火灾自动报警系统的设计与施工-火灾自动报警系统的组成与设备选型

火灾自动报警系统

1绪言随着社会进步，生命第一的理念已经在全社会达成共识。火灾已成为人们日常生活中最大的危害事故之一，如何预防火灾、如何在火灾中逃生是我国社会目前迫切需要解决的重要问题。

1.1火灾自动报警系统的基本作用A、保护生命安全B、保护财产安全

1.2与生命相关的火灾过程1.3

火灾时人员的安全疏散疏散条件（<td)：可见路线、毒气指标、温度指标

人员疏散完毕时间tf疏散准备时间tp疏散时间te到达危险状态时间td探测报警时间ta1.3火灾时人员的安全疏散疏散：

是指有组织的、按预定的方案撤离危险场所的行为。逃生：

是指本能地离开危险场所的行为。

火灾发生部位，是疏散的起点。离开报警谈疏散，是不完整、不科学的。1.3.1

可见路线一、标志灯表面亮度为15cd/㎡

烟感报警后，标志灯可见时间(秒s）材料顶棚高度高（2.4米）顶棚高度高（2.4米）木材800s1500s聚氨酯泡沫230s294s二、标志灯表面亮度为50cd/㎡

烟感报警后，标志灯可见时间(秒s）

材料顶棚高度高（2.4米）顶棚高度高（2.4米）木材1055s2040s聚氨酯泡沫350s418s1.3.1

可见路线

1.3.2

毒气指标

CO浓度低于800ppm。1.3.3温度指标

烟气温度低于60℃。

1.3.3温度指标

烟感报警时间与洒水喷头玻璃泡响应时间（min）对比烟感：位于火源中心3m远处。洒水喷头玻璃泡：位于火源中心。

材料规格数量烟感报警时间（min）报警时探测点温度（℃）中心点68℃时间（min）中心点达68℃时探测点温度（℃）时间差（min）聚氨酯50X50X251:5926.15:4853.83:49聚氨酯50X50X242:0026.34:0352.62:03山毛榉75X25X2020+2111:2018.9没达到34.2----山毛榉75X25X2010+50010:0417.658:3860.148:341.3.3温度指标

1.4

建筑消防系统(设施）的消防功能

1.4.1火灾预警系统

避免火灾的发生，即在出现可能引发火灾隐患特征时，及时做出报警响应，警示消防管理人员进行相应的处理，从而避免火灾的发生。

设置火灾预警系统是提高建筑消防安全等级的一种有效的手段，是今后火灾自动报警系统技术发展的重点。

1.4.2火灾探测报警系统

及时、准确的探测初起火灾，并做出报警响应告知建筑中的人员火灾的发生。

探测报警系统可以使建筑中的人员有足够的时间在火灾发展蔓延到危害生命安全的程度时疏散至安全地带，因此可以说探测报警系统是保障人员生命安全的最基本的建筑消防系统。1.4.3应急照明及疏散指示系统

