某教学楼消防安全现状分析及改进.docx
《某教学楼消防安全现状分析及改进.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《某教学楼消防安全现状分析及改进.docx（32页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
某教学楼消防安全现状分析及改进
（此文档为word格式，下载后您可任意编辑修改！
）
课
程
设
计
课程火灾与爆炸灾害控制
题目某教学楼消防安全现状分析及改进
院系安全与环境工程学院
专业班级安全工程（本科）1001
学生姓名张圣敏、彭理、付昭波
指导教师易灿南
课程设计（论文）任务书
姓名：
张圣敏、彭理、付昭波专业：
安全工程
1.课程设计（论文题目）：
某教学楼消防安全现状分析与改进
2.设计原始资料：
（1）某教学楼平面布局图；
（2）某教学楼消防设备设施与消防现状资料；（3）建筑设计防火规范GB50016—2006，防火分区、安全疏散、灭火器配置及消火栓设计的内容。
3.设计完成的主要内容：
（1）某教学楼底层消防安全现状分析；
（2）防火分区消防安全现状分析及改进；（3）安全疏散分析及改进；（4）灭火器配置等（5）消火栓设计。
4.提交设计（设计说明书与图纸等）及要求：
提交一份某教学楼消防方面的论文以及相关的设计图纸若干张。
要求语句通顺、层次清楚、推理逻辑性强，设计改进明确、可实施性强。
报告要求用小四号宋体、A4纸型打印；图纸部分要求严格按照作图规范绘制（可出AutoCAD图，也可出手工图），采用国际统一标准符号和单位制，并打印。
5.设计期限：
自2013年5月27日开始至2013年6月9日完成
指导老师：
易灿南
学生：
张圣敏、彭理、付昭波
摘要
针对某教学楼消防设备设施与消防现状，分析其合理性及提出改进。
绘制某教学楼平面布局图，在对该教学楼进行防火分区划分的基础上，设计和改进该教学楼消防应急疏散,并合理配置灭火器及进行消火栓的设计。
通过改进不足，促进教学楼的消防安全。
关键词：
消防设备设施；防火分区；消防应急疏散；灭火器；消火栓
ABSTRACT
Accordingtothefire-fightingequipmentsandthefirecontrolinformationoftheteachingbuildings,analyzewhetheritisreasonable.Ifnot,makeaimprovement.Drawthefloorarrangementoftheteachingbuildings,onthebasisofdividingthefire-fightingdistrict,designandimprovethebuildings’sfireemergencyevacuation.Besides,equiptheextinguishersproperly,anddesignthefirehydrants.Byimprovingthedisadvantages,gainapromotionoffiresafetyoftheteachingbuildings.
Keywords:
Fire-fightingequipments;Fire-fightingdistrict;fireemergencyevacuation;Extinguishers;Firehydrants
目录
1前言1
2某教学楼布局现状2
3某教学楼火灾危险性分析3
3.1火灾特点3
3.2火灾的分类3
4某教学楼消防安全现状分析及改进5
4.1防火分区5
4.1.1防火分区分类及分隔设施5
4.1.2防火分区的划分7
4.1.3某教学楼防火分区现状8
4.1.4防火分区评价与改进9
