火灾自动报警系统设计论文--41

毕毕 业业 论论 文文 实实验验楼楼火火灾灾自自动动报报警警系系统统设设计计 指导老师姓名： 张贵芳 专 业 名 称：建筑电气工程技术 班 级 学 号： 电气 0901-41 论文提交日期： 2011.12.23 论文答辩日期： 2011.12.26 2011 年 12 月 22 日 目录目录 实验楼火灾自动报警系统设计实验楼火灾自动报警系统设计.- 3 - 【摘要】.- 3 - 【关键字】.- 3 - 1 引言- 3 - 1.1 建筑情况.- 3 - 2 火灾自动报警系统设计- 3 - 2.1 系统选型.- 3 - 2.1.1 消防控制室的设置- 4 - 2.2 防火区域和报警区域的划分.- 4 - 2.2.1 防火分区的划分- 4 - 2.2.2 探测区域和报警区域的划分- 4 - 2.3 火灾探测器的选择.- 5 - 2.3.1 火灾探测器的选择- 5 - 2.4 火灾探测器的布置与计算.- 6 - 2.4.1 火灾探测器的布置- 6 - 2.4.2 火灾探测器数量的计算- 8 - 2.5 手动报警按钮及火灾显示盘的设置.- 12 - 2.6 消防联动控制的设计.- 13 - 参考文献.- 14 - 致谢.- 14 - 实验楼火灾自动报警系统设计实验楼火灾自动报警系统设计 - 3 - 魏锐 （建筑电气工程技术，电气 0901-41） 【摘要】 本文为实验楼火灾自动报警系统设计，该系统包括火灾自动报警系统和联动系统。火灾自动报警系统 包括：火灾探测器和火灾报警器。联动系统包括背景广播切换、消防水泵的启动及监控。 【关键字】 火灾自动报警、消防联动 1 引言引言 在方案制定过程中需了解以下因素：实验楼的功能和楼层布局情况，确定保护等级及火灾 探测器的设置位置，探测区域的划分，火灾探测器的选择与布置，火灾探测器和手动报警 按钮的设置，火灾探测器的安装与布线，整个系统选型，消防联动控制设计，火灾应急广 播与火灾警报装置，火灾应急照明与消防专用电话。 1.1 建筑情况建筑情况 湖北城市建设职业技术学院实验楼建筑工程系实验与教学的主要场所该楼内来往学生 较多，内部还有各种精密的实验设备及整个学院的配电间设置于此实验楼一楼，所以做好 防火是重中之重。该楼共四层，其中一层高 4.5 米，二四层层高 3.9 米，每层建筑面积为 1034.24。依据火灾自动报警系统设计规范（GB50116-2008） ，该建筑为二类建筑，耐 火等级为二级。 2 火灾自动报警系统设计火灾自动报警系统设计 2.1 系统选型系统选型 根据火灾自动报警系统设计规范将该实验楼界定为二级保护对象，系统形式 选用消防控制中心报警系统。根据建筑的实际情况在每层设置两台楼层显示器，作区域报 警器使用，共 8 台楼层显示器和一台集中报警控制器及联动控制装置（设计详见系统图） 。 本工程采用的是海湾公司 JB-QB-GST200/64 型火灾报警控制器，本控制器最多可配置 6 路多线制控制卡，控制卡不需与 GST-LD-8302C 切换模块配接使用就可实现对输出线断 路、短路检测功能，这些检测功能可最大限度的保障控制模块本身及其与重要设备之间连 接的可靠性；不论对联动类还是报警类总线设备，控制器都设有不掉电备份，保证系统调 试完成时注册到的设备全部受到监控；本控制器在开机自检时，不仅自动检测本机设备 （指示灯、功能键等） ，同时还逐条检测外部设备的注册信息及联动公式信息，如信息发生 变化系统将做相应的处理；本控制器对具有特殊重要意义的气体喷洒设备提供了独立的控 制密码和联动编程空间，并有相应的声光指示，使气体喷洒设备受到了更严格的监控；本 控制器可外接火灾报警显示盘及彩色 CRT 显示系统并标配手动盘及多线制控制卡等设备， 满足各种系统配置要求。 2.1.1 消防控制室的设置消防控制室的设置 消防控制室设置于一楼东边的楼梯间值班室内，面积为 14.84，有一直通室外的出口； 隔墙的耐火极限为 4h，楼板的耐火极限为 1.5h；设有独立的空调装置。 室内设备呈单排布置，JB-QB-GST200/64 火灾警报控制器与联动控制子站、电源子站、 CRT 彩色显示装置、消防电话通话盘、火灾应急广播的录放盘、功放盘组装在一起，选用 琴台室机壳，整个设备机柜两侧留有 2m 的通道，面盘后的检修距离为 1.5m，消防值班人 员工作的面距墙壁 3m。 