1、PAGE 摘要高層建筑筑是現代代社會經經濟、技技術和文文化的綜綜合體。由由于其樓樓層高、空空間跨度度大、功功能復雜雜，且一一旦發生生火災，撲撲救困難難，損失失巨大，后后果慘重重。因此此，隨著著高層建建筑的不不斷涌現現，高層層建筑的的安全疏疏散及消消防體系系的安全全可靠性性近年來來受到了了越來越越多的關關注。本文主要要對包頭頭寧鹿綜綜合辦公公樓進行行安全疏疏散設計計及對該該樓的消消防系統統進行可可靠性分分析。通通過建筑筑物火災災現場勘勘察表明明，造成成火災中中人員傷傷害的重重要原因因之一是是建筑物物的疏散散路線設設計不合合理，本本文嚴格格按照高高層民用用建筑防防火設計計規范中中關于安安全疏散散的

2、相關關規定及及根據建建筑實際際情況設設計了包包頭寧鹿鹿綜合辦辦公樓的的安全出出口、疏疏散樓梯梯及樓梯梯間等內內容。該該樓的消消防系統統主要包包括：消消火栓系系統、自自動噴水水系統及及火災報報警系統統，本文文主要使使用可靠靠度的計計算方法法對該樓樓的消防防系統進進行可靠靠性分析析。關鍵詞：安全疏疏散 消消火栓系系統 自自動噴水水系統 火災自自動報警警系統 可靠性性目錄TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc201561338 摘要 PAGEREF _Toc201561338 h I HYPERLINK l _Toc201561340 第一章緒緒論 PAGEREF _Toc

3、201561340 h 1 HYPERLINK l _Toc201561341 1.1火火災概述述 PAGEREF _Toc201561341 h 1 HYPERLINK l _Toc201561342 1.1.1火災災定義及及分類 PAGEREF _Toc201561342 h 11 HYPERLINK l _Toc201561343 1.1.2火災災原因分分析 PAGEREF _Toc201561343 h 1 HYPERLINK l _Toc201561344 1.1.3火災災的特征征 PAGEREF _Toc201561344 h 2 HYPERLINK l _Toc201561345

4、 1.1.4燃燒燒機理 PAGEREF _Toc201561345 h 33 HYPERLINK l _Toc201561346 1.2高高層建筑筑火災的的特點 PAGEREF _Toc201561346 h 66 HYPERLINK l _Toc201561347 1.2.1火勢勢蔓延快快 PAGEREF _Toc201561347 h 6 HYPERLINK l _Toc201561348 1.2.2疏散散困難 PAGEREF _Toc201561348 h 77 HYPERLINK l _Toc201561349 1.2.3撲救救困難 PAGEREF _Toc201561349 h 88

5、 HYPERLINK l _Toc201561350 1.3高高層建筑筑防滅火火的主要要措施 PAGEREF _Toc201561350 h 88 HYPERLINK l _Toc201561351 1.3.1消火火栓滅火火系統 PAGEREF _Toc201561351 h 88 HYPERLINK l _Toc201561352 1.3.2防火火分區 PAGEREF _Toc201561352 h 88 HYPERLINK l _Toc201561353 1.3.3火災災自動報報警系統統 PAGEREF _Toc201561353 h 9 HYPERLINK l _Toc201561354

6、 1.3.4自動動噴水滅滅火系統統 PAGEREF _Toc201561354 h 9 HYPERLINK l _Toc201561355 第二章設設計說明明 PAGEREF _Toc201561355 h 13 HYPERLINK l _Toc201561356 2.1建建筑概況況 PAGEREF _Toc201561356 h 13 HYPERLINK l _Toc201561357 2.2設設計任務務及設計計依據 PAGEREF _Toc201561357 h 113 HYPERLINK l _Toc201561358 2.2.1設計計的任務務 PAGEREF _Toc201561358

7、 h 13 HYPERLINK l _Toc201561359 2.2.2設計計的依據據 PAGEREF _Toc201561359 h 13 HYPERLINK l _Toc201561360 第三章安安全疏散散設計 PAGEREF _Toc201561360 h 114 HYPERLINK l _Toc201561361 3.1安安全疏散散的目的的和原則則 PAGEREF _Toc201561361 h 14 HYPERLINK l _Toc201561362 3.1.1安全全疏散的的目的 PAGEREF _Toc201561362 h 114 HYPERLINK l _Toc201561

8、363 3.1.2安全全疏散的的原則 PAGEREF _Toc201561363 h 114 HYPERLINK l _Toc201561364 3.2允允許疏散散時間 PAGEREF _Toc201561364 h 114 HYPERLINK l _Toc201561365 3.2.1建筑筑物耐火火等級的的劃分 PAGEREF _Toc201561365 h 114 HYPERLINK l _Toc201561366 3.2.2 允允許疏散散時間的的確定 PAGEREF _Toc201561366 h 115 HYPERLINK l _Toc201561367 3.3安安全疏散散距離 PAG

9、EREF _Toc201561367 h 116 HYPERLINK l _Toc201561368 3.3.1從房房間內的的最遠點點到房門門或住宅宅戶門的的距離 PAGEREF _Toc201561368 h 116 HYPERLINK l _Toc201561369 3.3.2從房房門（或或住宅戶戶門）到到最近安安全出口口的距離離 PAGEREF _Toc201561369 h 17 HYPERLINK l _Toc201561370 3.4安安全出口口 PAGEREF _Toc201561370 h 20 HYPERLINK l _Toc201561371 3.4.1安全全出口的的設計原

