消防工程课程设计灭火器设置研究.docx
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消防工程课程设计灭火器设置研究
武汉工程大学四教灭火器设置研究
摘要
近年来，高校多次出现重大消防安全事故，造成了严重的生命财产损失和消极的社会影响。
而灭火器具有操作简单，轻便灵活，能顾在火灾初期迅速控制火灾的特点。
本文选择从灭火器的基本特性出发，针对四教学楼的安全消防进行设计研究，得出最可靠的灭火器布置方式，对减少重大火灾事故的发生具有重大的意义。
abstract
Inrecentyears,collegesanduniversitiesmultipleoccurrencesofmajorfireaccidents,causeseriouslifeandpropertylossandnegativesocialimpact.Andfireextinguisherhassimpleoperation,portableandflexible,canregardcontrolthecharacteristicsofthefirequicklyatthebeginningofthefire.Thisarticlechoosestartingfromthebasiccharacteristicofthefireextinguisher,studyfourteachingbuildingfiresafetydesign,fireextinguisherlayoutmodeofthemostreliable,toreducethehappeningofthefireaccidentisofgreatsignificance.
第一章综述
被许多人羡慕称之为“象牙塔”的高等院校，是社会的一个重要组成部分，是培养社会主义建设人才、开展科学技术研究的一个重要领域。
高等院校人口稠密，设备设施比较集中。
良好的安全环境既是高校正常教学秩序、科研工作顺利进行的有力保证，也是确保高校和师生人身、财产安全的一个重要因素。
高校教学楼是一个人员集中的场所，由于建筑空间有限，且学生人数众多，在某些特定的时间段如上、下课时间段，楼梯处人员相对集中。
一旦高校建筑物起火，灭火器配置存在缺陷会导致延误救火时机，可能造成巨大的伤亡和财产损失。
在经济高速发展和现代科学技术广泛应用的同时，作为高校安全的一个重要组成部分，消防安全工作也日益显现出其重要地位和作用，经过一定时期的努力，消防安全工作取得了长足的发展。
但是，在不断发展的同时也存在着若干问题，现状不容乐观。
如何做好高等院校消防安全工作，是一个重要的课题。
本文将结合四教教学楼的基本情况出发，通过对教学楼教室、走廊的分析、研究，计算得出灭火器的控制半径从而确定灭火器的分布范围，为高校的教学区消防安全提供一定的借鉴依据。
第二章灭火器概述
2.1灭火器定义
灭火器，又称灭火筒，是一种可携式灭火工具。
灭火器内藏化学物品，用以救灭火警。
灭火器是常见的防火设施之一，存放在公众场所或可能发生火警的地方。
不同种类的灭火筒内藏的成分不一样，是专为不同的火警而设。
使用时必须注意以免产生反效果及引起危险。
2.2常用灭火器的种类
常用灭火器分为以下几类：
2.2.1手提式泡沫灭火器
适用范围：
适用于扑救一般B类火灾，如油制品、油脂等火灾，也可适用于A类火灾，但不能扑救B类火灾中的水溶性可燃、易燃液体的火灾，如醇、酯、醚、酮等物质火灾；也不能扑救带电设备及C类和D类火灾。
2.2.2手提式干粉灭火器
适用范围：
碳酸氢钠干粉灭火器适用于易燃、可燃液体、气体及带电设备的初起火灾；磷酸铵盐干粉灭火器除可用于上述几类火灾外，还可扑救固体类物质的初起火灾。
但都不能扑救金属燃烧火灾。
2.2.3推车式灭火器
适应范围：
适用于扑救A类物质燃烧的初起火灾，如木、织物、纸张等燃烧的火灾。
它不能用于扑救B类物质燃烧的火灾，也不能用于扑救C类可燃性气体或D类轻金属火灾。
同时也不能用于带电物体火灾的扑救。
2.2.4二氧化碳灭火器
适用范围：
二氧化碳灭火器主要用于扑救贵重设备、档案资料、仪器仪表、600伏以下电气设备及油类的初起火灾。
在使用时，应首先将灭火器提到起火地点，放下灭火器，拔出保险销，一只手握住喇叭筒根部的手柄，另一只手紧握启闭阀的压把。
对没有喷射软管的二氧化碳灭火器，应把喇叭筒往上扳70—90度。
使用时，不能直接用手抓住喇叭筒外壁或金属连接管，防止手被冻伤。
