消防报警系统毕业设计论文.doc 32页

'青岛理工大学毕业设计（论文）目录摘要IABSTRACTII前言III第1章消防报警系统的发展及作用１1.1消防报警系统概述１1.2消防报警系统的发展历程３1.2.1传统火灾自动报警系统５1.2.2现代火灾自动报警系统６1.2.3火灾智能报警系统７1.3消防报警系统的作用８1.4确定商场耐火等级１２第2章消防报警系统组成与原理９2.1火灾报警控制系统的构成９2.1.1火灾自动报警系统的组成９2.1.2火灾自动报警系统的基本要求１１2.2火灾报警控制系统的工作原理和运行机制１２2.2.1火灾报警控制系统的工作原理１２2.2.2火灾报警控制系统的运行机制１２第3章火灾探测器的原理与系统设计１４3.1火灾探测器的分类１４3.2探测区域探测器设置要点１５3.3探测器总数确定１６3.4感烟探测器的性能举例１７3.5感温探测器的性能举例２１第页 青岛理工大学毕业设计（论文）第4章消防联动系统的原理与设计２４4.1消防联动设备及其功能２５4.2消防联动设备的联动要求２５4.3消防联动设备的设计２７4.4防火间距和消防通道设置２５第5章消防广播及消防电话的设计３１5.1消防广播系统３１5.2消防电话系统３２结论３４致谢３５参考文献３６第页 青岛理工大学毕业设计（论文）摘要现代建筑电气技术是伴随智能化建筑的发展的，现代建筑是科学技术和经济水平的综合体现，已成为一个国家、地区和城市现代化水平的重要标志之一。以传感器技术、计算机技术、电子通信技术等为基础的火灾报警控制系统式建筑电器技术中必不可少的一个子系统。该系统既能对火灾发生进行早期探测和自动报警，又能根据火情位置及时输出联能动灭火信号，进行灭火。经过近30年的发展，现有的火灾报警技术和系统已基本成熟，在消防工作中发挥着越来越大的作用，感烟火灾探测器作为火灾自动报警技术的基本设备，还必须进一步提高其技术可靠性，降低误报率，为火灾报警（联动控制）提供可靠的第一信息。本次设计的商场火灾自动消防报警系统主要设计内容如下：火灾报警控制系统的设计选配，其中包括报警控制中心的设计、报警设备的选择。火灾探测器的设计选配，包括探测器类型的选择，探测器的设置，手动报警按纽的设置。消防广播及系统的设计，包括火灾应急广播及电话的设计和消防电话系统的设计。关键词：火灾报警控制系统商场火灾感烟探测器消防广播及通讯电话第页 青岛理工大学毕业设计（论文）ABSTRACTModernElectricalBuildingTechnologyisaccompaniedbymodernarchitecture-thedevelopmentofintelligentbuildings,modernscienceandtechnologyandeconomicarchitectureisacomprehensivereflectionofthelevel,hasbecomeanimportantsymbolofacountrylevel,andurbanmodernization.Insensortechnology,computertechnology,electroniccommunicationtechnology-basedbuildingfirealarmcontrolsystemelectricaltechnologyessentialtoasubsystem.Thissystemnotonlyforearlydetectionoffiresandautomaticalarms,andcanoutputsignalsinatimelymannerinaccordancewithUnitedactivefirefightingposition,putoutthefire.After20yearsofdevelopment,theexistingfirealarmsystemhasbeenbasicallymaturetechnologyandisplayinganincreasinglylargeroleinthefireservice,theionicsmokedetectorsandintelligentelectronicdifferentialfixedtemperaturedetectors,automaticfireasbasicequipmentalarmtechnology,butalsotheneedtofurtherenhanceitstechnicalreliability,reducefalsepositives,toprovidereliableinformationtothefirstfirealarm(jointcontrol).Themaindesignelementsmallfireautomaticfirealarmsystemdesignareasfollows:Firealarmcontrolsystemdesignoption,includingtheselectionofdesignalarmcontrolcenter,thealarmdevice.Optionalfiredetectordesign,includingthechoiceoftypeofdetector,thedetectorsettings,manualalarmbuttonsettings.Designandfireradiosystems,includingthedesignoffireemergencybroadcastpumpdesignandfiretelephonesystem.Keywords:ArcadefirealarmcontrolsystemSmokedetectorFireradioandtelephonecommunications第页 青岛理工大学毕业设计（论文）前言建筑防火设计是建筑设计的重要组成部分，尤其是商场建筑最为典型。