2022年2022年火灾自动报警与消防联动控制系统设计 .pdf

火灾自动报警与消防联动控制系统设计1 系统设计现代建筑消防设计的范围很广。 随着建筑规模和功能的不断扩大，控制项目也越来越多， 越来越复杂。 因此在现代化的建筑设施中，建筑消防系统必须尽可能采用迅速可靠的控制方式，使火灾损失减少到最低限度。90 年代以来，火灾报警随着智能化火灾探测技术的发展，总线制开关量， 模块化的火灾自动报警系统技术也逐渐趋于成熟。 这种模式的火灾自动报警及消防联动控制系统不仅降低了火灾误报的概率和工程造价， 而且也简化了操作程序， 提高了控制的速度和可靠性。由于消防系统涉及到多个专业的配合，火灾自动报警系统的设计也必须做到事先有充分的调查。中华人民共和国消防条例规定：消防工作实行“ 预防为主，防消结合”的方针。“ 预防为主， 防消结合 ” 是我国人民长期以来与火灾作斗争的经验总结。我国古代文献上早就有 “ 防患于未然 ” 的记载，也就是说要在事故和灾害尚未发生之前就要设法加以预防。我国农村也很早就流传“ 灶前清，水缸满 ” 的谚语。灶前治，就是为了防止发生火灾； 水缸满，则也兼有要做好灭火准备工作的意思。这两句话可以说是体现了防消结合的精神。预防为主，就是要大家把防火工作放在首位。因为，一旦发生了火灾，即使被及时扑灭，也仍会造成不同程度的损失，产生不良的影响。因此，我们首先要千方百计地做好防火工作，从根本上防止火灾的发生。从以往所发生的火灾来看， 尽管直接原因多种多样， 但主要还是由于人们思想麻痹，缺乏消防知识引起的。例如违章操作，违章用火，吸烟不慎等，只要人们提高防火警杨性， 懂得消防知识， 并采取一些有效的预防措施，则极大多数火灾都是可以防止的。做好了防火工作， 能减少火灾事故， 但是，由于人们认识水平和客观条件的限制，要完全避免火灾也是不可能的。因此，在做好防火工作的同时，还必须做名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 14 页 - - - - - - - - - 好灭火的准备工作，否则，一旦发生火灾事故，就会手忙脚乱，无法对付，造成不应有的损失。“ 防” 和“ 消” ，是与火灾作斗争的两个基本手段。既要把防火工作放在首位，也不能忽视灭火准备工作。 各地区、各单位都应当向广大群众进行防火宣传教育，自觉遵守各项消防规章法令，切实采取安全措施，及时整改火险隐患。同时，也要积极做好灭火准备工作， 有备才能无患。 一方面要加强公安消防队伍建设，提高灭火能力：另一方面，各单位也要配置必要的消防器或组建专职的义务消防队，普及灭火知识，万一发生火灾，就能够把它扑灭在起始，最大限度地减少损失。既做好火灾预防工作， 又做好灭火准备工作， 我们就能够在同火灾作斗争中永远立于不败之地1.1 消防设计概况1工程使用性质、建筑物类别及耐火等级此从何综合办公楼为多层建筑，耐火等级为二级。2消防控制室位置消防控制室设在一层。3设备选择与安装、联动控制要求防火卷帘门内侧选感温探测器，其他场所选用感烟探测器。 各层火灾显示盘安装在楼梯出口的走道边。 火灾报警控制器为柜式结构， 其余设备为总线联动。4火灾应急广播与消防通信火灾应急广播与背景音乐系统共用，火灾时强行切换至消防广播状态。消防控制室设消防专用电话， 消防泵房、 配电室、电梯机房设固定式消防对讲电话。5线路选择与敷设消防用电设备的供电线路采用阻燃电线电缆沿阻燃桥架敷设，火灾自动报警系统传输线路、 联动控制线路、 通信线路和应急照明线路为BV 线穿钢管沿墙、地和楼板暗敷。6消防电源名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 14 页 - - - - - - - - - 消防主电源引自变电所低压侧， 备用电源来自专用应急电源柜。 在消防控制室、消防泵房和电梯机房设两路电源自动切换装置。本工程采用集中报警控制方式， 采用二总线制火灾自动报警系统，设置西门子公司的 BC80 系列智能消防电子产品，系统用来监测各层具有独立地址编码的，(a)感烟探测器， (b)感温探测器， (c)消火栓， (d)手动报警开关， (e)水流指示器，信号阀等，并具有报警显示功能。系统主电源采用消防电源，在消防控制室进行自动切换，同时选用系统配套直流备用电源。1.2 火灾自动报警系统设计火灾自动报警系统是整个电气消防的核心，它对控制火灾蔓延， 减少火灾损失起着至关重要的作用。 火灾自动报警系统主要由触发器件、火灾报警装置和其他辅助功能的装置组成。