CAD火灾报警系统及自动喷洒灭火装置系统设计课件

1、目录引言.31、 设计目的.52、 设计任务.63、 方案设计与论证.7 3.1区域报警系统.7 3.2集中报警系统.8 3.3控制中心报警系统.9 3.4系统方案比较和选用.10四、火灾报警系统设计.11 4.1火灾报警系统概述.11 4.2火灾报警区域与探测区域的划分.13 4.3器件的选择.14 4.4智能型探测器的布置.19 4.5导线的铺设.205、 消防系统设计.22 5.1消防系统功能介绍.22 5.2水或二氧化碳自动喷水装置.23 5.3非消防电源的切断.236、 总结.247、 参考文献.25引言 由于城市规模日益扩大，高层建筑，地下建筑、公共娱乐场所及大型综合性建筑越来越多

2、，建筑布局及功能日益复杂，用火，用电，用气和化学物品的应用日益广泛，火灾的复杂性、危险性大大增加。但是城市的消防站、消防供水、消防通信、消防通道等 公共消防设施的建设却发展缓慢，远远不能满足现代防火、灭火的需要，使社会抗御火灾的能力相当薄弱。因此现代消防建设对火灾检测与报警的要求也与日俱增，主要体现在以下几点：第一，高层、超高层建筑对消防设施的要求。 这类高层建筑的火灾一般有如下几个特点：多采用大跨度钢架结构和灵活的环境布置，使建筑物开间和隔墙布置复杂，随着 建筑高度增加，在起火前室内外温差所形成的热风压大，起火后由于温度变化而引起烟气运动的风火压大，因而火灾使烟气弥漫、扩散迅速；为了加强艺术

3、效果和舒适性的要求，装饰材料多种多样，且多为易燃或可燃材料；建筑内大量使用各种电气设备，电气 设备配电线路和信息数据通信布线系统密如蛛网，一旦发生火灾，会迅速蔓延；建筑内人员众多，一旦发生火灾，疏散难度大；建筑多是多用途的综合性大楼，从而造成安全疏散通道曲折隐藏。由此可见，现代化高层建筑对火灾报警系统在火灾整体的检测灵敏度、多样化检测标准、准确度、可靠性以及极端条件下系统工作稳定性有了更多的要求。第二，工厂、企业都有大型或特大型的仓库，用以存放各种材料、设备，一旦仓库失火，将给工厂、企业带来巨大的经济损失，甚至导致工厂、企业的停产。而这些仓库又往往存在面积大、货物货架高、死角多等对火灾监视不利

4、的因素，此外，各种有毒或特殊材料的特点也对火灾监测有很大影响。所以，也要通过火灾报警系统来克服这些不利因素，对仓库进行有效的火灾监视。第三，由于火灾发生的可能性很大程度上取决于环境因素，因此火灾报警系统需要不仅能对固定环境的活在进行监测，更要能够针对不同环境条件下变化环境中的火灾隐患进行监控，这对报警系统的智能化以及传感器技术提出了新的要求。 一、设计目的 我国火灾报警系统技术的主要不足之处在于缺乏自己的核心技术，因此如何设计一个具有自己独创元素的系统将不仅有利于提高系统设计水平，也能够为以后更多消防检测系统的设计提供很多优秀的参考。而这里面包括硬件设计的独创性和软件系统的设计独创性两方面。结

5、合现代消防对火灾检测与报警系统的要求，报警系统的设计应根据上述三点要求对系统进行优化设计。除了完成通常环境下监视传感器及系统自身的工作状况、处理各个传感器输出的报警信号、进行正确的示警与警示信息及执行相应的辅助控制等功能以外，还需要在设计系统软件时考虑到不同环境下系统功能的适应性与稳定性。 本设计是针对盐城工学院宿舍楼的火灾自动报警及自动喷洒灭火系统设计，对其进行了设计、计算。 随着我国经济建设的迅速发展，人民生活水平不断提高，城市用地日益紧张，促使建筑物正朝着高层化、密集化方向发展。高层建筑的特点决定其火灾的危险性和高层建筑的火灾自动报警系统的重要性，一套完整的火灾自动报警及自动喷洒灭火系统

