火灾自动报警系统设计

1、东北石油大学秦皇岛分校毕业论文22东北石油大学秦皇岛分校毕业论文目录目录I摘要II1火灾自动报警系统概述12火灾自动报警系统的组成及原理23火灾探测器44消防联动控制64.6消防广播控制系统94.7切断非消防电源95火灾自动报警系统设计及系统结构图95.1总体设计思想105.2方案设计依据105.3设计要求105.4系统布线要求105.5消防控制室设计115.6系统选型115.7 防火区域划分125.8探测区域和报警区域的划分125.9 火灾探测器的布置和计算135.9.1火灾探测器的布置135.9.2火灾探测器数量的计算155.10 手动报警按钮的设置165.11.1消防联动控制设备的组成1

2、75.11.2消防联动控制系统设计17II GSM模块通过力控对火灾自动报警系统设计摘要GSM全名为：Global System for Mobile Communications，中文为全球移动通信系统，俗称"全球通"，是一种起源于欧洲的移动通信技术标准，是第二代移动通信技术，其开发目的是让全球各地可以共同使用一个移动电话网络标准，让用户使用一部手机就能行遍全球。我国于20世纪90年代初引进采用此项技术标准，此前一直是采用蜂窝模拟移动技术，即第一代GSM技术（2001年12月31日我国关闭了模拟移动网络）。目前，中国移动、中国联通各拥有一个GSM网，为世界最大的移动通信网

3、络。GSM系统包括 GSM 900：900MHz、GSM1800：1800MHz 及 GSM-1900：1900MHz等几个频段 。20世纪80年代中期，当模拟蜂窝移动通信系统刚投放市场时，世界上的发达国家就在研制第二代移动通信系统。其中最有代表性和比较成熟的制式有泛欧GSM ，美国的ADC(D-AMPS)和日本的JDC(现在改名为PDC)等数字移动通信系统。在这些数字系统中，GSM的发展最引人注目。1991年GSM系统正式在欧洲问世，网络开通运行。一种利用手机短信息实现对远程监控设备如火灾报警装置等进行智能控制和信息交流的设计思路。系统的开发基于短信息技术、自动控制技术、计算机技术、数字通信

4、技术及加密技术，系统利用相关的网络、计算机系统和控制器，以短信息为基本控制指令和数据信息传送方式，实现手机无线遥控和数据传送，通过专设的短信控制中心和服务中心，为远程监控设备提供全方位的数字化服务。系统具有手机远程控制、自动报警功能。还可以根据用户群的需要向生活连网服务、智能办公等方向无限扩展。 关键词 GSM模块 火灾自动报警系 1火灾自动报警系统概述火灾探测技术已有了一百多年的发展历史，从被动探测到主动探测，从模拟量可寻址技术到智能化探测技术，火灾探测技术经历了多次技术革新，以实现早期预警，可靠探测火灾目的。近年来，随着高层建筑的兴起，以技术的高度密集和社会财富的高度集中为特征的现代化社会

5、生产不断扩大，火灾的早期预报已成为扑救火灾、减少火灾损失、保护生命财产安全的重要保障。火灾的早期预报主要是通过安装在保护现场的火灾探测器，感知火灾的发生时，火灾自动报警系统能够在火灾初期，将燃烧产生的烟雾、热量和光辐射等物理量，通过感温、感烟和感光等火灾探测器变成电信号，传输到火灾报警控制器，并同时显示出火灾发生的部位，记录火灾发生的时间等特征而实现的。 （1）火灾自动报警系统随着国内外火灾探测技术的发展而发展，也经历了以下的发展过程：1）从开关量探测器到智能模拟探测器的发展；2）从离子感烟火灾探测器到光电感烟探测器的发展；3）从低灵敏度探测器到高敏度探测器的发展。 （2）火灾自动报警系统根据

6、现场的实在情况要求，设计出对应的功能配置，火灾自动报警系统控制器主要能实现如下功能：1）接受火灾探测器以及消火栓按钮、手动报警按钮等设备自动、手动的报警信号；2）监视排烟防火阀、防烟防火阀状态；3）控制消防泵启停、喷淋泵启停，接受其反馈信号，显示工作和故障状态。设置手动或自动控制设置；4）控制电梯停于首层，并接收反馈信号；5）火灾时对防火卷帘门实施控制，并接受其状态反馈信号；6）控制常开防火门关闭，并接受反馈信号；7）接受气体自动灭火系统的报警信号，故障信号、气体喷放信号，手动、自动状态信号。监视气体灭火房间防火阀状态；8）火灾时火灾自动报警系统发出指令，由设备监控系统执行指令，将其监控的设备