4.2某教学楼的消防应急疏散设备与设计9
4.2.1安全疏散现状9
4.2.2安全疏散分区10
4.2.3安全疏散距离10
4.2.4安全出口的设置10
4.2.5安全疏散宽度及出口数量的改进12
4.2.6疏散应急照明与标志设计与布置12
4.3灭火器14
4.3.1某教学楼灭火器布置现状14
4.3.2某教学楼火灾类型和危险等级15
4.3.3教学楼的耐火极限及火灾耐火等级15
4.3.4划分计算单元15
4.3.5计算单元的保护面积16
4.3.6计算各计算单元的最小需配灭火级别16
4.3.7确定灭火器的设置点数和各点的位置17
4.3.8计算每个灭火器设置点的最小需配灭火级别19
4.3.9计算每个设置点灭火器的类型、规格与数量19
4.3.10灭火器的设置方式21
4.3.11灭火器的改进21
4．4消火栓的设计计算21
4.4.1某教学楼室内消火栓的现状21
4.4.2室内消火栓的设计计算22
4.4.3室内消火栓的设计方法和内容23
4.4.4室内消火栓的设计结果及改进24
4.4.5室外消火栓的现状24
4.4.6室外消火栓的设计计算25
4.4.7水泵接合器的选择25
4.4.8室外消火栓的设计结果26
5结束语28
参考文献29
附图30
1前言
随着建筑行业飞速发展，城镇的建筑物不断的密集化，高层化，建筑物的装饰材料也趋向于多样化。
由于建筑本身及其内部可燃物的存在，特别是装修装饰中大量使用易燃可燃材料及人们用火、用电设备的不断增加，发生火灾的机率随之增加，火灾对城市的安全造成很大的威胁。
所以，火灾的预防仍然是重点研究的安全防范课题。
学校是社会的有机组成部分。
近年来，各地学校火灾时有发生甚至是亡人火灾，给国家财产和师生生命安全造成无可挽回的损失。
针对学校消防安全工作存在的薄弱环节，实施相应的安全评价，进一步加强学校消防安全治理，努力改善学校消防安全状况，确保学校消防安全。
而教学楼是学生学习的地方，安全工作至关重要。
为了防患于未然，针对我校教学楼的特点，对其进行相应的消防安全评价及技术改进。
从而为学生提供一个更为安全的学习环境。
2某教学楼布局现状
教学楼底层是每个人的必经场所，人员密度相对较大。
一旦发生火灾事故，教学楼底层人员疏散特别重要。
因此，本设计选取某教学楼底层层作为研究对象。
某教学楼底层层高4.2m，共有房间9个：
其中13.8m*7.6m教室6个、15m*8m教室3个、7.47m*7.7m教室2个、9.4m*8m教室1个、17.2m*15.8m教室1个（两个面积较小的教室常年关闭，）值班室1个。
走廊宽2.5m，总建筑面积2708㎡。
该层设有5个安全出口，5个安全门。
设置较为合理，其他楼层有些安全门长时间关闭。
有的出口没有安全出口标志，部分安全疏散标志已经被破坏，部分消防标志背对着疏散方向，楼梯间和走道都没有安装应急照明灯，没有应急照明系统。
此外，设有10个型号为SN-65的消防栓，但是个别被打开后，水枪缺失，导致关键时候无法使用。
零星布置了4个灭火器，类型为MF/ABC-4。
底层南面只有一个灭火器，显然不合理。
而且灭火器中有些超过保质期，可见灭火器管理存在较大缺陷。
某教学楼底层现有消防设施如图1及所示。
图1某教学楼现有消防设施分布图
3某教学楼火灾危险性分析
对建筑进行火灾危险性分析，是为了在建筑设计时，根据不同的火灾危险性，对建筑的防火设计提出不同要求，既有利于节约投资，又有利于确保安全。
在《建筑设计防火规范》中规定了生产的火灾危险性应根据生产中使用或产生的物质性质及其数量等因素，分为甲、乙、丙、丁、戊类，其中甲类最危险，乙、丙、丁、戊类火灾危险性依次降低。
3.1火灾特点
某教学楼为教学场所，设有数控实验室、液压实验室、金相及热处理实验室、模具实验室四类实验室。