6、是高层建筑发生火灾时人们生命财产的有利保障，是能否快速准确地发现火情，把火灾扑灭在萌芽状态的关键所在。 建筑电气CAD综合课程设计的目的是进一步强化建筑电气设计理论与建筑电气工程CAD的设计、施工实践能力的有机结合，更有效地培养本业专业综合设计思维以及施工、安装的实践能力。本课程设计的任务包括高层建筑的弱电电气系统的方案设计以及弱电电气系统电气施工图的设计。 火灾报警及自动喷洒灭火系统是建筑物内外人工环境的重要组成部分，它的基本功能是发生火情时，能及时准确的发出报警信号并进行喷水灭火工作，是对人身安全的重要保障，所以火灾报警及自动喷洒灭火系统设计应结合实际，并且要确保用电安全。 2、 设计任务

7、 盐城工学院新校区宿舍楼强弱电系统设计：设计本校新校区宿舍楼的火灾报警及自动喷洒灭火系统，图纸设计均需采用AUTOCAD软件。每人所设计的图纸均应包括系统图与平面布置图。通过本设计掌握AUTOCAD软件的使用方法，通过本设计掌握建筑电气施工图纸的读图与绘图。 3、 设计方案与论证 3.1区域报警系统 这个系统的主要设计的大体思路是将宿舍楼划分为一个整体的区域，并在这个区域当中放一个区域火灾报警控制器，；区域火灾报警控制器需要安放在有人执勤的房间或者放置在消防控制室；该系统也可以加入消防联动控制设备；如果是用一个区域火灾报警控制器同时监测的楼层大于1时，必须要放可识别发生火灾楼层的灯光显示设备在

8、相对应的楼层中的楼梯口或消防电梯前室等显目的位置。 这个系统主要是下面几个部分组成：区域报警控制器、智能型火灾探测器、手动报警按钮、声光报警、感烟感温探测器等设备。这种系统是最基础的系统，它的结构相对简便，因此很多场所都使用这种系统。这个系统主要是用在规模不大的、安全系数要求不高和危险等级低的地方。该方案的优点在于需要的设备少，花费的经济低，还可以保障最基本的安全，具备一定的可靠安全性。这种系统应该用在保护对象等级为二级的场所。 3.2集中报警系统 这个系统的主要设计的大体思路是将宿舍楼划每个楼层分为一个区域，也就是图书馆成了多区域的建筑。在每个区域（楼层）中应该装置一台火灾报警显示盘还应该安

9、装一个集中报警控制器，并且都要与集中报警控制器相连接，这样便可以集中监测宿舍楼每层的火灾情况，同时集中报警控制器也可以加入消防智能化联动控制设备，这样便可及时进行相随应的联动装置；集中火灾报警控制器必须要安放在在有专人执勤的房间或者是消防控制室和安保值班的房间内。这种系统主要是由下面几个设备构成的：智能联动型的集中报警控制器、火灾显示盘和智能型火灾探测器等装置。这个系统系统的功能要强大于区域报警系统，它可以实现区域报警系统的功能的同时，还能够操控两台以上的区域报警控制器，所以它的设备规模更多、电气线路也较为复杂。这种系统适用的保护对象的等级为一级和二级。 3.3控制中心报警系统 这个系统的主要

10、设计的大体思路是将宿舍楼每个楼层划分为一个区域，也就是宿舍楼成了多区域的建筑。在每个区域（楼层）中应该装置一台火灾报警显示盘还应该安装一个集中报警控制器，并且都要与集中报警控制器相连接，这与集中报警系统相同，不同于集中报警系统，控制中心的报警系统系统要更加庞大，设备要更加齐全，并且还需要专用的消防控制室，以及专用的消防联动控制台，以便实时控制相对应的联动设备。 这个系统主要是下面几个部分构成的：一些消防控制设备（安放在消防控制室中）、智能联动型的集中报警控制器、区域报警控制器（或者是火灾报警显示盘）和智能型火灾探测器等设备。这种系统要比以上两种系统实现的功能更加的全面、添设了多种消防控制联动设

