河南理工大学建筑防火课程设计

建筑防火课程设计学院：平安科学与工程学院专业：消防工程班级：11-01班姓名：*****学号：3111010301***指导老师：裴蓓目录摘要2一、设计依据：2二、工程概况：3三、建筑防火设计：31、耐火等级及总平面图布置31.1耐火等级划分基准和依据31.2总平面图布置32、建筑平面防火设计42.1、防火分区：42.2防火分隔物：63、平安疏散：73.1平安疏散设计的根本原那么73.2疏散口的设置及疏散距离73.3疏散宽度73.3疏散时间：83.4走道及楼梯的宽度83.5、防火门：94、建筑内部装修防火设计95、室内灭火器配置105.1灭火器配置基准105.2灭火器的设置位置及要求105.3被保护场所的火灾危险等级105.4火灾种类115.5划分计算单元，计算各计算单元的保护面积115.6灭火器的保护距离125.7确定各单元的灭火器设置点数135.8灭火器配置场所每个设置点的灭火级别135.9每个设置点灭火器的数量13四、主要参考文献：14河南理工大学3号根底教学楼防火设计摘要学校的教学楼是一种人员非常集中的场所，而且具有较大的火灾荷载和较多的起火因素，一旦发生火灾，火势及其烟气蔓延很快，容易造成严重的人员伤亡对于此类建筑物，合理的防火设计是至关重要的。本设计通过我们已学知识，对3号教学楼进行了实地调研，希望研究后可以得到有效的解决，并引起对学校类建筑防火设计的普遍重视。由于学校建筑使用对象的特殊性，在防火设计上必须进行严谨的分析与合理的实施，通过对河南理工大学3号教学楼的实地调研，从总平面设计、平面设计、平安疏散、内部装修及消防设备等方面进行设计。关键词学校建筑；防火设计；平安疏散一、设计依据：1、《民用建筑设计通那么》〔简称《通那么》〕2、《建筑设计防火标准》(简称《建规》)3、《中小学建筑设计标准》GBJ99-86(简称《中规》)4、《建筑设计防火标准》GBJ50016-2006(2006年版)5、《高层民用建筑设计防火标准GB50045-95(2005年版)6、《建筑内部装修设计防火标准》〔GB50222-952001版二、工程概况：1、工程名称：河南理工大学新校区3号教学楼2、工程地址：2号餐厅东侧、三号餐厅南侧，梅园三号宿舍楼北侧。3、工程具体情况：河南理工大学3#根底教学楼共六层，位于河南理工大学新校区，为六层普通实验室，教学及办公用房，结构主体为框架结构。该建筑的总建筑面积是26687.4㎡，建筑高度为23.1m，其中一层高3.3m，二层高4.2m，三层至六层均高3.9m。一层建筑面积4726.864㎡，二至六层建筑面积均为4266.208㎡。一层设置八间可供250人上课的大教室；二层一共设置了十间可供150人上课的教室，一间可供145人上课的教室，一间可供90人上课的教室，还有一间教师休息室；三层一共设置了十间可供150人上课的教室，两间可供90人上课的教室，还有两间可供133人上课的教室；四层一共设置了四间可供150人上课的教室，一间可供145人上课的教室，一间可供133人上课的教室，两间可供90人上课的教室，两件资料室还有一间数学建模培训中心，一间办公室和一间数学工作机房；五层一共设置了十间可供145人上课的教室，两间可供133人上课的教室，两间可供90人上课的教室，另外还有两件教师休息室；六层一共设置了十二间可供133人上课的教室，三间可供82人上课的教室，一间教师休息室。三、建筑防火设计：1、耐火等级及总平面图布置1.1耐火等级划分基准和依据为了保证建筑物的平安，必须采取必要的防火措施，使之具有一定的耐火性，即使发生了火灾也不至于造成太大的损失，通常用耐火等级来表示建筑物所具有的耐火性。一座建筑物的耐火等级不是由一两个构件的耐火性决定的，是由组成建筑物的所有构件的耐火性决定的，即是由组成建筑物的墙、柱、梁、楼板等主要构件的燃烧性能和耐火极限决定的本工程为二级耐火等级，性质为多层民用建筑，建筑总高度为不超过24米,符合《建规》条规定。1.2总平面图布置确定防火间距的根本原那么：(1〕．考虑热辐射的作用。火灾资料说明，一、二级耐火等级的低层民用建筑，保持7~10米的防火间距，在有消防队进行扑救的情况下，一般不会蔓延到相邻的建筑物。〔2〕．考虑灭火作战的实际需要。建筑物的建筑高度不同，需使用的消防车也不同。对低层建筑，普通消防车即可；而对高层建筑，那么还要使用曲臂、云梯等登高消防车。