商场建筑规模大，集购物、餐饮、休闲等功能，人员密集，人流量大，商场内可燃性物品多，加之可变及突发因素不易控制，因而火灾危险性大，商场小火灾事故不断，甚至发生了多次群死群伤特大火灾事故。给国家和人民生命财产造成了巨大损失，防火工作始于工程设计。如何做好防火设计、确保工程设计质量是广大建筑师面临的一项课题。本设计的火灾智能报警系统是现代火灾自动报警系统中较高级的报警系统，探测、控制装置多由微处理机组成。系统采用集散控制技术，将集中的控制技术分解为分散的控制子系统。各控制子系统完成其设定的工作，主站进行数据交换和协调工作。该系统既能对火灾发生进行早期探测和自动报警,又能根据火情位置及时输出联动控制信号,启动相应的消防设施,进行灭火。火灾报警控制器即为其中的一种，它能为火灾探测器提供电源，接收、显示和传输火灾报警信号，并能对自动消防设备发出控制信号，是火灾自动报警系统的核心部分。在火灾自动报警系统中，当接收到火灾报警信号后，能自动或手动启动相关消防设备并显示其状态的设备称为消防控制设备。消防控制设备一般设置在消防控制中心，以便于集中统一控制。也有的消防控制设备设置在被控消防设备所在现场，但其动作信号则必须返回消防控制中心，实行集中与分散相结合的控制方式。本文借鉴了《智能楼宇技术设计与施工》的内容，大体的叙述了商场的消防设计。第页 青岛理工大学毕业设计（论文）第1章消防报警系统的发展及作用1.1消防报警系统概述随着计算机技术和通信技术的不断发展,火灾自动报警系统和联动控制技术也相应得到飞速发展,智能探测器的推出,大大提高了系统的可靠性,降低了误报率,高性能、大容量的控制系统满足了现代建筑的需要。消防报警系统，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。本设计就是根据现代消防报警系统的要求而设计的。按照现行消防规范，火灾自动报警系统的形式分为区域火灾报警系统、集中火灾报警系统和控制中心报警系统三种。北村商场的建筑防火分类属于一类高层建筑，由于北村商场面积较大，火灾自动报警系统应该成为一个中央监视、显示，区域控制中心控制、处理的一个二级系统，因此需在商场负一楼设一个消防控制中心。在火灾情况下，消防控制中心不仅可以自动控制该商场的消防设备，也可以手动控制；不仅可以独立自主的开展工作，还可以接受消防值班室的指令，完成相应设备操作。1.2消防报警系统的发展历程本设计是大型商场消防报警系统设计，基于对本次商场设计，下面简述一下大型商场火灾的特点。大型商场火灾与其它场所火灾相比，具有火势蔓延迅速，补救困难，容易造成人员伤亡事故和经济损失严重的特点。(1)火灾蔓延迅速由于烟气流的流动和风力的作用，火势蔓延速度第页 青岛理工大学毕业设计（论文）非常快。发生火灾时产生的大量烟和热会形成炽热的烟气流，烟气流的流动方向往往是火势蔓延的方向，烟气流的流动速度往往是火势蔓延速度。烟气的流动主要与火灾现场的发热量有关。发热量越大，烟气温度越高，流动的速度也就越快；发热量越小，温度越低，流动的速度也就越慢。另外，烟气的流动和建筑的高度、建筑结结构形式、周围温度、建筑内有无通风空调系统等因素有关。(2)火灾扑救困难由于建筑物的面积较大，垂直高度较高，一旦着火扑救难度较大。从总体上讲，目前城市的消防力量是有限的，尤其是青岛这样的中型城市，消防的整体力量还难以满足大型建筑重大火灾的扑救。另外，消防设备的供水能力，登高工作高度也难以满足高层建筑的消防反要求。(3)容易造成人员伤亡事故建筑物一旦着火，火灾现场就会产生大量的烟尘和各种有毒有害的气体，这些烟尘和有毒有害的气体对人体危害很大，而且流动速度很快，一旦充满安全出口就会严重阻碍人们的疏散，进而造成人员伤亡。火灾案例表明火灾伤亡事故中，被烟气熏死的人数占死亡人数的半数左右，有时甚至高达百分之七八十。(4)经济损失严重再各种火灾中，发生概率最高、损失最为严重的当属商场火灾。建筑火灾所造成的损失，不仅是建筑本身的价值，而且还包括建筑物内各种物质的经济损失。1.2.1传统火灾自动报警系统20世纪初,就出现了定温火灾探测器,它的造价比较低,误报也少,但其灵敏度比较低,探测火灾的速度比较慢,尤其对阴燃火灾往往不响应,发生漏报。20世纪40年代瑞士一公司研制出世界上第一只离子感烟探测器，实现了火灾的早期报警。它对火灾响应速度比感温探测器快的多。自从问世以来,始终在火灾自动报警系统中占统治地位。传统火灾自动报警系统的第页 青岛理工大学毕业设计（论文）主要特点是：简单、成本低。但有明显的不足：一是因为火灾判断依据仅仅是根据所探测的某个火灾现象参数是否超过其自身设定值(阈值)来确定是否报警，因此无法排除环境和其他干扰因素。它是以一个不变的灵敏度来面对不同使用场所、不同使用环境的变化，这是不科学的。灵敏度选低了，会使报警不及时或漏报，灵敏度选高了，又会形成误报。另外由于探测器的内部元器件失效或漂移现象等因素，也会发生误报。根据国外统计数据表明：误报与真实火灾报警之比达20c1之多。二是性能差、功能少，无法满足发展需要。例如：多线制系统费钱费工；不具备现场编程能力；不能识别报警的个别探测器(地址编码)及探测器类型；无法自动探测系统重要组件的真实状态；不能自动补偿探测器灵敏度的漂移；当线路短路或开路时，不能切断故障点，缺乏故障自诊断、自排除能力；电源功耗大等。