摘 要

随着经济的快速发展，人们的生活水平不断提高，社会保障体系也在不断完善。相应的医院后勤服务在不断专业化，全面化。医院后勤管理的所在地，后勤楼的安全也逐渐受到重视，其中消防安全尤其重要。由于医院后勤楼往往分布有大量的病房以及餐厅，内部结构比较复杂，同时可燃物存在较多，使后勤楼到处存在可能起火的隐患。因此对后勤服务场所进行消防系统的整体设计显得至关重要。

本文以某医院后勤楼为对象进行消防系统的设计，主要设计内容包括建筑防火设计、室内消火栓系统设计、火灾自动报警系统设计、自动喷淋灭火系统设计以及灭火器的配置计算。

通过系统的设计得出该建筑共分为六个防火分区，室内消火栓系统设计充实水柱应为10m，消火栓栓口压力为0.25MPa，室内消火栓用水量10L/s。消火栓采用单排布置，结合实际情况合理分布。同时采用湿式自动喷水灭火系统，火灾危险等级为中危险I级，每层都需设置自动喷水灭火系统。结合具体情况得出实际喷头数，系统计算合理选择水泵。根据每层的功能及房间结构的不同，选择不同数量和类型的火灾探测器。同时增加消防专用电话等设备，使该系统的报警系统更加完善。最后根据灭火器种类、可能发生火灾的种类及保护面积合理进行灭火器的配置。

本文根据实际情况，结合规范查找资料等对该建筑的消防系统进行分析，对设置不合理处进行重新设计，并且对设施不完整的地方进行了补充。最后，使该建筑的消防灭火系统更加完善。

关键词：建筑防火分区；自动报警系统；消火栓系统；自动喷水灭火系统；灭火器配置

Abstract

With the rapid development of economy, people's living standard has been constantly improved, and the social security system has been improved significantly. The corresponding hospital logistics service turns to be more specialized. The logistics building security has also been paid lots of attention, especially for the fire safety. The hospital logistics building is often distributed with a large number of wards and restaurants, as a result, the buildling’s internal structure is relatively complex. At the same time, there are lots of combustible materials, so fire risk may occurs everywhere in the logistics building. Therefore, the overall design of the fire protection system for the logistics service site is very important.

This paper takes the logistics building of a hospital as the object to design the fire protection system. The main design contents include the fire prevention, the indoor hydrant system, the automatic fire alarm system, the automatic sprinkler system and the configuration calculation of fire extinguishers.

According to the design of the system, the building is divided into six fire compartment. The water column of the indoor hydrant system should be 10m, the pressure of the hydrant outlet is set as 0.25mpa, and the water consumption of the indoor hydrant is 10L/s. Fire hydrants are arranged in a single row and reasonably distributed according to the actual situation. At the same time, the automatic wet sprinkler system is adopted, and the fire danger level is medium danger I. The automatic sprinkler system shall be set in each floor. The actual number of sprinkler head is obtained according to the specific situation. Depending on the function of each floor and the structure of the room, different numbers and types of fire detectors are selected. At the same time, the special fire telephone and other equipment are added to improve the alarm system. At last, according to the type of fire extinguisher, the type of possible fire and the protection area, the fire extinguishers are reasonably configured.

In this paper, based on the actual situation， combined the local code with the building information the fire extinguishing system of the building is improved through the design.

Key words: automatic alarm system; hydrant system; automatic sprinkler system; fire extinguisher configuration