在使用二氧化碳灭火器时，在室外使用的，应选择上风方向喷射；在室内窄小空间使用的，灭火后操作者应迅速离开，以防窒息。
2.3灭火器的作用及意义
众所周知，高校学生众多，教学区易燃物分布范围广、数量多，一点线路短路造成的事故也是无法估量的。
火灾事故在高校频发造成重大的人员和财产损失很大一部分是因为火灾初期没有采取有效的措施。
在各大消防设施中，灭火器具有轻便灵活，易于掌握操作的特点，是扑救初起火灾的重要消防器材，对应急状态下的消防火火工作尤为重要。
这就奠定了灭火器在我国公共场所的重要地位。
灭火器的布置优劣，直接决定了灭火是否及时，能否最大限度的降低火灾造成的损失。
因此，灭火器的正确布置以及使用对于减少生命财产损失和经济损失具有重要的意义。
第三章四教基本概况
3.1四教的结构概况
四教学楼是我校新建的一栋多媒体、功能齐全的办公和学习使用教学楼，这里东临计算机楼，南靠电器院，西傍湖，北沿三环。
教学楼为五层平面建筑，集教室、教师休息室、值班室、配电室以及多媒体管理室于一体，其基本平面图如CAD中图形所示。
每个楼层均有16个教室，总共82个教室，分为大小两种规模的教室，每个大教室大约可以容纳160人，小教室大约可以容纳112人。
教学楼东西走向大约130m，南北走向大约61m。
教学楼设计了1#、2#、3#、4#和5#共5层楼梯，楼梯的规模尺寸相同，且均为双跑式剪刀楼梯，每个楼梯均有十五级台阶，每个台阶长度为30cm。
楼梯为两边向中间合拢（或中间向两边分散）的设计。
3.2四教存在的危险、有害因素
危险是由人的不安全行为和物的不安全状态组成的，而教室的危险因素主要是由人、机、物、法、环五个方面组成。
3.2.1人的因素
教学楼学生众多、流动性差，随意性高。
由于各种原因，总会有一些人把易燃易爆的物品带进教学楼。
由于大家的消防意识较淡薄，很多人会在教室过道或是卫生间抽烟，由于楼板很多采用隔音材料做成，很容易被点燃而发生火灾。
而这些人大多缺乏生活经验，逃生意识掌握较少，缺乏自救意识，一旦发生火灾容易紧张，慌不择路，造成踩踏事故等不必要的伤亡。
3.2.2机器的因素
由于多媒体教室配备的多媒体以及空调等电气设备属于资源共享，长时间的运行，教室电线、电源应用超负荷，极容易造成短路、漏电而引发电路火灾。
这类火灾发生的过程不易察觉，火灾进行的快，不宜扑灭，且和易燃物接触的面积和范围广，这些因素组合在一起，造成的事故会比一般的火灾事故迅速和控制困难。
3.2.3物的因素
高校教学楼有大家带来学习自习的书籍，以及桌椅都属于易燃物。
高校教学楼采用隔音技术设计，且都是易燃且燃烧后有毒烟气产生的材料，因此一旦发生火灾，给人员造成的损失是无法估计的。
3.2.4安全制度的因素
很多高校的安全消防意识淡薄，安全宣传也是仅仅在公告栏展示且多年不变，很多都被小广告给淹没了，而且对于学生的安全消防演戏根本就没有，除了极少数有关专业会有所涉及到消防演练。
由于没有相应的应急疏散演练方案，发生火灾以后，大家势必手忙脚乱，不能配合工作人员及时扑救，有序的疏散读者，极可能造成严重的后果。
3.2.5环境的因素
我国的教学楼大多还是采用砖木结构，且很所经历过内部改建或是二次装修，建筑材料和装修材料不一定都采用符合国家表装的耐火材料。
特别是在四教，由于多媒体设计的原则，很多阁楼都是直接采用木质隔板。
为了外观设计优美，采用一些易燃且燃烧后会产生有毒气体的装饰材料。
一旦发生火灾，很可能大面积过火还易导致人员中毒、窒息。
增加救援难度。
3.3四教的防火设施
四教每个教室包括教室前面的过道，均配备了两个灭火器，且都是手提式4Kg干粉式灭火器。
四教一楼空地配备了消防栓，以备发生大型火灾消防器材灭火用水。
四教配备了消防报警系统、消防斧以及水泵管（帆布）等。
其他的消防设施没有或是不明显，基本看不到。
第四章四教灭火器设计
4.1灭火器配置场所的火灾种类和危险等级
4.1.1火灾种类有以下几种
1A类火灾：
固体物质火灾。
2B类火灾：
液体火灾或可熔化固体物质火灾。
3C类火灾：
气体火灾。
4D类火灾：
金属火灾。
5E类火灾（带电火灾）：
物体带电燃烧的火灾。
4.1.2民用建筑灭火器配置场所的危险等级分为
1严重危险级：
使用性质重要，人员密集，用电用火多，可燃物多，起火后蔓延迅速，扑救困难，容易造成重大财产损失或人员群死群伤的场所；
2中危险级：
使用性质较重要，人员较密集，用电用火较多，可燃物较多，起火后蔓延较迅速，扑救较难的场所；
3轻危险级：