火灾自动报警与消防联动控制系统的设计应根据保护对象的分级规定、功能要求和消防管理体制等因素来确定。火灾自动报警系统可以有三个基本形式：区域报警系统、 集中报警系统、 控制中心报警系统。火灾报警系统采用集中报警系统，如图4-1所示。图4-1 火灾自动报警系统名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 14 页 - - - - - - - - - 集中报警系统的设计原则应符合下列要求：1 系统中应设置一台集中火灾报警控制器和两台及以上区域火灾报警控制器，或设置一台火灾报警控制器和两台及以上区域显示器。2 系统中应设置消防联动控制设备。.3 集中火灾报警控制器或火灾报警控制器，应能显示火灾报警部位信号和控制信号，亦可进行联动控制。4 集中火灾报警控制器或火灾报警控制器，应设置在有专人值班的消防控制室或值班室内。4.1.2 探测器安装布置1.火灾探测器数量设置：在探测区域内的每个房间应至少设置一个火灾探测器。不是同一探测区域，不宜将探测器并联使用。当某探测区域较大时， 探测器的数量应根据探测器不同种类、房间高度以及被保护面积的大小而定。若房间顶棚有 0.6m 以上的梁隔开的，每个隔开部分应划分一个探测区域，然后再确定探测器数量。2.火灾探测器布置步骤：（1）根据探测器监视的地面面积、房间高度、屋顶坡度以及火灾探测器的类型查表得出不同种类探测器的保护面积和保护半径。再考虑修正系数（K，重点保护建筑取 0.7-0.9，非重点保护建筑取1.0）的条件下，查表4-1 计算所需设置的探测器数量。（2） 根据表 4-1 查得的保护面积 A （考虑了修正系数） 和相应的保护面积R，在满足规范对探测器设置位置要求前提下，具体对探测器进行布置。 经具体布置后，检验探测器到最远点水平距离是否超过改探测器的保护半径R，如超过时应重新安排探测器的设置数量， 必须保证保护区域的每个地面单位都能被探测器保护。最后确定探测器的设置数量。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 14 页 - - - - - - - - - 表 4-1 感烟探测器、感温探测器的保护面积和保护半径火焰探测器的种类地面面积 S（m2）房间高度(h) 一只探测器的保护面积A 和保护半径 R 房间坡度 1515 30 30A （m2）R (m) A (m2) R (m) A m2) R (m) 感烟探测器S80h1280 6.7 80 7.2 80 8.0 S80 6h1280 6.7 100 8.0 120 9.9 h660 5.8 80 7.2 100 9.0 感温探测器S30h830 4.4 30 4.9 30 5.5 S30 h820 3.6 30 4.9 40 6.3 3.各房间探测器布置计算（1）一层办公室（ 99.63）设计车库采用感烟探测器。1）确定感温探测器的保护面积A和保护半径 R。保护区域面积： S=99.63m2 房间高度： h=3.5m；顶棚坡度： = 0查表可得，感烟探测器保护面积A=60 m2，保护半径 R=5.8m。2）计算所需探测器数 N 根据相关规范 ,该工程为二级保护对象，K修正系数取 1。则所需探测器数为：66.16063.99KASN=2个3）确定探测器安装间距 a、b a=12.3/2=6.15 b=8.1/1=8.1 1 .52/1 .815. 62/2222baR5.8 满足满足保护半径的要求名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 14 页 - - - - - - - - - （2）一层办公室（ 66.42）设计办公室采用感烟探测器。1）确定感温探测器的保护面积A和保护半径 R。保护区域面积： S=66.42m2 房间高度： h=3.5m；顶棚坡度： = 0查表可得，感温探测器保护面积A=80 m2，保护半径 R=6.7m。2）计算所需探测器数 N 根据相关规范 ,该工程为儿女级保护对象，K修正系数取 1。则所需探测器数为：83.08042.66KASN=1个3）确定探测器安装间距 a、b a=8.2/1=8.2 b=8.1/1=8.1 76.52/2.81. 82/2222baR6.7 满足满足保护半径的要求对于手动报警的布置， 按照规范每个防火分区设一个或一个以上的手动报警按钮。从一个防火区内的任何位置到最近的一个手动报警按钮的距离不应大于30m。