1.2.2现代火灾自动报警系统现代火灾自动报警系统有以下几种形式：即可寻址开关量报警系统、模拟量探测报警系统和多功能火灾智能报警系统等。可寻址开关量报警系统是智能型火灾报警系统的一种。它的每一个探测器有单独的地址码，并且采用总线制线路。其主要的特点是：比传统火灾自动报警系统更准确的确定火情部位，增强火灾探测器判断火情的能力，比传统的多线制系统省钱省工。在系统总线上，可连接报警探头、手动报警按钮、水流指示器及其它输出中继器等。增设可现场编程的键盘、完善了系统自检和复位功能、火灾发生地点和时间的记忆与显示功能、系统故障显示功能、总线短路时隔离功能、探测点开路时隔离功能等。总之，这类系统在控制技术上有了较大的改进，缺点是对探测器的工作状况几乎没有改变，对火警的判断和发送仍由探测器决定。模拟量探测器报警系统不仅可以查询每个探测器的地址，而且可以报告传感器的输出量值，并逐一进行监视和分级报警，明显的改进了系统性能。模拟量探测报警系统是一种较先进的火灾报警系统，通常包括可寻址模拟量火灾探测器、系统软件和算法。其最主要的特点是：再探测信号处理方法上做了彻底改进，即把探测器中的模拟信号不断的送到控制器去评估或判断，控制器用适当的算法辨别虚假或真实火灾及其发展程度，或探测器受污染的状态。可以把模拟量探测器看作一个传感器，通过一个串联通信装置，不仅能提供装置的位置信号，同时还将火灾敏感现象参数以模拟量传送给控制器，由控制器完成对火警情况的判断。报警决定有分级报警、响应阈值自动浮动和多火灾参数复合等多种方式。采用模拟量探测技术可降低误报率，提高系统的可靠性。第页 青岛理工大学毕业设计（论文）1.2.3火灾智能报警系统火灾智能报警系统是现代火灾自动报警系统中较高级的报警系统，探测、控制装置多由微处理机组成。系统采用集散控制技术，将集中的控制技术分解为分散的控制子系统。各控制子系统完成其设定的工作，主站进行数据交换和协调工作。火灾智能报警系统的特点是：系统规模大，目前有的火灾报警控制装置的最大地址数达到上万个；探测对象多样化，除了火灾报警功能外，还可防盗报警、燃气泄露报警功能等；功能模快化，系统设置采用不同的功能模块，对制造、设计、维修有很大方便，便于系统功能设置与扩展；系统集散化，一旦某一部分发生故障，不会对其他部分造成影响，并且连网功能强，应用网络技术，不但火灾自动报警控制装置可以相互连接，而且可以和建筑物自动控制系统连网，增强了自动防火能力；功能智能化，系统装置中采用模拟火灾探测器，具有灵敏度高和蓄积时间设定功能，探测器内置有微处理器，那就具有信号处理功能，形成分布式智能系统，可减少误报的可能性；在火灾自动报警系统中采用人工智能、火灾数据库、知识发现技术、模糊逻辑理论和人工神经网络技术。1.3消防报警系统的作用本北村商场设计除了具备火灾初期自动报警功能外，还要在消防中心的报警器上附设有直接通往消防部门的电话、自动灭火控制柜、火警广播系统等。当发生火灾时，立即在本层或本区域火灾报警器上发出报警信号，同时在总服务台或消防中心的报警设备上发出报警信号，并显示发生火灾的楼层、位置或区域的代号；启动火警广播，组织人员安全疏散和启动消防电梯，随后，报警联动信号驱动自动灭火控制柜工作，启动防火门以封闭火灾区域，并在火灾区域自动喷洒水或灭火剂灭火；其次开动消防泵和自动排烟装置。在计算机程序的控制下，根据火警探测器提供的现场火势信息，随机采取各种有效的自动灭火措施。消防人员可根据火灾发生的情况，采取人工直接灭火或人工操作固定式灭火设备灭火，确保商场消费者和员工的生命安全以及商场的财产安全。本设计可以根据北村商场的具体情况采用“绿色环保消防产品”，符合国际惯例，使北村商场消防系统国际化，正规化。使人民的生命财产得到更大程度的保证。第页 青岛理工大学毕业设计（论文）1.4确定商场耐火等级l建筑类别：二类 耐火等级：一般为二级，个别一级l建筑物构件的燃烧性能：建筑物构件的燃烧性能除吊顶（包括吊顶搁栅）采用难燃烧体，其余主要构件均要求采用不燃烧体。l建筑物构件的耐火极限（h） 建筑物耐火等级建筑物构件名称一级二级墙防火墙3.003.00承重墙3.002.50楼梯间、电梯井的墙2.002.00疏散走道两侧的隔墙1.001.00房间隔墙0.750.50商场大于100㎡仓库（含冷库）与其他部分隔墙2.002.00设在丙丁类商场仓库内的办公休息等房间隔墙2.502.50柱3.002.50梁2.001.50楼板1.501.00屋顶承重构件1.501.00上人平屋顶的屋面板1.501.00疏散楼梯1.501.00吊顶（包括吊顶搁栅）0.250.25①综合性建筑的商店部分应采用耐火极限不低于3h的隔墙和耐火极限不低于1.5h的非燃体楼板与其他建筑部分隔开。二级耐火等级的建筑，当房间隔墙采用难燃烧体时，其耐火极限应提高0.25h。②商场建筑以上所列墙体均应砌至楼板底。③钢结构达不到耐火极限部位必须做耐火保护层。第页 青岛理工大学毕业设计（论文）第2章消防报警系统组成与原理2.1火灾报警控制系统的构成火灾自动报警系统主要由以下三部分组成：（1）探测器：感烟探测器、感温探测器、感光探测器（2）自动报警装置：手动报警按钮（3）报警控制器：区域报警、集中报警、控制中心报警2.1.1火灾自动报警系统的组成1、火灾探测器和手动报警按钮火灾探测器是整个报警系统的检测元件。它的工作稳定性、可靠性和灵敏度等技术指标直接影响着整个消防系统的运行。