楼内有配电室、值班室和空调控制室。
具备火灾发发生的必要条件可燃物、热源和助燃剂。
容易发生火灾，火灾蔓延较迅速。
3.2火灾的分类
电火灾）及F六类，某教学楼有木质书桌，电气设备、实验室设备用油等。
根据表1，可知某教学楼底层火灾种类主要是A类火灾、B类火灾和E类火灾。
表1火灾种类划分
火灾类型
燃烧物质特征
A类火灾
固体物质火灾。
B类火灾
液体火灾或可熔化固体物质火灾。
C类火灾
气体火灾。
D类火灾
金属火灾。
E类火灾
（带电火灾）物体带电燃烧的火灾。
F类火灾
烹饪器具内的烹饪物（如动植物油脂）火灾
根据《建筑灭火器设计配置规范》规定民用建筑灭火器配置场所的危险等级，应根据其使用性质，人员密集程度，用电用火情况，可燃物数量，火灾蔓延速度，扑救难易程度等因素，划分为以下三级：
（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。
某教学楼可燃物较多故将其划分为轻危险级别和中危险级级别。
4某教学楼消防安全现状分析及改进
4.1防火分区
当建筑物中某一房间发生火灾，火焰及烟气流会从门、窗、洞口，或者从楼板、墙壁的烧损部位及楼梯间的竖井，以对流、射流或者传导的方式向其他空间蔓延扩大，最终可能将整建筑物卷入火灾。
因此设想在一定时间内把火灾控制在一定的建筑空间范围内，是十分重要的。
防火分区就是基于这样的思路提出来的。
4.1.1防火分区分类及分隔设施
1）防火分区分类与形成方法
防火分区是指在建筑内部采用防火墙、耐火楼板及其他防火分隔设施分隔而成，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空间。
防火分区一般包括水平防火分区和竖向防火分区。
水平防火分区的形成可采用防火墙、防火卷帘进行分隔。
对于采用防火墙进行分隔的，防火墙上的防火门应为甲级防火门；防火卷帘主要用于大空间，如商场。
2）防火分隔设施
防火分隔物，是指能在一定时间内阻止火灾蔓延，把整个建筑物内部空间划分成若干个较小的防火空间的物体。
防火分隔物一般分为2类：
一类是固定的，另一类是可移动的或活动的。
固定的防火分隔物如建筑物中的墙体、楼板等，非固定的如防火门、防火卷帘门、防火墙、防火阀、防火水幕等。
（1）防火墙
防火墙是由不燃烧的材料构成的，如黏土砖墙、混泥土砌块、复合材料轻型隔墙、钢筋混凝土墙等，耐火极限不低于3.0h，且直接设置在建筑基础或相同耐火极限的钢筋混泥土框架上，上至屋面以上的不燃烧体。
该不燃烧体不得开设其他门窗或连通控。
防火墙如图2及所示。
（2）防火门
防火门按耐火极限可分为甲、乙、丙3级，耐火极限分别不应低于1.20h、0.90h和0.60h.按燃烧性能可分为不燃体防火门和难燃烧体防火门。
门扇有单扇和多扇、带亮子和不带亮子之分。
按材质可分为木质防火门和钢质防火门。
防火门的设置应符合下列规定：
①应具有自闭功能，即双扇防火门应具有按顺序关闭的功能。
②敞开的防火门应能在火灾时自动关闭，并应有信号反馈的功能。
③防火门内外两侧应能手动开启。
④设置在变形缝附近时，防火门开启后，其门扇不应该跨越变形缝，并应设置在楼层较多的一侧。
图2防火墙
（3）防火窗
防火窗按其防火等级可分为甲、乙、丙3级，其耐火极限分别不应低于1.2h、0.9h和0.6h，与防火门相同。
防火窗一般设在防火墙或防火门上，必须采用甲级防火窗，耐火极限采用在1.2h的防火窗是，基本能满足控制火灾蔓延，争取消防队到现场扑救的要求。
（4）防火卷帘
防火卷帘由帘板、卷轴、电机，导轨。
支架、防护罩和控制按钮等组成，是一种活动的防火分隔物。
钢质防火卷帘有轻型和重型，钢板厚度分别为0.5～0.6mm和1.5～1.6mm。
符合防火卷帘中的钢质复合防火卷帘有内外双片帘板组成，中间填充防火保护材料。