结合本次工程， 手动按钮布置在上下的楼梯口的位置，在电梯前室的位置也设置了一个。每层基本上有三个手动报警按钮保证了在任意两个按钮之间的距离在30米之内。4.1.5 火灾应急广播与消防通信本建筑设有专用火灾广播系统。在走廊、楼梯口、交叉口等重要位置布置，并且保证了从防火区的任意位置到最近的一个扬声器的距离不超过25米。 消防电名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 14 页 - - - - - - - - - 话网络为独立的消防通讯系统。消防控制室设消防专用电话并且是一条直“ 119”的火灾报警电话， 配电室、顶层电梯机房设有消防电话。其他通过火灾报警按钮带电话塞孔，用固定电话报警。平面图中电梯前室的 1825模块为扬声器控制模块。4.1.6 消防联动设计消防联动控制对象包括以下内容：（1） 灭火设备。（2） 放排烟设备。（3） 防火卷帘门。（4） 电梯。（5） 非消防电源的断电控制。联动系统的主要功能：（1） 现场发现火灾后。停止有关部位的风机，关闭防火阀，并接受其反馈信号；启动有关部位的防、排烟风机和排烟阀，并接受其反馈信号。（2） 火灾确认后， 通过消防广播发出火灾警报通知火区人员疏散；关闭有关部位的防火门、防火卷帘，并接受其反馈信号。（3）发出控制信号强制所有电梯停在首层，并接受其反馈信号。（4）接通应急照明和疏散指示灯，切断有关楼层（防火分区）的非消防电源，并将设备状态信号反馈到消防控制中心。（5）消防泵的控制：由消火栓按钮控制，或消防控制中心发指令来控制启/停，并将设备状态信号反馈到消防控制中心。（6）喷淋泵的控制：由压力开关控制，或消防控制中心发指令来控制启/停，并将设备状态信号反馈到消防控制中心。消防泵、喷淋泵和消防电梯为多线联动，其余设备为总线联动。4.2 设备选择4.2.1 火灾报警控制器为满足本工程火灾自动报警及消防联动控制要求，可选择上海松江电子仪器名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 14 页 - - - - - - - - - 厂的JB-QG(B) Z-2002型火灾报警控制器（联动型）。JB-QG(B) Z-2002型智能火灾报警控制系统是智能化全总线制报警控制系统。注意特点为：工艺上采用了先进的16为嵌入式 MCU微处理器，使系统高速、稳定地工作。系统容量大，最大可带各种探测器及各种输入、 输出模块 4800 个， 并能提供最多 64 个多线控制点，最多可配备火灾显示盘 63台。通过集中机可将 16台控制器联网。系统报警及控制总线上可带各种性能的探测器和各种输入、输出模块，配置灵活，能充分利用地址空间。 系统采用大屏幕的液晶显示器，可显示探测器运行曲线。引入智能化算法， 智能型传感器配置有 711 单片机，将数据处理后传输给控制器，控制器应用算法可自动对本底进行补偿及对灵敏度进行调整，提高报警的可能性。系统设置进一步简化，便于设置、施工安装，可靠性高，智能传感器状态可在控制器上显示， 便于用户更方便了解全系统运行状态。经过改进的全总线技术具有更好的抗干扰能力以及负载能力。该系统技术水平较高， 是经济型的模拟量智能产品，使用于各类中、大型消防工程。JB-QG(B) Z-2002火灾报警控制器（联动型）的技术指标。电源电压：交流主电 AC220V、50Hz ；直流备电 DC24V、24Ah ；基本功耗 50W、每增加一回路 4W、最大机型 200W；液晶屏显示： 640 480点阵；系统容量：总线回路 124，每回路 200个地址，开关量部分可占地址 127 ；多线联动 16点，可连接火灾显示盘 63 台；传输距离 1500m ；通讯接口： RS-232及RS-485串口通讯接口；使用环境：温度 -10- 45相对湿度 85；联动外控制电源配置： DC24V/8A （组装于机柜内）。2002智能型火灾报警控制系统的控制的主机（柜式）。全总线通讯方式，可巡检、接收、判断并发出火警、总线故障，联动控制和联动反馈等声、光信号且由液晶屏及打印机分别显示及打印相关信息。密码输入、键盘操作、进行系统配置，联动编程、系统自检、定点检测、数名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页，共 14 页 - - - - - - - - - 据查看及智能型探测器状态曲线动态显示操作等。经通信接口，可带 CRT 微机显示系统，可与集中机连接，可对控制器远程控制操作，可与 BA楼宇管理系统连网。