11、备：声光报警、紧急消防电话、紧急事故广播系统、火灾应急照明系统、防排烟、防火卷帘门系统和消防电梯、固定灭火系统等。这种系统适用的保护对象的等级为特级和一级。控制中心报警系统的投资很多，所以也要考虑到经济适用的问题。3.4系统方案比较和选用 以上的三种方案都是可行的，他们的关系是层层递进的，系统设备上有所差异，相对应的对系统的消防控制室的规范要求也有所不同。如果从安全性和可靠性的角度来考虑时，方案三是最好的，方案二是居中，方案一要相对而言较低，但是从本次的设计的角度也需要结合保护对象的危险等级、重要程度、经济适用，等多方面的角度来选择方案。  首先我们要了解新盐城工学院校区图书馆建筑的

12、属性，根据高层民用建筑设计防火规范（GB 50045-95）（简称高规）规定：楼层数超过九层的民用建筑或者是建筑高度大于24m的公共建筑归属于高层民用建筑。这个规定对于新建、扩张或者是改建的建筑及群房都是适用的。而盐城工学院新校区宿舍楼属于保护对象一级。鉴于方案三十分复杂，且要求极高，所以选用居中的方案二。四、火灾报警系统设计4.1火灾报警系统概述 为了现代建筑的消防安全，现代建筑的消防设施以火灾自动报警系统、火灾通信广播和安全疏导系统为核心设备，以消火栓系统、水喷淋系统、水雾系统、防排烟系统、气体灭火系统等为主要灭火装置，并通过消防控制中心协调控制这些自动消防系统，完成对火灾的有效

13、探测、数据信息处理、火灾报警与消防设备连锁动作、自动消防系统的设备联动控制，共同构成火灾自动报警与消防设备联动控制系统，即“现代建筑火灾自动报警系统”。 鉴于现代建筑的自身特点和火灾的危险性，遵循“预防为主、防消结合”的消防工作知道方针，我国高层民用建筑设计放火规范（GB50045-1995）规定了“立足自放自救，采取可靠的防火措施，作到安全适用、技术先进、经济合理”的消防设计原则，提出了“以自防、自救为主，及时、可靠防火，迅速、有效灭火”的现代建筑消防安全要求。可见，现代建筑的消防要求必须以智能化建筑的消防安全设计为基础，他包括先嗲建筑结构防火设计、建筑材料防火安全要求、先嗲建筑消防设施合理

14、配置、建筑消防设备及其供电系统和建筑物火灾监控系统的良好设计与有机结合等，通过现代建筑中配置的各类消防设备与设施，实现火灾的早期预报和消防设备的有效动作，做到火灾报警及时可靠、消防设备联动迅速有效、现代建筑环境防火安全。高层建筑或智能化建筑电气设计的内容较为广泛，其重点是强调“消防”和“管理”两个方面。所谓“消防”主要是指建筑物火灾的早期预防与发生火灾后的扑救及疏散问题；所谓“管理”主要是指空调、电梯、供水、供电等机电设备的自动化运行、管理及其节能控制问题。这两个方面的问题对于多功能建筑来说是必须注意的问题，但对于高层建筑或智能化建筑而言，由于其自身起火因素多、火势蔓延快、火灾扑救和人员物资疏

15、散困难等特点，决定了消防安全问题比管理自动化问题更为重要。基于这一基本思想，高层建筑或智能化建筑电气设计必须包含火灾自动报警系统设计内容并构成消防安全积成中心，同时，其配电和照明系统、机电设备控制系统、节能控制系统等也必须符合消防安全要求。4.2火灾报警区域与探测区域的划分 探测区域的划分将报警区域按探测火灾的部位划分的单元称作探测区域。探测区域可以是一只探测器所保护的区域。也可以是几只搛测器共同保护的区域。但一个探测区域在区控上只能占有一个报警部位号。（1）点型火灾探测器探测区域的划分： 探测区域应按独立房（套）问划分。一个探测区域的面积不宜超过500平方米。从主要出人口能看清其内部，且面积

16、不超过l000m2的房问，也可划为一个探测区域。 符合下列条件之一的非重点保护建筑，可将多个房间划分为一个探测区域。 a.相邻房问不超过5个，总面积不超过400m2.并在每个门口设有灯光显示装置；b.相邻房间不超过l0个，总面积不超过l000m2，在每个房间门口均能看清其内部，并在门口设有灯光显示装置。4.3器件的选择1）感烟探测器 烟雾探测器就是通过监测烟雾的浓度来实现火灾防范的，烟雾探测器内部采用离子式烟雾传感，离子式烟雾传感器是一种技术先进，工作稳定可靠的传感器，被广泛运用到各种消防报警系统中，性能远优于气敏电阻类的火灾报警器。 它在内外电离室里面有放射源镅241，电离产生的正、负离子，