1照明

为人员疏散提供必要的照度条件。

低照度情况下，照度影响人员的疏散速度，但是在达到一定的照度后，疏散的速度不再增加，即人员能够看清疏散路线的情况下，就可以达到最大疏散速度。

2疏散指示

为人员疏散提供正确的导引路线。

标志灯的正确指示，可以有效的导引人员按预定路线疏散，同时可以增强人员在紧急情况下安全疏散的信心，从而加大疏散的效率。1.4.4防排烟系统

1防烟系统

防止烟气侵入疏散通道。

2排烟系统

消除烟气大量积累以防止烟气扩散到疏散通道。

防烟排烟系统是保障人员生命安全的重要消防设施之一，与人员疏散过程密切相关。1.4.5消火栓与自动灭火系统

消灭初起火灾；控制火灾的发展蔓延，为专业消防队伍灭火救援提供宝贵的时间。

1.4.6防火分隔系统

对建筑进行防火分隔，防止火灾向其他区域蔓延。1.火灾形成一般有以下原因：

（1）人为的造成火灾（2）电气事故造成火灾

（3）可燃气体发生爆炸造成火灾

（4）可燃固体燃烧造成火灾

（5）可燃液体燃烧造成火灾

2.普通可燃物质典型起火过程

1.5.2火灾自动报警系统在火灾不同阶段的作用

1.5.2.1初起火灾的探测、指导人员安全疏散

1、及时、准确探测初起火灾的特征参数，做出报警响应；

2、发出火灾警报，警示建筑内人员火灾事故的发生；

3、联动消防应急广播系统、消防应急照明及疏散指示系统、防排烟系统，为人员疏散提供必要的保障条件。

1.5.2.2初起火灾的扑救

1、监管自动喷水灭火系统的启动；

2、联动控制其他自动灭火的启动。

1.5.2.3阻止火灾的蔓延

联动控制防火分隔系统启动。阻止火灾向其他防火分区蔓延。

1.5.2.4为消防灭火救援及火灾调查提供必要的数据信息1.5.3火灾自动报警系统的基本设计理念

1.5.3.1系统设计应以满足消防安全目标为根本

设计人员应首先根据保护对象的特点确定建筑的消防安全目标，系统设计的各个环节必须紧紧围绕设定的消防安全目标。

1.5.3.2建筑各项消防功能为前提

1、设计人员应熟悉相关消防系统（设施）的消防功能；

2、设计人员应掌握火灾自动报警系统与其他消防系统（设施）关联关系。1.5.3.3系统设计应以基于火灾不同阶段的火灾特征

1、设计人员应了解火灾不同阶段的火灾特征；

2、系统设计应基于火灾不同阶段的特征参数并结合消防设施的消防功能进行。1.6火灾自动报警系统与人员安全疏散

1.6.1延长危险状态来临时间

1

联动控制和监管建筑中设置的自动灭火系统的动作，并监管其情况，实施建筑的火灾自救，控制火势的发展。

2联动控制和监管用于防火分区划分的防火卷帘和电控防火门的动作，并监管其动作情况。阻止火势向相邻区域蔓延，为人员疏散提供更多的时间。

3联动控制和监管建筑中设置的防排烟系统的动作，并监管其动作情况，有效控制火灾产生烟气的扩散。

1.6.2有效缩短疏散所需时间

1确保火灾探测报警的准确性和及时性缩短建筑火灾的探测报警时间。

2利用火灾警报、消防应急广播系统有效缩短人员确认火灾及响应时间。

3发挥应急照明及疏散指示系统最大效能缩短人员疏散行动时间。

4在建筑火灾发生时，尽量延长正常照明系统的工作时间。

5为提高疏散诱导指示效果，采用带语音提示的疏散指示标志。2火灾自动报警系统的组成及作用

2.1火灾自动报警系统的定义

火灾探测报警与消防联动控制系统的简称，是以实现火灾早期探测和报警、向各类消防设备发出控制信号并接收设备反馈信号，进而实现预定消防功能为基本任务的一种自动消防设施。

探测火灾早期特征、发出火灾报警信号，为人员疏散、防止火灾蔓延和启动自动灭火设备提供控制与指示的消防系统。

GB50116-2013

《火灾自动报警系统设计规范》相关标准

GB4715-2005《点型感烟火灾探测器》GB4716-2005《点型感温火灾探测器》GB4717-2005《火灾报警控制器》GB14003-2005《线性光束感烟火灾探测器》GB16280-2005《线型感温火灾探测器》GB14287-2005《电气火灾监控系统》

GB16806-2006《消防联动控制系统》GB20517-2006《独立式感烟火灾探测报警器》

GB50166-2007《火灾自动报警系统施工及验收规范》GB22370-2008《家用火灾安全系统》GB1317429-2011《火灾显示盘》火灾自动报警系统的组成和分类

火灾自动报警系统的组成火灾自动报警系统由火灾探测报警、消防联动控制、电气火灾监控系统和可燃气体探测报警系统等的部分或全部组成。电气火灾监控系统和可燃气体探测报警系统又被称为火灾预警探测报警。火灾探测报警系统火灾探测报警系统是实现火灾早期探测并发出火灾报警信号的系统，一般由火灾触发器件（火灾探测器、手动火灾报警按钮、部分监视模块）、声和/或光警报器、火灾报警控制器等组成。消防联动控制系统接收火灾报警控制器的火灾报警信号，按预设逻辑完成各项消防控制的控制系统。由消防联动控制器、消防控制室图形显示装置、消防电气控制装置、消防联动模块、消火栓按钮、消防应急广播设备、消防电话等部分或全部设备和组件组成。火灾自动报警系统分类