7、运行模式切换为预定火灾模式，完成后反馈信息至火灾自动报警系统；9）切断相关部位非消防电源，公共广播强切为火灾应急广播，送信号给自动售检票系统，切断闸机电源，打开通道；10）将火灾报警点及消防设备状态显示在智能火灾报警控制器和火灾图形工作站上；11）向控制中心和城市消防控制中心发送火灾信息。 （3）火灾自动报警系统的组成形式多种多样，它的发展目前可分为三个阶段：1）多线制开关量式火灾探测报警系统。这是第一代产品，目前国内极少数厂家生产外，它基本上已处于被淘汰状态。2）总线制可寻址开关量式火灾探测报警系统。这是第二代产品，尤其式二总线制开关量式探测报警系统目前正被大量使用。3）模拟量传输式智能火灾

8、报警系统。这是第三代产品。目前我国已经开始从传统的开关量式火灾探测报警技术，跨入具有先进水平的模拟量式智能火灾探测报警技术的新阶段，它的系统的误报率降低到最低限度，并大幅度地提高了报警的准确度和可靠性。目前火灾自动报警系统又分为有智能型、全总线型以及综合型等，这些系统不分区域报警系统或集中报警系统，可达到对整个火灾自动报警系统进行监视。但是在目前的实际工程当中传统型的区域报警系统、集中报警系统和控制中心报警系统仍得到较为广泛的应用。安装在保护区的探测器不断的向所监视的现场发出巡检信号，监视现场的烟雾浓度、温度等，并不断反馈给报警控制器，控制器将接到的信号与内存的正常整定值比较、判断确定火灾。当

9、发生火灾时候，发出声光报警，显示火灾区域或楼层房号的地址编码，并打印报警时间、地址等。同时向火灾现场发出警铃报警，在火灾发生楼层的上下相邻层或火灾区域的相邻区域也同时发出报警信号，以显示火灾区域。2火灾自动报警系统的组成及原理从火灾自动报警系统的工作原理上来看，火灾自动报警系统是由触发器件、火灾报警装置、火灾警报装置以及具有其它辅助功能的装置和电源组成的火灾报警系统，在火灾自动报警系统中，自动或手动产生火灾报警信号的器件称为触发件，主要包括火灾探测器和手动火灾报警按钮，如系统组成原理图2-1所示。图2-1 火灾自动报警组成原理图火灾自动报警控制器是火灾自动报警系统的中枢，它接受信号并做出分析判

10、断，一旦发生火灾，它立即发出火警信号并启动相应的消防设备。计算机技术的发展使传统的开关量多线制火灾自动报警系统被模拟量总线制火灾自动报警系统所代替，目前智能火灾自动报警系统也得到了广泛应用，模拟量总线制火灾自动报警系统和智能火灾报警系统都是在计算机技术基础上发展起来的，都可以被智能建筑所选用。 一般火灾报警控制器标示的容量都是单台控制器的最大容量，为了保证火灾自动报警系统既能高效率又能高可靠性的工作，实际设计各回路探测点时要考虑一定的信息余量。这一点火灾自动报警系统设计规范也有明确规定，余量可根据工程规模大小和重要程度而定，一般可按照火灾报警控制器额定容量或总线回路地址编码总数额定值的80%8

11、5%来选择。 在火灾自动报警与消防联动系统中，集中火灾报警控制器的选配，一方面要满足整个火灾自动报警系统工作要求，另一方面，还应具备与智能建筑中其它控制系统的通信界面。主要包括：与各个报警区域内区域火灾报警控制器的通信功能；处理显示整个系统报警信息、故障信息、联动信息的功能；能根据火警信息，启动消防联动设备并显示其运行状态；具备与智能建筑中其它控制系统的通信界面。系统组成分为单独和集中：单独作火灾报警控制器（联动型）具有如下主要特点：本系统用工控机做主控制器，利用触屏显示各种上信息。通过RS232串行通讯口把通信板和信号采集卡相接，区控制通过数据线与通信板相连。主控制器通过信号采集读取个区控的

12、各种信息进行处理，并通过触摸屏直观显示出来，工作人员可以即时通过触摸屏直接对设备进行操作，对各种故障进行查询，从而迅速处理问题，把问题解决在初始状态，减少损失，达到预防火灾的目的。集中火灾报警控制器进行管理，显示并可操作。具有如下特点：火灾报警控制智能化：控制器采用液晶汉字显示，所有功能操作及信息处理直观方便。报警控制器可直接接收探测器传的各类状态信息，也可由控制器将现场探测器设置成信号传感器，并对传感器采集到的现场环境参数进行数据曲线分析，为方便准确判断现场是否发生火灾提供了有力的判断依据。火灾探测器智能化：探测器能把现场采集到的环境参数（烟雾，水蒸气，粉尘等）进行分析判断，同时向报警器传送