1）探测器的种类火灾探测器的种类很多，大致有如下几种：（1）离子感烟探测器（2）光电感烟探测器（3）感温探测器（定温式和差温式）（4）气体式探测器（5）红外线式探测器（6）紫外线式探测器火灾探测部分主要由探测器组成,是火灾报警系统的检测元件,它将火灾发生初期所产生的烟、热、光转变成电信号,然后送入报警系统。本工程负二层为机房，采用感烟探测器，每个感烟探测器的有效保护面积为60平方米，共用感烟探测器29个。负一层和一层是停车场，所有的水泵房、配电室、值班室、调度室空调室和商场采用感烟探测器，每个感烟探测器的有效保护面积为60平方axi面积是20平方米，共用第页 青岛理工大学毕业设计（论文）210个。燃气机房采用可燃气体探测器，每个探测器的有效保护面积为20平方米，共用6个。一层是停车场，所有的水泵房、配电室、值班室、调度室空调室和商场采用感烟探测器，每个感烟探测器的有效保护面积为60平方米共用感烟探测器10个。停车场内采用感温探测器，每个感温探测器的保护面积是20平方米，共用197个。2）手动报警按钮设计负二层共有2个手动报警按钮，两个手动报警按钮之间的距离不大于30米，手动报警按钮带电话插口。2、消火栓按钮设计消火栓按钮安在消火栓箱内，负二层有2个消火栓箱，构成两个报警点。层数感烟探测器感温探测器手动报警按钮消火栓按钮负二楼29822负一楼101971313一楼101971313二楼9488三楼9488四楼9488五楼9488六楼981112七楼981112设备层13报警控制由一系列控制系统组成,如报警、灭火、防烟排烟、广播和消防通信等等.联动控制部分其自身是不能独立构成一个自动的控制系统的,因为它必须根据来自火灾自动报警系统的火警数据,经过分析处理后,方能发出相应的联动控制信号。第页 青岛理工大学毕业设计（论文）2.1.2火灾自动报警系统的基本要求商场建筑防火设计内容范围广；技术性强，有关规范、规定及文件多，强制性条文较为集中。基于这种思想和高层建筑以自救为主的原则，我国的有关消防规范和技术标准对火灾自动报警系统及其系列产品提出了以下要求：根据被保护对象发生火灾时燃烧的特点确定火灾类型；根据所需防护面积部位；按照火灾探测器的总数和其他报警装置数量确定火灾报警控制器的总容量；按划分的报警区域设置区域报警控制器；根据消防设备确定联动控制方式；按防火灭火要求确定报警和联动的逻辑关系；最后还要考虑火灾自动报警系统与智能建筑“3AS”的适应性。减少环境因素影响，减少系统误报率；确保系统工作稳定，信号传输准确可靠；系统的灵活性、兼容性强，产品成系列；系统的工作适用性强，布线简单、灵活、方便；系统的应变能力强，调试、管理、维护方便；系统的性能价格比高；系统的联动功能丰富，联动控制功能有效、多样。2.2火灾报警控制系统的工作原理和运行机制根据建筑消防规范,将火灾自动报警装置和自动灭火装置实际需要有机地结合起来,配以先进的控制技术,便构成了建筑消防系统。火灾报警控制系统由探测、报警与控制三步分组成,它完成了对火灾预防与控制的功能。2.2.1火灾报警控制系统的工作原理联动控制器从火灾报警控制器读取火警数据，经预先编程设置好的控制逻辑处理后。向相应的控制点发出联动控制信号,并发出提示声光信号,经过执行器去控制相应的外控消防设备,如:排烟阀、排烟风机等防烟排烟设备，防火阀、防火卷帘门等防火设备；警铃、警笛和声光报警等报警设备等。外控消防设备的启停状态应反馈给联动控制器主机并以光信号形式显示出来,使消防控制室值班人员了解外控设备的实际运行情况,消防内部电话,消防内部广播起到通信联络和对人员疏散、防火灭火的调度指挥作用。第页 青岛理工大学毕业设计（论文）2.2.2火灾报警控制系统的运行机制火灾探测器通过对火灾发出燃烧气体、烟雾粒子、温升和火焰的探测,将探测到的火情信号转化为火警电信号。在现场的人员若发现火情后,也应立即直接按动手动报警按钮,发出火警电信号。火灾报警控制器接收到火警电信号,经确认后,一方面发出预警、火警声光报警信号,同时显示并记录火灾地点和时间,告诉消防控制室的值班人员；另一方面将火警电信号传至各楼层所设置的火灾显示盘,火灾显示盘经信号处理,发出预警和火警声光报警信号,并显示火警发生地点,通知楼层值班人员立即查看火情并采取相应的扑灭措施。在消防控制室还可能出现火灾报警控制器的通信接口,将火警信号在CRT微机彩显系统屏上更直观地显示出来。下图即火灾控制系统实际设备图第页 青岛理工大学毕业设计（论文）第3章感烟探测器的原理与系统设计3.1火灾探测器的分类火灾探测器是火灾自动报警系统的感应部分，按其监控对象分为感烟火灾探测器、感温火灾探测器、感光火灾烟温复合式火灾探测器以及气体火灾探测器，按其测控范围又可分为点型火灾探测器和线型火灾探测器两大类。点型火灾探测器只能对警戒范围中某一点周围的温度、烟等参数进行控制，如点型离子感、点型紫光火焰火灾探测器、点型感温火灾探测器等，线型火灾探测器则可以对警戒范围中某一线路周围烟雾、温度进行探测，如红外光束线型火灾探测器，激光线型火灾探测器，缆式线型感温火灾探测器等，常用火灾探测器的类型、性能特点及适用范围如下表所示。　探测器型性能特点适用范围备注感烟探测器点型离子感烟探测器灵敏度高，历史悠久技术成熟性能稳定，对阻燃火的反应最灵敏宾馆客房、办公楼、图书馆、影剧院、邮政大楼等公共场所　点型光电感烟探测器灵敏度高，对湿热气流扰动大的场所适应性好同上易受电磁干扰，散射光型黑烟不灵敏红外光束[激光]线型感烟探测器探测范围大，可靠性环境适应性好会展中心、演播大厅、大会堂、体育馆、影剧院等无遮挡大空间。