目 录

第1章 绪论 1

1.1本课题的目的及意义 1

1.2国内发展与现状 1

1.3国外发展与现状 2

第2章 建筑工程概况及防火设计 3

2.1工程概况 3

2.2设计范围 3

2.3建筑分类和耐火等级 3

2.3.1建筑分类 3

2.3.2耐火等级 3

2.4防火分区 4

2.4.1防火分区的作用 4

2.4.2防火分区的类型 4

2.4.3防火分区设计标准 5

2.5安全疏散和避难 6

第3章 室内消火栓系统设计 9

3.1室内消火栓系统概述 9

3.1.1消火栓设置原则 9

3.1.2室内消火栓系统的类型 9

3.1.3室内消火栓设备的组成 9

3.2室内消火栓系统相关参数的确定 9

3.3室内消火栓设计计算 10

3.3.1选定消火栓、水带、水枪的型号 10

3.3.2水枪的相关参数选择和计算 11

3.3.3消火栓的相关计算 13

3.3.4最不利点消火栓栓口处所需压力 18

3.3.5管径和管道流速的相关计算 18

3.3.6计算最不利管路水头损失 21

3.3.7室内消火栓给水系统的泵的选型 25

3.3.8室内消火栓给水系统的设计 25

第4章 自动喷淋灭火系统设计 29

4.1自动喷水系统简介 29

4.1.1自动喷水系统简介 29

4.1.2自动喷水灭火系统的分类 29

4.2火灾危险等级的划分 29

4.3喷头的相关计算 30

4.3.1喷头的选型 30

4.3.2喷头的数量计算 31

4.4喷淋系统水利计算 33

4.4.1确定设计预作用面积 33

4.4.2作用面积的水力计算 34

4.4.3管道流速校核 46

4.4.4喷水强度校核 47

4.4.5选择喷淋泵 48

4.4.6水泵结合器计算 48

4.4.7消防水池 49

4.4.8高位水箱 49

4.4.9减压设施 49

第5章 火灾自动报警系统设计 51

5.1火灾自动报警系统 51

5.1.1火灾自动报警系统的作用 51

5.1.2系统的组成 51

5.2报警区域和探测区域的划分 51

5.2.1报警区域的划分 51

5.2.2探测区域的划分 51

5.3火灾探测器的选择 51

5.3.1火灾探测器 52

5.3.2火灾探测器的布置要求 52

5.4探测器的设置 52

5.4.1首层探测器的布置 52

5.4.2第二层探测器的布置 62

5.4.3第三、四、五层探测器的布置 64

5.4.4第六层探测器的布置 65

5.5其他主要消防设备的设置 67

5.5.1火灾报警控制器和消防联动控制器 67

5.5.2区域显示器的设置 67

5.5.3手动火灾报警按钮的设置 67

5.5.4消防应急广播的设置 68

5.5.5消防专用电话的设置 68

5.5.6声光报警器的设置 69

5.5.7应急照明和疏散指示装置 69

第6章 灭火器的配置计算 71

6.1灭火器的配置介绍 71

6.1.1灭火器配置目的 71

6.1.2选择灭火器类型时应考虑的因素 71

6.2灭火器配置场所的火灾种类和危险等级 71

6.3灭火器的最大保护距离 72

6.4划分各计算单元的面积 72

6.5计算单元的最小需配灭火级别 73

6.6确定各单元的灭火器设置点数 74

6.7计算单元中每个灭火器设置点的最小需配灭火级别 74

6.8确定每个设置点灭火器设置数量 75

结 论 77

参考文献 78

附 录 79

附录A：自动喷水灭火系统水利计算表 79

附录B：设计图纸 82

致 谢 83

第1章 绪论

1.1本课题的目的及意义

随着近年来中国科技的飞速发展，人们的生活质量不断进步。政府也在努力解决“看病难，看病贵”的问题，使越来越多的人能够在医院看病。医院慢慢变得有更大的使用空间，更加完整的后勤服务，医院后勤楼结构也变得更加复杂。但与此同时安全隐患也在逐渐的暴露。火灾事故越来越多，造成的人员伤亡与经济损失也在不断增加，国家对建筑的安全性能也更加的重视。同时医院作为一个公共场所，每天都有大量的人流。而医院后勤楼大部分是病房，食堂，办公室。食堂中易燃易爆物品较多，易发生火灾爆炸。由于病房中入住人员的特殊性，病人大多不具有独自行动的能力，而夜晚保安与医护人员都相对较少，一旦发生火灾，将会造成严重的后果。因此，提高医院后勤楼的消防技术水平变得尤为重要。

在医院后勤楼的消防设计中，合理的设计安装自动报警系统，自动喷淋系统，消火栓，可以对火灾的初期进行有效的预防，探测和灭火。可以有效地降低火灾发展后带来的严重的伤亡和损失。同时，加强建筑防火设计。降低火灾发生的可能性，减缓火灾的蔓延速度，为病房中的病人疏散延长时间。

1.2国内发展与现状

多层建筑的防火设计是一项复杂的系统工程，目前我国在建筑防火设计中的主要问题有：建筑供水在用水高峰期的需求难满足，建筑室内经常会出现两个消火栓同时断水的现象，因为多种因素使建筑材料使用的不恰当等等。随着我国技术的不断发展，对于多层建筑的防火设计，基于建筑的用途和功能进行考虑，做出针对性的防火设计方案。符合国家和行业标准中关于防火的要求，兼具科学性，以此设计出符合要求的防火方案。

火灾自动报警系统一方面可在火灾早期阶段生成物较少的时候即可探测报警，另一方面对火灾尚未形成时的生成物进行探测。从80年代初开始，我国对消防灭火系统的产品进行规模生产，并大量在工程项目中运用，自动报警技术有了较快发展。但在实际应用中，火灾报警系统存在一些突出问题。首先自动化程度还不够高，不能自动准确的识别，能够探测到的数据较少，技术水平还不成熟，出现系统识别错误的现象时有发生^[1]。其次，由于环境的问题，会产生非常多的影响因素，由于系统对于这些影响因素的分析还不足够，系统会出现非常多的空白，使一些细微的变化被忽略，产生问题。最后，我国对于在极早期通过吸入烟雾颗粒的变化来报警的技术研究尚处于萌芽阶段。目前，我国正加快研究这些方面的开发与应用。