13、分析判断后的状态信息，报警控制器将现场接收的状态信号再进一步分析处理，从而极大地降低了系统的误报率。集探测报警与联动控制于一体：探测报警与联动控制共用总线，方便了工厂的设计安装，且控制器内部采用两总线设计，积木式结构，系统容量扩充简单方便。系统抗干扰能力强：报警控制器内设Watchdog功能，外界电磁干扰造成的系统程序混乱，可自动恢复正常运行。探测器也采用了相应的抗干扰能力，保证了系统的高可靠运行。具有信息存贮功能：报警控制器能自动记录报警信号的类型、报警时间及报警地址号，并存入“黑匣子”便于查核，能根据需要，自动将报警信号的结果打印出来。全总线短路保护设置：报警控制器、探测器及各种模块内部均

14、设有短路保护装置，系统中任一设备的短路，都不会影响系统的正常工作。强大的网络传输功能：两条通讯总线最多可以连接32台相同类型的各台报警控制器可以实现信息共享和远程操作，在任一设定为集中的报警控制上，可以监视网络上任意一台报警控制器的各种信息，既方便了用户的使用，又降低了系统造价。交直流电互换：交直流电两用供电系统。交流掉电时，直流供电可自动道入，以保证系统运行的连续性。完善的质量保证措施：火灾报警控制器、火灾探测器等主要产品均通过国家消防产品检测中心检测合格，并根据ISO9001标准要求组织生产，供货及时，保证质量。3火灾探测器火灾探测器是火灾自动报警系统的传感部分，是组成各种火灾自动报警系统

15、的重要组件，是火灾自动报警系统的“感觉器官”。它能对火灾参数(如烟、温度、火焰辐射、气体浓度等)响应，并自动产生火灾报警信号，或向控制和指示设备发出现场火灾状态信号的装置。火灾探测器是系统中的关键元件，他的稳定性、可靠性和灵敏度等技术指标会受到诸多因素的影响，因此火灾探测器的选择和布置应该严格按照规范进行。31火灾探测器分类目前火灾探测器的种类很多，按照不同的方式有不同的分类方法。（1）根据监测的火灾特性不同，火灾探测器可分为感烟、感温、感光等种类型，每个类型又根据其工作原理的不同而分为若干种。 （2）根据感应元件的结构不同，可分为： 1）点型火灾探测器。对警戒范围中某一点周围的火灾参数做出响

16、应。 2）线型火灾探测器。对警戒范围中某一线路周围的火灾参数做出响应。 （3）根据操作后是否能复位，可分为： 1）可复位火灾探测器。在产生火灾报警信号的条件不再存在的情况下，不需要更换组件即能从报警状态恢复到监视状态。根据复位的方式不同，又可分为以下三种： 自动复位火灾探测器，能自动地恢复到监视状态； 遥控复位火灾探测器，通过遥控操作能恢复到监视状态； 手动复位火灾探测器，通过手动调节能恢复到监视状态。 （4）不可复位火灾探测器。在产生火灾报警信号的条件不再存在的情况下，需调换组件才能从报警状态恢复到监视状态或动作后不能恢复到监视状态。 32火灾探测器选择火灾探测器的选择应符合下列要求：（1）

17、 对火灾初期有阴燃阶段，产生大量的烟和少量的热，很少或没有火焰辐射的，选用感烟探头；（2）对火灾发展迅速，产生大量热、烟和火焰辐射的，选用感烟探头、感温探头、火焰探头或它们的组合；（3）对火灾发展迅速，有强烈的火焰辐射和少量烟、热的，选用火焰探头；（4）对情况复杂或火灾形成特点不可预料的，可进行模拟实验，根据实验选用适宜的探头。（5）在不同高度的房间设置火灾探测器时可参照表3-1的规定。表3-1 点型感烟、感温火灾探测器的实用高度房间高度(m)感烟探测 器感 温 探 测 器一 级二 级三 级12<h20不适合不适合不适合不适合8<h12适 合不适合不适合不适合6<h8适 合适

18、 合不适合不适合4<h6适 合适 合适 合不适合h4适 合适 合适 合适 合33火灾探测器设置（1）探测区域内每个房间至少应布置一只火灾探测器。（2）感烟探测器、感温探测器的保护面积和保护半径应该满足表3-2的规定。表3-2 感烟、感温探测器的保护面积和保护半径火灾探测器的种 类地面面积S（m2）房间高度h(m)一只探测器的保护面积A和保护半径R房 间 坡 度 15°15°3°30°A（m2）R(m) A(m2)R(m) A(m2) R(m) 感烟探测器S80h12806.7807.2808.0S806h12806.71008.01209.9h66

19、05.8807.21009.0感温探测器S30h8304.4304.9305.5S30h8203.6304.9406.3（3）一个探测区域内所需设置的探测器数量，应由下式计算： (3-1)式中：N一个探测区域所需设置的探测器数量(只)，N1(取整数)；S一个探测区域的面积(m2)；A一个探测器的保护面积；K修正系数，重点保护建筑K取0.70.9，普通保护建筑K取1.0。（4）在宽度小于3m以内的走廊顶棚上设置探测器时宜居中布置。感温探测器的安装间距L不应超过10m，感烟探测器的安装间距L不应超过15m，探测器至端墙的距离不应大于探测器间距的1/2。（5）探测器至墙壁、梁的水平距离不应小于0.5