此外，还有非金属材料制成的复合防火卷帘，其主要材料为石棉布。
防火卷帘尺寸不一，钢质防火卷帘宽度可达15m，非金属复合防火卷帘相对较轻，宽度更大。
防火分区间采用防火卷帘分隔时，应符合下列规定：
防火卷帘的耐火极限不应低于3.00h。
当防火卷帘的耐火极限符合现行国家标准《门和卷帘耐火试验方法》GB7633有关背火面温升的判定条件时，可不设置自动喷水灭火系统保护；符合现行国家标准《门和卷帘耐火试验方法》GB7633有关背火面辐射热的判定条件时，应设置自动喷水灭火系统保护。
自动喷水灭火系统的设计应符合现行国家标准《自动喷水灭火系统设计规范》GB50084的有关规定，但其火灾延续时间不应小于3.0h；
防火卷帘应具有防烟性能，与楼板、梁和墙、柱之间的空隙应采用防火封堵材料封堵。
4.1.2防火分区的划分
1、二级耐火等级民用建筑的耐火性能好，除了未加防火保护的钢结构以外，导致建筑物倒塌的可能性较小，一般能较好地限制火灾蔓延，有利于人员安全疏散适及扑救火灾，所以规定其防火分区面积为2500m。
三级建筑物的屋顶是可燃烧的，可导致火灾蔓延扩大，其防火分区面积应比一、二级小，一般不超过1200m。
四级耐火等级建筑的构件大多数是难燃烧或是可燃的，其防火分区面积不宜超过600m。
同理，除了限制防火分区面积外，还对建筑物的层数和长度也提出了限制。
民用建筑的耐火等级、最多允许层数和防火分区最大面积如表1所示。
表2民用建筑的耐火等级、最多允许层数和防火分区最大面积
耐火等级
最多允许层数
防火分区的最大允许建筑面积（m2）
备注
一、二级级
不限
2500
1.体育馆、剧院的观众厅，展览建筑的展厅，其防火分区最大允许建筑面积可适当放宽；
2.托儿所、幼儿园的儿童用房和儿童游乐厅等儿童活动场所不应超过3层或设置在四层及四层以上楼层或地下、半地下建筑（室）内。
—
1000
地上耐火等级为一、二级的单层或多层商场营业厅、展厅建筑的首层，设有自动报警和自动喷水灭火系统、排烟设施，内装修符合规范要求
三级
5层
1200
1.托儿所、幼儿园的儿童用房和儿童游乐厅等儿童活动场所、老年人建筑和医院、疗养院的住院部分不应超过二层或设置在三层及三层以上楼层或地下、半地下建筑（室）内。
2.商店、学校、电影院、剧院、礼堂、食堂、菜市场不应超过2层或设置在三层及三层以上楼层。
四级
2层
600
学校、食堂、菜市场、托儿所、幼儿园、老年人建筑、医院等不应设置在二层。
地下、半地下建筑（室）
500
－
4.1.3某教学楼防火分区现状
1）防火分隔设施
某教学楼的墙体均为耐火极限不小于3h的钢筋混泥土墙。
实验室、办公室及疏散通道的门为钢质防火门，门厅大门为玻璃门。
实验室和办公室的防火门为向内敞开式防火门，疏散通道的防火门为向外敞开式防火门。
所以门都不能自动关闭。
窗户为玻璃窗，不具备防火功能。
整层楼面没有设置防火卷帘。
2）防火分区
某教学楼以实验室4109与4110之间通道上的防火门和钢筋混泥土墙将整层楼面分隔成两个防火分区，靠近三栋教学楼的为Ⅰ防火分区，靠近C区食堂的为Ⅱ防火分区。
防火分区现状分布图如图3及所示。
图3某教学楼防火分区现状分布图
4.1.4防火分区评价与改进
1）防火分隔物
某教学楼的防火门均不符合要求，应将所有的防火门跟换成内外两侧能手动开启且具备自闭功能的向外敞开的防火门。
防火墙为耐火极限不小于3h的钢筋混泥土墙，符合防火墙的要求。
窗户为玻璃窗，不符合要求，应将窗户跟换为耐火等级为0.9h的乙级防火窗。
没有安置防火卷帘，不符合防火分区要求，应在实验室4108和实验室4110的过道上设置一扇防火卷帘，在实验室4102与实验4105之间的过道上设置一扇防火卷帘。
2）防火分区
某教学楼,耐火等级为二级，防火分区的最大允许建筑面积为2500m。