1）区域报警系统；

2）集中报警系统；

3）控制中心报警系统。区域报警系统的组成1）应由火灾探测器、手动火灾报警按钮、火灾声光警报器及区域火灾报警控制器等组成，这是火灾报警系统的最小组成要求；2）可以根据需要增加消防控制室图形显示装置和火灾显示盘；3）未设置消防控制室图形显示装置时，应设置火灾报警传输设备。区域报警系统组成示意图区域报警系统适用及选择要求

适用于仅需要报警，不需要联动自动消防设备的保护对象。火灾报警控制器应设置在有人值班的场所。集中报警系统的组成1）应由火灾探测器、手报警按钮、火灾声光警报器、消防应急广播、消防专用电话、消防控制室图形显示装置、火灾报警控制器、消防联动控制器等组成；2）可选用火灾报警控制器和消防联动控制器组合或选用火灾报警控制器（联动型）。集中系统组成示意图集中系统的适用及选择要求

适用于不仅需要报警，同时需要联动自动消防设备，且只设置一台具有集中控制功能的火灾报警控制器和消防联动控制器的保护对象。应设置一个消防控制室。关于集中系统控制器设置的说明1）集中报警系统中可以有二台及以上火灾报警控制器和消防联动控制器，但是只能设置或必须指定其中的一台控制器，具有集中报警功能和集中控制功能，其余控制器只作为附属设备。

2）对于水泵、风机等消防设施的专线手动控制必须由起集中控制作用的控制器实现；对于水泵、风机、电动排烟阀、挡烟垂壁等自动消防设施的总线联动控制，可根据实际情况由其他相应的控制器实现。控制中心报警系统的组成1）设置了两个及以上消防控制室；2）设置了两个及以上集中报警系统。控制中心系统的组成示意图

控制中心系统的组成示意图

控制中心报警系统消防控制室的设计要求1）设置两个及以上消防控制室时，应确定一个主消防控制室；2）主消防控制室应能显示所有火灾报警信号和联动控制状态信号，并应能控制重要的消防设备；3）各分消防控制室内的消防设备之间可互相传输、显示状态信息，但不应互相控制；4）系统共用的水泵，宜由最高级别的消防控制室统一控制；建筑群可由就近的分消防控制室控制，主消防控制室通过跨区联动的方式控制；5）防排烟风机等消防设备，可根据建筑消防控制室的管控范围划分情况，由设备就近的相应消防控制室控制。控制中心报警系统消防控制室的设计要求报警系统的功能显示3各功能区、子系统，应集中显示。系统产品一般选择要求

1系统产品准入制度要求

系统设备应选择符合国家有关标准规定和有关市场准入制度的产品。

2系统兼容性要求系统各类设备间的接口和通讯协议兼容性应满足GB22134-2008《火灾自动报警系统组件兼容性要求》等国家有关标准要求。

火灾探测器1.火灾探测器功能火灾探侧器是火灾自动报警系统的“感觉器官”，是及时探测和传输与火灾有关的物理和化学现象的探测装置；它的作用是监视探侧器保护范围内有没有火灾的发生。

2.火灾探测器的组成;

敏感元件电路固定部件和外壳473.火灾探测的方法

对火灾的探测，是以物质燃烧过程中产生的各种现象为依据，以实现早期发现火灾为前提。因此，根据物质燃烧过程中发生的能量转换和物质转换所产生的不同火灾现象与特征，产生了不同的火灾探测方法。48

4、根据火灾探测方法和原理，目前火灾探测器主要有感烟式，感温式，感光式，可燃气体探测式和复合式等类型。而每种类型中，又可分为不同形式。

二、点型感烟火灾探测器

GB4715-2005GB4715-1993

感烟式火灾探测器是能对可见的或不可见的烟雾气溶胶响应的火灾探测器。烟雾是早期火灾的重要特征之一，利用感烟式火灾探测器可以及早感受火灾信号，感烟式火灾探测器是目前世界上应用较普及、数量较多的火灾探测器。用散射光、透射光或电离原理

离子感烟探测器光电感烟探测器1.离子感烟探测器;2.光电感烟探测器;3.离子与光电的异同1.离子感烟火灾探测器选择Am241作为α放射源，是基于其以下特点：①α射线具有强的电离作用；②α粒子射程较短；③成本低；④半衰期较长（433年）。