4.2.2 楼层显示器选择松江电子仪器厂 JB-SX-96 数码式火灾显示盘。每楼层设一个火灾显示器，用于显示本楼层探测点的报警和故障情况。技术指示：工作电压： DC24V 静态监控电流 10mA，报警（故障）显示状态工作电流35mA。显示范围 96点；显示方式：由数码管显示火警点或故障点的房号。线制：与控制器间采用 RS-485总线通讯，通讯长度 1200m；另需DC24V电源总线二根。使用环境：温度 -10-50；相对湿度 95（40 2）。颜色：象牙白。用途：设置于每个楼层或消防分区， 用于显示本区域内各探测点的报警和故障情况。一台火灾报警控制器最多可带63 台火灾显示盘。控制器送来的火警、故障、故障恢复信号及复位命令，发出火警或故障声、光信号，数码管显示报警或故障地址，声信号可手动消音。自检功能：可对液晶屏、指示灯和声信号进行自检。复位功能：可使火灾显示盘重新处于监控状态。总报输出功能： 当收到第一个火警信号时， 总报输出继电器吸合， 提供常开常闭转换触点输出。触点容量是AC220V/3A ，DC24V/5A 。4.3 消防导线选择与线路敷设4.3.1 导线选择火灾自动报警与消防联动控制系统的布线，应采用铜芯绝缘电线或铜芯电名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 9 页，共 14 页 - - - - - - - - - 缆。由于本次设计的建筑是一类建筑，对于一类建筑内的电力、照明、自控等线路应采用阻燃型电线和电缆，且重要消防设备（如消防水泵、消防电梯、防、排烟风机等）的供电回路宜采用耐火型电缆或其他防火措施以达到耐火的要求的电缆。根据民用建筑电气设计规范(JGJ16-2008)，高层建筑内的电力、照明、自控等线路应采用阻燃型电线和电缆，且重要消防设备(如消防水泵，消防电梯防、排烟风机等 )的供电回路宜采用耐火型电缆；一类高层建筑内的电力、照明、自控等线路宜采用阻燃型电线和电缆，对于重要消防设备(如消防水浆，消防电梯，防、排烟风机等)的供屯回路，在有条件时可采谢耐火型电缆或采用其他防火措施以达到耐火配线的要求；二类高层建筑内的消防用电设备，宜采用阻燃型电线和电缆。 但是，从目前国内高层建筑对消防用电设备配电线路的具体做法来看，大多数高层建筑都采用普通电线电缆穿金属管或阻燃塑料管敷设在不燃烧体结构内，这是一种比较经济、安全可靠的敷设方法。因此，高居民用建筑设计防火规范 (GB5004595)并不强调导线本身的耐火或阻燃性能。对于消防用电设备配电线路， 若采用普通电线电缆 则应穿金属管或阻燃塑料管保护，在暗敷设时应敷设在不燃烧体结构内且保护层厚度不宜小于30mm，在明敷设时应采用金属管或金属线槽上徐防火涂料保护；对于竖井内敷设的线路， 当采用绝缘和护套为不延燃材料的电缆时，可不穿金属管保护。在火灾报警与消防联动控制系统中， 报警信号线路可采用NH-RV-2.5 双色双纹线， 联动控制线路可采用RVVP-1.5 m2屏蔽线，其他线路可采用 BvR 或 Bv 线。对于总线制报警系统、报警总线的布线可以来用串接形、鱼骨形、小星形、环形或混合形。一般串接形总线的布线长度可达1000m，有的厂家的产品可达1500m。鱼骨形布线的干线长度不宜超过500m，支线长度不小于10m。小星形布线的第一个分支点距控制器的距离应大于50m分支线路的长度不大于30m、总于线长度求超过500m。在总线布线时，应注意不得将支线开路，总线白身不应构成闭环，一个节点的分支不得多于四个。一般电线电缆成束敷设采用阻燃型ZC(B)； 为一级负荷配电的线缆采用矿物绝缘电缆 BTTVZ ；消防配电回路明敷时，在金属管或金属线槽上涂布防火涂料保护；采用暗敷时，则穿金属保护管敷设在不然烧体结构内，保护层厚度30 。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 10 页，共 14 页 - - - - - - - - - 4.3.2 线路敷设1.火灾探测器的传输线路按一般配线方式敷设，传输线路不作耐火或耐热的要求。2.连接手动报警器（包括起泵按钮）、消防设备起动控制装置、电气控制回路、运行状态反馈信号、灭火系统中的电控阀门、水流指示器、应急广播等线路宜采用耐热配线。3.由应急电源引至第一台设备（如应急配电装置、报警控制器等）以及从应急配电装置至消防泵、喷淋泵、送排烟风机、消防电梯、防火卷帘门、疏散照明等的配电线路，宜采用耐火配线。