使用性质一般，人员不密集，用电用火较少，可燃物较少，起火后蔓延较缓慢，扑救较易的场所。
4.2灭火器的选用
4.2.1灭火器的选择应考虑因素
1灭火器配置场所的火灾种类；
2灭火器配置场所的危险等级；
3灭火器的灭火效能和通用性；
4灭火剂对保护物品的污损程度；
5灭火器设置点的环境温度；
6使用灭火器人员的体能。
4.2.2灭火器的类型
A类火灾场所应选择水型灭火器、磷酸铵盐干粉灭火器、泡沫灭火器或卤代烷灭火器。
B类火灾场所应选择泡沫灭火器、碳酸氢钠干粉灭火器、磷酸铵盐干粉灭火器、二氧化碳灭火器、灭B类火灾的水型灭火器或卤代烷灭火器。
极性溶剂的B类火灾场所应选择灭B类火灾的抗溶性灭火器。
C类火灾场所应选择磷酸铵盐干粉灭火器、碳酸氢钠干粉灭火器、二氧化碳灭火器或卤代烷灭火器。
D类火灾场所应选择扑灭金属火灾的专用灭火器。
E类火灾场所应选择磷酸铵盐干粉灭火器、碳酸氢钠干粉灭火器、卤代烷灭火器或二氧化碳灭火器，但不得选用装有金属喇叭喷筒的二氧化碳灭火器。
非必要场所不应配置卤代烷灭火器。
非必要场所的举例见本规范附录F。
必要场所可配置卤代烷灭火器。
4.3灭火器的计算设计
由四教的基本概况，大多是易燃固体物质，以及电器火灾，故采用手提式干粉（磷酸铵盐）灭火器。
4.3.1A、B、C类火灾场所灭火器的最低配置基准
表—1A类火灾场所的灭火器最大保护距离（m）
灭火器型式
危险等级
手提式
灭火器
推车式
灭火器
严重危险级
15
30
中危险级
20
40
轻危险级
25
50
表—2B、C类火灾场所的灭火器最大保护距离（m）
灭火器型式
危险等级
手提式
灭火器
推车式
灭火器
严重危险级
9
18
中危险级
12
24
轻危险级
15
30
4.3.2一般规定
1灭火器配置的设计与计算应按计算单元进行。
灭火器最小需配灭火级别和最少需配数量的计算值应进位取整。
2每个灭火器设置点实配灭火器的灭火级别和数量不得小于最小需配灭火级别和数量的计算值。
3灭火器设置点的位置和数量应根据灭火器的最大保护距离确定，并应保证最不利点至少在1具灭火器的保护范围内。
4.3.3灭火器配置设计的计算单元应按下列规定划分
1当一个楼层或一个水平防火分区内各场所的危险等级和火灾种类相同时，可将其作为一个计算单元。
2当一个楼层或一个水平防火分区内各场所的危险等级和火灾种类不相同时，应将其分别作为不同的计算单元。
3同一计算单元不得跨越防火分区和楼层。
4.3.4配置设计计算
（1）计算单元的最小需配灭火级别应按下式计算：
式中Q——计算单元的最小需配灭火级别（A或B）；
S——计算单元的保护面积（m2）；
U——A类或B类火灾场所单位灭火级别最大保护面积（m2/A或m2/B）；
K——修正系数。
（2）修正系数应按表—3的规定取值
表—3修正系数
计算单元
K
未设室内消火栓系统和灭火系统
1.0
设有室内消火栓系统
0.9
设有灭火系统
0.7
设有室内消火栓系统和灭火系统
0.5
可燃物露天堆场
甲、乙、丙类液体储罐区
可燃气体储罐区
0.3
（3）计算单元中每个灭火器设置点的最小需配灭火级别应按下式计算：
式中Q
—计算单元中每个灭火器设置点的最小需配灭火级别（A或B）；
N—计算单元中的灭火器设置点数（个）。
灭火器配置的设计计算按下述程序进行：
1确定各灭火器配置场所的火灾种类和危险等级；
由四教的基本概况，大多是易燃固体物质，以及电器火灾属于A类和E类火灾；由于四教学楼属于多媒体教室，平时学生多且密集用电多，隔音材料易燃，且燃烧后毒性大，起火后蔓延迅速，电器火灾往往扑救困难，极易造成严重危险级：
容易造成重大财产损失或人员群死群伤，属于严重危险级。
2划分计算单元，计算各计算单元的保护面积；
由于教学区几何分布较均匀，大多是一个教室与过道组成一个计算单元，多个计算单元组成一个教学区。
一个计算单元长15.5米，宽13米，面积计算A=15.5×13=201.5M2。
3计算各计算单元的最小需配灭火级别；
未设室内消火栓系统，设有灭火系统故K取0.7S=201.5M2U取75
Q=KS/U=0.7×201.5/75=1.9=2
4确定各计算单元中的灭火器设置点的位置和数量；
由最大保护半径知对于A类火灾，该保护地区为严重危险级，保护半径为15米。
因而只需灭火器设置点数为一个；由于目标单元为教室，故灭火器设置在教室前排，靠近门处，如图：
附图
5计算每个灭火器设置点的最小需配灭火级别；
此时Qɛ=Q/N=2故灭火级别为2A.
