消防科学与工程设计

消防科学与工程设计

作者：邢志祥

ISBN：9787302350750

定价：48元

印次：1-1

装帧：平装

印刷日期：2014-5-27

本书分为火灾基础、建筑防火与消防系统设计、石油化工防火与消防系统设计3个部分。内容涉及火灾发生发展与蔓延的基础知识、着火与灭火理论、建筑耐火等级、建筑防火、建筑消火栓给水系统设计、自动喷水灭火系统设计、气体灭火系统设计、建筑防排烟设计、火灾自动报警系统设计、建筑灭火器的配置设计、性能化防火设计、石油化工企业总体布局防火设计、石油化工工艺与设备防火设计、固定顶油罐灭火系统设计、浮顶油罐灭火系统设计、球罐灭火系统设计、油罐的消防冷却设计等。

本书可以作为高等院校消防、安全、建筑、化学工程等专业的教材，也可供从事消防工作的技术人员及管理人员参考。

火灾是人类常遇的灾害之一，由此引发的生命和财产损失巨大。建筑火灾与石油化工火灾是工业生产和人类活动中容易发生的火灾类型，建筑防火灭火系统与石油化工消防系统是预防与控制建筑与石油化工火灾的关键安全技术与工程措施。建筑与石油化工的消防科学与工程技术是消防系统设计的基础。

本书集合了国内在消防工程教学与研究领域特色显著的多所高校(常州大学、中国人民武装警察部队学院、南京工业大学、沈阳航空航天大学等)多年从事消防工程教学与科研的经验，结合近年来消防工程技术的发展状况编写而成。全书主要内容包括着火与灭火原理、建筑与石油化工火灾特性、建筑火灾防火设计、建筑火灾消防系统设计、性能化防火设计、石油化工防火设计、石油化工消防系统设计等。在编写过程中，作者力求将消防科学与工程学的基本理论方法同建筑与石油化工具体消防问题相结合，既注重提高消防科学相关的理论水平，又注重解决消防工程的实际问题，尤其注重提高建筑与石油化工消防工程的设计能力。本书可供安全工程、消防工程专业师生学习和参考，也可供从事消防安全技术与管理的人员使用。

全书共19章，常州大学邢志祥教授编写第13～16章；常州大学郝永梅副教授编写第1，2，12章；常州大学欧红香副教授编写第17章；常州大学杨克讲师编写第18，19章；中国人民武装警察部队学院刘立文教授编写第5，6章；沈阳航空航天大学田宏教授编写第7，8，10，11章；南京工业大学王志荣副教授编写第3，4，9章。邢志祥教授担任主编和全书统稿工作，常州大学硕士研究生张成燕对全书进行了排版和校对，在此表示感谢。在编写过程中作者参阅了大量文献资料，在此对原著作者表示感谢。由于作者水平有限，书中难免有疏漏之处，敬请读者批评指正。 