20、m，并且探测器的周围0.5m内不应有遮挡物。（6）房间被书架、隔断、设备等分隔且至顶棚或梁的距离小于房间净高5时，则每个被格开的部分至少安装一只探测器。（7）探测器宜水平安装，如必须倾斜安装时，倾斜角不应大于45。当屋顶坡度大于45 时，应加木台或类似方法安装探测器。4消防联动控制 消防联动控制设备是火灾自动报警系统的执行部件，消防控制室接到火警信息后应能够自动或手动启动相应的消防联动设备，并对各设备运行状态进行监控。消防联动控制系统就是控制中心输出单元，是消防设备，非消防设备发出控制信号的。是在对火灾确认后的处理单元，消防联动控制系统这一职能决定了它工作可靠性是相当重要的，直接关系到消防灭火

21、工作的成败。消防联动控制包括消火栓系统，自动喷淋系统，防排烟风机的监控，防火阀、防排烟阀的状态监视、消防紧急断电系统监控，电梯迫降、防火卷帘门、紧急广播及消防通讯设备的监控及消防电源和线路的监控。联动控制通过联动中继器完成，节省地址的总容量，下面分别加以叙述：4.1室内消火栓系统室内消火栓系统是建筑物内最基本的消防设备，该系统主要由水枪、水带、消火栓、消防管道、阀门、消防水池、水箱、增压设备和消防水源等组成。为了保证系统的方便性和可靠性，消火栓泵的控制设备必须严格管理，该系统根据所处的状态可分为自动控制状态和手动控制状态两种。自动控制状态，当火灾出现时，按下消火栓远程启泵按钮，将启泵信号传回消

22、防控制的联动控制柜，并触发声光报警器报警。再由联动控制柜将启泵信号传至水泵电控柜，当水泵电控柜接到消防控制室发来的启泵信号后，启动水泵。与此同时，水泵电控柜马上把水泵已投入工作的状态信号反馈至消防控制室联动控制柜上。手动控制状态，当消火栓启泵按钮被按下时，启泵信号被传回削防控制室的联动控制柜，并触发声光报警器报警，此时消防控制室工作人员应马上与现场人员联系，确认是否真的发生了火警，若得到确认，消防控制室工作人员马上按下联动控制柜上的手动启泵按钮，启动消火栓给水泵供水，若确认是误报，消防栓控制室工作人员应马上按下联动控制柜上的消音按钮，关闭声光报警器或进行相应的复位处理工作。生活水管与消防水管组

23、合，小高层住宅群一般为普通住宅，室内消防栓用水量应为10L/s。如果首层有商业网点按二类商住楼考虑则应为20L/s，若有汽车库按I、II类停车库考虑亦采用20L/s。即使按20L/s，生活用水量按350L/（人·d）计算，对于8万m2左右的小高层住宅群，消火栓供水量与生活水供水量基本持平，面积再大则生活供水量大于消防用水。显然，生活水与消防水共用管，对于面积越大的小高层住宅群，就水量而言只会更有利于消防。生活给水供水水压与消火栓供水水压差，经计算为0.120.18Mpa左右，完全可以共用设备。如采用变频供水，生活供水减频，消防恢复原频，可克服生活供水采用消火栓水压耗能略高的毛病。对于

24、小高层住宅群而言，室外给水工程量比较可观，生活给水与消火栓给水系统分开的结果导致室外管道工程量几乎增加一倍；对于有地下小汽车库，总图紧张的小区，有时竟很难找到管道位置。更应引起有注意的是，某些地方消防检查统计表明，单独设置消火栓给水系统竟有1/3不合格，“消防突击检查时运行合格率较低”的原因，恰恰是由于生活给水与消防给水分开的缘故。因此生活给水问题普遍受到重视，生活给水泵因常开，开发商甚至愿意选购进口不锈钢泵，物业管理也有完善、规范化的制度。消火栓给水系统则不然，很多只是应付例行公事的消防检查，得不到应有的重视，最终单设消火栓给水系统反倒不安全。火灾时，消火栓按钮经消防控制主机确认后可直接启动

25、相应的消火栓泵，同时向消防控制室发出信号。消防控制中心也可直接手动启停相应的消火栓泵，并显示消火栓泵的工作故障状态，按防火分区显示消火栓按钮的位置，并返回消火栓按钮处的消火栓泵的工作状态。对消火栓按钮的监控，对消火栓泵的手动直接控制，通过设在消防控制中心的联动控制台实施，如火灾自动报警系统图4-1所示。4.2自动喷淋系统自动喷水灭火系统是世界上最广泛的固定喷水灭火系统，固定喷水灭火系统的喷头担负着控测火灾、启动系统和喷水灭火的任务，是系统的关键组件之一。根据其结构和用途的不同可分为：闭式喷头、开式喷头。闭式喷头：按热敏感元件的不同又分为玻璃球洒水喷头和易熔元件洒水喷头；按溅水盘的形式和安装又分

