《建筑消防工程设计》胡林芳，郭福雁主编|(epub+azw3+mobi+pdf)电子书下载

图书名称：《建筑消防工程设计》

【作　者】胡林芳，郭福雁主编

【丛书名】建筑电气专业系列教材

【页 数】 161

【出版社】 哈尔滨：哈尔滨工程大学出版社 , 2017.05

【ISBN号】978-7-5661-1461-7

【价 格】28.80

【分 类】建筑物－消防－工程设计；建筑物－消防－工程施工；建筑物－安全防护－工程设计；建筑物－安全防护－工程施工

【参考文献】 胡林芳，郭福雁主编. 建筑消防工程设计. 哈尔滨：哈尔滨工程大学出版社, 2017.05.

图书封面：

图书目录：

《建筑消防工程设计》内容提要：

《建筑消防工程设计/建筑电气专业系列教材》介绍了建筑消防系统及其工程设计的相关知识，内容主要包括绪论和火灾探测器、火灾自动报警系统、灭火控制系统、防排烟系统及消防电梯、火灾应急广播系统及专用通信系统、消防电源与火灾应急照明，以及消防系统的设计及工程案例等。《建筑消防工程设计/建筑电气专业系列教材》可作为高等院校自动化、建筑电气与智能化、电气工程与自动化等本科专业和高职高专院校建筑电气工程、建筑设备工程、楼宇智能化工程、消防工程、建筑工程管理等专业的教材，也可供成人高等教育和大专院校相关专业使用，还可以供有关工程技术人员参考。

《建筑消防工程设计》内容试读

第1章绪论

随着社会经济的发展和科学技术的进步，城市建设也在快速发展，高楼大厦在大中城市中随处可见，智能建筑的概念也逐渐被提出并不断深入。智能建筑中融合了现代建筑科学技术、现代通信与信息技术、计算机网络技术和智能控制技术，其功能越来越完善和现代化。而众多的高楼大厦在面临突发性灾害时，如何能确保建筑内人员的生命安全，利用各种防灾减灾的监控措施避免人员伤亡，最大限度地减小楼宇设施和财产损失，已成为人们对楼宇建筑安全性加以关注的焦点，即智能建筑中的公共安全技术越来越受到人们的重视。建筑消防与安防技术是公共安全技术的重要组成部分，也是防灾减灾工作的主要承担者。

1.1建筑物的火灾特点

1.高层建筑物的特点

高层建筑物的火灾特点很大程度上由高层建筑自身的特点决定，高层建筑物主要有6个特点。

(1)建筑结构跨度大、特性复杂

高层建筑由于采用了大跨度框架结构和灵活的环境布置，使建筑物开间和隔墙布置复杂，随着高层建筑高度增加，起火前室内外温差所形成的热风压大，起火后由于温度变化而引起烟气运动的火风压大，因而火灾时烟气蔓延、扩散迅速。同时，高层建筑室外风速、风压随着建筑物的高度而增大，当建筑物高度为90m时，其顶层的风速可达15m/s:室外风速增大，则火灾烟气蔓延速度急剧加快。

此外，高层建筑上下、内外联系的主要工具是电梯，一旦发生火灾，则疏散困难。当火灾发生而必须切断电源时，普通电梯不能使用，仅靠疏散楼梯进行安全疏散，费时多。

(2)建筑环境要求高、内部装饰材料多

为了加强高层建筑室内外空间的艺术效果和实现环境舒适性要求，满足在其中工作、生活的人们的生理和心理的多种需求，高层建筑中的贴墙面层、顶层吊顶、地毯、灵活的空花隔断、窗帘、家具等均大量采用易燃或可燃材料，且有不少是有机高分子材料，尽管一些可能经过了

阻燃处理，但遇火后这些易燃、可燃材料或有机高分子材料将分解出大量的C0、C02及少量的

HCN、H,S、NH,、HF、SO,等有害气体，直接危害人的生命安全。

(3)电气设备多、监控要求高

在高层建筑中，大量使用各种电气设备，如照明灯具、电冰箱、电视机、电话、自动电梯和扶梯、电炉、空调设备、驱动电机、自备发电机组等，还有通信和广播电视、大型电子计算机等电气设备，电气设备配电线路和信息数据通信布线系统密如蛛网，若一处出现电火花或线路绝缘层老化碰线短路而发生电气火灾，火灾会沿着线路迅速蔓延。