17、在电场的作用下各自向正负电极移动。在正常的情况下，内外电离室的电流、电压都是稳定的。一旦有烟雾窜逃外电离室。干扰了带电粒子的正常运动，电流，电压就会有所改变，破坏了内外电离室之间的平衡，于是无线发射器发出无线报警信号，通知远方的接收主机，将报警信息传递出去。2）感温探测器 感温火灾探测器（简称温感）主要是利用热敏元件来探测火灾的。在火灾初始阶段，一方面有大量烟雾产生，另一方面物质在燃烧过程中释放出大量的热量，周围环境温度急剧上升。探测器中的热敏元件发生物理变化，从而将温度信号转变成电信号，并进行报警处理。3）短路隔离器 短路隔离器隔离器 的供应商通常安装于每一分支回路的前端，作用是当总线总线

18、的供应商发生短路故障时，将发生故障的总线部分与整个系统隔离开来，以保证系统的其它部分能够正常工作，同时便于确定发出故障的总线部位。 短路隔离器靠火灾报警控制器的硬件线路作用或软件控制，关断不使用的部件，使火灾报警控制器对此部件的故障和火警状态不予反应，这种手段便叫做隔离。短路隔离器系应用在火灾报警器系统的传输总线上，对分支线短路时起隔离作用的装置。它能自动使短路部分两端呈高阻态或开路状态，使之不损坏控制器，也不影响总线上其他部件的正常工作。当这部分短路故障消除时，能自动恢复这部分回路的正常工作。4）火灾报警控制器 火灾报警控制器是火灾自动报警系统的心脏，可向探测器供电，具有下述功能 ： 1）用

19、来接收火灾信号并启动火灾报警装置。该设备也可用来指示着火部位和记录有关信息。 2）能通过火警发送装置启动火灾报警信号或通过自动消防灭火控制装置启动自动灭火设备和消防联动控制设备。 3）自动的监视系统的正确运行和对特定故障给出声、光报警。 现代火灾报警控制器为了减少误报，方便安装与调试，降低安装与维修费用，减少连接线数，及时准确地知道发出报警的火灾探测器的确切位置(部位编号)，都普遍采用脉冲编码控制系统，组成少线制的总线结构，由微型电子计算机或单片计算机作为主控核心单元，配以存储器和数字接口器件等。因此现代报警控制器有较强的抗于扰能力和灵活应变的能力。 这种区域报警控制器不断向各探测部位的编码探

20、测器发送编码脉冲信号。当该信号与某部位的探测器编码相同时，探测器响应，返回信息，判断该部位是否正常。若正常，主机(CPU)继续巡检其它部位的探测器；若不正常，则判断是故障信号还是火警信号，发出对应的声、光报警信号，并且将报警信号传送给集中报警控制器。5）手动报警按钮 手动报警按钮是火灾报警系统中的一个设备类型，当人员发现火灾时，在火灾探测器没有探测到火灾的时候，人员手动按下手动报警按钮，报告火灾信号。正常情况下当手动报警按钮报警时，火灾发生的几率比火灾探测器要大的多，几乎没有误报的可能。因为手动报警按钮的报警出发条件是必须人工按下按钮启动。按下手动报警按钮的的时候过3-5秒钟手动报警按钮上的火

21、警确认灯会点亮，这个状态灯表示火灾报警控制器已经收到火警信号，并且确认了现场位置。6）火灾复式盘 火灾显示盘是一种可以安装在楼层或独立防火区内的火灾报警显示装置。是一种用单片机设计开发的可以安装在楼层或独立防火区内的数字式火灾报警显示装火灾报警显示盘置。它通过总线与火灾报警控制器相连，处理并显示控制器传送过来的数据。当建筑物内发生火灾后，消防控制中心的火灾报警控制器产生报警，同时把报警信号传输到失火区域的火灾报警显示盘上，火灾报警显示盘将产生报警的探测器编号及相关信息显示出来同时发出声光报警信号，以通知失火区域的人员，火灾报警显示盘设有8位报警信息显示窗，可将报警探测器的编码号显示出来，满足大

