办公楼电气设计-职业学院毕业论文

四川信息职业技术学院 毕业设计说明书(论文) 设计(论文)题目:办公楼电气设计 专业:电气自动化技术 班级:电气 09-1 班 学号:0940008 姓名:王 良 彬 指导教师:陈伟 2011 年 11 月 20 日 四川信息职业技术学院毕业设计（论文）任务书四川信息职业技术学院毕业设计（论文）任务书 学 生 姓 名 王良彬学号0940008班级 电气 09-1 班 专业电气自动化技术 设计（或论文）题目办公楼电气设计 指导教师姓名职称工作单位及所从事专业联系方式备 注 陈伟工程师 四川信息职业技术学院 电气自动化设计（论文）内容： 注意： 选题要结合实际。 设计 （论文） 内容要详细写明具体步骤； 学生在该设计中具体完成的工作（结 果） 1进一步巩固所学基础知识； 2强化学生利用所学知识解决生产实际中的实际问题； 3通过设计，提高学生的综合分析能力，为今后的工作打下一定基础； 4可在自动控制设备生产企业和工程建筑工作。 进度安排： 第 5 周：任务下达，进行选题；第 68 周：选题及查找相关资料； 第 9 周：确定选题方案；第 10 周：收集资料，对资料整理； 第 11 周：中期检查，及时发现问题；第 1213 周：整体设计与分析，确定初稿； 第 14 周：整理报告，最终定稿；第 1516 周：答辩。 主要参考文献、资料(写清楚参考文献名称、作者、出版单位)： 1自动消防报警系统. 盛建. 天津大学出版社, 1999 年. 2建筑配电与设计. 高满茹. 中国电力出版社, 2003 年. 3现代建筑电气设计技术. 佚名. 四川科学技术出版社, 2005 年. 4建筑电气. 建设部学院 . 华中科技大学出版社, 2009 年. 6 实用电力接地技术（1）. 李景禄. 中国电力出版社,2002 年. 7建筑节能. 佚名 中国建筑工业出版社, 2004 年. 审 批 意 见 教研室负责人： 年月日 备注：任务书由指导教师填写，一式二份。其中学生一份，指导教师一份 四川信息职业技术学院毕业设计说明书(论文) I 目录 摘要. 1 第 1 章 绪论. 2 第 2 章 强电系统. 3 2.1 强电系统的介绍. 3 2.2 电气设计的负荷计算方法及其应用范围. 3 2.2.1 求计算负荷,也称需用负荷. 4 2.2.2 求尖峰电流. 4 2.2.3 求平均负荷. 4 2.2.4 短路电流计算. 4 2.3 供电电源及电压的选择. 4 2.4 线路导线、配电设备及其保护设备的选择. 5 2.4.1 控制与保护. 7 2.4.2 电力管理. 7 2.4.3 变配电所设计. 8 2.4.4 电气设备选择. 8 2.5 办公楼照明. 8 2.5.1 电光源. 8 2.5.2 照明计算. 9 2.5.3 灯具选型. 10 第 3 章 弱电系统. 11 3.1 弱电系统的介绍. 11 3.2 有线电视系统. 12 3.3 公共广播系统. 12 3.4 电话系统. 12 3.5 楼宇自控. 12 3.6 办公楼综合布线工程. 12 第 4 章 火灾自动报警与联动控制系统设计. 13 4.1 火灾自动报警系统的介绍. 13 4.2 防火区域和报警区域的划分. 13 4.2.1 防火区域划分. 14 4.2.2 报警区域的划分. 14 4.2.3 探测区域的划分. 14 4.3 火灾探测器的选择. 15 4.4 消防联动的设计. 17 4.4.1 消防联动控制设备的组成. 17 4.4.2 消防联动控制系统设计. 17 4.4.3 火灾应急广播的位置. 18 4.4.4 手动报警按钮的设置. 