26、为直立型洒水喷头、下垂型洒水喷头、边墙型洒水喷头、普通型洒水喷头、吊顶型洒水喷头和隐蔽型洒水喷头。开式喷头：按其用途分为式洒水喷头、水幕喷头和喷雾喷头三种。在高层建筑中已得到广泛的应用。它利用固定管网、喷头能自动作用喷水灭火，同时发出火火警信号的灭火系统。利用火灾时产生光、烟或燃烧时的生成物（探测器作用）、热（直接作用或探测器作用）等信号传感而自动启动，将水有效地洒向着火区域，控制火势的蔓延和扑灭火灾。室内消火栓灭火系统也是利用固定管网，不同之处是自动喷水灭火系统利用喷头能自动作用喷水灭火，室内消火栓灭火系统是利用消火栓箱内的设施进行灭火。各楼层的水流指示器及信号闸阀由带CPU微处理器的联动中

27、继器进行信号监测，联动中继器具有独立编码地址。当任何一个水流指示器或报警阀的接点一经闭合，其信号便自动显示于消防控制屏上，消防中心即可自动或手动启停相应喷淋泵。消防控制中心也可通过联动控制台直接手动启停相应的喷淋泵，并可显示喷淋洒的工作、故障状态。同时，火灾报警时消防控制中心通过联动中继器和控制台可直接自动/手动启动消防接力泵，显示其工作、故障状态及显示消防水箱溢流报警水位、消防保护停泵报警水位等水位，如火灾自动报警系统图4-1所示。4.3防排烟系统在消防控制室设置了防排烟控制装置，由该装置集中控制了建筑内的防火阀、排烟阀、排烟风机、送风口（阀）、正压送风机及其他通风、空调设施等。有效可靠的消

28、防防排烟控制系统对于人身安全和财产十分重要。有效的消防设施通过对着火区域的烟雾控制，使人们赢得更多时间在火灾中撤离，同时为人们安全撤出建筑物提供清晰的可见层，为专业消防人员的进入及配合灭火提供方便。防排烟系统受探测感应报警信号控制，当有关部位的探测器发出报警信号后，消防控制屏会按一定程序发生指令，通过中继器起动正压送风机，报警层及其上下一层的送风阀，排烟机，报警层的排烟阀或与防烟分区相连有关的排烟阀，消防总控室也能手动直接启动正压送风机和排烟机，并利用主接触器的辅助接点返回信号使其工作状况显示于消防控制屏上。火灾报警时，消防控制中心通过联动控制台可直接手动启动相应加压送风机，可自动/手动开启避

29、难层的加压送风机。加压送风口的设备还具备现场手动开启功能，如火灾自动报警系统图4-1所示。4.4电梯归首消防控制中心设有所有电梯运行状态模拟及操作盘，通过联动中继器可监控电梯运行状态并遥控电梯。火灾报警时，消防中心发出控制信号，通过联动中继器强制所有电梯归首并接收其反馈信号。  当火灾情况产生时，火警信号通过烟火感应设备将火灾信号传送到监控中心，监控中心根据火源的起始点的人员进行有顺序的疏散，监控中心利用遥控开启相关的门禁系统，使安全疏散通道的门打开，而其余的门锁死，从而达到被疏散人员顺利通过安全通道，脱离险情的目的，如火灾自动报警系统图4-1所示。 4.5防火卷帘防火卷帘

30、门的控制方式分两种，其原理是：受探测器感应信号控制，当有关的探测器发出报警信号后，相应信号会于消防控制屏上显示，同时通过介面单元关闭卷帘，并利用中继器返回信号，使卷帘开关状态于消防控制屏上显示。第一方式为：疏散通道上的防火卷帘门，其两侧设置感烟和感温探测器，采取两次控制下落方式，第一次由感烟探测器控制下落距地1.8M处停止；第二次由感温探测器控制下落到底，并分别将报警及动作信号送至消防控制室。同时在消防控制室有远程控制功能。用作防火分隔的防火卷帘门，如地下车库卷帘门周围，卷帘门两侧只设置温感探测器，温感探测器动作后，卷帘下落到底。消防控制室及消防控制中心可显示感烟、感温探测器的报警信号及防火卷

31、帘门的关闭信号，如火灾自动报警系统图4-1所示。4.6消防广播控制系统消防广播系统是火灾发生时重要的救灾指挥工具，可由总线制消防广播系统和多线制消防广播系统两种方式来实现，当探测器感应器发出报警信号，消防控制屏按照一定程序发出指令，强行将背景音乐转入火灾广播状态，进行紧急广播。总线制消防广播系统是由广播主机、录放单元、功放单元、输出模块、扬声器等组成。当某层发生火警时，主机按照预先编制的软件程序指令紧急广播系统动作，打开报警疏散信号源，同时指令相应输出模块动作，使火灾层及上下层扬声器自动切换到紧急广播总线，并自动鸣响报警。多线制消防广播系统对外输出的广播线路按广播分区来设计，每一广播分区有两根