2.2 防火区域和报警区域的划分防火区域和报警区域的划分 2.2.1 防火分区的划分防火分区的划分 该实验楼有 4 层，其中三、四层为微机教室，一层高 4.5 米，二层层高 3.9 米，三 层层高 3.9 米，每层建筑面积为 1034.24。依据火灾自动报警系统设计规范（GB50116- 2008） ，该建筑为二类建筑，耐火等级为二级。据规范要求：二类建筑每个防火分区建筑 面积不得大于 1500，且设有自动灭火设备的防火分区，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。由于实验楼设有自动喷水灭火系统 设备允许把建筑面积增加一倍，所以把每层划分为一个防火分区，共分为四个防火分区。 2.2.2 探测区域和报警区域的划分探测区域和报警区域的划分 报警区域是指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单元。报警区 域应根据防火分区或楼层划分。探测区域是指将报警区域按探测火灾的部位划分的单元。 按照规范要求，探测区域的划分影符合下列要求：一个探测区域的面积不宜超过 500； 从主要入口能看清其内部，且面积不超过 1000的房间，也可划分为一个探测区域。红外 光束线性火灾探测器的探测区域长度不宜超过 100m；缆式感温火灾探测器的探测区域长度 不宜超过 200m；空气管差温火灾探测器的探测区域长度宜在 20 100m 之间。符合下列条 件的二级保护对象，可将几个房间划分为一个探测区域：相邻房间不超过 5 间，总面积不 超过 400，并在门口设有灯光显示装置；相邻房间不超过 10 间，总面积不超过 1000， 在风门口均能看见其内部，并在门口设有灯光显示装置。 根据以上规范要求，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。探测区域划分：由于实验楼每层的房间都是小空间，所以把每层的每个房间 单独划分为一个探测区域；把走廊单独划分为一个探测区域；把电缆竖井单独划分探测区 - 5 - 域并装设缆式定温探测器。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。 2.3 火灾探测器的选择火灾探测器的选择 2.3.1 火灾探测器的选择火灾探测器的选择 该实验楼是综合性质的公共建筑，在建筑内存在大量的实验设备、计算机、桌椅 等物品，在发生火灾的时候会产生大量的烟雾，所有我选择点型感烟探测器作为该实验楼 的火灾的主要探测工具。 下面对几个典型的场所的探测器的选择进行分析： 一楼力学实验室：选用点型感烟探测器，选用原因：在力学实验室中，摆放着大量实 验器材，发生火灾时会存在着阴燃阶段，故不宜采用点型火焰探测器。剩下的点型感温探 测器和点型感烟探测器均可采用，但实验器材在发生火灾时会产生大量烟雾，烟雾扩散速 度较热辐射传播快，且同样条件（房间面积，高度）下，点型感烟探测器保护面积比点型 感温探测器的保护面积要大，故在同样地条件下，选择点型感烟探测器的个数比点型感温 探测器小，且有利于建筑的美观，更能显现出建筑的空间感来，且造价更省。 一楼土工试验时：选用的是点型感温探测器。此处是本栋实验楼唯一选用点型感温探 测器的地方。此处选用感温探测器的原因是土工试验室的特殊性：同样像其他实验室一样， 土工实验室同样陈放着大量的实验器材，同样存在着阴燃阶段，但在土工实验室存在着一 个特殊的原因：在正常实验下，会伴有大量灰尘，则不宜选用点型感烟探测器，故选用点 型感烟探测器。 下面是个房间选用的探测器的规格及型号： 表表 2.3.1-1 楼层楼层房间或部位房间或部位探测器类型探测器类型探测器型号探测器型号 力学实验室点型感烟探测器JTY-GD-G3 建筑材料实验室点型感烟探测器JTY-GD-G3 土工实验室点型感温探测器JTY-ZW-G1 一楼 沥青实验室点型感烟探测器JTY-GD-G3 配电房点型感烟探测器JTY-GD-G3 库房点型感烟探测器JTY-GD-G3 值班室点型感烟探测器JTY-GD-G3 走廊点型感烟探测器JTY-GD-G3 制图教室点型感烟探测器JTY-GD-G3 美术教室点型感烟探测器JTY-GD-G3 