(4)人员多且集中

一般高层建筑容纳有成百上千甚至数以万计的人员，一旦发生火灾，人的慌乱心理加上建

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建筑消防工程设计

筑通道复杂及楼层多等，使人员疏散难度大，难以安全疏散逃离。、(5)建筑功能复杂多样

高层建筑多数是多用途的综合性大楼，往往设有办公室、写字间、会议厅、商业贸易厅、饭店、旅馆、公寓、住宅、餐厅、歌舞厅、娱乐场、室内运动场等，以及建筑自身必要的厨房、锅炉房、变配电室、物资保管室、汽车库、各种库房、不同功能用房，从而造成安全疏散通道曲折隐蔽。

(6)管道竖井多

高层建筑内部必然设置有电梯及楼梯井、上下水管道井、电线电缆井、垃圾井等，这些竖井若未加垂直和水平方向隔断措施，一旦烟火窜入，则会产生“烟囱”效应，将使火灾迅速蔓延扩散到上层楼房。

2.高层建筑的火灾危险性及特点

(1)火势蔓延快高层建筑的楼梯间、电梯井、管道井、风道、电缆井、排气道等竖向井道，如果防火分隔不好，发生火灾时就形成烟囱效应，据测定，在火灾初起阶段，因空气对流，在水平方向造成的烟气扩散速度为0.3m/s,在火灾燃烧猛烈阶段，可达0.5~3m/s:烟气沿楼梯间或其他竖向管井扩散速度为3~4m/s。如一座高度为100m的高层建筑，在无阻挡的情况下，仅半分钟烟气就能扩散到顶层。另外风速对高层建筑火势蔓延也有较大影响，据测定，在建筑物10m高处风速为5m/s,而在30m处风速就为8.7m/s,在60m高处风速为

12.3m/s,在90m处风速可达15.0m/s。

(2)疏散困难由于层数多，垂直距离长，疏散引入地面或其他安全场所的时间也会长些，再加上人员集中，烟气由于竖井的拨气，向上蔓延快，都增加了疏散难度。

(3)扑救难度大由于楼层过高，消防车无法接近着火点，一般应立足自救。

(4)易燃合成材料大量应用加大伤亡材料的可燃、易燃性增加发生火灾的可能性，材料燃烧过程中大量毒烟的产生增大伤亡性。

(5)高温易燃建筑结构失衡钢筋混凝土和钢结构，因火灾高温会失稳、倒塌。

(6)电气、燃气广泛应用更导致火灾多发漏气（爆炸）、过载（发热）、线路（电火花）是火灾祸因。

3.建筑火灾发生、发展的过程和阶段

火灾是指在时间或空间上失去控制的燃烧所造成的火灾。对于建筑火灾而言，最初发生在室内的某个房间或某个部位，然后由此蔓延到相邻的房间或区域，以及整个楼层，最后蔓延到整个建筑物。其发展过程大致可分为初期增长阶段、充分发展阶段和衰减阶段。图1-】为建筑室内火灾温度一时间曲线。

(1)初期增长阶段

室内火灾发生后，最初只局限于着火点处的可燃物燃烧。局部燃烧形成后，可能会出现以下三种情况，一是最初着火的可燃物燃尽而终止；二是因通风不足，火灾可能自行熄灭，或受到较弱供氧条件的支持，以缓慢的速度维持燃烧：三是有足够的可燃物，且有良好的通风条件，火灾迅速发展至整个房间。

这一阶段着火点局部温度较高，燃烧的面积不大，室内各点的温度不平衡。由于可燃物性能、分布和通风、散热等条件的影响，燃烧的发展大多比较缓慢，有可能形成火灾，也有可能中途自行熄灭，燃烧发展不稳定。火灾初期阶段持续时间的长短不定。

第1章绪论

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初期增长阶段！

充分发展阶段！

衰减阶段

时间

图1-1建筑室内火灾温度一时间曲线

(2)充分发展阶段

在建筑室内火灾持续燃烧一定时间后，燃烧的范围不断扩大，温度升高，室内的可燃物在高温下，不断分解释放出可燃气体，当房间内温度达到400~600℃时，室内绝大部分可燃物起火燃烧，这种在一限定空间内可燃物的表面全部卷入燃烧的瞬变状态，称为轰燃。轰燃的出现是燃烧释放的热量在室内逐渐累积与对外散热共同作用、燃烧速率急剧增大的结果。通常，轰燃的发生标志着室内火灾进入充分发展阶段。

