电子产品制造业中小型生产空间消防系统设计.doc
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1、摘要为了解决电子科技洁净厂房或存储空间内发生火灾时因建筑物内本质消防安全系统不合理或者存在漏洞、应急灭火不及时,给企业造成生命财产的重大损失问题。综合考虑洁净厂房设备昂贵,科技元素高,火灾扑灭难度大,一般探测器,自动灭火设备不能有效灭火等因素运用调查法、文献资料法,计算法,几何作图法,参考建筑设计防火规范规范、火灾自动报警系统设计规范等法律法规要求,进行科学经济的、安全系数更高的消防系统设计,确保生产间内该系统能够控制火灾灾情扩大蔓延达到及时高效完全扑灭的目的。 本设计主要以洁净室内火灾自动报警系统、自动灭火系统,联动控制系统三个方面,对于总消防系统做出设计。关键词:洁净室 空气采样式感烟探测
2、器 高压细水雾自动灭火装置 水力管径计算 系统布置。ABSTRACTIn order to solve the electronic technology clean plant or storage space within the building fire occurs due to the nature of fire safety system sun reasonable or loopholes, emergency fire-fighting is not timely, to the enterprise caused significant loss of life and
3、 property issues. Considering clean plant equipment is expensive, high-technology elements, fire suppression difficult, general detectors,automatic fire extinguishing equipment and other factors can not be effectively applied investigation, literature, calculation, geometry mapping method, refer to
4、the Building Fire specifications Specification , automatic fire alarm system design and other laws and regulations, scientific economy, higher safety factor for fire system design, to ensure the production space of the system is able to control the spread of fire disaster to expand to achieve the pu
5、rpose of timely and efficient completely extinguished .This design mainly in the clean room automatic fire alarm system, automatic fire extinguishing system, linkage control system three aspects make the total fire protection system design.Key words:Clean rooms Air sampling smoke detector High-press
6、ure water mist fire extinguishing equipment Hydraulic diameter calculation System layout目录第一章 概论11.1研究现状11.1.1洁净厂房的基本特点11.1.2洁净厂房消防设施设计存在的问题21.1.3洁净厂房的火灾特点21.2研究的意义21.3研究对象概况3第二章 设计内容72.1消防系统的组成72.2设计对象的防护等级以及内容确定72.2.1设计对象的防护等级82.2.2内容确定9第三章 火灾自动报警系统103.1火灾自动报警系统的工作原理103.2火灾自动报警系统的形式103.3报警区域及探测区域的
7、划分113.3.1报警区域的划分113.3.2探测区域的划分113.4火灾探测器的选择和布置123.4.1.探测器的选择123.4.2探测器的布置133.4.3探测器的连线方式143.4.4火灾显示盘、火灾报警控制器的布置153.4.5手动报警按钮及声光报警器的布置153.5应急照明及疏散设施153.5.1 应急照明的控制形式及布置153.5.2安全疏散标示的布置163.5.3消防专用电话16第四章 自动灭火系统174.1 设计对象的实际情况174.2自动灭火装置的工作原理174.3自动灭火装置布置174.3.1系统选型184.3.2喷头布置184.4水力计算20第五章 联动控制系统235.1