编者

2014年2月

第1部分火 灾 基 础

第1章绪论3

1.1火与人类文明3

1.2火灾发生的特点与发生趋势4

1.2.1火灾发生的特点4

1.2.2火灾发生的趋势4

1.3火灾分类5

1.3.1按照燃烧对象分类5

1.3.2按照火灾损失严重程度分类6

第2章着火与灭火原理7

2.1着火基本原理7

2.2谢苗诺夫自燃理论8

2.2.1谢苗诺夫自燃理论的基本出发点8

2.2.2谢苗诺夫自燃理论9

2.2.3着火理论中的着火感应12

2.2.4谢苗诺夫理论的应用13

2.3弗兰克卡门涅茨基自燃理论15

2.3.1理论分析15

2.3.2自燃临界准则参数δcr的求解18

2.3.3应用19

2.4链锁反应着火理论22

2.4.1链锁反应过程22

2.4.2链锁反应分类22

2.4.3链锁反应的着火条件23

2.4.4链锁反应理论中的着火感应期25

2.4.5链锁反应理论对着火极限的影响25

2.5灭火理论26

2.5.1热理论中的灭火分析262.5.2链锁理论中的灭火分析29

第3章建筑火灾特性31

3.1室内火灾特性31

3.1.1室内火灾发展过程31

3.1.2室内火灾的特性33

3.2建筑火灾与烟气蔓延35

3.2.1烟气的产生35

3.2.2建筑火灾与烟气蔓延36

第4章石油化工火灾的特性41

4.1石油化工企业的生产特点41

4.2石油化工企业火灾危险性分析42

第2部分建筑防火与消防系统设计

第5章建筑耐火等级51

5.1建筑材料的高温性能51

5.1.1建筑材料的高温性能综述51

5.1.2无机材料的高温性能53

5.1.3有机材料的高温性能58

5.1.4复合材料的高温性能60

5.2建筑构件的耐火性能61

5.2.1建筑构件的燃烧性能61

5.2.2建筑构件的耐火极限62

5.3建筑物的耐火等级65

5.4钢结构的耐火等级68

第6章建筑防火73

6.1总平面防火设计73

6.1.1城市总体布局防火73

6.1.2建筑总平面布局防火74

6.1.3防火距离的计算方法82

6.2防火分区及防烟分区83

6.2.1防火分区的定义及类型83

6.2.2划分防火分区的原则83

6.2.3防火分区的面积83

6.2.4防烟分区84

6.3室内装修防火设计88

6.3.1室内装修材料的分类88

6.3.2室内装修材料的燃烧性能及其检测分级 88

6.3.3建筑内部装修防火设计的通用要求89

6.4安全疏散设计93

6.4.1安全疏散设计应遵循的原则94

6.4.2疏散楼梯的设计94

6.4.3消防电梯96

6.4.4工业建筑安全疏散设计97

6.4.5单、多层民用建筑的安全疏散设计99

6.4.6高层民用建筑的安全疏散设计102

第7章建筑消火栓给水系统设计107

7.1建筑消火栓给水系统概述107

7.1.1建筑消防给水系统的组成107

7.1.2建筑消防给水系统的分类107

7.1.3低层建筑消火栓给水系统的组成和类型108

7.1.4高层建筑消火栓给水系统的类型110

7.1.5消防水源111

7.1.6主要供水设施114

7.2室外消防给水系统118

7.2.1室外消防给水系统的组成118

7.2.2室外消防给水系统的类型118

7.2.3室外消防用水量119

7.2.4室外消火栓120

7.2.5室外消防给水管网122

7.3室内消火栓给水系统123

7.3.1室内消火栓给水系统概述123

7.3.2消防卷盘(消防水喉)的设置原则123

7.3.3室内消火栓设备及设置要求124

7.3.4消防软管卷盘127

7.3.5室内消防给水管道127

7.3.6室内消火栓系统消防水压和用水量129

7.3.7室内消火栓给水系统的设计131

第8章自动喷水灭火系统设计133

8.1自动喷水灭火系统简介133

8.1.1洒水喷头和自动喷水灭火系统的发展133

8.1.2自动喷水灭火系统规范的发展134

8.1.3自动喷水灭火系统的可靠性和有效性135

8.2自动喷水灭火系统的分类、原理和组成135

8.2.1自动喷水灭火系统的分类135

8.2.2自动喷水灭火系统的适用范围和特点136

8.2.3自动喷水灭火系统的组成和工作原理137

8.2.4自动喷水灭火系统的主要组件141

8.3自动喷水灭火系统的供水方式和系统分区146

8.3.1系统的平面分区146

8.3.2系统的竖向分区146

8.4自动喷水灭火系统的设计和水力计算149

8.4.1喷头和网管的布置149

8.4.2自动喷水灭火系统的水力计算150

8.5自动喷水灭火系统设计实例155

8.5.1自动喷水灭火系统设置场所危险等级的确定157

8.5.2自动喷水灭火系统选型157

8.5.3喷头布置间距的确定及选型157

8.5.4管道系统158

8.5.5自动喷水灭火系统159

第9章气体灭火系统设计162

9.1气体灭火系统概述162

9.2气体灭火系统的类型、组成和工作原理162

9.2.1气体灭火系统的类型162

9.2.2气体灭火系统的组成及工作过程163

9.3气体灭火系统的组件及设计164

9.3.1气体灭火系统性能的要求164

9.3.2气体灭火系统设置部位167

9.3.3二氧化碳灭火系统167

第10章建筑防排烟设计180

10.1建筑防排烟设计概述180

10.1.1火灾烟气的概述180

10.1.2防控火灾烟气的主要措施181

10.1.3防排烟技术的发展182

10.2烟气流动的规律及控制原理183

10.2.1防排烟技术的发展183

10.2.2火灾烟气的控制原理186

10.2.3防烟排烟设计原理187

10.3自然排烟188

10.3.1自然排烟的原理和特点188

10.3.2自然排烟系统设计188

10.3.3自然排烟设施190

10.4机械排烟191

10.4.1防烟分区的划分191

10.4.2机械排烟的方式192

10.4.3机械排烟的部位192

10.4.4机械排烟量的确定192

10.4.5机械排烟系统的设计192

10.4.6中庭机械排烟系统设计195

10.5加压防烟送风系统197

10.5.1加压送风系统的设置及方式197