为此，考虑登高消防车操作场地的要求，也是确定防火间距的因素之一。〔3〕．考虑节约用地。在进行总平面规划时，既要满足防火要求，又要考虑节约用地。在有消防扑救的条件下，能够阻止火灾向相邻建筑物蔓延为原那么。耐火等级一、二级三级四级一、二级679三级7810四级91012表一民用建筑防火间距三号教学楼建筑与西侧的二号餐厅中间的长度为22米，距离北面的三号餐厅楼的距离为33.25米，与相邻的建筑均大于6米，符合《建规》5.21条关于防火间距的规定，并且四周都有道路相通，建筑门前的道路宽达23.2米对于三号教学楼这样的多层建筑防火间距应满足消防车的最大工作回转半径的需要，最小防火间距的宽度应能通过一辆消防车，一般宜为4米当防火间距缺乏时，建筑物的普通外墙应改为有防火能力的墙防火门窗高层建筑周围都应设置环形消防车道，对于功能多，面积大，建筑长度大的建筑，如U，L型等的建筑，当其沿街长度超过150m或总长度超度220m时，应在适当位置设置穿过高层建筑，该教学楼四周都有道路相通，建筑门前的道路宽达23.2米，可供消防车的进出和停留，楼前的道路宽度为6米，符合《建规》关于消防车道宽度的规定〔规定为4米〕。室外消防设备：建筑外配备有五个消火栓，沿道路布置位置如图中所示。2、建筑平面防火设计2.1、防火分区：防火分区：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意建筑的其余局部蔓延的局部空间。，减少火灾损失，同时可以为人员平安疏散、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〔用耐火性能较好的楼板及窗间墙〔含窗下墙〕，在建筑物的垂直方向对每个楼层进行的防火分隔〕其二是水平防火分区，用以防止火灾在水平方向扩大蔓延。水平防火分区是指用防火墙或防火门、防火卷帘等防火分隔物将各楼层在水平方向分隔出的防火区域。它可以阻止火灾在楼层的水平方向蔓延。防火分区应用防火墙分隔。如确有困难时，可采用防火卷帘加冷却水幕或闭式喷水系统，或采用防火分隔水幕分隔。在建筑物中合理的设计防火分区，不仅可以把火灾造成的经济损失限制在最小范围，同时对保证平安疏散扑救火灾，也具有重要的意义。由于建筑物内火灾的蔓延大致有两种途径：即通过楼板，隔墙及其开口等，从内部蔓延；或通过外墙窗口喷出火焰，烧坏上层窗户，再蔓延到上层室内针对这两种蔓延方式，应根据防火分区设计标准进行设计。耐火等级最多允许层数防火分区的最大允许建筑面积〔㎡〕备注一、二级住宅建筑小于10m，公共建筑高度不大于24m25001.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。三级5层12001.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、疗养院的住院局部不应超过2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-表二民用建筑的耐火等级、防火分区最大允许面积注：1建筑内设置自动灭火系统时，该防火分区的最大允许建筑面积可按本表的规定增加1.0倍。局部设置时，增加面积可按该局部面积的1.0倍计算。2当住宅建筑构件的耐火极限和燃烧性能符合现行国家标准《住宅建筑标准》GB50368的规定时，其最多允许层数执行该标准的规定。本工程建筑最大长度80.10米，首层4726.864平方米，建筑面积大于2500平方米，根据建筑物的结构将一层划分为三个防火分区，门厅为一个防火分区，门厅两边的教室各为一个防火分区。通向门厅的走廊用甲级防火卷帘分分隔。二层建筑面积均为4266.208㎡，也大于2500平方米，建筑结构和一层根本类似，中间休息厅通向两边教室的走廊用甲级防火卷帘分隔为三个防火分区。三到六层建筑面积均为4266.208㎡，也大于2500平方米，中间的休息厅相对于二层多出两间教室，同休息厅一起划为一个防火分区，休息厅通向两边教室的走廊采用乙级防火门分隔，划为三个防火分区。2.2防火分隔物：我国把防火门按照耐火极限分为甲，乙，丙三级，对于用于疏散楼梯间及消防电梯前室的门洞，应采用乙级防火门，耐火等级不低于0.9h为了正常通行和便于使用，在一般情况下，防火门是敞开着的。3号教学楼疏散楼梯间的门设计为防火门。