10、原則 PAGEREF _Toc201561371 h 200 HYPERLINK l _Toc201561372 3.4.2安全全出口的的數量 PAGEREF _Toc201561372 h 221 HYPERLINK l _Toc201561373 3.4.3安全全出口的的寬度 PAGEREF _Toc201561373 h 221 HYPERLINK l _Toc201561374 3.5樓樓梯間 PAGEREF _Toc201561374 h 223 HYPERLINK l _Toc201561375 3.5.1疏散散樓梯和和樓梯間間的概念念 PAGEREF _Toc201561375

11、h 23 HYPERLINK l _Toc201561376 3.5.2樓梯梯間的基基本類型型及適用用范圍 PAGEREF _Toc201561376 h 223 HYPERLINK l _Toc201561377 3.5.3本建建筑樓梯梯間的選選擇 PAGEREF _Toc201561377 h 255 HYPERLINK l _Toc201561378 3.5.4封閉閉樓梯間間防火要要求 PAGEREF _Toc201561378 h 266 HYPERLINK l _Toc201561379 3.6避避難層 PAGEREF _Toc201561379 h 226 HYPERLINK l

12、_Toc201561380 3.6.1避難難層的定定義 PAGEREF _Toc201561380 h 266 HYPERLINK l _Toc201561381 3.6.2避難難層的類類型 PAGEREF _Toc201561381 h 266 HYPERLINK l _Toc201561382 3.6.3避難難層的設設置條件件 PAGEREF _Toc201561382 h 27 HYPERLINK l _Toc201561383 3.7消消防電梯梯 PAGEREF _Toc201561383 h 27 HYPERLINK l _Toc201561384 3.7.1設置置消防電電梯的必必要

13、性 PAGEREF _Toc201561384 h 227 HYPERLINK l _Toc201561385 3.7.2消防防電梯的的設置范范圍 PAGEREF _Toc201561385 h 277 HYPERLINK l _Toc201561386 3.8疏疏散時間間計算 PAGEREF _Toc201561386 h 227 HYPERLINK l _Toc201561387 3.8.1疏散散時間 PAGEREF _Toc201561387 h 227 HYPERLINK l _Toc201561388 3.8.2人員員數目的的確定 PAGEREF _Toc201561388 h 22

14、9 HYPERLINK l _Toc201561389 3.8.3疏散散時間的的確定 PAGEREF _Toc201561389 h 330 HYPERLINK l _Toc201561390 第四章消消火栓系系統可靠靠性分析析 PAGEREF _Toc201561390 h 42 HYPERLINK l _Toc201561391 4.1消消火栓系系統概述述 PAGEREF _Toc201561391 h42 HYPERLINK l _Toc201561392 4.1.1系統統基本組組成及工工作過程程 PAGEREF _Toc201561392 h 42 HYPERLINK l _Toc20

15、1561393 4.1.2室外外消火栓栓給水系系統 PAGEREF _Toc201561393 h 422 HYPERLINK l _Toc201561394 4.1.3室內內消火栓栓給水系系統 PAGEREF _Toc201561394 h 422 HYPERLINK l _Toc201561395 4.2消消火栓系系統供水水方式可可靠性分分析 PAGEREF _Toc201561395 h 433 HYPERLINK l _Toc201561396 4.3消消防水池池分格對對提高系系統可靠靠性的研研究 PAGEREF _Toc201561396 h 455 HYPERLINK l _Toc

16、201561397 4.4消消防水泵泵吸水管管布置方方式的可可靠性分分析 PAGEREF _Toc201561397 h 466 HYPERLINK l _Toc201561398 第五章自自動噴水水系統可可靠性分分析 PAGEREF _Toc201561398 h 488 HYPERLINK l _Toc201561399 5.1自自動噴水水系統的的組成 PAGEREF _Toc201561399 h 448 HYPERLINK l _Toc201561400 5.2自自動噴水水系統的的選擇 PAGEREF _Toc201561400 h 448 HYPERLINK l _Toc201561

17、401 5.3自自動噴水水滅火系系統噴頭頭布置對對系統可可靠性影影響 PAGEREF _Toc201561401 h 488 HYPERLINK l _Toc201561402 5.3.1噴頭頭布置位位置 PAGEREF _Toc201561402 h 488 HYPERLINK l _Toc201561403 5.3.2噴頭頭布置間間距 PAGEREF _Toc201561403 h 488 HYPERLINK l _Toc201561404 5.3.3噴頭頭布置出出現的安安全度問問題 PAGEREF _Toc201561404 h 511 HYPERLINK l _Toc201561405

18、 第六章火火災自動動報警系系統可靠靠性分析析 PAGEREF _Toc201561405 h 53 HYPERLINK l _Toc201561406 6.1火火災探測測報警系系統的設設計原則則和基本本要求 PAGEREF _Toc201561406 h 553 HYPERLINK l _Toc201561407 6.1.1設計計原則 PAGEREF _Toc201561407 h 553 HYPERLINK l _Toc201561408 6.1.2基本本要求 PAGEREF _Toc201561408 h 553 HYPERLINK l _Toc201561409 6.2火火災自動動報警系

19、系統的組組成 PAGEREF _Toc201561409 h 544 HYPERLINK l _Toc201561410 6.2.1簡單單的火災災自動報報警系統統 PAGEREF _Toc201561410 h 54 HYPERLINK l _Toc201561411 6.2.2復雜雜的火災災自動報報警系統統 PAGEREF _Toc201561411 h 54 HYPERLINK l _Toc201561412 6.2.3簡單單系統與與復雜系系統的區區別 PAGEREF _Toc201561412 h 555 HYPERLINK l _Toc201561413 6.3火火災探測測器的分分類與