该楼层现有两个防火分区，其中Ⅰ防火分区建筑面积为1638m,Ⅱ防火分区建筑面积为770m，符合防火分区的要求。
不需要改进。
防火分区划分改进图如图4及所示。
4.2某教学楼的消防应急疏散设备与设计
安全疏散设计是建筑设计中最重要的组成部分之一。
因此，要根据建筑物的使用性质、人们在火灾事故时的心理状态与行动特点、火灾危险性大小、容纳人数、面积大小、合理的布置疏散设施，为人员的安全疏散创造有利条件。
4.2.1安全疏散现状
某教学楼有5个安全出口，即4个侧门出口、1个大门主出口。
根据实际测量大门主出口宽度为5.25m，大门侧出口宽度分别为1.65m、1.69m、1.5m、1.98m，总宽度和为5.25+1.65+1.69+1.5=10.09m,但有两个大门常年关闭，靠大门的两个侧门偶尔打开，严重影响了安全疏散时间。
共有三个疏散楼梯，宽度分别为：
2.35m,2.4m,1.5m。
根据以往火灾试验表明，建筑物从着火到出现轰燃的时间大多在5～8min.允许疏散时间应控制在轰燃之前，并适当考虑安全系数。
一、二级耐火等级的公共建筑与高层民用建筑，其允许疏散时间通常只有5～7min，三、四级耐火等级建筑的允许疏散时间为2～4min。
某教学楼有三个楼梯，5个出口，属于二级耐火等级建筑，允许疏散时间只有5-7min,在熟悉教学楼建筑格局的情况下，可以在5-7min安全疏散，但本教学楼有靠东边的两个安全出口长期关闭，严重影响了安全疏散时间。
4.2.2安全疏散分区
发生火灾时，人员的疏散行动路线，基本上和烟气的流动路线相同，即房间→前室→楼梯间。
为了保障人员疏散安全，最好能使疏散路线上各个空间的防烟、防火性能逐步提高，而楼梯间的安全性达到最高。
为了阐明疏散路线的安全可靠需要把疏散路线上的各个空间划分为不同的区间，进行疏散安全分区。
离开火灾房间后先要进入走廊，走廊的安全性高高于火灾房间，走廊为第一安全区；前室为第二安全分区，楼梯间为第三安全分区。
一般来说，当进入第三安全分区，即疏散楼梯间，即可认为达到了相当安全的空间。
4.2.3安全疏散距离
安全疏散距离直接影响疏散所需时间，距离过长对安全疏散十分不利的。
为了保障房间内的人员迅速疏散，从房间内最远点到房门的距离不宜超过15m。
楼内每层所有的房门都位于两个外部出口或楼梯间之间，教学楼耐火等级为二级。
有关实测资料表明，人在浓烟中的极限时间约为30s，走动以1m/s计，距离为30m左右。
因此，从房门到最近疏散楼梯间或外部出口的距离依次为依据，一般不宜超过30m。
根据实地测量底层内所有房门至外部出口或楼梯间的最大距离为24.8m,符合要求。
但靠东边的两个楼梯间的疏散门常年关闭，人为的增大了这整层楼内大部分房门至外部出口或楼梯间的最大距离，并且超过了规定要求，存在隐患，建议打开这两个安全门。
4.2.4安全出口的设置
1）安全出口宽度的现状及分析
民用建筑一般均应设置两个或两个以上的安全出口，这样做的目的是保证建筑物起火时，一旦其中一个出口被火封死，另一个出口仍可使用，不致使人陷入绝境。
某校教学楼共有5个安全出口，即四个侧门出口和一个大门出口。
进行疏散设计，要引入折减系数的概念，即将计算出的总人数乘以0.5至0.7的折减系数，另外通过普查课表、实验安排表，加上在四栋教学楼的教职员工人数估算底层的最大总人数大约为1200人，则1200×（0.5至0.7）=665至931人.安全出口总宽度计算公式为：
安全出口总宽度=疏散人数/100×百人宽度指标。
根据楼梯、门和走道的宽度指标可知某校教学楼消防设计中百人宽度指标不得低于0.65m，那么安全出口总宽度为1200/100×0.65=7.8m楼梯、门和走道的宽度指标如表3及所示。
表3疏散走道、安全出口、疏散楼梯和房间疏散门没100人的净宽度单位（m）