一层与二层布置有甲级防火卷帘将防火分区分隔。除了用耐火楼板形成层间防火分隔外，火灾实例说明，从外墙窗口向上层蔓延，也是火灾蔓延的一个重要途径因为火灾层在轰然后窗玻璃破碎，火焰经外窗喷出，在浮力及风力作用下，或向上窜越，将上层窗口及其附近的可燃物烤着，进而串到上层室内，致使整个建筑起火所以为了防止这种情况，要求上下层窗口之间的墙尽可能高一些，3号教学楼上下两窗口之间的距离大于1.7m。3、平安疏散：3.1平安疏散设计的根本原那么1、双向疏散原那么。在建筑物内的任意一个部位，宜同时有两个或两个以上的疏散方向可供疏散。2、简捷明了原那么。疏散路线应力求短捷通畅，平安可靠，防止出现各种人流、物流相互交叉，杜绝出现逆流。3、在建筑物的屋顶及外墙上宜设置可供人员临时避难使用的屋顶平台、室外疏散楼梯和阳台、凹廊等，因为这些部位与大气连通，燃烧产生的高温烟气不会在这里停留，这些部位可以根本保证人员的人身平安。4、疏散通道上的防火门，在发生火灾时必须保持自动关闭状态，防止高温烟气通过敞开的防火门向相邻防火分区(或防火空间)蔓延，影响人员的平安疏散。5、在进行平安疏散设计时，应充分考虑人员在火灾条件下的心理状态及行为特点，并在此根底上采取相应的设计方案。3.2疏散口的设置及疏散距离每层分三个防火分区，每个分区至少两个疏散出口，根据建筑物结构将教学楼两边的防火分区各设三个疏散出口，中间防火分区设两个，共有8个疏散口，两疏散口最远距离为36.3米，符合《建规》第条和第5.3.2条之规定。设有八疏散楼梯，位置分别是东部走廊北侧为两个，南侧两个，西部走廊北侧有两个，南侧两个，分别为三个普通楼梯间，一个防火楼梯间，满足要求，符合《建规》第5.3.8条之规定。本层的房间中有一个最不利点，防火分区中最不利点到疏散口的距离为11.6m，没有超过《建规》所规定的40m，符合《建规》第5.3.13条之规定。3.3疏散宽度耐火等级层数一级二级三级一、二层0.650.75三层0.751.00四层及以上1.001.25学校、商店、办公楼等民用建筑楼梯、门和走道每100人的净宽度〔m〕首层东西部走廊各有四个250人的教室，故东西部各为1000人，是各层人数最多的一层。经查表地上一、二层，耐火等级为二级的公共建筑阶梯地面和楼梯的百人宽度指标取0.65对每个教室而言，人数为250人，疏散宽度=250×0.65/100=1.65m三号教学楼教室设两个疏散出口，宽度为1.4×2=2.8m，满足要求。疏散走廊宽度为3.6m。3.3疏散时间：允许疏散时间取值：高层民用建筑：5—7min一、二级耐火等级公共建筑:6min三、四级耐火等级建筑物：2—4min影剧院：一、二级：2min，三级：1.5min体育馆：一、二级:3-4min甲类厂房：30s；乙类厂房：1min本建筑为耐火等级为二级的公共建筑，其允许的疏散时间为6min。根据百人宽度指标公式计算：百人宽度指标=Nb/At式中N疏散人数〔即100人〕t允许疏散时间，minA单股人流通行能力〔平坡为A=43人/min〕b单股人流的宽度55~60cm每个教室有两个平安出口，人数最多的教室人数为250人，每个出口人数250/2=125人单股人流疏散时间=250/(2×43)=2.9min双股人流疏散时间=2.9/2=1.45min<6min疏散宽度为0.6×2=1.2m。3.4走道及楼梯的宽度在标准中，不超过六层的民用建筑疏散走道和楼梯的最小宽度不应小于1.1m，该建筑中的走道宽度为3m，楼梯的最小宽度为2.25m。符合规定。3.5、防火门：防火门是消防设备中的重要组成局部，是社会防火中的重要一环，防火门应安装防火门闭门器或设置让常开防火门在火灾发生时能自动关闭门扇的闭门装置〔特殊部位使用除外，如管道井门等〕。A.管道井检修门均为木质乙级防火门，符合《建规》第条规定。B.每层防火分区处均采用乙级防火门，符合《建规》第条规定。乙级防火门不小于1.0小时4、建筑内部装修防火设计内部装修材料分级A——不燃性B1——难燃性B2——可燃性B3——易燃性装修材料顶棚墙面地面隔断固定家具窗帘其他装修材料教学楼、办公楼、科研楼、档案楼、图书馆一类建筑A1B1B1B1B2B1B1二类建筑B1B1B2B1B2B1B2建筑材料燃烧性能等级据调查，3号教学楼的阶梯教室，由于为了考虑声学的关系，在顶部天花板装了泡沫纤维带孔的吸声材料，可燃的内装修就成了火势蔓延的重要因素，火势会沿顶棚蔓延到走廊，再从走廊蔓延到楼梯间，并向上层蔓延；火势也可能从外墙向上层的窗口蔓延，引燃上一层的窗帘、窗纱等，使火灾扩大建筑内部消火栓的门不应被装饰物遮掩，消火栓西周的装修材料颜色应与消火栓门的颜色有所区别，建筑内的消防设施包括：消火栓、自动火灾报警自动灭火、防排烟、防火分割构件以及平安疏散诱导等，符合标准要求。