易受红外、紫外光干扰；探测视线易被遮挡点型感温探测器性能稳定，可靠性环境适应性好厨房、锅炉间、地下停车场、吸烟室等造价较高，安装维护不便第页 青岛理工大学毕业设计（论文）感温探测器缆式线型感温探测器同上电气电缆井、变配电装置、各种带式传送机构等造价较高，安装维护不便火焰探测器对明火反应迅速，探测范围宽广各种燃油机房，油料储藏库等火灾时有强烈火焰和少量烟热场所易受阳光和其它光源干扰；探测被遮挡，镜头易被污染复合探测器综合探测火灾时的烟雾温度信号，探测准确，可靠性高装有联动装置系统等单一探测器不能确认火灾的场所价格贵，成本高本商场设计中应以感烟火灾探测器选用为主，个别不宜选用感烟火灾探测器的场所，应该选用感温火灾探测器。3.2探测区域探测器设置要点按照标准规定：火灾探测区域一般以独立的房间划分探测区域内的每个房间内至少应设置一只探测器。在敞开或封闭的楼梯间、消防电梯前室、走道、坡道、管道井、闷顶、夹层等场所都应单独划分的探测区域，设置相应探测器、内部空间开阔且门口有灯光显示装置的大面积房间可划分一个的探测区域，但其最大面积不能超过1000平方米。探测器的设置一般按保护面积确定，每只探测器保护面积和保护半径确定，要考虑房间高度、屋顶坡度、探测器自身灵敏度三个主要因素的影响，但在有梁的顶棚上设置探测器时必须考虑到梁突出顶棚高度或净距对探测器设置的影响。另外，在设置火灾探测器时，还要考虑智能建筑内部走道宽度、至端墙的距离、至墙壁梁边距离、空调通风口距离以及房间隔情况等各种因素的影响。梁的高度或净距影响程度第页 青岛理工大学毕业设计（论文）高度＜200mm时不考虑高度200～600mm时按房间高度和梁隔断的梁间区域面积确定探测器保护面积和一只探测器保护的梁间区域个数高度时＞600mm时被梁隔断的每个梁间区域至少设置1>只探测器梁间净距时＜1m时不考虑3.3探测器总数确定首先确定一个探测区域所需设置的探测器数量，其计算公式为：N=S÷KA式中：N—探测器数量（只），取整数；S—该探测区域的面积（m2）；A—探测器的保护面积（m2）；K—修正系数其中，特级保护对象取0.7～0.8；一级保护对象取0.8～0.9；二级保护对象取0.9～1.0.。注：感烟和感温探测器均以此公式计算。智能建筑内全部探测区域所需和即为该建筑需要配置的探测器总数量。北村商场消防报警系统设计中的感烟、感温探测器的数量都是如此计算的出。3.4感烟探测器的性能举例本工程设计采用海湾JTY-GD-G3型点型光电感烟火灾探测器第页 青岛理工大学毕业设计（论文）特点JTY-GD-G3型点型光电感烟火灾探测器采用无极性信号二总线技术，可与海湾公司生产的各类火灾报警控制器配合使用。本探测器主要具有以下特点：（1）内置带A/D转换的八位单片计算机，具备强大的分析、判断能力，通过在探测器内部固化的运算程序，可自动完成对外界环境参数变化的补偿及火警、故障的判断，存储环境参数变化的特征曲线，极大提高了整个系统探测火灾的实时性、准确性；（2）采用电子编码方式，现场编码简单、方便；（3）采用指示灯闪烁的方式提示其正常工作状态，可在现场观察其运行状况；（4）底部采用密封方式，可有效防水、防尘、防止恶劣的应用环境对探测器造成的损坏；（5）专利产品，专利号为ZL99311724.4。主要技术指标（1）工作电压：总线24V（2）监视电流≤0.8mA（3）报警电流≤2.0mA（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℃～+50℃相对湿度≤95%，不结露第页 青岛理工大学毕业设计（论文）（6）编码方式：十进制电子编码（7）外形尺寸：直径：100mm，高：54mm(带底座)保护面积当空间高度为6米～12米时，一个探测器的保护面积，对一般保护场所而言为80平方米。空间高度为6米以下时，保护面积为60平方米。具体参数应以《火灾自动报警系统设计规范》（GB50116）为准。火灾探测器是火灾自动报警系统中具有早期探测火灾信号功能的关键部件，其基本功能是：对火灾发生的参量——烟、热、光作出有效响应，并转化为电信号，提供给火灾报警控制器。外形尺寸  特点●    运行可靠、误报率低；●    超薄设计、体积小、重量轻、美观大方；●    内设编码电路；●    二总线、调试方便；●    贴片技术，性能稳定。第页 青岛理工大学毕业设计（论文）安装方法1、预埋盒：可采用86H50型标准预埋盒，安装孔距为60MM。2、用M4的螺钉将DEN—3000型探测器通用底座固定在预埋盒上。3、将DEN3142/2探测器底部对正底座，顺时针旋紧在底座上。  接线图 技术指标●    工作电压：20V～26V（脉动电流）●    灵敏X度：符合GB4715—93标准●    保护面积：符合GBJ116—88标准●    监视电流：＜0.4mA●    报警电流：＜4mA（脉冲峰值）第页 青岛理工大学毕业设计（论文）●    火警确认灯：红色闪亮●    使用环境：湿度：－10℃～＋50℃●   相对湿度：≤95%（40℃±2℃●    放射源：Am241＜0.8微居里●    线制：二总线（T﹢,T﹣）●    外形尺寸：ø104mm×35mm适用场所1、饭店、宾馆、教学楼、办公楼的厅堂、卧室、办公室等；2、计算机房、通讯机房、电影或电视放映室等；3、走廊、楼梯、电梯机房等；4、书库、档案库等；5、有电器火灾危险的场所。不宜适用场所1、 相对湿度长期大于95%；2、 风速大于5m/秒；3、 产生腐蚀性气体或醇、醚、酮类等有机物质的场所；4、 有大量粉尘、蒸汽、油烟等场所。