近年来，我国在自动喷水系统的设计方面有了系统的研究，制定了自动喷水系统产品的质量标准，同时对产品建立了检测的地方，编写了施工验收规范。我国已普遍承认消防灭火系统的重要地位。但是，在目前的技术应用中还存在一定的问题。如在系统的设计中，喷头的位置布置不够合理。自动喷水灭火系统的喷头既是洒水灭火的元件，也是探测火灾的感温元件。如何合理的选择和布置喷头，对火灾的扑灭有着重要影响^[2]。

1.3国外发展与现状

在国外的一些经济发达国家，消防灭火系统不但已经在高层建筑、公共建筑中得到广泛应用，同时，消防灭火系统也在建筑防火设计中不断被使用。他们的发展趋势有网络化、智能化、多样化、小型化、社区化等等。

通过使用网络化的方法可以使各个系统之间的信息得到共享，能够及时地进行沟通和资源的调配。同时也能起到一个互相监督的作用，以防出现缺岗现象，能及时进行宏观的管理，弥补处理问题时可能出现的经验不足的情况。

智能化是可以使系统能够通过辨识环境中细微的变化，采集参数，然后对数据进行系统的分析，使其能够对可能发生火灾给出合理的预测。实现智能化中可以与其他的智能系统配合使用，达到一个更好的效果。实现智能化可以减少人工的重复性简单的劳动，可以提高系统的自动巡检的速度。

人们在利用火灾探测系统中，不应只利用一种监测和检测的方法。目前，随着科技的发展，国外已不仅仅只利用感烟或感温一种探测器的方法，而是通过多种探测器的组合使用，提高精度，甚至结合无线通信技术^[3]等，使信息传递更加可靠。同时，利用纳米粒子的特性如化学活性强、化学反应好等制成探测器，对气体毒性、烟雾浓度等等进行探测。

火灾自动报警系统是每一个可燃建筑都应有的系统，不宜有过大的体积，对生活使用造成负担与不便。在逐渐的发展中，通过网络技术的提高，可以使设备变得越来越小，不断的简化，达到精巧、方便的程度。

火灾报警系统是一个保护人们生命安全以及减少损失的系统。在每一个可燃的建筑中都应有火灾报警系统。在国外，很多居民家庭也已经安装了火灾报警系统，这对于预防家庭火灾有着非常大的作用。

第2章 建筑工程概况及防火设计

2.1工程概况

该医院后勤楼总建筑面积为8474.46m²，建筑基底面积为2591.48m²，建筑层数为地上六层，建筑高度为23.55m。后勤楼主要用于新院区的医疗后勤保障和病人的生活服务保障。本工程内设置餐厅、对外餐厅、医护餐厅、餐厅、包间、单身公寓、专家公寓以及附属用房等。

2.2设计范围

根据本建筑的使用功能、特点，结合相关依据与规范对某后勤楼进行相关设计，设计主要包括：

1. 建筑防火设计
2. 火灾自动报警系统设计
3. 室内消火栓系统设计
4. 自动喷淋灭火系统设计
5. 灭火器的配置计算

2.3建筑分类和耐火等级

2.3.1建筑分类

根据《建筑设计防火规范》 GB50016-2014(2018年版)中5.1.1条^[4]，由于医院后勤楼高度低于24m，根据表2.1，该楼属于多层民用公共建筑。

2.3.2耐火等级

根据《建筑设计防火规范》 GB50016-2014(2018年版)中5.1.3条 单、多层重要公共建筑和二类高层建筑的耐火等级不应低于二级。因此该医院后勤楼的耐火等级应不低于二级。

民用建筑的耐火等级可分为一、二、三、四级。虽然本建筑内部全部设置自动喷水灭火系统，但考虑到该人口密度大，设备精密等，安全第一才是最大效益，除本规范另有规定外，不同耐火等级建筑相应构件的燃烧性能和耐火极限不应低于表2.2的规定。

表2.1 建筑分类

2.4防火分区

2.4.1防火分区的作用

防火分区就是能够在一定时间内把火灾控制在使用能耐火的墙、楼板等分隔构件作为某一范围的边界构件的空间中。发生火灾时，划分的防火分区可以有效的起到防火作用，使其他的防火分区不受影响，可以争取更多的救援和扑救时间，对人员的安全疏散非常有帮助。

2.4.2防火分区的类型

根据防火分隔设施防止火灾扩大蔓延的功能在空间方向和部位上的不同可以将防火分区划分成三类：

水平防火分区：建筑物在同一水平面内，为了使火灾在水平方向上的蔓延得到有效的阻挡，通常利用防火墙和防火门、防火卷帘等分隔物将建筑平面划分为若干防火分区或防火单元。

竖向防火分区：为了防止建筑物层与层之间发生竖直方向上的蔓延，采用上下层分区用耐火极限不低于1.5h或1h的楼板等构件进行防火分隔。

特殊部位和重要房间防火分隔：对于一些特殊部位或者比较重要的场所，可以利用具有一定耐火能力的建筑材料将其与其他普通房间分隔开来。通过这种方法，可以在一定程度上起到阻止火灾蔓延的效果，防止火灾发展范围更大。

表2.2 不同耐火等级建筑相应构件的燃烧性能和耐火极限（h）

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