18 4.4.5 火灾报警装置的设置. 18 4.4.6 消防专用电话的设置. 18 四川信息职业技术学院毕业设计说明书(论文) II 4.4.7 火灾应急广播的位置. 19 4.4.8 系统供电设计. 19 4.4.9 系统布线设计. 19 第 5 章 防雷与接地方案的设计. 21 5.1 防雷的介绍及选择. 21 5.2 接地装置的设计. 22 5.2.1 接地安全. 23 第 6 章 节能. 24 总结. 27 致谢. 28 参考文献. 29 四川信息职业技术学院毕业设计说明书(论文) 第 1页 摘要 随着办公建筑的用电设备种类越来越多，为适应综合型办公建筑的智能化发 展要求，本文给出了一套全面合理智能化的电气设计方案，本设计根据建筑电气 设计的设计依据、原则和方法进行了强电、弱点、消防、节能方面的设计。 强电部分主要内容包括：低压配电系统、照明系统及防雷接地系统的设计， 其中包括负荷计算、照度计算等。 弱电部分主要内容包括：网络系统、电话系统的设计。 消防部分只要内容包括：火灾报警系统和联动控制系统。 该建筑电气设计对建筑电气的安全性可靠性有更高的标准，能适应综合的办 公环境，更能体现当代办公环境的智能化。本设计，其目的是通过设计实践，综 合运用所学知识， 理论联系实际， 锻炼独立分析和解决建筑电气设计问题的能力， 为未来的工作奠定坚实的基础。 关键词：智能建筑；电气设计；强电；弱电 四川信息职业技术学院毕业设计说明书(论文) 第 2页 第 1 章 绪论 随着科学技术的发展和人民生活水平的不断提高，人们对对有关供配电、照 明、消防、防雷接地、通信、有线电视等系统的要求越来越高，使得建筑开始走 向高品质、多功能领域，并进一步向多功能的纵深方向和综合应用方向发展。 传统建筑电气设计只包括供电和照明，而今天一般将其设计的内容形容为强 电、消防和弱电。将供电、照明、防雷归类在强电，而其余部分，如电话、电视 和楼宇自控等内容统统归于弱电。这种分类以电压的高低为依据，强调了电气设 计中所增加的消防、电讯和自控内容与传统电气设计内容完全不同，容易理解， 所以很快被人们所接受。 现代建筑趋于多元化的风格，高度大、面积大、功能复杂，电气设计内容也 日趋复杂，项目繁多。建筑电气设计从狭义上仅指民用建筑中的电气设计，从广 义上讲应该包括工业建筑、构筑物和道路、广场等户外工程。 图 1-1 办公楼电气设计框架图 四川信息职业技术学院毕业设计说明书(论文) 第 3页 第 2 章强电系统 2.1 强电系统的介绍 在电力系统中，36v 以下的电压称为安全电压，1kv 以下的电压称为低 压，1kv 以上的电压称为高压，直接供电给用户的线路称为配电线路，如用 户电压为 380/220v， 则称为低压配电线路， 也就是家庭装修中所说的强电 （因 它是家庭使用最高的电压） 。强电一般是指交流电电压在 24V 以上。如家庭 中的电灯、插座等，电压在 110V220V。家用电气中的照明灯具、电热水器、 取暖器、冰箱、电视机、空调、音响设备等用电器均为强电电气设备。 2.2 电气设计的负荷计算方法及其应用范围 计算负荷概念的：负荷不是恒定值，是随时间而变化的变动值。因为用电设 备并不同时运行，即使用时，也并不是都能达到额定容量。在设计时，如果简单 地把各用电设备的容量加起来作为选择导线、电缆截面和电气设备容量的依据， 那么，过大会使设备欠载，造成投资和有色金属的浪费；过小则又会出现过载运 行。其结果不是不经济，就是出现过热绝缘损坏、线损增加，影响导线、电缆或 电气设备的安全运行，严重时，会造成火灾事故。因此负荷计算也只能力求接近 实际。