8、信息传递方式235.2控制中心联动指令 23第六章 设计结果图及结论24参考文献27谢词28 天津理工大学2013届本科毕业设计说明书 第一章 概论1.1研究现状 在现代,医药、电子、食品等行业迅速发展,这些行业对厂房、生产工序和生产环境的要求越来越高。洁净厂房作为解决医药、食品、高精密性仪器无菌无尘生产的前提保证,紧随时代步伐应运而生。洁净厂房如何预防火灾事故的发生,我们认为在做好建筑防火设计的基础上,如何做好消防设施设计,是降低火灾危险性、发现及扑救早期火灾、减少火灾损失的关键。本文就洁净厂房的特点,提出了常规消防设施设计实际工程应用中存在的问题,并提出了消防设施设计方案,以供指正。1.1
9、.1洁净厂房的基本特点 所谓洁净厂房是指在生产工艺上对建筑物有特殊净化要求的厂房。洁净厂房是由空气洁净度等级进行分级的。洁净厂房内的空气洁净等级表示值,根据洁净厂房设计规范( GB 50073-2001)中的定义是,每立方米空气中粒径大于等于0.1cm的最大允许粒子数的常用对数值(以r为底,到小数点后一位,其余尾数舍去)。一般有六级(即十级、百级、千级、万级、十万级、百万级等)。洁净厂房因其使用要求上的特殊性,决定了它在建筑结构、平面布置、功能划分、暖通、消防设施设计等方面有别于一般建筑的特殊性和复杂性。(1)厂房的建筑构造具有特殊性。 洁净厂房大多采用钢筋混凝土结构,根据生产性质和工艺需要一
10、般以单、多层建筑为主。洁净厂房主要结构由人员净化室、物料净化室、空气吹淋室、气闸室、空调净化机房、辅助用房、技术管道线夹层及夹道和洁净区等组成。这些功能性的房间多数被分隔成许多个小的洁净室。这些洁净室在温度、湿度、压力等参数方面有较高要求。洁净室是相对密闭的空间,且空间小,由于洁净的要求,门窗少。电气设备集聚较多,线路大多为暗敷,检修比较困难,给火灾扑灭带来较大的困难。(2)火灾情况下扑救难度大,且人员疏散困难,损失严重。 首先,洁净厂房的构造特点,以及洁净的要求,需要有良好的封闭性。例如:厂房人口,人员需通过首先经过更衣室、风淋室等多重空间,才能进人到洁净的工作区,每个区域之间门的开启都有严
11、格的顺序,由于功能复杂,小的洁净区城较多,发生火灾时,烟气热量不易向外散出,造成烟气滞留,热量剧增。加之厂房内通风管道、电气线路套管、技术夹层等彼此串通,很容易造成烟热气流向其它房间快速芡延。其次,同时由于通道曲折窄小,安全出口少,纵深距离长,火灾发生后易迷失方向,这就延长了人员的疏散时间。第三,洁净厂房的室内装修多使用一些高分子合成材料,这些材料在发生燃烧时会产生大量浓烟,散发有毒气体,加上内部结构复杂多样,这样就给消防人员从外部扑救火灾带来很大的麻烦,同时也不利于内部人员的逃生自救。第四,现有洁净厂房多为高新技术产业,内部设施,尤其是仪器,多为高精密仪器,投资巨大,一旦发生火灾,损失往往非
12、常大。1.1.2洁净厂房消防设施设计存在的问题(1)气流组织方式特殊,普通感烟探测器基本无效。 由于洁净厂房内往往采用自上而下或水平的强制气流送风的方法来达到洁净度要求,即空气由吊顶上的见机过滤单元机组所带的高效过滤器进行过滤处理达到洁净要求后送人室内,再经过地面带孔高架地板通过两侧回风竖井与新风机组处理过的新风混合后,经安装在竖井与吊顶静压箱之间的干式冷盘管冷却回到吊顶静箱。这种气流组织方式,使安装在吊顶上的普通感烟探测器基本无效。因此必须根据洁净厂房的实际情况来选择探测器的种类.(2)设备贵重,洁净要求高,不宜设计自动喷水灭火系统。 洁净区有洁净无菌的工艺要求,采用自动喷水灭火系统中的开式
13、系统,平时敞开的管道不能满足洁净厂房无尘无菌的要求,闭式系统管道中又经常充满灭火介质,免不了偶有泄漏,污染空气,在设有贵重设备、仪器的房间内自动喷水灭火动作后还会造成二次污染,造成更大的损失。所以自动灭火系统不宜用于洁净厂房。1.1.3洁净厂房的火灾特点 从建筑学的角度来看,建筑火灾是造成建筑物或建筑构件燃烧以致结构倒塌破坏,人员伤亡和财产损失的灾害。洁净厂房不同于一般的工业厂房,其火灾有以下特点:(1)火灾危险性大洁净厂房内的某些生产过程使用了易燃易爆物质,如乙醇、丙酮等,对厂房构成潜在的火灾威胁。(2)火灾蔓延快若干洁净室都通过风管彼此相连,当发生火灾,特别是初起火灾未被发现而又继续送风的
14、情况下,风管成为烟、火迅速外窜,殃及其余房间的重要通道。(3)火灾发热量、烟量大空间密闭,火灾发生后,由于热量无处泄露,火源的热辐射经四壁反射室内迅速升温,大大缩短全室各部位材料达到燃点的时间。室内装修使用了一些高分子材料,这些材料在燃烧时产生浓烟,散发毒气。(4)火灾扑救和疏散困难厂房外墙无窗时,室内发生的火灾往往一时不容易被外界发现,发现后也不容易选定扑救突破口。厂房的平面布置曲折,增加了疏散路线上的障碍,延长了安全疏散的距离和时间。1.2研究的意义为了解决电子科技生产厂房或存储空间内发生火灾时因建筑物内本质消防安全系统不合理或者存在漏洞、应急灭火不及时,给企业造成生命财产的重大损失问题。