10.5.2加压送风量的计算197

10.5.3加压送风系统设计要点199

10.6防排烟系统的设备部件199

10.6.1防火、防排烟阀(口)200

10.6.2压差自动调节阀200

10.6.3余压阀200

10.6.4排烟风机201

10.6.5自垂式百叶风口201

第11章火灾自动报警系统设计202

11.1火灾自动报警系统概述202

11.1.1火灾自动报警系统的构成和作用202

11.1.2火灾自动报警系统的分类202

11.1.3火灾自动报警系统的发展阶段203

11.1.4火灾自动报警系统的发展趋势205

11.2火灾自动报警系统的组成206

11.2.1监控终端206

11.2.2数据（信号）传输系统（系统布线）210

11.2.3火灾报警控制器213

11.3火灾自动报警系统的设计214

11.3.1火灾自动报警系统的选择和设计要求214

11.3.2火灾探测器的选择和布置217

11.3.3火灾事故广播与警报系统设计219

11.3.4消防专用电话220

11.3.5供电系统和接地220

11.4消防联动系统222

11.4.1消防联动系统的控制类型222

11.4.2消防联动系统的控制模块222

11.4.3消防泵的控制224

11.4.4消排烟设施的控制224

11.4.5防火卷帘门、防护门的控制225

11.4.6自动喷水灭火系统的控制225

11.5高层建筑火灾自动报警系统设计示例226

11.5.1工程概况和自动报警系统的选择226

11.5.2火灾自动报警系统的设计226

11.5.3火灾自动报警系统的配置方案227

第12章建筑灭火器的配置设计229

12.1灭火剂229

12.1.1概述229

12.1.2水灭火剂229

12.1.3泡沫灭火剂235

12.1.4干粉灭火剂236

12.1.5二氧化碳灭火剂236

12.1.6四氯化碳灭火剂237

12.1.7卤代烷灭火剂237

12.1.8其他灭火剂237

12.2灭火器239

12.2.1灭火器的基本常识239

12.2.2手提式灭火器243

12.2.3推车式灭火器248

12.2.4灭火器的选择与设置250

12.2.5灭火器的设计计算255

第13章性能化防火设计258

13.1性能化防火设计的基本概念258

13.1.1处方式防火设计258

13.1.2性能化防火设计259

13.2性能化防火设计的支撑体系和基本内容259

13.2.1性能化设计的运行流程（见图131）259

13.2.2性能设计的3个支撑要素260

13.2.3性能设计的基本内容260

13.3性能化设计的基本步骤261

13.3.1确定性能化设计的内容及工程参数261

13.3.2确定消防安全的总体目标、功能目标和性能目标262

13.3.3制定设计目标262

13.3.4确定火灾场景263

13.3.5建立设计火灾263

13.3.6提出和评估设计方案263

13.3.7编写性能设计报告263

13.4性能化防火设计的研究现状264

13.4.1国外性能化防火设计的研究现状264

13.4.2国外发展性能化防火设计的特点265

13.4.3我国性能化防火研究设计的现状266

13.5建筑火灾过程的计算机模拟——火灾模型267

13.5.1火灾模型的种类267

13.5.2国际上常用的火灾模型268

13.5.3火灾模型的局限性269

13.6建筑火灾中人员安全疏散的计算机模拟——疏散模型269

13.6.1人员安全疏散的基本条件269

13.6.2火灾时临界危险状态的判断270

13.6.3人对火灾的反应过程270

13.6.4人员疏散模型的研究270

第3部分石油化工防火与消防系统设计

第14章石油化工企业总体布局防火设计277

14.1布局防火设计的基本原则277

14.2布局防火设计的要求277

第15章石油化工工艺与设备防火设计279

15.1石油化工典型工艺过程的防火设计279

15.1.1氧化反应单元防火279

15.1.2还原反应单元防火281

15.1.3聚合反应单元防火283

15.1.4裂解反应单元防火285

15.1.5硝化反应单元防火287

15.2石油化工典型装置的防火设计289

15.2.1加热与熔融装置防火289

15.2.2蒸发与蒸馏装置防火293

15.2.3制冷装置防火295

15.2.4输送装置防火296

第16章固定顶油罐灭火系统设计298

16.1泡沫灭火剂的种类298

16.1.1泡沫灭火剂的分类298

16.1.2常用的泡沫灭火剂298

16.2泡沫灭火系统的设计304

16.2.1油罐液上喷射泡沫灭火系统304

16.2.2油罐液下喷射泡沫灭火系统设计313

16.2.3油罐半液下喷射泡沫灭火系统设计317

16.2.4用抗溶性空气泡沫灭火时所需要的用量计算318

16.3干粉灭火系统的设计320

第17章浮顶油罐灭火系统设计327

17.1浮顶油罐灭火特性327

17.2浮顶油罐灭火系统设计327

第18章球罐灭火系统设计330

18.1球罐灭火系统的特点330

18.2球罐灭火系统设计330

18.2.1设计基本参数的确定330

18.2.2水雾喷头331

18.2.3水雾锥底半径331

18.2.4喷头的布置（2000m3球罐）331

18.2.5冷却环管及喷头332

第19章油罐的消防冷却设计334

19.1固定顶油罐消防冷却设计334

19.2浮顶油罐消防冷却设计337

19.2.1总用水量的计算338

19.2.2喷头的选型及布置338

19.2.3管径的选取339

19.3卧式油罐消防冷却设计341

19.4高架水枪消防冷却设计341

参考文献343

主要栏目设置:消防理论研究、规范研究与信息、建筑防火设计、性能化设计与实践、灭火指挥与训练、消防设备研究、灭火系统设计、石油化工防火、工艺防火、电器防火、灭火剂与阻燃材料、消防管理、火灾调查与分析、质量监督与标准化、专家访谈、学术论坛、国内外科技信息、企业信息以及讨论园地等。

本刊适用范围:可供从事消防研究、消防监督管理、消防产品生产、消防工程设计人员以及高等院校相关专业的师生参考阅读。