22、范围的报警显示要求。当用一台报警控制器同时监控数个楼层或防火分区时，可在每个楼层或防火分区设置火灾报警显示盘以取代区域报警控制器。火灾显示盘应设置在明显的和便于操作部位。当安装在墙上时，其底边距地高度宜为1.31.5m。 4.4智能型探测器的布置 实际工程中探测器的数量是要根据房间功能及探测区域大小、房间高度、顶棚坡度等因素来确定的。按照规范的要求每个探测区域内至少安装一个探测器。一个探测区域所需要探测器的数量按下式计算：NS/K*A (只）式中：N：探测器的数量。S：监测区域的地面面积（m2）。 A: 探测器的保护面积（m2）。 K：安全修正系数。 其中当保护对象的等级为特级时k取值为0.7

23、0.8，当保护对象的等级为一级时k取值为0.80.9，当保护对象的等级为二级时k取值0.91.0。其中探测器的保护面积A和保护半径R可见表所示。 计算好某个监测区域里放置的智能型火灾探测器数量后，还需要确定智能型 火灾探测器布置的位置。智能型火灾探测器布置及安装得是否合理，这就会直接影响到探测器的保护效果。一般情况下探测器需要布置在屋内顶棚表面或者是其内部。考虑到维护管理的方便，其安装高度不宜超过20m。其中两个靠近的探测器中心点间的水平距离就是安装间距。4.5导线的铺设 （1）线路使用的一导线，耐压等级应高一于线路的工作电压；其绝缘层应符合线路安装方式和敷设环境条件；截面的安全电流应人于用电

24、负荷电流和满足机械强度的要求。（2）线路应避开热源和发热物体（如烟囱、蒸汽管等）。如必须通过时，导线周围温度不得超过35，并做隔热处理。（3）各种明布线应水平和垂直敷设；导线水平高度距地面不小于2.5m，垂直线路不低于1.8m.如达不到上述要求需加保护，防止机械损伤。（4）明布线时导线与导线交叉。均需套以绝缘套管或做隔离处理。（5）导线在连接和分支处，不应受机械应力的作用，并应尽量减少接头。导线与电器端子连接时要牢靠压实。大截面导线应使用与导线同种金属的接线端子，如铜和铝端子相接时，应将铜接线端做捌锡处理。（6）导线穿墙时，应穿管过墙。过墙管两端伸出墙面不小于10mm.线路对地绝缘电阻不应小于

25、1000/V.5、 消防系统设计5.1消防系统功能介绍 消防报警系统，又称火灾自动报警系统，它是由触发装置、火灾报警装置、火灾警报装置以及具有其它辅助功能装置组成的，它具有能在火灾初期，将燃烧产生的烟雾、热量、火焰等物理量，通过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、时间等，使人们能够及时发现火灾，并及时采取有效措施，扑灭初期火灾，最大限度的减少因火灾造成的生命和财产的损失，是人们同火灾做斗争的有力工具。在建筑物内部各类场所设置各类火灾探测和监视设备，及时发现火灾事故，它相当于建筑物的火灾预警的神经系统利用各种灭火和救灾设备设施尽快控制火灾和疏散人员，这相当于建

26、筑物的指令系统。 在整个建筑火灾防灾中，火灾报警系统的作用非常重要，主要完成如下功能：监视：通过设在内部各处的探测器和设备监视模块监控整个建筑物，随时向主控制器汇报各点的 实时状态;判断：主控制器根据得到的信息进行判断，是误报还是真实报警，是否要作出联动控制，控制哪 些设备. 联动：主控制器作出联动动作要求后，通过控制模块下达设备启动命令，启动消防设施进行灭火、 警报、疏散等功能。 5.2水或二氧化碳自动喷淋喷洒装置 自动控制消防喷淋系统是一种在发生火灾时,能自动打开喷头喷水灭火并同时发出火灾报警信号的消防灭火设施。自动喷淋灭火系统具有自动喷水、自动报警和初期火灾降温等优点,并且可以和其他消防设施同步联动工作，因此能有效控制、扑灭初期火灾。现已广泛