为避免这种情况的发生，设计时，用的总负荷应是一个假定负荷，即计算 负荷。计算负荷，是通过统计计算求出的、用来按发热条件选择供配电系统中各 元件的负荷值。由于导体通过电流达到稳定温升的时间大约为(34)t，t 为发热 时间常数， 而截面在 16mm 以上的导体的 t 均在 l0min 以上， 也就是载流导体大约 经 30min 后可达到稳定的温升值，因此通常取半小时平均最大负荷作为“计算负 荷” 。 主要计算公式有：有功功率：P30= PeKd 无功功率: Q30= P30tg；视 在功率：S30= P30/Cos；计算电流：I30= S30/3UN。 电气负荷主要计算方法有：需要系数法、利用系数法、二项式系数法、单位 四川信息职业技术学院毕业设计说明书(论文) 第 4页 面积功率计算法、单位产品功率计算法等。 （1） 、 需要系数法： 用设备功率乘以需要系数和同时系数， 直接求出计算负荷； （2） 、利用系数法：采用利用系数求出最大负荷班的平均负荷，再考虑设备台 娄和功率差异的影响，乘以与有效台数有关的最大系数求得计算负荷； （3） 、二项式系数法：将负荷分为基本负荷和附加负荷，后者考虑一定数量大 容量设备影响； （4） 、单位面积功率法、单位指标法、单位产品耗电量法等，可用于初步设计 用电量指标的估算，对于住宅建筑，在设计各阶段均可使用单位面积功率法。 2.2.1 求计算负荷,也称需用负荷 1.作为按发热条件选择供配电系统各级电压供电网络变压器容量、 导体和电 气设备的依据。 2. 用来计算电压损失和功率损耗。 3.在工程上为方便计算，亦可作为能量消耗量及无功功率补偿的计算依据。 2.2.2 求尖峰电流 计算电压波动、选择熔断器等保护元件。 2.2.3 求平均负荷 计算供配电系统中电能需要量，电能损耗和选择无功补偿装置等，连续运行 工作制。 短时运行工作制，反复短时运行工作制。 2.2.4 短路电流计算 计算各种故障情况，以确定各类开关电器的整定值、设备容量 Pe 的确定电 气工程师所要选择的产品包含在每个设计子项之中，主要有电源设备、高低压开 关柜、电力变压器、电缆电线、母线槽、开关电器、照明灯具、电讯产品、消防 安防产品、楼宇自控产品等。 2.3 供电电源及电压的选择 供电设计：为了保证供电可靠性，现代高层建筑至少应有两个独立电源。具 体数量应视当地电网条件而定。 两路独立电源运行方式， 原则上是两路同时使用， 四川信息职业技术学院毕业设计说明书(论文) 第 5页 互为备用。此外，还必须装设应急柴油发电机组，并要求在 15s 内走道恢复供电， 保证应急照明、消防设备、电脑电源等用电。国内高层建筑大都采用 10kV 等级， 对用电量大而且有条件的， 建议采用 35kV 深入负荷中心供电。 楼顶一电源楼底一 电源中间装设应急柴油发电机组。 图 2-1 办公楼供电图 2.4 线路导线、配电设备及其保护设备的选择 导线及电器设备的选择：室内外导线及电器设备的选择合理与否，直接关系 到住宅用电的安全及经济效益，因而必须在工程设计中合理选用导线和有关电器 设备。 导线的选择主要是确定导线的型号和规格，其原则是既能保证配电的质量与 安全又能节省材料，做到既经济又合理。其中导线型号应按使用工作电压及敷设 环境来选择；导线的规格(导线截面)可按下列要求进行选择： 按发热条件来选择导线截面：各类导线通过电流时，由于导线本身的电阻及 电流的热效应而使导线发热， 温度升高。 为了使导线不致过分发热而损坏绝缘层， 对一定截面的不同材料和绝缘情况的导线就有一个规定的容许电流值，称之为安 全截流量。在选择导线时，应参照该值选取。 