32、独立的广播线路与现场广播喇叭连接，各广播分区的切换控制由消防控制中心专用的多线制消防广播切换盘来完成。设计布置按相关的规范执行，民用建筑内扬声器应设置在走道和大厅等公共场所。每个扬声器的额定功率不应小于3W，其数量应能保证从一个防火分区内的任何部位到最近一个扬声器的距离不大于25m。走道内最后一个扬声器至走道末端的距离不应大于12.5m，如火灾自动报警系统图4-1所示。4.7切断非消防电源火灾报警时，消防控制中心通过设在现场的联动中继器切断有关部位的非消防电源（按层实施），并接通火灾应急广播及火灾应急照明和疏散指示灯, 如火灾自动报警系统图4-1所示。图4-1火灾自动报警系统图（总线制）5火灾

33、自动报警系统设计及系统结构图5.1总体设计思想推出功能化设计理念，在满足消防规范的前提下，紧密结合本工程的不同功能，进行最合理的系统构成和设备配置，以达到方案最优。所提供的系统设计和设备配置的性能价格比最优，既能满足有关规范和建筑功能要求，又能节省投资；既能保证不改变现场的所有管路配置，又能达到优化组合。得到理想的又符合工程实际状况的最佳方案。以保证安全可靠，一次性验收合格。5.2方案设计依据 高层民用建筑设计防火规范GB50045-95（2001版） 民用建筑电气设计规范JGJ/T16-92 火灾自动报警系统设计规范GB50116-98 人民防空工程设计防火规范GB50098-98 汽车库、

34、修车库、停车场设计及防火规范GB50067-975.3设计要求火灾自动报警系统设计首先必须符合火灾自动报警系统设计规范GB50116-98（以下简称报警规范）的要求，同时也要适应智能建筑的特点，合理选配产品，做到安全适用、技术先进、功能齐全，经济合理。5.4系统布线要求火灾自动报警系统综合布线是智能建筑的一部分，它犹如智能建筑内的一条高速公路。但是应当看到，建筑物采用系统的布线，不等于实现了智能化，采用系统的综合布线不等于不需要其它布线。尤其是建筑自动化系统应当注意电压、电流以及布线长度的限制。消防系统使用的是阻燃电缆，其截面积一般为信号线1.001.50mm2；控制电源线为1.502.50m

35、m2；接地线为4.0mm2。因此，综合布线支持建筑自动化系统的有些设备（如广播、火灾自动报警及消防控制、保安监视、共用天线电视等子系统），将受功率、信号衰减和时间延迟的限制，存在局限性和不足。建筑自动化系统有两种结构类型，即两层结构型、三层结构型，在这两种结构中，主控机至直接数字控制机之间的信号传输可纳入综合布线，直接数字控制机至现场执行元件之间信号控制线，可利用线径较粗的阻燃的双绞电缆。 不仅如此，由于火灾自动报警系统的特殊地位，使得它的布线安装方面有别与智能建筑的其它控制系统，火灾自动报警系统的传输线路的线芯截面选择，除了应满足自动报警装置的技术条件外，还应满足机械强度的要求，还要采取穿管

36、保护，暗敷或采取阻燃措施，此外更重要的是宜与其它电力、照明用的低压配电线路电缆竖井分别设置，要使其传输网络不与其它传输网络共用。 目前智能建筑内，火灾自动报警及消防控制系统还不能完全融合于结构化综合布线内，即使某些综合布线产品支持火灾报警与消防控制系统，也必须加以认真分析和测试，甚至要获得国家消防产品监测部门的认可，为了更好地满足智能建筑功能要求，能使所有弱电系统均纳入结构化综合布线中，应尽快开发研制出满足各种线径和不同传输信号要求的综合布线系列产品。同时，火灾自动报警及消防控制系统标准化方面也应当考虑与综合布线系统模块连接方式，以及信息传输和信号处理方式的标准化。 5.5消防控制室设计 消防

37、控制室可单独设置，但智能建筑为了实现整个建筑弱电系统的信息共享和集中统一管理，整个集成系统按实际工作要求设置多个用户操作管理中心，如保安监控中心，主要设备有数据采集服务器、系统服务器、闭路监视器、火灾自动报警及消防联动控制器、设备运行自动化管理系统主机等，智能建筑消防控制室往往与BA、SA系统合用控制室。采取合用控制室设计，有利于集中统一地进行监控和管理，即可节省大量人力，又可提高管理水平。在智能建筑中消防控制室的设计除了应当满足报警规范的有关要求外，如采用合用控制室，消防设备在室内应占有独立的区域，且相互间不会产生干扰。并且还应当具有以下功能： （1）可以访问系统中每个监控点； （2）可以完