轰燃发生后，室内可燃物出现全面燃烧，可燃物热释放速率很大，室温急剧上升，并出现持续高温，温度可达800~1000℃。之后，火焰和高温烟气在火风压的作用下，会从房间的门窗、孔洞等处大量涌出，沿走廊、吊顶迅速向水平方向蔓延扩散。同时，由于烟囱效应的作用，火势会通过竖向管井、共享空间等向上蔓延。

(3)衰减阶段

在火灾全面发展阶段的后期，随着室内可燃物数量的减少，火灾燃烧速度减慢，燃烧强度减弱，温度逐渐下降，当降到其最大值的80%时，火灾则进入熄灭阶段。随后房间内温度下降显著，直到室内外温度达到平衡为止，火完全熄灭。

1.2火灾自动报警系统

火灾自动报警系统是火灾探测报警与消防联动控制系统的简称，是以实现火灾早期探测和报警、向各类消防设备发出控制信号并接收、显示设备反馈信号，进而实现预定消防功能为基本任务的一种自动消防设施。

火灾自动报警系统由火灾探测报警系统、消防联动控制系统、可燃气体探测报警系统及电气火灾监控系统组成（图1-2）。

1.2.1火灾自动报警系统在建筑防火防控中的作用

在“以人为本，生命第一”的今天，建筑物内设置消防系统第一任务就是保障人身安全，这就是消防系统设计最基本的理念。从这一基本理念出发，就会得出这样的结论：尽早发现火灾、及时报警、启动有关消防设施，引导人员疏散：如果火灾发展到需要启动自动灭火设施的程

建筑消防工程设计

自动报

警系统

火灾探测报警系统

消防联动控制系统

火灾预警系统

消防控制室图形显示装置

防联动控制器

统

消防电气控制装置消防防防消

公

输田

输入

体

模块

模块

防水泵控制器

监控

系统

控制器控制器

电

消防电动装置

消火栓

消防

电源

传输设备

消防

电湖

按钮

受控设备

建筑消防设施远程监控中心

体

或消防物联网管理中心

消防给火卷防烟排烟

电面

设备

设

开:

阀

消防设

源

器

图12火灾自动报警系统的组成

度，就应启动相应的自动灭火设施，扑灭初期火灾；启动防火分隔设施，防止火灾蔓延。自动灭火系统启动后，火灾现场中的幸存者就只能依靠消防救援人员帮助逃生了，因为火灾发展到这个阶段时，滞留人员由于毒气、高温等原因已经丧失了自我逃生的能力。图1-3给出了与火灾相关的几个消防过程。

火灾预警

火灾发生

探测报警

人员疏散

自动灭火

消防救援

图13与火灾相关的消防过程示意

由图1-3和图14中可以看出，探测报警与自动灭火之间是至关重要的人员疏散阶段，这阶段根据火灾发生的场所、起火原因、燃烧物等因素不同，有几分钟到几十分钟不等的时间，可以说这是直接关系到人身安全最重要的阶段，因此在任何需要保护人身安全的场所，设置火灾自动报警系统均具有不可替代的重要意义。

1.2.2消防设施在火灾不同发展阶段的作用

建筑火灾从初期增长、充分发展到最终衰减的全过程，是随着时间的推移而变化的，然而受火灾现场可燃物、通风条件及建筑结构等多种因素的影响，建筑火灾各个阶段的发展以及从

一个阶段发展至下一个阶段并不是一个时间函数，即发展过程所需的时间具有很大的不确定性。但是，火灾在发展到特定阶段时具有一定共性的火灾特征，建筑内设置的消防设施的消防功能是针对火灾不同阶段的火灾特征而展开的，这也是指导火灾探测报警、联动控制设计的基本思想。