按机械强度条件选择导线截面：线在敷设时、敷设后都要承受一定拉力和电 线的本身重量，以及风雨冰雪等外加压力，使电线内部产生一定的应力，这样导 线过细就容易断裂。因此，为了保证供电安全，不论室内室外的电线都必须具有 四川信息职业技术学院毕业设计说明书(论文) 第 6页 一定的机械强度。应按照机械强度要求的最小允许截面选择导线。 按允许电压损失条件选择导线截面：当电流流过导线时，线路中存在电阻、 电感等因素必将引起电压降落。线路电压损失大小是与导线的材料、截面大小、 线路长短和电流的大小密切相关的。为了保证用电设备正常工作，必须按照规定 的允许电压损失公式来计算出导线截面。室内线路敷设种类常有明敷设和暗敷两 种。 明敷该布线: 明敷设布线主要是采用瓷珠、瓷瓶、瓷夹板、线槽等将导线固 定在建筑物表面。 暗敷设布线: 暗敷设布线是采用金属管或塑料管等敷设在人眼见不到的部 位，如埋入墙内、地面内。这种方式使人不易接触，且看不见线路，其优点是室 内整洁、美观。 能确保导线安全运行。 选择导线时应保证其安全电流大于长期最大负载电流， 同时应注意以下几点： a在选择进户线及干线截面时应留有适当余量； b单相制中的中性线应与相线截面相同； c 三相四线制中的中性线载流量不应小于线路中的最大不平衡负荷电流。 用 于接中性线保护的中性线，其电导不应小于该线路相线电导的 50%，气体放电灯 的照明线路因受三次谐波电流的影响，其中性线截面应按最大一相电流选用。 能确保电压质量。对于住宅建筑来说，电源引入端至负荷末端的线路电压损 失不应大于 2.5%，如线路电压损失值大于规定电压损失允许值，应加大导线截面 以保证线路的电压质量。 总之，在选择导线时要考虑实际使用及未来发展需要，适当留有余量，减少 电压损失，保证导线使用的安全可靠和经济有效。 线路出现故障是不可避免的 所以介绍几种常见故障一般包括：断路、短路、 接触不良、漏电等几种。 断路：所谓断路就是导线由于机械或其他原因的破坏而折断，通常分为相线 断路和中性线断路两种。 短路：所谓短路是指相线与相线，相线与中性线或相线与接地线之间短路现 四川信息职业技术学院毕业设计说明书(论文) 第 7页 象(即电阻等于或接近于零)。 接触不良：接触不良是指在正常使用中发现电压有较大的波动，或见照明灯 灯光发暗或忽明忽暗。 漏电：漏电是因电线老化、受潮、绝缘层损坏或受环境破坏而造成电流泄漏， 造成不能正常用电，严重的能造成人身事故。 断路检修方法如下:(1)查熔断器内的熔丝是否已熔断； (2)用测电笔顺线路从 前到后逐段测验；(3)检查开关、灯头、接线盒及各接头处是否松动，查出断线处 应换新线。 对于单项供电线路的检修可有以下方法： (1)切断该线路上所有电器开关， 在 熔断的熔丝下端串接一个功率较大(100200W)校验灯检查，如正常发光，则说明 该线路短路；(2)用兆欧表对线路分段测量其线与线、线与地之间的绝缘电阻，绝 缘电阻接近于零，即为故障段；(3)如检查线路无故障，则说明在灯具或用电器上 有短路，查出短路后，根据情况换线或重新包扎等。 接触不良的检修方法，对于接触不良情况，应重点检查以下三个部位：(l) 熔断器内螺丝是否压紧， 接触是否良好； (2)线路的接头(特别是铝导线)是否因氧 化而接触不良；(3)开关的动静触点是否因为电火花烧灼而损坏。 漏电检修方法：漏电的检修方法是用兆欧表测量线路或设备的绝缘电阻，然 后根据具体情况给予修复或更换。 2.4.1 控制与保护 低压配电系统的各级开关，一般采用低压断路器。设计时注意选择性，保护 等级不宜超过三级。重要负荷要求两路供电、末端切换，如消防电梯，要求在电 梯机房设置切换装置、互为备用。