38、成报警和报警处理； （3）可以监视网上所有设备运行状态； （4）安设定的程序完成联动控制功能； （5）报警事件分析及处理纪录； （6）火警建筑物图形显示操作，或火灾现场的图像监控； （7）保安巡更功能； （8）可建立完整的设备运行档案，制定检修计划。 5.6系统选型依据火灾自动报警系统设计规范将建筑物保护对象，根据建筑的实际情况来设置楼层显示器，作区域报警器使用，集中报警控制器及联动控制装置，如火灾自动报警系统结构图5-1所示。根据火灾报警控制器机的选用，按建筑环境确定探测器选用智能型号或普通型，但在选择火灾控制器时要根据建筑的保护面积，确点控制点数,核定需几个回路，每回路有多少个地址点，如感

39、烟探测器或感温探测器，手动报警按钮、输入模块、输出模块、多功能模块和消火栓按钮、警铃等设备。还要考虑系统联动装置功能，操作介面直观,质量问量等情况。图5-1 火灾自动报警系统结构图5.7 防火区域划分依据火灾自动报警系统设计规范将其界定为多少级保护对象。依据高层民用建筑防火设计规范，确定该建筑为多少类建筑，耐火等级为多少级。在划分防火分区时应该满足表5-1的规定。高层建筑内应采用防火墙等划分防火分区，每个防火分区允许最大建筑面积，不应超过下表的规定。表5-1 每个防火分区的允许最大建筑面积建筑类别每个防火分区建筑面积(m2)一类建筑1000二类建筑1500地下室500注： 1)设有自动灭火设备

40、的防火分区，其最大允许建筑面积可按本表增加一倍，局部设置时，增加面积可按局部的一倍计算。2)高层主体建筑与相连的附属建筑之间，如设有防火墙等防火分隔设施，其附属建筑的防火分区面积可按本表增加一倍。3)设有自动喷水灭火系统设备允许把建筑面积增加一倍，所以可以增大划分防火区面积，减少防火分区。5.8探测区域和报警区域的划分火灾自动报警系统的保护对象形式多样，功能各异，规模不等。为了便于早期探测、早期报警，方便日常的维护管理，在安装的火灾自动报警系统中，人们一般都将其保护空间划分为若干个报警区域。每个报警区域又划分了若干个探测区域。这样这可以在火灾时，能够迅速、准确地确定着火部位，便于有关人员采取有

41、效措施。因此，所谓报警区域就是人们在设计中将火灾自动报警系统的警戒范围按防火分区或楼层划分的部分空间，是设置区域火灾报警控制器的基本单元。一个报警区域可以由一个防火分区或同楼层相邻几个防火分区组成，但同一个防火分区不能在两个不同的报警区域内；同一报警区域也不能保护不同楼层的几个不同的防火分区。（1） 报警区域的划分根据火灾自动报警系统设计规范的规定，报警区域宜由一个防火分区或同楼层的几个相邻的几个组成，所以把每层分别单独作为一个报警区域，满足火灾自动报警系统设计规范的规定。（2） 探测区域的划分由于该建筑为二级保护对象，规范规定：探测区域应按独立房(套)间划分。一个探测区域的面积不宜超过500

42、m2；从主要人口能看清其内部，并且面积不超过1000m2的房间，也可划为一个探测区域。根据以上的规定把探测区域划分如下：1) 如每层的房间都比较小空间的，可以把每层的每个房间单独划分为一个探测区域。2) 把敞楼梯间单独划分为一个探测区域，每隔23层划分为一个探测区域并且设置一个火灾探测器。3) 把前室（包括防烟楼梯间前室、消防电梯前室、消防电梯与防烟楼梯间合用的前室）和走道分别单独划分探测区域。特别是前室与电梯竖井、疏散楼梯间及走道相通，在发生火灾时烟气更容易聚集或流过，是人员疏散和消防扑救的必经之地，故应装设火灾探测器。对于一般电梯前室虽然不是人员疏散必经之地，但该前室与电梯竖井相通，也是在

43、发生火灾时烟气容易聚集或流过，也单独划分探测区域及装设火灾探测器。4) 把电缆竖井单独划分探测区域并装设火灾探测器。一则是恐怕竖井形成拔烟火的通道；二则是恐怕发生火灾时火势沿电缆延燃。对电缆竖井装设火灾探测器是十分必要，并配合竖井的防火分隔要求，每隔23层或每层安装一个。5.9 火灾探测器的布置和计算5.9.1火灾探测器的布置根据火灾自动报警系统设计规范的规定，对保护楼层火灾探测器进行如下布置：（1） 探测区域内的每个房间按照面积的大小设置火灾探测器的数量，至少保证每个房间设置一只火灾探测器。（2） 感烟探测器、感温探测器的实际安装间距，根据探测器的保护面积A和保护半径R确定，满足探测器安装间