3.5感温探测器的性能举例       本工程采用海湾JTW-ZCD-G3N型点型差定温火灾探测器第页 青岛理工大学毕业设计（论文）JTW-ZCD-G3N型点型差定温火灾探测器采用无极性信号二总线技术，可与本公司生产的各类火灾报警控制器的报警总线以任意方式并接，特别适用于发生火灾时有剧烈温升的场所，与感烟探测器配合使用更能可靠探测火灾，减少损失。本探测器具有以下特点：（1）结构新颖、外形美观、性能稳定可靠；（2）采用带A/D转换的单片机，实时采样处理数据、并能保存14个历史数据，曲线显示跟踪现场情况；（3）地址编码由电子编码器直接写入，工程调试简便可靠；（4）设备类型可由电子编码器任意设置；（5）专利产品，专利号为ZL99311722.8。主要技术指标（1）工作电压：总线24V（2）监视电流≤0.8mA（3）报警电流≤2.0mA（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℃～+50℃相对湿度≤95%，不结露（6）编码方式：十进制电子编码（7）外形尺寸：直径：100mm，高：57mm(带底座)保护面积具体设计参数应以《火灾自动报警系统设计规范》（GB50116）为准。工作电压：15-32V静态电流：≤450uA报警电流：≤3.5mA内置中央处理器(CPU)广泛适用于停车场，会议室等一些特定场合探测火灾。指示灯：正常为红色闪烁(可关闭)，报警为红色常亮。第页 青岛理工大学毕业设计（论文）第4章消防联动系统的原理与设计消防联动系统是火灾自动报警系统中的一个重要组成部分。通常包括消防联动控制器、消防控制室显示装置、传输设备、消防电气控制装置、消防设备应急电源、消防联动模块、消防栓按钮、消防应急广播设备、消防电话等设备和组件。消防联动设备是火灾自动报警系统的执行部件，消防控制室接收火警信息后应能自动或手动启动相应消防联动设备。消防联动系统的工作原理是：当建筑物内某一现场着火或已构成着火危险时，各种对光、温、烟、红外线等反应灵敏的自动触发器件(火灾探测器、水流指示器、压力开关等)，将现场检测到的实际状态信息(烟气、温度、火光等)以电气或开关信号形式立即送到报警器，报警器将这些信息与现场正常状态进行比较，若确认已着火或即将着火，则输出两路信号：一路指令声光显示器动作，发出音响报警，并显示火灾现场地址(楼层、房间)。同时记录时间，通知火灾广播机工作，火灾专用电话开通向消防队报警等；另一路指令设于现场的执行器(继电器、接触器、电磁阀等)，开启各种消防设备，如喷淋水、喷射灭火剂、启动排烟机、关闭隔火门等。为了防止系统失灵和失控，在各现场附近还设有手动开关，用以报警和启动消防设施。它是一种简单易行、报警可靠的触发装置。警报装置是在确认火灾后，用警铃、警笛、高音喇叭等音响设备自动或手动向外界通报火灾发生，供疏散人群、向消防队报警等用。由于每个建筑的使用性质和功能要求不同，选择哪些控制系统也应根据工程的实际情况来决定。但无论选择哪几种控制系统，其控制装置均应集中于消防控制室内，即使控制设备分散在其他房间，其操作信号也应反馈到消防控制室。北村商场每层均设有室内消火栓系统，地下停车场均设有自动喷水灭火系统，灭火系统由消防控制中心指挥控制。消防控一制中心负责整个商场的消防安全。在保证同一时间火灾次数为一次的情况下，为节约水力资源、节约工程投资，也为了管理方便，消防控制中心所设水系统(消防水池、消火栓泵、喷淋泵等)，不需要按常规的办法，由每个每层均需供水设施。但必须强调的是，由于灭火系统保护范围较大，不管哪层出现火情，控制中心反应一定要及时，动作一定要可靠，灭火一定要有效。第页 青岛理工大学毕业设计（论文）4.1消防联动设备及其功能根据建筑设计防火规范和智能建筑防火灭火要求，智能建筑应具备以下全部或部分消防联动设备：（1）火灾警报装置与应急广播，火灾发生时警示或通知人员安全转移；（2）消防专用电话，火灾报警，查询情况，应急指挥，能与“119”直通；（3）非消防电源控制，火灾应急照明和安全疏散指示灯控制；（4）室内消火栓泵和喷淋水泵，火灾时实施灭火；（5）消防电梯运行控制；（6）管网气体灭火系统，泡沫灭火系统和干粉灭火系统，火灾确认后实施灭火；（7）防火门，防火卷帘，防火阀的控制，火灾时实施防火分隔，防止火灾蔓延；（8）防烟排烟风机，空调通风设备，送风阀，排烟阀乖，防止烟气蔓延提供救生保障。4.2消防联动设备的联动要求消防控制室对联动控制应具备以下功能：火灾报警后停止有关部位风机，关闭防火阀，接收和显示相应的反馈信号；起动有关部位防烟、排烟风机(包括正压送风机)和排烟阀，接收并显示其反馈信号；控制防烟垂壁等防烟设施。火灾确认后，关闭有关部位的防火门、防火卷帘，接收、显示其反馈信号；强制控制电梯全部停于首层，接收、显示其反馈信号。消防联动必须在“自动”和“手动”状态下均能实现。在自动情况下，智能建筑中的火灾自动报警系统按照预先编制的联动逻辑关系，在火灾报警后，输出自动控制指令，启动相关设备动作。手动情况下，应能根据手工操作,实现对应控制。消防设备及其联动要求见下表。第页 青岛理工大学毕业设计（论文）消防设备及其联动要求消防设备火灾确认后联动要求火灾警报装置应急广播1.二层及以上楼层起火，应先接通着火层及邻上下层。2.首层起火，应先接通本层，二层及全部地层3.地下室起火，应先接通地下各层及首层4.含多个防火分区的单层建筑，应先接通着火的防火分区非消防电源箱有关部位全部切断消防应急照明灯及紧急疏散标志灯有关部位全部点亮室内消火栓系统水喷淋系统1.控制系统启停2.显示消防水泵的工作状态3.显示消火栓按钮的位置4.显示水流指示器，报警阀，安全信号阀的工作状态其它灭火系统管网气体灭火系统1.显示系统的自动，手动工作状态2.在报警，喷射各阶段发出相应声光报警并显示防护区报警状态3.