6确定每个设置点灭火器的类型、规格与数量；
灭火级别为2A，考虑到女生的需要，灭火器充规格为4Kg；灭火器型号为MF/ABC4；保护地区为严重危险级，应安装两个灭火器。
见表—4
7确定每具灭火器的设置方式和要求；
（1）灭火器应设置在位置明显和便于取用的地点,且不得影响安全疏散。
（2）对有视线障碍的灭火器设置点，应设置指示其位置的发光标志。
（3）灭火器的摆放应稳固，其铭牌应朝外。
手提式灭火器宜设置在灭火器箱内或挂钩、托架上，其顶部离地面高度不应大于1.50m；底部离地面高度不宜小于0.08m。
灭火器箱不得上锁。
（4）灭火器不宜设置在潮湿或强腐蚀性的地点。
当必须设置时，应有相应的保护措施。
灭火器设置在室外时，应有相应的保护措施。
（5）灭火器不得设置在超出其使用温度范围的地点。
8在工程设计图上用灭火器图例和文字标明灭火器的型号、数量与设置位置。
表—4手提式灭火器类型、规格和灭火级别
灭火器类型
灭火剂充装量
（规格）
灭火器类型规格代码（型号）
灭火级别
L
kg
A类
B类
水型
3
―
MS/Q3
1A
—
MS/T3
55B
6
―
MS/Q6
1A
—
MS/T6
55B
9
―
MS/Q9
2A
—
MS/T9
89B
泡沫
3
―
MP3、MP/AR3
1A
55B
4
―
MP4、MP/AR4
1A
55B
6
―
MP6、MP/AR6
1A
55B
9
―
MP9、MP/AR9
2A
89B
干粉
（碳酸氢钠）
―
1
MF1
―
21B
―
2
MF2
―
21B
―
3
MF3
―
34B
―
4
MF4
―
55B
―
5
MF5
―
89B
―
6
MF6
―
89B
―
8
MF8
―
144B
―
10
MF10
―
144B
干粉
（磷酸铵盐）
―
1
MF/ABC1
1A
21B
―
2
MF/ABC2
1A
21B
―
3
MF/ABC3
2A
34B
―
4
MF/ABC4
2A
55B
―
5
MF/ABC5
3A
89B
―
6
MF/ABC6
3A
89B
―
8
MF/ABC8
4A
144B
―
10
MF/ABC10
6A
144B
卤代烷
（1211）
―
1
MY1
―
21B
―
2
MY2
（0.5A
21B
）
―
3
MY3
（0.5A）
34B
―
4
MY4
1A
34B
―
6
MY6
1A
55B
二氧化碳
―
2
MT2
―
21B
―
3
MT3
―
21B
―
5
MT5
―
34B
―
7
MT7
―
55B
第五章小结与展望
本文通过对高校现状的分析研究，结合四教学楼的实际情况，经过对灭火器的灭火范围直径计算分析得出教学楼灭火器的最适分布范围，从而为高校教学楼的意外火灾事故提供可靠的安全方案。
做到使火灾事故在初期就得到有力的控制，对减少火灾事故的迅速蔓延造成的巨大人员伤亡和财产损失具有重要的作用和意义。
在这里为高校火灾防范提出几个有针对性的对策：
（1）加强消防安全宣传教育，提高师生员工的防火意识。
（2）建立健全规章制度，落实消防安全责任制。
（3）提高防火检查质量，加大隐患整改力度。
只要抓牢消防宣传教育这个根本点，紧紧抓住消防安全责任制这个关键点，牢牢掌握防火工作主动权这个着力点，扎实打好消防设施建设这一基础点，高校消防工作和防范火灾能力就一定能提高，就一定能为教学、科研和师生生命财产安全保驾护航。
未来高校的安全管理问题会随着科技的进步变得越来越缜密，一体化的火灾监控和报警系统，安全可靠、轻便、操作简单、价格低廉、灭火效率高将会是灭火器的最显著标志。
相信，不久的将来，我国的高校安全意识会得到质的飞跃，火灾事故发生的概率也会微乎其微。
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附图
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