（1）预备知识：同位素及其放射性(2)电离室及感烟探测基本原理电离室示意图IE电离电流与电压关系IsImE

2.光电感烟火灾探测器

光电感烟火灾探测器是利用烟雾能够改变光的传播特性研制的。分为遮光型（减光型）和散射型（1）遮光型光电感烟探测器

遮光型光电感烟探测原理更适于构成线型结构的火灾探测器，实现大面积火灾探测，如主动红外光束感烟火灾探测器。遮光型感烟探测器光电检测暗室（2）散射型光电感烟探测器

散射光式光电感烟探测方式一般只适用于点型探测器结构，其遮光暗室中发光元件与受光元件的夹角在90°～135°之间，夹角愈大，灵敏度愈高。

散射型感烟探测器

3.离子感烟与散射型光电感烟的不同烟粒子大小的影响不同烟雾颜色的影响安装高度的影响环境条件的影响不同燃烧阶段的影响不同物质的燃烧影响烟粒子大小的影响烟粒子大小离子感烟散射型光电感烟灵敏度0.4μm不同烟雾颜色的影响烟粒子大小离子感烟散射型光电感烟灵敏度0.4μm不同燃烧阶段的影响环境条件的影响离子感烟探测器环境适应性稍差散射型光电感烟探测器环境适应性较好保护高度离子感烟探测器保护高度较高散射型光电感烟探测器保护高度较低烟粒子大小离子感烟散射型光电感烟灵敏度不同物质的燃烧影响离子感烟探测器

对木材阴燃火稍差,其余常见可燃物都能适应。散射型光电感烟除对木材阴燃火稍好于离子感烟探测器外,其余均不如离子感烟探测器适应性强。感烟探测器主要技术指标（1）工作电压：DC16V～DC28V

（2）监视电流≤60µA(注：静态时探测器可工作在DC16V～DC28V电压范围内。)

（3）报警电流≤30mA

（4）报警确认灯：红色，巡检时闪烁，报警时常亮

（5）使用环境：

温度：-10℃～+55℃

相对湿度≤95%，不结露

点型光电感烟火灾探测器

主要技术指标

·使用环境温度：-10℃～+50℃

·使用环境湿度：≤95%RH(不凝露)

·总线工作电压：DC24V脉动电压

·风速：＜5m/s

·报警确认灯：红色，巡检闪亮，报警常亮

执行标准：GB4715-2005《点型感烟火灾探测器》

·监视电流：＜0.35mA

·报警电流：＜0.8mA

·保护面积：60m2

·线制：两总线，无极性

·总线长度：≤2000m

GB4716-2005GB4716-1993修改了分类方法等三、点型感温火灾探测器探测器类别典型应用温度（℃）最高应用温度（℃）动作温度下限值（℃）动作温度上限值（℃）A125505465A225505470B40656985C558084100D709599115E85110114130F100125129145G115140144160表C点型感温火灾探测器分类可通过在上述类别符号后面附加字母S或R的形式（如A1S、BR等）标示S型或R型探测器

感温式火灾探测器是利用对温度敏感的元件来探测火灾发生的火灾探测器。感温式火灾探测器在探测经常存在大量粉尘、油雾、水蒸汽等场所火灾的作用是感烟探测器无法替代的，并且在某些重要场所，为保证系统的可靠性，通常同时使用感烟式和感温式火灾探测器

1.定温探测器;2.差温探测器；

3.差定温组合探测器；1.定温探测器类型双金属型定温探测器;易融金属型定温探测器水银接点型热敏电阻定温探测器—+—+双金属型定温探测器易融金属型定温探测器—+—+水银接点型热敏电阻定温探测器+-电压比较器+—热敏电阻

2.差温探测器

在规定的时间内温度升高的速率超过某一数值时而报警的探测器。根据感热元件的材料不同可分为：膜盒型、双金属型、半导体型和热敏电阻型等，最常见的是膜盒型差温探测器。膜盒型差温探测器—+波纹片气室感热外罩漏气孔触点3.差定温组合探测器机械式差定温组合探测器膜盒-双金属型膜盒-易融金属型电子式差定温组合探测器以热敏电阻做感热元件感温探测器主要技术指标（1）工作电压：DC12V～DC28V（2）监视电流≤60µA（3）报警电流：10mA～30mA（4）报警确认灯：红色，报警时常亮（5）使用环境：温度：-10℃～+50℃

相对湿度≤95%，不结露（6）外形尺寸：直径：100mm，高：58mm(带底座)JTW-A2R-EIN11型点型感温火灾探测器主要技术指标

四、线型光束感烟火灾探测器GB14003-2005GB14003-19921.接收器:接收光束的部件，（删去）2.发射器:发出光束的部件，（删去）

3.相对部件：可以决定光路产度的部件4.光路长度:发射器与接收器间光波波阵面传播的距离。一般为1m～100m，5.最小光路长度:能保证探测器正常工作的光路长度的最小值。最小光路长度一般不大于10m。发射器接收器光路长度JTY-HM-GST102线型光束探测器主要技术指标(1)工作电压：