第1章绪论

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到达危险状态时间

人员疏散完毕时间

探测报警时间。A疏散准备时间，

疏散时间te

图14火灾时报警和疏散时间分布图

1.火灾的早期探测和人员疏散

建筑火灾在初期增长阶段一般首先会释放大量的烟雾，设置在建筑内的感烟火灾探测器在检测到防护区域烟雾的变化时做出报警响应，并发出火灾警报警示建筑内的人员火灾事故的发生：启动消防应急广播系统指导建筑内的人员进行疏散，同时启动应急照明及疏散指示系统、防排烟系统为人员疏散提供必要的保障条件。

2.初期火灾的扑救

随着火灾的进一步发展，可燃物从阴燃状态发展为明火燃烧、伴有大量的热辐射，温度的升高会启动设置在建筑中的在自动喷水灭火系统：或导致火灾区域设置的感温火灾探测器等动作，火灾自动报警系统按照预设的控制逻辑启动其他自动灭火系统，对火灾进行扑救

3.有效阻止火灾的蔓延

到充分发展阶段，火灾开始在建筑物中蔓延，这时火灾自动报警系统将根据火灾探测器的动作情况按照预设的控制逻辑联动控制防火卷帘、防火门及水幕系统等防火分隔系统，以阻止火灾向其他区域蔓延。

综上所述，设计人员应首先根据保护对象的特点确定建筑的消防安全目标，系统设计的各个环节必须紧紧围绕设定的消防安全目标进行：同时设计人员应了解火灾不同阶段的特征，清楚建筑各消防系统（设施）的消防功能，并掌握火灾自动报警系统和其他消防系统在火灾时动作的关联关系，以保证各系统在火灾发生时，各建筑消防系统（设施）能按照设计要求协同、有效地动作，从而确保实现设定的消防安全目标。

思考题

1.火灾报警系统由哪几部分组成？

2.火灾报警系统在火灾的各个阶段起什么作用？

第2章火灾探测器

火灾探测器是火灾自动报警系统的基本组成部分之一，它至少含有一个能够连续或以一定频率周期监视与火灾有关的适宜的物理和/或化学现象的传感器，并且至少能够向控制和指示设备提供一个合适的信号，是否报火警或操纵自动消防设备，可由探测器或控制和指示设备做出判断。

2.1火灾探测器的分类及性能指标

2.1.1火灾探测器的分类

火灾探测器可以从火灾参数、监视范围、功能性等角度进行分类。

1.火灾探测器根据火灾参数的分类

根据其探测火灾参数的不同，火灾探测器可以分为感烟式、感温式、感光式、气体以及复合式火灾探测器等五种基本类型。

(1)感烟火灾探测器对悬浮在大气中的燃烧和/或热解产生的固体或液体微粒响应的火灾探测器。进一步可以分为离子感烟、光电感烟、红外光束、吸气型等火灾探测器」

(2)感温火灾探测器是对警戒范围内某一点或某一线段周围的温度参数（异常温度、异常温差和异常温升速率)响应的火灾探测器。

(3)感光火灾探测器对火焰发出的特定波段电磁辐射响应的探测器，又称火焰探测器，进一步可分为紫外、红外及其复合式等火灾探测器。

(4)气体火灾探测器对燃烧或热解产生的气体响应的探测器。

(5)复合火灾探测器将多种探测原理集中于一身的探测器，进一步可分为烟温复合、红外紫外复合等火灾探测器

此外，还有一些特殊类型的火灾探测器，包括使用摄像机、红外热成像器件等视频设备或它们的组合获取监控现场视频信息，进行火灾探测器的图像型火灾探测器：探测泄漏电流大小的漏电流感应型火灾探测器；探测静电电位高低的静电感应型火灾探测器：还有在一些特殊场合使用的、要求探测极其灵敏、动作极为迅速，通过探测爆炸产生的参数变化（如压力的变化）信号来抑制、消灭爆炸事故发生的微压差型火灾探测器：利用超声原理探测火灾的超声波火灾探测器等。

2.火灾探测器根据监视范围的分类

火灾探测器根据其监视范围的不同，分为点型火灾探测器和线型火灾探测器。

(1)点型火灾探测器响应一个小型传感器附近火灾特征参数的探测器

(2)线型火灾探测器响应某一连续路线附近火灾特征参数的探测器。

此外，还有一种多点型火灾探测器：响应多个小型传感器（如热电偶）附近的火灾特征参数的探测器。

···试读结束···