20、選選擇 PAGEREF _Toc201561413 h 566 HYPERLINK l _Toc201561414 6.3.1火災災探測器器的分類類 PAGEREF _Toc201561414 h 56 HYPERLINK l _Toc201561415 6.3.2火災災探測器器的選擇擇 PAGEREF _Toc201561415 h 56 HYPERLINK l _Toc201561416 6.4火火災自動動報警系系統的可可靠性分分析 PAGEREF _Toc201561416 h 566 HYPERLINK l _Toc201561417 6.4.1火災災探測器器的可靠靠性分析析 PAGE

21、REF _Toc201561417 h 58 HYPERLINK l _Toc201561418 6.4.2傳輸輸線路的的可靠性性 PAGEREF _Toc201561418 h 60 HYPERLINK l _Toc201561419 6.4.3報警警控制器器的可靠靠性 PAGEREF _Toc201561419 h 611 HYPERLINK l _Toc201561420 參考文獻獻 PAGEREF _Toc201561420 h 62 HYPERLINK l _Toc201561421 附錄 PAGEREF _Toc201561421 h 633 HYPERLINK l _Toc201

22、561422 致謝 PAGEREF _Toc201561422 h 744第一章 緒論1.1火火災概述述1.1.1火災災定義及及分類火災是一一種違反反人們意意志，在在時間或或空間上上失去控控制，并并給人類類帶來災災害的燃燃燒現象象。根據據可燃物物的燃燒燒特性，通通常將火火災分為為四類1：A類火災災：是指指固體物物質火災災。這種種物質往往往具有有有機物物的性質質，一般般在燃燒燒時能產產生灼熱熱的余燼燼，如木木材、棉棉、毛、麻麻、紙張張等引起起的火災災。B類火災災：是指指液體火火災和可可熔化的的固體物物質火災災，如汽汽油、原原油、甲甲醇、乙乙醇、瀝瀝青、石石蠟等引引起的火火災。C類火災災：是指指氣

23、體火火災，如如煤氣、天天然氣、甲甲烷、氫氫等引起起的火災災。D類火災災：是指指金屬火火災，如如鉀、鈉鈉、鋁鎂鎂合金等等引起的的火災等等。此外，隨隨著社會會和經濟濟的發展展，現代代科技學學技術被被廣泛應應用，帶帶電火災災越來越越普遍，這這引起人人們的普普遍重視視，目前前我國部部分消防防技術規規范對此此類火災災的控制制和撲滅滅也作了了相應的的要求。1.1.2火災災原因分分析起火的原原因是多多種多樣樣的，在在生產和和生活中中，有因因為使用用明火不不慎引起起的，有有因為化化學或生生物化學學的作用用造成的的，有因因為用電電電線短短路引起起的，也也有因為為人為縱縱火引起起的。生產和生生活中，因因使用明明火

24、不慎慎而引起起的火災災是很多多的。例例如在廠廠房內，不不顧周圍圍環境隨隨意動火火的、烘烘烤物品品過熱的的；在居居住建筑筑內因打打翻油燈燈、燭火火、蚊帳帳的，爐爐火點燃燃旁邊的的柴草，小小孩玩火火等；在公共共場所內內亂扔煙煙頭、亂亂放鞭炮炮、亂扔扔火柴而而使火種種混進廢廢紙堆等等，這些些都是因因為違反反操作規規程、缺缺乏防火火意識、思思想麻痹痹大意等等造成的的。除明火外外，暗火火引起火火災的情情況也很很多。其其中有的的是因火火源，如如灶爐、煙煙囪的表表面過熱熱而烤著著臨近的的木制材材料；也也有的是是沒有火火源的，如如大量堆堆積在庫庫房里的的物質，因因為通風風不好，內內部發熱熱，以致致積熱不不散而

25、發發生自燃燃；把化化學物質質相互抵抵觸的物物品混在在一起，發發生化學學反應起起火或爆爆炸；化化工生產產設備失失修，出出現可燃燃氣體，易易燃、可可燃液體體跑、冒冒、滴、漏漏現象，一一遇到明明火便燃燃燒或爆爆炸；機機械設備備磨擦發發熱，使使接觸到到的可燃燃物自燃燃起火等等等。用電引起起火災的的原因，主主要是因因為用電電設備超超負荷，導導線接頭頭接觸不不良，電電阻過大大發熱，使使導線的的絕緣物物或沉積積在電氣氣設備上上的粉塵塵自燃；導線因因老化引引起短路路的電弧弧能使充充油的設設備爆炸炸；保險險絲和開開關的火火花能使使易燃、可可燃的液液體蒸汽汽與空氣氣的混合合物爆炸炸；易燃液液體、可可燃氣體體在管道

26、道內流動動太快，摩摩擦產生生靜電，由由于管線線接地不不良，在在管道出出口處出出現放電電火花，使使管道內內的液體體或氣體體燃燒，發發生爆炸炸。此外，突突然的地地震和戰戰時的空空襲，都都會因為為人們急急于疏散散而來不不及斷電電、熄滅滅爐火以以及處理理易燃易易爆生產產裝置和和危險物物品，待待房屋受受震，極極易起火火，便出出現了地地震火災災或戰時時火災的的不幸。因因此迫使使我們要要有平戰戰結合的的觀念，在在防火設設計中考考慮地震震和戰時時火災的的特點，采采取防范范措施，避避免大的的火災損損失。1.1.3火災災的特征征不論是民民用建筑筑，還是是工礦企企業室內內火災，一一般都具具有以下下特點，即即：火災災