实验仪器库房点型感烟探测器JTY-GD-G3 仪器维修间点型感烟探测器JTY-GD-G3 二楼 走廊点型感烟探测器JTY-GD-G3 50 人微机教室点型感烟探测器JTY-GD-G3 110 人微机教室点型感烟探测器JTY-GD-G3 监控室（包含换鞋处）点型感烟探测器JTY-GD-G3 三 四楼 走廊点型感烟探测器JTY-GD-G3 2.4 火灾探测器的布置与计算火灾探测器的布置与计算 2.4.1 火灾探测器的布置火灾探测器的布置 根据火灾自动报警系统设计规范的规定，我对该实验楼的火灾探测器进行如 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，满足探测器安装间距的极限曲线 D1D11(含 D9)所规定的范围。如下图探测器安装 间距的极限曲线所示。 - 7 - 图图 2.4.1-1: 探测器安装间距的极限曲线探测器安装间距的极限曲线 注： A探测器的保护面积（m ） ； 2 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： N A S K 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 ); 2 A 一个探测器的保护面积(m )； 2 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。在本次设计过 程中取 0.9。 4 在走廊内设置的探测器均匀布置。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。 2.4.2 火灾探测器数量的计算火灾探测器数量的计算 据火灾自动报警设计规范（GB50116-2008） 中要求： 感烟探测器、感温探测器的安装间距，应根据探测器的保护面积 A 和保护半径 R 确定， 并不应超过本规范附录 A 探测器安装间距的极限曲线 D.1D.11(含 D9)所规定的范围。 4 一个探测区域内所需设置的探测器数量，不应小于下式的计算值： (10.2.1) AK S N 式中 N探测器数量(只)，N 应取整数； S该探测区域面积()； A探测器的保护面积()； K修正系数，特级保护对象宜取 0.70.8； 一级保护对象宜取 0.80.9，二级保护对象宜取 0.91.0。 该实验楼梁高要考虑，有梁的顶棚上置感烟探测器、感温探测器时，应符合下列规定： 1 当梁突出顶棚的高度小于 200mm 时，可不计梁对探测器保护面积的影响。 2 当梁突出顶棚的高度为 200600mm 时，应按下图/表确定梁对探测器保护面积的 影响和一只探测器能够保护的梁间区域的个数。 - 9 - 图图 2.4.2-1: 不同高度的房间梁对探测器设置的影响不同高度的房间梁对探测器设置的影响 表表 2.4.2-1：按梁间区域面积确定一只探测器保护的梁间区域的个数：按梁间区域面积确定一只探测器保护的梁间区域的个数 探测器的保护 面积 A（） 梁隔断的梁间区域 面积 Q（） 一只探测器保护的 梁间区域的个数 Q12 1 8Q12 2 6Q8 3 4Q6 4 20 Q45 Q18 1 12Q18 2 9Q12 3 6Q9 4 感温探测器 30 Q65 Q36 1 24Q36 2 18Q24 3 12Q18 4 60 Q125 Q48 1 32Q48 2 24Q32 3 16Q24 4 感烟探测器 80 Q165 3 当梁突出顶棚的高度超过 600mm 时，被梁隔断的每个梁间区域至少应设置一只探 测器。 表表 2.4.2-2 点型感烟探测器、点型感温探测器的保护面积和保护半径点型感烟探测器、点型感温探测器的保护面积和保护半径 一只探测器的保护面积A和保护半径R 屋 顶 坡 度 1515 30 火灾探测器的种 类 地面面 积 S（） 房间高度 h（m） A（） R（m）A（）R（m）A（）R（m） S 80h 12806.7807.2808.0 感烟探测器 S 80 636，查 2.4.2-1 得1 48.90Q36，查 2.4.2-1 得1 34.23Q36，查 2.4.2-1 得1 48.90Q36，查 2.4.2-1 得1 力学实验室 （梁间区域面积） 感烟探测器 47.88Q36，查 2.4.2-1 得1 5 46.61Q36，查 2.4.2-1 得1 48.90Q36，查 2.4.2-1 得1 建筑材料实验室 （梁间区域面积） 感烟探测器34.232412，查 2.4.2-1 得1 48.90Q12，查 2.4.2-1 得1 土工实验室 （梁间区域面积） 感温探测器48.00Q12，查 2.4.2-1 得1 3 沥青实验室 感烟探测器 46.86 609 . 