配电设计包括配电系统的接线、主要设备选择、 导线及敷设方式的选择、低压系统接地方式选择等。没有十全十美的系统，没有 100可靠的设备，对于各种突发的意外情况，对关键点进行保护，是电力系统工 程师的职责之一。 2.4.2 电力管理 功率因数要求补偿到 0.90.95，可采用集中补偿或分散补偿方式。为降低 变压器容量，集中补偿装置通常采用干式移相电容器，设置在低压配电柜一起。 四川信息职业技术学院毕业设计说明书(论文) 第 8页 “管理出效益” 已经成为商品经济时代的共识， 对电力系统进行卓有成效的管 理往往能够在现有的物质条件基础上，产生出令人惊讶的潜能。 2.4.3 变配电所设计 根据建筑特点，确定变电所设计是建筑供电的重点，其设计的内容主要有： 变配电所的负荷计算；无功功率补偿计算；变配电室的位置选择；确定电力变压 器的台数和额定容量的计算；选择主接线方案；开关容量的选择和短路电流的计 算； 二次回路方案的确定和继电保护的选择与整定； 防雷保护及接地装置的设计。 2.4.4 电气设备选择 现代建筑要求电气设备防火、防潮、防爆、防污染、节能及小型化。电气设 备有的需要引进。设备引进是一项技术性、政策性很强的工作，对国际市场的产 品动态及发展趋势都应有一定了解，具备必要的国际贸易常识。 电气设备的选择是涉及多种因素，首先要考虑并坚持的是产品性能质量。电 气产品的选用必须符合国家有关规范。其次才是经济性，要根据业主功能要求、 经济情况做出选择。随着人们环境保护意识的日益增加，选择环保产品、节能产 品也是新的时尚。 导线截面选择方法一般有以下三种： (1)按发热条件来选择导线 截面；(2)按机械强度条件来选择导线截面；(3)按允许电压损失选择导线截面。 最后取其中截面最大的一个作为最。 总之，在选择导线时要考虑实际使用及未来发展需要，适当留有余量，减少 电压损失，保证导线使用的安全可靠和经济有效。 2.5 办公楼照明 电气照明设计包括设计说明、光源选择、照度计算、灯具造型、灯具布置、 安装方式、眩光控制、调光控制、线路截面、敷设方法和设备材料表等。照明设 计和建筑装修有着非常密切的关系，应与建筑师密切配合，以期达到使用功能和 建筑效果的统一。绿色照明是指在设计中广泛采用新的材料、技术、方法，达到 节能、高效及环保的要求。 2.5.1 电光源 选择人工光源是照明设计的第一步。从爱迪生发明白炽灯以来，电光源也几 四川信息职业技术学院毕业设计说明书(论文) 第 9页 经改朝换代。了解各类电光源的特点是我们电气设计工程师的职责。 2.5.2 照明计算 照度计算的目的是按照已规定的照度及其他已知的条件来计算灯泡的功率， 确定其光源和灯具的数量。照度的计算方法主要有三种，即利用系数法、单位容 量法和逐点计算法。任何一种方式也只能做到基本上合理，完全准确也是不可能 的，其设计误差控制在10%20%为宜。下面将用利用系数法计算所需灯具数 量。 照度的计算方法，有利用系数法、概算曲线法、比功率法和逐点计算法等。 1、利用系数的概念，照明光源的利用系数(utilization coefficient) 是用 投射到工作面上的光通量( 包括直射光通和多方反射到工作面上的光通)与全部 光源发出的光通量之比来表示，即 u=e/n，利用系数 u 与下列因数有关： 1、 与灯具的型式、光效和配光曲线有关。2、与灯具悬挂高度有关。悬挂越高，反射 光通越多，利用系数也越高。3、与房间的面积及形状有关。房间的面积越大，越 接近于正方形，则由于直射光通越多，因此利用系数也越高。4、与墙壁、顶棚及 地板的颜色和洁污情况有关。颜色越浅，表面越洁净，反射的光通越多，因而利 用系数也越高。 