃性材料制成的建筑构件称为燃烧体。

这类构件在明火或高温作用下，能立即着火燃烧，且火源移走后，仍能继续燃烧或微燃。

如木柱、木屋架、木搁栅、纤维板吊顶等。

第二章消火栓及自动喷水灭火系统

2.1消火栓给水系统设计

水，作为灭火剂对于扑灭建筑物中的一般物质火灾，是最经济有效的方法，而输送这种灭火剂的系统主要有消火栓给水系统和自动喷水灭火系统。

该楼属于高层公共的建筑，且地处市中心，人口密集，消防水源来自城市的自来水管网。

1、室外消防给水系统生活用水、生产用水和消防用水合用的室外低压给水管管道，当生活用水和生产用水达到最大流量时（按最大小时流量计算），应仍能保证室内、外消防用水量（按最大秒流量计算），且此时给水管道的水压不应低于0.10MPa，以满足消防车利用水带从消火栓取水的要求。

为及时扑灭火灾，在消防给水设计时应满足这种取水方式的水压要求。

在火场上一辆消防车占用一个消火栓，一辆消防车平均两支水枪，每支水枪的平均流量为5L/s，两支水枪的出水量约为10L/s。

当流量为10L/s、直径65mm衬胶水带带长度为25m时的水头损失为0.086MPa，消火栓与消防车水罐入口的标高差约为1.5m。

两者合计约为0.10MPa。

因此，最不利点消火栓的压力不小于0.10Mpa。

2、室内消防给水系统

1）消防用水量标准本建筑高24米，属于高危险级根据《高层公共建筑设计防火规范》的规定及建筑物属性用水量标准：

室内、外消防用水量均为30L/s，但由于建筑物高度小于50米，且设有自动喷淋灭火装置，因此其室内消防用水量可减至25L/s，则每根竖管最小流量为10L/s，由于采用双出口消火栓，因此每枝水枪最小流量为