15、运用电气安全技术、消防用电设备的选择原则,参考建筑物消防设计规范,进行科学经济的、安全系数更高的消防系统设计,确保生产空间内该系统能够控制火灾灾情扩大蔓延达到及时高效完全扑灭的目的。其对减少安全事故所造成的损失,对降低生命财产损失、具有可操作性参考价值。1.3研究对象概况 该厂房为某电子科技企业集成电路后工序洁净厂房,集成电路后工序生产厂房主要是芯片制造好以后给芯片穿衣的过程,目前使用较多的是塑料封装。其生产工艺为大园片背面减薄、划片、裂片、粘片、焊线、封装、电镀、切筋、打弯、测试、打印、包装,生产厂房的火灾危险性类别定为丁类较宜。封装工段内的塑料封装所使用的树脂为热固性树脂,在温度升高时虽然
16、将完全固化,但仍为可燃物,如该工段面积过大,超过防火分区或该层面积的5%时,该厂房应为丙类。该厂房火灾危险性的确定同样适用于液晶显示器的组装生产,液晶显示器的组装生产主要是将两块生产好的玻璃组合在一起形成一定功能,并在其中灌注液晶的过程,生产中使用的原辅助材料均为难燃或不燃材料。 厂房概况:厂房高度:3(地面到天花板); 建筑梁底高:4.3; 室内总面积:451.87; 生产线部分外洁净室:255; 内洁净室:90; *捆包间:80; 其他:26.875洁净厂房如下图1.1、1.2、1.3所示:图1.1 洁净厂房立体图Figure 1.1 Perspective view of clean p
17、lant注释:上图为洁净厂房的送风、气流净化方式28 图1.2 洁净厂房平面图Figure 1.2 Clean workshop layout图1.3 建筑平面详图Figure 1.3 Architectural detail第二章 设计内容2.1消防系统的组成消防系统的主要功能是:自动捕捉火灾探测区域内火灾发生时的烟雾或热气,从而发出生光报警并控制自动灭火系统,同时联动其它设备的输出接点,控制事故照明及疏散标记、事故广播及通讯、消防给水和防排烟设施,以实现监测、报警和灭火的自动化。考虑到研究对象为电子科技集成工序洁净厂房以下两个方面(1)消防设施设计存在的问题 1.气流组织方式特殊,普通感烟
18、探测器基本无效 2.设备贵重,洁净要求高,不宜设计自动喷水灭火系统。(2)洁净厂房的火灾特点1火灾危险性大2.火灾蔓延快3.火灾发热量、烟量大4.火灾扑救和疏散困难参考洁净厂房设计规范、建筑设计防火规范,综合研究对象的实际情况,本着快速高效灭火消除危机的原则,本设计将着重以下部分组成研究对象的消防系统。如图2.1所示。图2.1 消防系统的组成Figure 2.1 The composition of fire control system2.2设计对象的防护等级以及内容确定2.2.1设计对象的防护等级火灾自动报警与消防联动控制系统的设计方案应根据建筑物的类别、防火等级、功能要求、消防管理以及相
19、关专业的配合来确定综合建筑电气设计规范、建筑设计防火规范和火灾自动报警系统设计规范:建筑设计防火规范(GB50016-2006)3.1.3条规定表2.1生产的火灾危险性分类Table2.1 Production fire hazard classification生产类别火灾危险性特征项别使用或产生下列物质的生产丙类12闪电大于60的液体可燃固体建筑设计防火规范(GB50016-2006)3.3.3条规定表2.2厂房的耐火等级、层数和防火分区的最大允许建筑面积Table 2.2 factory fire rating, number of layers and the fire distric
20、ts maximum allowable gross floor area生产类别厂房的耐火等级最多允许层数每个防火分区的最大允许建筑面积()单层厂房多层厂房高层厂房地下、半地下厂房、厂房的地下室、半地下室丙一级二级三级不限不限2不限8000300060004000200030002000500500火灾自动报警系统设计规范(GB50016-1998)附录D规定表2.3保护对象的防护等级Table 2.3 Protection class protected object等级项别保护对象一级工业建筑1. 甲、乙类生产厂房;2. 甲、乙类物品库房;3. 占地面积或总建筑面积超过1000的丙类物品
21、库房;4. 总建筑面积超过1000的地下丙、丁类生产车间及物品库房;二级工业建筑1. 丙类生产厂房;2. 建筑面积大于50的,但不超过1000的丙类物品库房;3. 总建筑面积大于50,但不超过1000的地下丙、丁类生产间及地下物品库房;分析结果:设计对象为单层洁净工业厂房,其面积为451.87,大于300但又小于1000,而且生产或者使用的有闪电大于60的液体和可燃固体,据以上三表可确定其为丙类二级保护对象。 2.2.2内容确定由于洁净厂房特有的气流净化方式,以及生产,储存所用材料的科技含量高,价值高,易燃,着火易蔓延,火灾损失大等特点。根据最高效的灭火,逃生程序:探测-报警-控制中心-启用联
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