综上所述，耐火耐热配线的措施如下：（1）本工程消防控制中心引出的火灾报警线路、消防联动控制线、消防电话线和广播线均采用交联聚乙烯绝缘无卤低烟B级阻燃电线 WDZB-BYJ 和交联聚乙烯绝缘、聚烯烃护套无卤低烟B级阻燃控制电缆 WDZB-KYJY 穿管敷设。采用明敷的， 在金属管或金属线槽上涂布防火涂料保护；采用暗敷的， 则穿金属保护保护管敷设在不燃烧体结构内，保护层厚度30mm 。（2）消防用电设备的供电线路采用阻燃电线电缆沿阻燃桥架敷设，火灾自动报警系统传输线路、 联动控制线路、 通信线路和应急照明线路为BV 线穿钢管沿墙、地面和楼板暗敷。 暗敷设时，可用普通电线电缆穿金属或阻燃塑料管保护，敷设在不燃烧体结构内，且保护层厚度不宜小于30mm。明敷设时，应采用金属管或金属线槽涂防火涂料保护。 竖井敷设时， 采用绝缘和护套为不延燃材料的电缆，不穿金属管保护。4.4 防雷保护与信息接地设计（1）室外引入线缆每回路加装电涌保护器（SPD）。（2）本工程保护接地、弱电接地及防雷接地采用联合接地，要求接地电阻不大于 1欧姆。（3）在电信间、通信机房、微机机房、设备机房及消防控制中心等处设信息接地（信号、屏蔽、逻辑、功率、安全接地）。（4）所有弱电的金属箱体、金属走线槽均应可靠接地。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 11 页，共 14 页 - - - - - - - - - 考虑到系统的电磁兼容性EMC，线缆均穿金属管或金属线槽敷设。相邻布置的信息插座与电源插座的间距须200mm 。4.5 消防设计注意事项高层建筑中的火灾报警与消防联动控制系统是消防控制中心系统的一种形式，但系统组成比较复杂，它可以出多个消防控制室(或值班室 )和一个设置在首层的消防控制中心所组成、各个消防控制室(或值班室 )可自成系统独立工作，又可受控于消防控制个心以达到统一管理。高层建筑产的火灾报警与消防联动控制系统的设什除应满足一类高层建筑的要求外，还必须要注意以下几个方面：1.为了提高高层建筑消防电源的仪电可靠性，各个火灾避难层的交直流消防电源应该避难层分别供给， 并能在末端各自自动互拨。 各避难层的供电回路亦可互相联络。2.各避难层内应有可靠的应急照明系统，共照度不应小于正常照度的50。在确定备用电源容量 (包括柴油发电机容量和直流电源用蓄电池容量)时、避难层应急照明的容量应按不小于正常照明容量的50%考虑。3.各避难层内应设置独大的火灾事故广播系统，各消防控制室应设置各自独立的火灾广播设备。 这些广播设备既能接收消防控制中心发送的有线和无线两种火灾事故广播信号。4.各避难层和屋顶与消防控制中心之间应设旨独立的有线和无线火灾紧急迫信设备。各避难层与屋顶之间也设置火灾紧急通信设备，以便火灾时各避难层与屋顶之间可以直接进行通活，以保证屋顶直升机停机坪能直接进行救护工作。避难层与屋顶之间也可由消防控制中心通信总机汇接后文换通话。在避难层应每隔 20m 左方的步行距离设置一个火警电话分机或电话塞孔。5.电气竖井宜按避难层上下错位设置，有条件时竖井之间的水平距离至少相隔个防火分区。6.当屋顶设消防救护用直升机停机坪时，应设置消防电源控制箱。停机坪上应按专业要求设置灯光标， 以保证直升机在夜间或不良天气里能安全起降。停机坪四周应没航空障碍灯，井能用交直流电源供电。在从最高一层疏散口(疏散楼名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 12 页，共 14 页 - - - - - - - - - 梯或电梯 )到直升机着陆区的人员行走路线上，应没有明显的诱导标志或灯光照明。灯光标志应可靠接地并采取有防雷措施。灯具和管路应防止顺水进入。在直升机着陆区的周围边缘相距5m 的范围内， 不应有电视天线杆塔和避雷针等障碍物。火灾自动报警及消防联动系统,作为智能建筑中的一个重要子系统, 其重要性是众所周知的。要在智能建筑中创造一个安全舒适的环境,消防安全是其中的一个重要的方面。火灾自动报警及消防联动系统,作为火灾的先期预报、火灾的及时扑灭、保障人身和财产安全,起到了不可替代的作用。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 13 页，共 14 页 - - - - - - - - - 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 14 页，共 14 页 - - - - - - - - -