在延时阶段，自动关闭本部位防火门窗及防火阀，停止通风空调系统并显示工作状态泡沫灭火系统干粉灭火系统1.控制系统启停2.显示系统工作状态第页 青岛理工大学毕业设计（论文）其它防火设备防火门门任一侧火灾，防火门自动关闭且关门信号反馈回消防控制室防火卷帘疏散通道上：1.烟感报警，卷帘下降至楼面1.8m处2.温感报警，卷帘下降到底防火分隔时：探测器报警后卷帘下降到底防排烟设施空调通风设施1.停止有关部位空调送风，关闭防火阀并接受其反馈信号2.启动有关部位的放烟排烟风机，排烟阀等，并接受其反馈信号3.控制挡烟垂壁等防烟设施4.3消防联动设备的设计消防联动设备是火灾自动报警系统的执行部件，消防控制室接收火警信息后应能自动或手动启动相应消防联动设备，消防报警联动设备包括总线控制的联动设备和多线控制的联动设备。火灾发生时，火灾报警控制器发出警报信息，消防联动控制器根据火灾信息管理部联动关系，输出联动信号，启动有关消防设备实施防火灭火。消防联动必须在“自动”和“手动”状态下均能实现。在自动情况下，智能建筑中的火灾自动报警系统按照预先编制的联动逻辑关系，在火灾报警后，输出自动控制指令，启动相关设备动作；手动情况下，应能根据手工操作,实现对应控制。消防设备是与火灾发生时切断电源、排除烟雾以便减少危害的设备，它能够有效的减低火灾对人们财产安全的伤害，并且在疏散人员方面有很大的作用。消防设备可以在消防主机上自行手动启动，也可在主机报警时自行启动，自行启动即为设备联动。1）消防泵的控制北村商场对消防泵的控制必须有启动停止控制功能；必须具有消防泵工作状态的功能。常用双输入/双输出模块完成对消防泵启动、停止控制。对消防泵的控制除了双输入/双输出模块的总线控制方式外，还必须有多线制的直接控制，以保证工作的可靠性。本设计消防水池在负二楼。第页 青岛理工大学毕业设计（论文）2）喷淋泵的控制北村商场对喷淋泵的控制必须有启动停止控制功能；必须具有消防泵工作状态的功能。常用双输入/双输出模块完成对消防泵启动、停止控制。对消防泵的控制除了双输入/双输出模块的总线控制方式外，还必须有多线制的直接控制，以保证工作的可靠性。3）排风机的控制火灾发生时，着火层感烟火灾探测器发出火警信号，火灾报警控制器接收到此信号后，将报警点数据传送给联动控制器，经其内部逻辑关系后，发出联动信号，通过配套执行器件自动开启所在地的排烟风机，同时自动开启着火层及其上下层的排烟阀口。对排烟风机的控制必须有启动停止控制功能；必须具有消防泵工作状态的功能。4）排烟阀的控制排烟阀与排烟风机联动。平时排烟阀处于关闭状态，当发生火灾时，联动控制主机启动排烟风机，同时打开排烟阀，向外排烟。四个排烟阀可采用延时控制器，间隔3~8S顺序供电，既可减轻外控电源的瞬时工作负担，又可节约联动控制点。5）防火卷帘的控制防火卷帘在建筑物中通常用来分隔防火分区。根据设计规范要求，本设计防火卷帘两侧只设感烟火灾探测器组及其报警控制装置、手动控制按钮。本设计对防火卷帘实行一步降的控制。6）空调机的控制火灾发生时，应及时关闭空调机或新风机。7）电梯的控制火灾发生时电梯应安全的自动降到首层，并切断其自动控制系统。若消防队需要使用消防电梯时，可在电梯桥箱内使用专用的手动操纵盘来控制其运行。8）正压送风机和正压送风阀的控制正压送风方式主要用在智能建筑中作为疏散通道的楼梯及其前室。再一些重要的建筑物，对走道也采取正压送风排烟方式。在地下建筑工程中也普遍采用此方法。第页 青岛理工大学毕业设计（论文）本工程设计的正压送风几设在商场的顶部，且与火灾报警控制系统及常闭式正压送风阀联动。在火灾发生时，报警控制器发出联动可控制信号，通过配套执行件自动开启正压送风机，并同时自动控制开启着火层及其上下层的正压送风阀。本工程对正压送风阀采用延时控制器，间隔3~8S顺序供电，既可减轻外控电源的瞬时工作负担，又可节约联动控制点。9）消防喇叭的控制当消防喇叭经常与公共广播共用，火灾发生时，消防联动控制系统切断外线输入的背景音乐信号而进入火灾事故广播自动播放。实现三层联动切换，即将火灾及其上下层喇叭切换至消防广播输出。消防广播扩音机与连接的消防喇叭之间，应满足阻抗匹配、电压匹配和功率匹配。消防广播的功率应大于保护面积最大的、相邻三层扬声器的功率总和，一般以其1.5倍为宜。10）声光报警器的控制在火灾发生时，相应报警区及时发出声光报警信号，提醒人们及时救火或疏散。火灾联动控制器配合相应输出模块实现对声光报警器的控制。此控制信号与消防喇叭的控制一样，不需回送消防控制中心。区域消防控制中心应合理规划、科学设置，由于各种灭火系统是按一次灭火能力设计的，一个消防区域控制中心所保护的人数不应超过25000人设备明细表序号名称型号单位数量1智能光电感烟探测器JTY-GD-G3只6342智能电子差定温探测器JIE-ZCD-G3只4023编码手动报警按钮（含电话插口）LD-8402只824编码消防栓报警按钮LD-8403只845多线制控制盘LD-KZ014台16编码消防控制模块LD-8305只87备电BAY-100套38智能电源盘LD-D02只19250W/120V消防广播控制主机LD-GB-250只110智能总线制消防电话主机TS-Z01A只111总线制消防电话分机TS-100A只812汉字液晶显示火灾报警控制器JB-QG-GST5000/968L台1第页 青岛理工大学毕业设计（论文）4.4防火间距和消防通道设置商场建筑与周边民用建筑防火间距见下表。周边建筑耐火等级一二级三级四级防火间距（m）679消防通道的合理布置l商场建筑的沿街部分长度超过150m或总长度超过220m时应设置穿过建筑物的消防车道，当确有困难时，应设置环形消防车道。