总线电压：总线24V

电源电压：DC24V

(2)工作电流

电源电流：调试电流≤20mA

监视电流≤8mA

报警电流≤12mA

总线电流≤2mA

(3)灵敏度等级

一级：1.3±0.3dB

二级:1.7±0.3dB

三级:2.3±0.3dB

(4)保护面积：探测器最大保护面积为14×100＝1400m2

（5）使用环境：

温度：-10C～+50C

相对湿度≤95%，不结露

瞄准校正清洁依据规范要求安装5.3.15.3.212.4.3五、线型感温火灾探测器分类有了改变GB16280-20051.根据动作性能分类：GB16280-19961）线型定温探测器

2）线型差温探测器

3）线型差定温探测器

2.根据工作原理分类：

1）缆式线型感温火灾探测器

2）空气管式线型感温火灾探测器

3.根据工作方式分类

1）可恢复式感温火灾探测器

2）不可恢复式感温火灾探测器空气管线型感温探测器

产品实用少原理同膜盒型差温探测器电缆型感温探测器（可恢复不可恢复）适用于电缆隧道等低熔点绝缘外表涂负温度系数的绝缘材料光栅光纤型感温探测器适用于油罐区、天燃气管道、化工等精度高本安型12.2.3强条（光栅间距不大于3M）光纤光栅传感原理光纤光栅1、在光纤上用紫外光刻写光栅，10mm的光纤光栅包含了10000个在纤芯中规则分布的微小的反射镜面2、温度/应变等物理量的变化与所导致的栅距变化呈线性，光栅反射波长随栅距变化而线性变化；

中心波长反射光谱光纤光栅反射光的中心波长取决于光栅的条纹间距光栅的条纹间距取决于：施加的应变

温度

光纤光栅传感原理光纤光栅传感原理温度波长漂移(nm)透射光谱入射光谱光强光强反射光谱光强光纤光栅传感原理光在光纤光栅上的传输1、宽带光进入光纤，经过光栅反射回特定波长的光2、通过测量光栅反射波长，换算被测体温度/应变等物理量；3、光栅的温度特性为10pm/℃，应变特性为1.2pm/微应变光纤光栅传感原理波分复用技术1、采用波分复用技术，可实现一根光纤上串联18个传感器；2、通过对不同波长光栅进行特定封装，在一根光纤上可实现温度、应变等多参数实时测量；…Sensor1Sensor2Sensor3Sensornλ1λ2λ3λn接头1接头2透射光谱入射光谱反射光谱……λ1λ2λnλ3六、火焰探测器1.红外光辐射探测器

核心原理：硫化铅红外光敏感元件能够将接受到的红外光辐射转换成电信号，经电路的放大滤波检测到火焰信号报警。

锗片硫化铅光敏元件

特点：波长较长，不受烟雾干扰；利用火焰闪动频率（3～30HZ）特性将其它信号滤除，降低误报率。探测器视角窄30X30，为克服缺点可将探头用三个元件并联，形成120度分布状，使视角大大扩展。红外感光探测器响应波长高于700nm红外光探测器使用注意事项

①应避开阳光和强烈灯光的照射及反射，以防止由此引起的误报警。②对探头光学部分应定期清洁，当红玻璃片有灰尘或水汽时，可用擦镜纸或绒布擦拭。③灵敏度不可调得太高，以免因过于灵敏而出现误报警。④分为：单波、双波、三波段（3.8、4.4、4.8um）2.紫外光辐射探测器紫外光敏管结构示意图

核心原理：利用装在玻璃罩内的紫外光敏管对紫外线的敏感性，当紫外线照射到两根电极（钨、银）上时，电极发射电子，电子电离罩内氢气和氦气，使两极导通产生电流。一般紫外光敏管只对185~260nm波长的紫外光起感应。（自然光一般大于300nm）紫外光探测器使用注意事项

①应避免阳光直接照射，以防止阳光中的微弱紫外光辐射造成误报警。②防止电焊操作、碘钨灯对探测器的影响，以防误动作报警。③长期使用紫外光敏管可能发生自激现象，导致紫外感光火