27、發生的的突發性性，火情情發展的的多變性性，人員員處理火火情的瞬瞬時性。(1)突突發性火災的發發生大多多是隨機機和難以以預料的的，造成成的危害害給人的的打擊是是突然襲襲擊式的的、多方方面的，人人們要保保護自身身安全，就就必須要要在沒有有任何精精神準備備的條件件下，對對眼前所所發生的的火災做做出相應應的反應應。一旦旦反應遲遲緩或判判斷失誤誤，生命命財產就就會遭受受重大損損失。火火災的突突發性是是火災中中引起驚驚慌的重重要原因因。千變變萬化的的災害給給遇難者者的刺激激是非常常強烈的的。(2)多多變性火災的多多變性特特點包含含兩個方方面:一一是指火火災之間間的千差差萬別，引引起火災災的原因因多種多多樣

28、，每每次火災災的形成成和發展展過程都都各不相相同；二二是指火火災在發發展過程程中瞬息息萬變，不不易掌握握。火災災的蔓延延發展受受到各種種外界條條件的影影響和制制約，與與可燃物物的種類類、數量量、起火火單位的的布局、通通風狀況況、初期期火災的的處置措措施等有有關。火火災的多多變性，既既有人們們撲救的的因素，也也有火場場可燃物物的因素素，同時時與天氣氣條件有有著密切切的聯系系。火災的多多變性特特點，要要求人們們更多地地學習和和了解消消防常識識，懂得得火災發發展過程程和燃燒燒特點，掌掌握自救救逃生知知識。一一旦發生生火災，能能運用所所學知識識，做到到臨危不不亂，處處險不驚驚，根據據火災的的發展變變化

29、采取取正確的的逃生措措施。(3)瞬瞬時性大火來勢勢迅猛，這這是盡人人皆知的的淺顯道道理，由由此，可可以聯想想到火災災瞬時性性特點。實實踐證明明，火災災中受害害者所表表現出的的行為多多屬于被被動的反反應性行行為，這這是因為為火災的的突發刺刺激，迫迫使受災災者瞬時時做出反反應。瞬瞬時性的的行為反反應，包包括逃生生手段與與個體的的應變能能力，與與每個人人的知識識素養是是分不開開的。往往往瞬間間的錯誤誤反應會會鑄成大大錯，造造成終生生的遺憾憾。在火火災中“時間就就是生命命”，無論論是滅火火、救人人還是自自救逃生生，都必必須爭分分奪秒，準準確把握握稍縱即即逝的滅滅火戰機機，選擇擇逃生時時機，盡盡最大努努

30、力，爭爭取把火火災撲滅滅于初期期階段。當當被大火火圍困時時，要沉沉著冷靜靜，盡快快地判明明情況，采采取安全全有效的的逃生方方法，撤撤至安全全地區。無無數事實實證明，不不掌握逃逃生知識識，錯過過了逃生生時機，就就可能葬葬身火海海。(4)嚴嚴重性火災事故故一旦發發生就會會造成巨巨大的經經濟損失失，造成成人員的的嚴重傷傷亡，打打亂了企企業的正正常生產產秩序，其其損失是是令人吃吃驚的。1.1.4燃燒燒機理（1）燃燃燒條件件任何物質質的燃燒燒并不是是隨便發發生的，必必須具備備以下三三個必要要條件，即即可燃物物、氧化化劑和溫溫度22。人們們通常以以燃燒三三角形3來表示示這三個個要素如如圖1.1所示示。可燃

31、物物凡是能與與空氣中中的氧或或其他氧氧化劑起起化學反反應的固固體、液液體、氣氣體物質質都稱為為可燃物物。常見見的可燃燃物有木木材、紙紙張、汽汽油、酒酒精、氫氫氣、乙乙炔氣、鉀鉀等。氧化劑劑能幫助和和支持可可燃物燃燃燒的物物質，即即能與可可燃物發發生氧化化反應的的物質稱稱為氧化化劑，如如氧、氟氟、氯等等。溫度溫度即為為引火源源，是指指供給可可燃物和和氧化劑劑發生燃燃燒反應應的能量量來源。常常見的是是熱能，其其他還有有由化學學能、電電能、機機械能等等轉變而而來的熱熱能。燃燃燒反應應可以通通過用明明火點燃燃處于空空氣（或或氧氣）中中的可燃燃物或加加熱處于于空氣（或或氧氣）中中的可燃燃物來實實現。在在

32、無外界界引火源源時，只只有將可可燃物加加熱到其其著火點點以上才才能使燃燃燒反應應進行。因因此，物物質的燃燃燒除了了其可燃燃性和氧氧化性之之外，還還需要溫溫度。由由于各種種可燃物物的化學學組成和和化學性性質各不不相同，其其發生燃燃燒的溫溫度也不不同。圖1.11燃燒三三角形 圖11.2燃燃燒四面面體具備了燃燃燒的必必要條件件，并不不等于燃燃燒必然然發生。在在各種必必要條件件中，還還有一個個“量”的概念念，這就就是發生生燃燒或或持續燃燃燒的充充分條件件。一定的的可燃物物濃度可燃氣體體或蒸汽汽只有達達到一定定濃度才才會發生生燃燒。如如車用汽汽油在-3800以下，燈燈用煤油油在400以下，甲甲醇在770

33、以下時時均不能能達到燃燃燒所需需的濃度度，在這這種條件件下，雖雖有足夠夠的氧氣氣和明火火，仍不不會發生生燃燒。一定的的氧氣含含量各種不同同的可燃燃物發生生燃燒，均均有本身身固定的的最低含含氧量要要求，低低于這一一濃度，雖雖然燃燒燒的其他他條件已已具備，燃燃燒仍不不會發生生，如汽汽油的最最低氧含含量要求求為144.4%，煤油油為155%。一定的的點火能能量各種不同同的可燃燃物發生生燃燒，均均有本身身固定的的最小點點火能量量要求，達達到這一一強度要要求時才才會引起起燃燒反反應，否否則燃燒燒便不會會發生，如如汽油的的最低點點火能量量為0.2mJJ。不受抑抑制的鏈鏈式反應應對于無焰焰燃燒，以以上三個個