楼层位置
耐火等级
一、二级
三级
四级
地上第一、二层
0.65
0.75
1.00
地上第三层
0.75
1.00
——
地上第四层及四层以上各层
1.00
1.25
——
某教学楼有5个安全出口，即4个侧门出口、1个大门主出口。
根据实际测量大门主出口宽度为5.25m，大门侧出口宽度分别为1.65m、1.69m、1.5m、1.98m，总宽度和为5.25+1.65+1.69+1.5=10.09m大于7.8m，显然某教学楼的安全出口宽度设计合理。
但是学校为了便于管理，防止盗窃，将4个侧门出口长期关闭，偶尔开靠近大门的侧边两个，仅留一个大门主出口供进出，存在严重隐患，建议安全出口一定按时开启。
2）安全出口数量的现状及分析
为了保证公共场所的安全，应该有足够数量的安全出口。
在正常使用的条件下，疏散是比较有秩序的进行的，而紧急疏散时，由于人们处于惊慌的心理状态下，必然会出现拥挤等许多意想不到的现象。
所以平时使用的各种内门、外门、楼梯等，在发生事故时，不一定都能满足安全疏散的要求，这就要求在建筑中应设置较多的安全出口，保证起火时能够安全疏散。
对于该教学楼的疏散门而言，共有5个,其中大门主出口宽度为5.25m，大门左侧出口宽度为一个1.65m,大门右侧出口宽度为1.69m,旁门宽度1.5m，后门宽度1.98m，总疏散宽度为10.09m。
以最小门宽1.5m的出口计算,各安全出口平均应疏散人员240人,股数取为2,通行能力为每股人流每分钟43人,可得实际疏散时间为2.79min.此实际疏散时间没有超过规定要求的疏散时间，所以在采取打开所有安全出口的改造情况下，不需要再另外新增安全出口。
对于教室而言，通过图纸可看出，某教学楼底层都为实验室，包括模具实验室、金相及热处理实验室等，平时上课人数大约为80人（即一个班一半的人）。
这些教室具体数据如下：
其中13.8m*7.6m教室6个、15m*8m教室3个、7.47m*7.7m教室2个、9.4m*8m教室1个、17.2m*15.8m教室1个（两个面积较小的教室常年关闭，）现以13.8m*7.6m教室为例，计算所需的安全出口的数量。
该教室共有安全出口两个，其中1.5m出口一个，1m出口一个。
如表3所示，该教室所需的安全出口宽为：
80/100*0.65=0.52m,1.5+1=2.5m>0.52m,所以该教室的安全出口数量符合要求。
同理可得其他教室和值班室的安全出口数量也符合要求。
4.2.5安全疏散宽度及出口数量的改进
如上所述，安全出口的数量及宽度都符合要求，不需要改进。
4.2.6疏散应急照明与标志设计与布置
火灾应急照明与疏散指示标志的合理设置，对人员在紧急情况下安全疏散具有重要作用。
合理选择应急照明电源和控制方式、疏散指示标志类型是非常必要的。
1）疏散应急照明与标志的布置现状
某校教学楼的疏散标志灯符合要求，2个已经坏掉，有一个安全疏散标志没有指向最近的出口方向，指向恰好相反。
没有应急照明灯，5个安全出口门的标志。
具体布置位置见图4及所示。
2）疏散标志灯的布置要求：
疏散走道长度超过20m内走道应设置应急照明，且应沿着疏散走道均匀布置，注意走道拐弯处，还有疏散楼梯间等地方。
疏散照明灯通常是利用平时的一部分，如1/2或1/3，其间距不宜太大。
疏散标志灯布置有的指示方向相反，改进如图4及所示。
图4疏散标志灯图
3）出口标志的布置及安装
应布置在通向室外的出口和应急出口，如安装在出口门内侧；其标志面应朝向疏散通道，并尽量与走到轴线垂直。
通常安装在门的上方，也可在门侧或门上方顶棚下，距地面高度为2.0-2.5m为宜。
4）指向标志的布置及安装
（1）指示标志一般安装在走道侧墙距地面高度不宜超过1m，视线距离不宜超过20m。
其标志面应尽量与走道方向垂直，以
升级会员 