0 86.46 N 1 47.88Q36，查 2.4.2-1 得1库房 感烟探测器33.412436，查 2.4.2-1 得1 值班室14.84 609 . 0 84.14 N 1 走廊156.06均匀布置6 49.56Q36，查 2.4.2-1 得1制图教室 1 感温探测器24.152436，查 2.4.2-1 得1 3 50.82Q36，查 2.4.2-1 得1制图教室 4 感温探测器24.872436，查 2.4.2-1 得1美术教室 1 感温探测器24.872436，查 2.4.2-1 得1 美术教室 2 （梁间区域面积） 感温探测器24.872436，查 2.4.2-1 得1 3 47.88Q36，查 2.4.2-1 得1美术教室 4 感温探测器24.152436，查 2.4.2-1 得150 人微机教室 1 感烟探测器51.90Q36，查 2.4.2-1 得1 2 48.08Q36，查 2.4.2-1 得150 人微机教室 2 感烟探测器47.88Q36，查 2.4.2-1 得1 51.45Q36，查 2.4.2-1 得1 48.90Q36，查 2.4.2-1 得1 48.90Q36，查 2.4.2-1 得1 110 微机教室 1 （梁间区域面积） 感温探测器 47.88Q36，查 2.4.2-1 得1 46.88Q36，查 2.4.2-1 得1 46.86Q36，查 2.4.2-1 得1 51.90Q36，查 2.4.2-1 得1 110 微机教室 2 （梁间区域面积） 感温探测器 50.82Q36，查 2.4.2-1 得1 监控室 1434.94 609 . 0 94.34 N 14=4 三 四楼 走廊156.06均匀布置6 注：表中红色为感烟探测器的个数，灰色为感温探测器的个数。 2.5 手动报警按钮及火灾显示盘的设置手动报警按钮及火灾显示盘的设置 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。火灾显示盘是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。 根据实验楼的建筑实际情况我在每层设置 3 只手动报警按钮，分别设置在楼梯前室 及走廊的墙上，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 过程中选用海湾公司的 J-SAP-8402 手动火灾报警按钮和 ZF-GST8903 火灾显示盘，直接并 入探测总线回路。 2.6 消防联动控制的设计消防联动控制的设计 掌握建筑物基本情况的前提下，要了解相关设备专业的消防设施的设置及控制要求： 包括送、排风及空调系统的设置，防排烟的系统设置及其对电气控制联锁的要求；灭火系 统消火栓、自动喷淋及气体灭火的设置，对电气控制联锁要求；防火卷帘门及防火门的设 - 13 - 置及其对电气控制要求。供配电系统照明与电力电源控制与防火分区的配合。供消防联动 包括监视和控制两部分。实验楼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、火灾事故广播等。消防联动在整个系统中占有重要的地位，当探测器 探测到火灾信号发送至报警控制中心，经主机分析确认后，向需要联动设备发出信号，启 动灭火设备扑救火灾，同时启动灭火和防排烟设备，阻止火灾蔓延。 2.6.1 消防联动控制设备的组成及设计消防联动控制设备的组成及设计 (1) 火灾报警控制器：有些消防设备（消防泵、喷淋泵等）除了可以通过报警控制器 外，还能手动直接操作，并显示其反馈状态，通过报警器的自动控制可以实现对消火栓以 及切断非消防电源监视和控制 (2) 火灾事故广播：声音采用定压式传输，所有扬声器均为吊顶内安装或吸顶式安装， 在屋顶部位应置耐火扬声器，消防广播回路按防火分区和楼层来划分回路。在布置扬声器 的过程