34、條件同同時存在在，相互互作用，燃燃燒即會會發生。對對于有焰焰燃燒，除除了以上上三個條條件外，燃燃燒過程程中存在在不受抑抑制的游游離基，形形成鏈式式反應，使使燃燒能能夠持續續下去，也也是燃燒燒的充分分條件之之一。隨隨著科學學的發展展，人們們發現用用燃燒三三角形表表示無焰焰燃燒的的基本條條件是確確切的；而對有有焰燃燒燒，因燃燃燒過程程中存在在未受抑抑制的游游離基作作為中間間體，即即前面所所說的鏈鏈式反應應理論，所所以表示示有焰燃燃燒應增增加一個個必要條條件一一一鏈式反反應，這這樣就形形成了燃燃燒四面面體44，如圖圖1.22所示。（2）燃燃燒實質質在日常生生活和生生產過程程中所看看到的燃燃燒現象象，

35、大多多是可燃燃物質與與空氣（氧氧）或其其他氧化化劑進行行劇烈反反應而發發生的發發光、發發熱現象象，其燃燃燒過程程中的化化學反應應十分復復雜，有有化合反反應，有有分解反反應，有有些復雜雜物質的的燃燒先先是物質質受熱分分解，然然后發生生化合反反應。可可燃物質質的燃燒燒過程如如圖1.3所示示。固體液體溶化蒸發或分解著火氧化分解氣體蒸發燃燒圖1.33物質燃燃燒過程程圖燃燒通常常伴有火火焰、發發光和（或或）發煙煙現象。燃燃燒區的的溫度較較高，使使其中的的白熾固固體粒子子和某些些不穩定定（或易易受激發發）的中中間物質質分子內內的電子子發生能能級躍遷遷，從而而發出各各種波長長的光，發發光的氣氣相燃燒燒區就是

36、是火焰，它它的存在在是燃燒燒過程中中最明顯顯的標志志；由于于燃燒不不完全等等原因，燃燃燒產物物中會混混有一些些微小顆顆粒，這這樣也就就形成了了煙。從本質上上講，燃燃燒是一一種可燃燃物與氧氧化劑作作用發生生氧化反反應，但但這種氧氧化反應應由于反反應速度度不同，或或成為燃燃燒，或或成為一一般氧化化反應。一一般氧化化反應，由由于反應應速度低低，產生生的熱量量又隨時時散失，因因而沒有有發光現現象，而而劇烈的的氧化反反應，瞬瞬時放出出大量的的光和熱熱。故燃燃燒的基基本特征征表現為為:放熱熱、發光光、發煙煙、伴有有火焰等等。近代鏈式式反應理理論認為為燃燒是是一種游游離基的的鏈式反反應。鏈鏈式反應應也稱為為

37、鏈鎖反反應，即即化合物物或單分分子中的的共價鍵鍵在外界界因素（如如光、熱熱）的影影響下，裂裂解而成成化學活活性非常常強的原原子或原原子團一一一游離離基（也也稱自由由基），在在一般條條件下這這些原子子團容易易自行結結合成分分子或與與其它物物質分子子反應生生成新的的游離基基。反應應物產生生少量新新的游離離基時，即即可發生生鏈式反反應。反反應開始始后，許許多鏈式式步驟就就自行發發展下去去，直至至反應物物裂解完完為止。鏈式反應應機理大大致可以以分為三三個階段段：鏈引發發，即生生成游離離基，使使鏈式反反應開始始。生成成方法有有熱分解解、光化化、放射射線照射射、氧化化還原、加加人催化化劑等。鏈傳遞遞，游離

38、離基作用用于其他他參加反反應的物物質分子子，產生生新的游游離基。鏈終止止，即游游離基消消失，使使鏈的反反應終止止。以氫在空空氣中的的燃燒為為例：H2 + 能量量 = 2HH+H + O2 = OO2- + OHH-OH-+ H2 = H22O + H+O2- + HH2 = OH-+ H+從上述反反應式可可以看出出，游離離基有氫氫原子、氧氧原子及及經基，反反應過程程中每一一步都取取決于前前一步生生成的物物質，故故稱這種種反應為為鏈式反反應。1.2高高層建筑筑火災的的特點1.2.1火勢勢蔓延快快高層建筑筑的樓梯梯間、電電梯井、管管道井、風風道、電電纜井、排排氣道等等豎向井井道，如如果防火火分隔或

39、或防火處處理不好好，發生生火災時時好像一一座座高高聳的煙煙囪，成成為火勢勢迅速蔓蔓延的途途徑。高高級旅館館、圖書書館、檔檔案館、科科研樓、辦辦公樓等等高層建建筑，一一般室內內裝修家家具等可可燃物較較多，一一旦起火火，發煙煙量大，燃燃燒猛烈烈，火災災容易蔓蔓延。煙煙氣擴散散速度在在火災初初期，空空氣對流流，水平平方向為為0.33米/秒秒。在高高溫之下下，熱對對流，水水平方向向為0.500.8米米/秒。煙煙氣沿樓樓梯間和和豎向管管井擴散散為34米/秒秒。一座座高1000米的的建筑在在無遮擋擋的情況況下，煙煙氣僅在在半分鐘鐘內就能能到達頂頂層。日日本在一一個醫院院里做過過燃燒試試驗，證證明在幾幾分鐘