5、室内灭火器配置灭火器属常备灭火器材，应根据被保护场所的火灾危险性、可燃物料的数量、火灾可能蔓延速度、扑救难度、设备〔或〕燃料的特点进行灭火器的选择；并应根据被保护场所的面积，灭火器的灭火级别〔保护面积和周长〕，确定灭火器的型号与数量。5.1灭火器配置基准1、C类场所，灭火器可参照B类场所的要求配置；E类场所，灭火器可参照与其同时存在的A、B、C类场所的要求配置。2、配置灭火器的规格和数量，其灭火器级别值的总和不得小于所需灭火器级别合计值。3、一个配置场所内灭火器数量不应少于2具。灭火器数量较多的场所，每个设置点的灭火器配置数量不宜多于5具。4、设有室内消火栓的场所，可减少应配置灭火器数量的30%；设有固定灭火系统的配置场所，可减少应配置灭火器数量的50%；同时设有室内消火栓和固定灭火系统的配置场所，可减少应配置灭火器数量的70%。5.2灭火器的设置位置及要求灭火器应设置在明显和便于取用的地点。如确有困难而必须将灭火器设置在不能直接看见的部位时，应设有明显的指示标志。灭火器不得设置在潮湿、有强腐蚀性的部位。如必须设置时，应有相应的保护措施。手提式灭火器宜设置在挂钩、托架上或灭火器箱内；其顶部距地面高度不应大于1.5m。其底部距地面高度不宜小于0.15m；设置灭火器不得阻挡平安疏散通道。灭火器应设置稳固，其铭牌必须朝外；设置在室外的灭火器，应有防止日晒雨淋的保护措施。5.3被保护场所的火灾危险等级配置灭火器的工业与民用建筑，其火灾危险等级可划分为：轻危险级、中危险级、严重危险级三个等级三号教学楼为轻危险级5.4火灾种类火灾依据物质燃烧特性，可划分为A、B、C、D、E五类。A类火灾：指固体物质火灾。这种物质往往具有有机物质性质，一般在燃烧时产生灼热的余烬。如木材、煤、棉、毛、麻、纸张等火灾。B类火灾：指液体火灾和可熔化的固体物质火灾。如汽油、煤油、柴油、原油，甲醇、乙醇、沥青、石蜡等火灾。C类火灾：指气体火灾。如煤气、天然气、甲烷、乙烷、丙烷、氢气等火灾。D类火灾：指金属火灾。如钾、钠、镁、铝镁合金等火灾。E类火灾：指带电物体和精密仪器等物质的火灾。所以三号教学楼火灾种类为A类5.5划分计算单元，计算各计算单元的保护面积灭火器配置设计的计算单元应按以下规定划分：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。故本设计采用一个防火分区做为一个计算单元第一防火分区面积为1560.6㎡，最长边为54m，短边为28.9m.第二防火分区面积为1040.4㎡,最长边为36m，短边为28.9m.第三防火分区面积为1560.6㎡,最长边为54m，短边为28.9m.计算各计算单元的最小需配灭火级别Q=K×S／U式中Q灭火器配置场所需灭火级别(A或B)S灭火器配置场所的保护面积(㎡)U灭火器配置基准〔㎡／A或㎡／B〕无消火栓和灭火系统时，K=1，设有消火栓系统时，K=0.9，设有灭火系统时，K=0.7，设有灭火和消火栓系统时，K=0.5甲乙丙类液体储罐、可燃气体储罐时，K=0.3地下建筑灭火器配置场所所需灭火级别应按下式计算：Q=1.3K*S/U此教学楼设有消火栓系统，k=0.9由K=0.9，U=100㎡／A，经计算Q1=K×S／U=0.9×1560.6／100=14AQ2=K×S／U=0.9×1040.4／100=9.36AQ3=K×S／U=0.9×1560.6／100=14A5.6灭火器的保护距离保护距离：配置场所内任一着火点至最近灭火器设置点的行走距离。见表设置在E类场所的灭火器,其最大保护距离可参照同时存在的A、B、C类场所的要求配置。设有固定灭火装置的场所，灭火器的最大保护距离可分别按A、B、C类场所要求配置。同一保护场所可设多个设置点。手提式推车式严重危险级1530中危险级2040轻危险级2550A类场所灭火器最大保护距离〔m〕手式推车式严重危险级918中危险级1224轻危险级1530B、C类场所灭火器最大保护距离〔m〕该工程经确定此建筑为A类场所轻危险