l有封闭内院或天井的建筑物沿街时，应设置内院的人行通道（可利用楼梯间），其间距不宜大于80m。l在穿过建筑物或进入建筑物内院的消防车道两侧，不应设置影响消防车通行或人员安全疏散的设施。l供消防车取水的天然水源和消防水池应设置消防车道。l消防车道的净宽度和净空高度均不应小于4m。供消防车停留的空地，其坡度不宜大于3%。消防车道与建筑之间不应设置妨碍消防车作业的障碍物。l环形消防车道至少应有两处与其它车道连通。尽头式消防车道应设置回车道或回车场，回车场的面积不应小于12m×12m；供大型消防车使用时，不宜小于18m×18m。l消防车道路面、扑救作业场地及其下面的管道和暗沟等应能承受大型消防车的压力。l消防车道与材料堆场堆垛的最小距离不应小于5m。l中间消防车道与环形消防车道交接处应满足消防车转弯半径的要求。l消防车道可利用交通道路，但应满足消防车通行与停靠的要求。第页 青岛理工大学毕业设计（论文）第5章消防广播及消防电话的设计5.1消防广播系统现行《火灾自动报警系统设计规范》指出：“控制中心报警系统应设置火灾应急广播，集中报警系统宜设置火灾广播。”根据北村商场的实际情况，可在走廊、商场等场所设置消防应急广播设备。北村商场绝大部分建筑是商场，由于人员对环境比较陌生，对建筑内部消防设施(如安全通道、安全出口、逃生路线、灭火器的位置)不清楚，故必须设火灾应急广播。因此，北村商场消防控制中心应设火灾应急广播系统，在控制室广播中心，保证火灾情况下灭火抢安全疏散有条不紊地进行。火灾事故广播系统是消防报警与消防联动控制系统中的重要组成部分。火灾发生时，在消防中心的指挥人员可通过该系统组织指挥现场灭火和人员疏散。通常消防广播与业务广播或背景音乐广播共用一套广播系统，故也称之公共广播系统。本工程火灾事故广播系统由三部分构成：广播录放单元、广播功放单元和广播分配单元。广播录放单元是火灾事故广播系统的音响来源，它具有外线输入、话筒和磁带播放等方式，同时能对各种播放方式下的广播过程自动进行同步录音，并设有扬声器监听任何方式下的广播音响，并可实现正常广播与事故广播的自动切换。紧急时值班人员可通过紧急控制键手动启动系统进入火灾事故广播。广播录放单元可与音响系统通过外线输入端相接而进行背景音乐广播。磁带播放内容一般为火灾事故广播的自动播放内容,火灾发生时，消防联动控制系统切断外线输入的背景音乐信号而进入火灾事故广播自动播放。走道、大厅、餐厅等公共场所都是人员很集中，并且是主要疏散通道。针对前室是发生火灾时人员疏散和消防扑救的必经之地，且有防火门分隔及人声噪杂。故应在这些前室设置火灾应急广播扬声器及对一般电梯前室也应设置火灾应急广播扬声器。此外，疏散楼梯间也是发生火灾时人员疏散和消防扑救的必经之地，且人声噪杂，就此间设置火灾应急广播扬声器用于火灾应急广播播放疏散指令是十分必要的。第页 青岛理工大学毕业设计（论文）火灾发生时，火灾事故广播的顺序是地下室发生火灾应先接通地下各层及首层的广播线路，若首层与二层具有大的共享空间时，也应接通二层的广播线路；首层发生火灾时，应先接通本层、二层及地下各层的广播线路；其他各层发生火灾时应先接通本层及上下相邻两层的广播线路。其他层暂时不接入火灾广播信号，以免造成不必要的混乱。本工程扬声器的布置应保证从一个防火分区的任何部位到最近一个扬声器的步行距离不大于15m，到走廊末端扬声器不大于18m。扬声器的功率不小于3W。5.2消防电话系统消防电话通讯系统是在火灾发生时进行人工确认或各楼层值班人员、消防人员将火灾现场情况及时迅速地报告消防中心或接受消防中心指令所用的的专用通讯设备。消防电话系统有两种，一种是星型火警通信总机系统，一种是总线式通信系统。本工程设计消防专用电话应为独立的消防通信网络系统。其消防电话系统的终端有两种，一种是电话分机，一种是电话插孔。消防专用电话分机的设置，应按与消防联动控制有关的且经常有人值班的机房、灭火控制系统操作装置处或控制室、消防值班室、保卫办公用房等部位装设消防专用电话分机。特别是对消防电梯和普通电梯之轿厢内都应设专用电话，要求电梯机房与电梯轿厢、电梯机房与消防控制室、电梯轿厢与消防控制室等三者组成可靠的对讲通信电话系统，即通常在消防控制室设置电梯监控显示盘。电话插孔设在手动报警按钮上。本工程采用总线式通信系统电话分机均为专用电话机而非普通电话机，星型系统的电话总机设在消防中心，然后将电话线路一对一引到分机电话插孔点处。总机在分机呼叫时声光报警，按下相应的分机键即可与其相互通话。也可由总机对一部或多部分机进行呼叫，按下群呼键可对各电话分机进行群呼及举行电话会议等，在预置自动录音的条件下，总机还可自动对通话内容录音。总线式火警电话系统无需象星型火警电话系统那样每个终点引出一对线，而是用4总线引至所有电话终端点，大大减少了穿线量。其中两根线为电源线，两根线为信号线。总线式的电话分机应为专用电话机而非普通电话机。消防电话系统应外接一部市内电话，以使火警系统能自动拨叫119火警电话，也可接听外线呼入电话。第页 青岛理工大学毕业设计（论文）参考文献[1]韩风，建筑电气设计手册，北京，中国建筑工业出版社,1991[2]陈一才，智能建筑电器设计手册，北京，中国建材工业出版社，1999[3]民用建筑电气设计规范，北京，中国计划出版社，1993[4]刘国林，建筑物自动化控制，北京，机械工业出版社，2002[5]全国民用建筑工程设计技术措施电气，北京，中国计划出版社，2003[6]秦兆海，周鑫华，智能楼宇技术设计与施工，北京，清华大学出版社，2003第页'