40、內內就能把把每層335000平方米米的233層大樓樓都充滿滿煙氣5。北京消防防總隊在在19880年挑挑選了119223歲的的消防兵兵15人人作攀登登8111層樓樓的試驗驗。他們們的平均均登樓速速度（沿沿樓梯不不受限制制地跑行行速度）為為1.77米/秒秒，用這這個速度度與煙的的速度在在樓梯上上比賽，人人的速度度要比煙煙的速度度約慢一一半，即即消防人人員剛登登到四樓樓，煙已已到達八八樓。建筑越高高，風速速越大。風風速增大大，火勢勢的蔓延延擴大速速度也相相應增加加。由參參考文獻獻5據測定定10米處處風速是是為5米米/秒；30米處處風速是是為8.7米/秒；60米處處風速是是為122.3米米/秒；90米

41、處處風速是是為155米/秒秒。1.2.2疏散散困難高層建筑筑層數多多，垂直直疏散距距離長，疏疏散到地地面或其其他安全全場所的的時間長長。據加加拿大國國家研究究委員會會提出的的數據5，從一一個1.1米寬寬的樓梯梯疏散到到樓外的的時間如如表1.1。表1.11加拿大大疏散數數據表建筑層數數疏散時間間（分鐘鐘）每層2440人每層1220人每層600人50131663340105522630783920205125131036199高層建筑筑人員集集中，在在很小的的一塊土土地上往往往集中中成千上上萬的人人，例如如美國紐紐約世界界貿易中中心大樓樓就集中中有45萬人人，相當當于一個個小城鎮鎮的人口口，對于于

42、這樣大大量集中中的人口口，疏散散時必然然容易出出現擁擠擠情況，如如果要在在短時間間內從樓樓內疏散散出去是是不可能能的，疏疏散時間間往往要要以小時時計。另另外，發發生火災災時煙氣氣和火勢勢向上蔓蔓延快，且且易竄入入樓梯間間，增加加了疏散散的困難難。而火火災時普普通電梯梯是不能能作為安安全疏散散用的，因因為先進進的客運運電梯，在在大樓發發生火災災時，都都自動降降到首層層，只能能由消防防員以專專用的鑰鑰匙才能能啟動。一一般的客客梯往往往會由于于火災時時切斷電電源和操操作人員員不能見見義勇為為冒死救救人等原原因而停停止運轉轉。即使使電源不不斷，操操作人員員敢于架架駛，如如電梯門門不關，電電梯也開開不動

43、。火火災時人人們往往往爭先恐恐后，各各不相讓讓，這就就會造成成電梯門門關上而而啟不動動。此外外普通電電梯的設設計只考考慮在常常溫下使使用，遇遇高溫就就會失靈靈。1.2.3撲救救困難高層建筑筑發生火火災時，消消防隊使使用的滅滅火及救救護設施施不能達達到很大大高度，因因此，撲撲救高層層建筑火火災主要要立足于于室內消消防給水水設施。由由于受到到各種條條件的限限制，撲撲救難度度很大，例例如：熱熱輻射強強、煙霧霧濃、或或是向上上蔓延的的速度快快和途徑徑多，消消防隊員員難以堵堵截；又又如當火火勢擴大大，形成成大面積積火災時時，室內內消防水水量顯然然不足，需需要利用用消防車車從室外外進行補補給，而而消防水水

44、帶耐壓壓能力常常常不能能適應需需要；此此外，建建筑物如如果沒有有安裝消消防電梯梯，消防防隊員則則需“全副武武裝”地通過過樓梯沖沖上高層層，不僅僅體力消消耗過大大和速度度慢，還還會與向向下的疏疏散人流流發生對對撞而延延誤時機機，不能能及時到到達起火火層進行行撲救，消消防器材材也不能能隨時得得到補充充，這些些均嚴重重地影響響撲救。1.3高高層建筑筑防滅火火的主要要措施1.3.1消火火栓滅火火系統該系統在在我國被被作為最最基本的的滅火設設備66，在在每一個個高層建建筑中都都設置消消火栓系系統。實實施滅火火需要有有兩個基基本要素素：一是是消火栓栓設備，二二是消火火栓的使使用者消防防隊員，二二者缺一一不

45、可。滅滅火時，趕趕到火場場的消防防員從墻墻上消火火栓箱內內取下水水槍及水水龍帶，在在距火焰焰約100m的范范圍內用用水槍噴噴水滅火火。在正正常情況況下，消消防隊開開始用水水槍滅火火是在失失火后約約15mmin左左右，在在這期間間：現場場人員發發現火情情，4mmin；向消防防隊報警警，2.5miin；消消防隊接接警車輛輛出動，llminn；到達達現場，55minn；使用用消火栓栓噴水滅滅火，22.5mmin7。以上155minn由5個個環環相相扣的環環節構成成，每一一個環節節都通過過人工完完成，一一旦任一一個環節節拖延了了時間，消消防隊不不能在115miin內噴噴水滅火火，則失失火將可可能蔓延延

46、成災，救救火歸于于失敗。火火災案例例分析表表明，消消防隊只只有在115miin內到到達火場場出水，才才能有效效撲救防防止火勢勢蔓延。假假設每個個環節的的保證率率都高達達95%，則實實現有效效出水的的總保證證率只有有77%。消火栓系系統控火火、滅火火的范圍圍及效果果除受上上述時間間因素影影響外，還還取決于于其他因因素：如如消火栓栓水柱到到達火源源的難易易程度；建筑物物有無其其他防火火設施；可燃物物量的多多寡及火火勢蔓延延的快慢慢；持水水槍人員員的素質質等。1.3.2防火火分區防火分區區的設置置在我國國幾乎和和消火栓栓系統一一樣普遍遍。它是是采用相相應耐火火性能的的建筑構構件或防防火分隔隔物，將將