44、距的极限曲线D1D11(含D9')所规定的范围。如图5-2探测器安装间距的极限曲线所示。图5-2 探测器安装间距的极限曲线注：A探测器的保护面积（m2）；a、b探测器的安装间距（m）；D1D11（含D9）在不同保护面积A和保护半径R下确定探测器安装间距a、b的极限曲线；Y、Z极限曲线的端点（在Y和Z两点间的曲线范围内，保护面积可得到充分利用）。（3） 每个探测区域内应该设置的探测器数量，具体根据下式计算： (5-1)式中： N 一个探测区域所需设置的探测器数量(只)，N1(取整数)；S 一个探测区域的面积(m);A 一个探测器的保护面积(m)；K 修正系数，重点保护建筑K取0.70.9

45、，普通保护建筑K取1.0。在本次设计过程中取0.9。（4） 在走廊内设置的探测器居中布置。感烟探测器的安装距离在15m以内，感温探测器的安装距离在10m以内，同时探测器到墙的距离在探测器安装距离的一半以内。探测器距墙的距离不应小于0.5m，保证探测器周围0.5m内，没有遮挡物。5.9.2火灾探测器数量的计算如楼层高在3.36m之间,房间的坡度小于15，根据以上条件查表5-2得保护面积A80m2，保护半径R5.8m。所以：D2R25.8=11.6m根据D=11.6m在图5-2中对应的保护面积A80 m2的曲线上取一点，保证此点在粗实线上，这点所对应的数值，即安装距离a、b值，由此得到a7.5m，

46、b8m。在满足规范对探测器设置位置要求的前提下，根据上述条件计算探测器的数量如下例：例：如某楼是重点建筑，一层有房间，二层有房间：如一层：房间 S145.0 m2根据建筑的重要性选择K0.9根据公式: 只 ，为了布置的需要取1只。 （5-2）房间 S215.0 m2由于S215.0m<A80 m2，所以设置一只探测器。房间 S336.0m2由于S336.0m<A80 m2，所以设置一只探测器。房间 S422.5 m2由于S422.5 m2<A80 m2，所以设置一只探测器。房间 S9165.0 m2根据建筑的重要性选择K0.9根据公式： 只，为了布置的需要取4只。 （5-3）

47、房间 S10101.25 m2根据建筑的重要性选择K0.9。根据公式： 只，为了布置的需要取2只。 （5-4）房间 S11=42 m2 <A80 m2，所以设置一只探测器。房间 S12=150 m2根据建筑的重要性选择K0.9。根据公式： 只，为了布置的需要取4只。 （5-5）房间 S13=45 m2<A80 m2，所以设置一只探测器。如二层： 房间 S145.0 m2由于S145.0 m2<A80 m2，所以设置一只探测器。房间 S225.25 m2由于S226.25 m2<A80 m2，所以设置一只探测器。房间 S3=90 m2根据建筑的重要性选择K0.9根据公式：

48、 只，为了布置的需要取2只。 （5-6）房间 S430.0 m2由于S430.0 m2<A80 m2，所以设置一只探测器房间 S5165.0 m2根据建筑的重要性选择K0.9根据公式： 只，为了布置的需要取4只。 （5-7）房间 S6101.25 m2根据建筑的重要性选择K0.9。根据公式： 只，为了布置的需要取2只。 （5-8）房间 S756.25 m2由于S756.25 m2<A80 m2，所以设置一只探测器房间 S837.5 m2由于S837.5 m2<A80 m2，所以设置一只探测器房间 S9138.75 m2根据建筑的重要性选择K0.9。根据公式： 只，为了布置的需

49、要取2只。 （5-9）5.10 手动报警按钮的设置手动报警按钮是火灾自动报警系统中的手动触发装置，它具有在紧急的情况下人工手动通报火灾的功能。手动报警按钮在消防控制中心的控制盘上设有专用的独立的报警显示部位号，有明显的显示标志，当发生火灾的时候向消防控制中心发出火灾信号，消防中心的设备经过信息的分析处理，显示火灾的部位，启动有关的灭火设备。根据楼层建筑实际情况在每层设置3只手动报警按钮，分别设置在电梯前室及走廊的墙上左右两边，其底边距地高度宜为1.31.5m，保证在一个防火分区的任何位置到最近的一个火灾手动报警按钮的距离不大于30m，满足火灾自动报警系统规范规定。在设计过程中可根据火灾报警控制器选用该产品自带编码或没带编码，直接并入探测总线回路，还可以作消火栓按钮使用，启动消防泵起动。5.11消防联动的设计消防联动包括监视和控制两部分。建筑需要监视的设备有水流指示器、信号阀、报警阀；需要控制的设备有消防泵、防排烟系统、火灾事故广播等。消防联动在整个系统中占有重要