47、建筑物物人為劃劃分的能能在一定定時間內內防止火火災向同同一建筑筑物的其其他部分分蔓延的的局部空空間8。防火火分區主主要由防防火墻、板板、防火火門、防防火卷簾簾、擋煙煙垂壁、防防火閥等等及相應應的火災災探測裝裝置構成成。探測測裝置探探測到火火情后，防防火門及及防火卷卷簾等自自動關閉閉，把火火勢封閉閉在一局局部空間間內，阻阻止其蔓蔓延，以以有利于于消防撲撲救。防防火分區區本身并并不能滅滅火，必必須有其其他滅火火系統配配合才能能把火滅滅掉。否否則火勢勢會把該該區內可可燃物燃燃盡，或或破壞掉掉分隔物物，向其其他部分分蔓延。1.3.3火災災自動報報警系統統火災自動動報警系系統是由由觸發器器件、火火災報警

48、警裝置、火火災警報報裝置，以以及具有有其他輔輔助功能能的裝置置組成的的火災報報警系統統。它是是人們為為了早期期發現通通報火災災，并及及時采取取有效措措施控制制和撲滅滅火災，而而設置在在建筑物物中或其其它場所所的一種種自動消消防設施施。控制制中心報報警系統統是功能能最復雜雜的火災災自動報報警系統統8。火災災探測器器通過煙煙感、溫溫感、紅紅外線等等探測到到火情后后，該系系統便發發出火災災報警、應應急照明明、廣播播、消防防控制聯聯動等指指令，以以便于人人們采取取安全疏疏散、滅滅火救災災等措施施。火災自動動報警系系統本身身并不能能進行滅滅火，它它是通知知并配合合人到現現場去救救火。它它必須有有其他的的

49、滅火系系統與之之聯動才才能實現現滅火，否否則火勢勢將蔓延延下去。1.3.4自動動噴水滅滅火系統統（1）國國家政策策導向據統計國國內近幾幾年發生生死亡人人數多的的火災，大大都沒有有安裝自自動噴水水滅火系系統消防防設施，如如20001年66月江西西省廣播播電視發發展中心心幼兒園園火災，河河南洛陽陽20000年112月歌歌舞廳特特大火災災等等，近近幾年火火災事故故血的教教訓，使使我們應應重新總總結和回回顧我們們的消防防設施。美美國NFFPA的的調查表表明，自自動噴水水滅火系系統（每每千次火火災）可可以減少少人員傷傷亡1人人，減少少財產損損失1/2到22/3，自自動噴水水滅火系系統是最最優秀的的全天候

50、候自動滅滅火系統統。公安部消消防局等等10部部委于220011年發布布了關于于公共娛娛樂場所所消防治治理整頓頓的通知知，同時時建設部部發布了了建筑筑設計防防火規范范和高高層民用用建筑設設計防火火規范等等4本規規范的局局部修訂訂稿，主主要是強強調在公公共娛樂樂場所設設置自動動噴水滅滅火系統統，并在在國內起起到了積積極的作作用。（2）自自動噴水水滅火系系統特點點自動噴水水滅火系系統靠噴噴灑頭噴噴水滅火火。該系系統集火火情探測測與噴水水滅火于于一身。失失火點燃燃燒產生生的熱量量使其上上方的噴噴頭感溫溫元件(玻璃球球或易熔熔合金)啟動，噴噴頭噴水水滅火。同同時系統統中的水水流指示示器向消消防控制制中心

51、報報警，并并顯示出出失火地地點。報報警閥的的壓力開開關向消消防控制制中心報報警并啟啟動消防防水泵。水水力警鈴鈴也同時時發出聲聲音報警警。噴水滅火火噴頭的的開啟數數量取決決于火勢勢的大小小。可燃燃物量大大、火勢勢大、蔓蔓延迅速速，開啟啟的噴頭頭數量就就多，反反之就少少。噴頭頭的啟用用數量及及范圍與與火勢范范圍自動動吻合。由由此，使使火勢在在初期得得以控制制及撲滅滅在一局局部空間間內，其其中577%的失失火被撲撲滅在22個噴頭頭保護的的范圍內內；833%的失失火被撲撲滅在88個噴頭頭保護的的范圍內內；955%的失失火被撲撲滅在2200mm2的范圍圍內66。（3）自自動噴水水滅火系系統的優優勢a.火

52、火火成功率率高國外自動動噴水滅滅火系統統經過一一百多年年歷史的的發展，滅滅火的保保證率已已高達995%以以上66。美國國馬薩諸諸賽州握握切斯特特綜合技技術研究究所的研研究報告告清楚地地表明，一一旦著火火區域擴擴大到774m22，一一般消防防隊成功功撲滅火火災的可可能性只只有500%，而而著火面面積大于于74 m2時，消消防隊通通常只能能控制建建筑內的的物品燃燃燒速度度，而不不能抑制制熱量生生成和撲撲滅火災災。自動噴水水滅火系系統是無無人值守守的、全全天候的的、自動動跟蹤的的、可圍圍繞著火火點依次次打開噴噴頭滅火火、從火火災內部部噴水直直接有效效的噴灑灑到著火火點的燃燃燒物表表面、淋淋濕著火火點

53、附近近的可燃燃物的自自動滅火火系統，能能在熱氣氣流的作作用下及及時打開開系統，有有效的控控制火災災，使損損失降低低到最少少，如果果采用EESFRR噴頭、住住宅噴頭頭或其他他快速反反應噴頭頭，自動動噴水滅滅火系統統會在發發生火災災lmiin或不不到lmmin就就動作，快快速降低低火場的的熱量，減減緩燃燒燒速度，并并盡快把把火撲滅滅，從而而有效地地降低火火災中人人員和財財產的損損失，最最終達到到滅火的的目的9。表1.22自動噴噴水滅水水系統火火災控制制率110開放噴頭頭數（個）充水系統統控制率率（%）充氣系統統控制率率（%）火災累計計數（次）總控制率率（%）140.55630.00543138.8

54、83365.55255.77471063.996471.55258.44777069.338574.66562.33078672.6611085.66574.33293083.7781590.22984.11599189.2282092.55688.5521020091.8893094.99394.5541053394.8865097.77397.8811075597.7751099.00399.4451097799.1101000101011100100表1.22為自動動噴水滅滅火系統統火災控控制率，這這說明自自動噴水水能把火火災有效效控制在在轟燃階階段以前前就撲滅滅火災，有有效地控控制熱量

55、量的產生生和毒氣氣的產生生，實現現自動噴噴水滅火火系統撲撲滅初期期火災的的功能。在在20世世紀800年代的的十年中中，美國國消防協協會(NNFPAA)的統統計中常常常報道道凡裝有有自動噴噴水滅火火系統且且保養正正常的，除除少數例例外，都都在起火火點以外外的場所所防止了了死亡的的發生，在在NFPPA的記記錄中，凡凡是全部部裝有自自動噴水水系統且且操作正正常的建建筑物，在在火災發發生時，除除了發生生爆炸性性或轟燃燃性的火火災，以以及在救救火中企企業消防防隊員或或工人遇遇難外，沒沒有超過過死亡22人以上上的記錄錄。表1.33為19982年年至19991年年10年年間美國國建筑火火災由于于安裝自自動噴

56、水水滅火系系統，每每千次火火災平均均減少死死亡人數數和減少少死亡人人數百分分比。大量的統統計資料料表明自自動噴水水滅火系系統可不不受現代代火災不不利因素素的影響響，適用用于任何何惡劣環環境，其其滅火成成功率大大于966%。表1.33自動噴噴水滅火火系統對對減少死死亡人數數的影響響9產業類別別每千次火火災死亡亡人數無自動噴噴水滅火系統的的場所有自動噴噴水滅火系統的的場所減少的百分比公共場所所1.30.191教育產業業0.40.38保健產業業4.22.151旅社、汽汽車旅客客旅店7.52.665商業和辦辦公樓1.10.465制造業產產業2.01.237b.有效效減少財財產損失失減少火災災中的財財產

57、損失失，主要要途徑是是減少燃燃燒和火火場周圍圍的環境境溫度。大大量的實驗資資料表明明，纖維維素和塑塑料制品品通常在在2600時才會會開始熱熱分解，如如果房屋屋中央天天花板下下的溫度度保持在在2600以下，則則建筑物物的構件件和天花花板便不不可能燃燃燒，所所以天花花板下2260被認為為是保護護財產安安全的極極限溫度度。自動噴水水滅火系系統在保保護建筑筑內的財財產安全全有著極極高的效效率，裝裝有這一一系統的建筑物物比沒有有裝這一一系統的的建筑物物在火災災中財產產要少損損失1/2到22/3。這這說明自動噴水水滅火系系統不僅僅能盡快快撲滅火火災，還還能有效效的控制制火場周周圍的環環境溫度度低于2600

58、。從而而達到保保護財產產的目的的。表1.44自動噴噴水滅火火對減少少財產損損失的影影響99產業類別別每次火災災的平均均直接經經濟損失失（美元元）無自動噴噴水滅火系統的的場所有自動噴噴水滅火系統的的場所減少的百分比公共場所所1610006200061教育產業業1120003300071保健產業業與勞改改場所2400080065公寓650003400047旅社、汽汽車旅客客旅店1020004500056辦公樓1640006400061百貨商場場和其他他商店24800012400050制造產業業27800012900053表1.44是美國國消防部部門對119822至19991年年之間發發生火災災的統

59、計計結果，并并計算出出每次火火災的平平均直接接損失。公公共場所所、保健健、教育育財產損損失減少少的最大大，而商商場、辦辦公樓、制制造業、旅旅社、汽汽車旅客客旅店的的財產損損失減少少50%左右9。大量的火火災案例例證明自自動噴水水滅火系系統在火火災初期期打開66個噴頭頭的滅火火概率高高達900%以上上100，說說明自動動噴水能能把火災災有效控控制在轟轟燃階段段以前就就撲滅火火災。從從而有效效的控制制了熱量量的產生生和毒氣氣的產生生，實現現自動噴噴水滅火火系統撲撲滅初期期火災的的功能，以以便減少少火場中中人員和和財產的的損失。提高自動動噴水系系統普及及率可有有效的減減少火災災中的財財產損失失。第二

60、章 設計說說明2.1建建筑概況況本工程為為包頭寧寧鹿綜合合辦公樓樓，建筑筑高度332m，共共7層，全全部為地地上建筑筑。其中中首層和和七層高高4.22m，二二至六層層高3.9m。該該樓是集集辦公室室、值班班室、會會議室和和臥室等等為一體體的綜合合性辦公公樓。2.2設設計任務務及設計計依據2.2.1設計計的任務務本設計要要求完成成對包頭頭寧鹿綜綜合辦公公樓的安安全疏散散設計及及其消防防系統的的可靠性性分析，對對于消防防系統的的可靠性性分析本本設計只只對消火火栓系統統、自動動噴水系系統和火火災自動動報警系系統做簡單研研究。2.2.2設計計的依據據（1）設設計的資資料包頭寧寧鹿綜合合辦公樓樓立面圖圖