2、利用系数的确定利用系数值，应按墙壁和顶棚的反射系数及房间的受照 空间特征来确定。房间的受照空间特征用一个“室空间比”(room cabin rate， 缩写为 RCR)的参数来表征。 一个房间按受照的情况下不同，可分为三个空间： 最上面为顶棚空间，工作面以下为地板空间，中间部分则称为室空间。对于装设 吸顶灯或嵌入式灯具的房间，没有顶棚空间；而工作面为地面的房间，则无地板 空间。 室空间比 RCR=5hRC(l+b)/lb：公式中 hRC，代表室空间高度；l，代表房间 的长度；b，代表房间的宽度。根据墙壁、顶棚的反射系数及室空间比 RCR，就可 以从相应的灯具利用系数表中查出其利用系数。 3、按利用系数法计算，工作面上的平均照度由于灯具在使用期间，光源本 身的光效要逐渐降低，灯具也要陈旧脏污，被照场所的墙壁和顶棚也有污损的可 能， 从而使工作面上的光通量有所减少， 所以在计算工作面上的实际平均照度时， 四川信息职业技术学院毕业设计说明书(论文) 第 10页 应计入一个小于 1 的“减光系数” 。因此工作面上实际的平均照度为：Eav=uKn /A;公式中：u，代表利用系数；K，代表减光系数(亦称维护系数)，参考值如表 8-3 所列；n，代表灯的盏数；，代表每盏灯发出的光通量；A，代表受照房间 面积。为了对照度的量有一个感性的认识，下面举一例进行计算，一只 100W 的白 炽灯， 其发出的总光通量约为 1200Lm， 若假定该光通量均匀地分布在一半球面上， 则距该光源 1m 和 5m 处的光照度值可分别按下列步骤求得： 半径为 1m 的半球面积 为 212=6.28 m 2 ，距光源 1m 处的光照度值为： 1200Lm/6.28 m2=191Lux。同 理，半径为 5m 的半球面积为：252=157 m 2 ，距光源 5m 处的光照度值为： 1200Lm/157 m2=7.64Lux。 2.5.3. 灯具选型 根据不同的场合选择不同的灯具，以达到预期的效果，往往需要电气工程师 与建筑师协商。电气工程师需要更多的考虑技术规格方面的因素，如灯具效率、 照度值、功率消耗等，而某些涉及美学的问题，属于仁者见仁、智者见智，建筑 师和业主往往有不同的见解。实际工作中，电气工程师有责任对建筑物的基本照 明做出安排，对灯具进行选型。 四川信息职业技术学院毕业设计说明书(论文) 第 11页 第 3 章 弱电系统 3.1 弱电系统的介绍 弱电工程又叫智能建筑，也叫系统集成工程，所有与信息有关的都属于弱电 这一块的。 弱电是相对于强电而言的强电和弱电从概念上讲， 一般是容易区别的， 主要区别是用途的不同。强电是用作一种动力能源，弱电是用于信息传递。具体 而言，它们大致有如下区别： 1、功率、电压及电流大小不同 强电功率以 KW（千瓦） 、MW（兆瓦）计、电压以 V（伏） 、KV（千伏）计，电 流以 A（安） 、kA（千安）计；弱电功率以 W（瓦） 、mW（毫瓦）计，电压以 V（伏） 、 mV（毫伏）计，电流以 mA（毫安） 、uA（微安）计，因而其电路可以用印刷电路 或集成电路构成。 2、交流频率不同 强电的频率一般是 50Hz（赫） ，称“工频” ，意即工业用电的频率：弱电的频 率往往是高频或特高频，以 KHz（千赫） 、MHz（兆赫）计。 3、传输方式不同 强电以输电线路传输，弱电的传输有有线与无线之分。无线电则以电磁波传 输。 强电和弱电的区别：电子类人们习惯分为强电（电力）和弱电（信息）两部 分。两者既有联系又有区别，一般来说强电的处理对象是能源（电力） ，其特点是 电压高、电流大、功率大、频率低，主要考虑的问题是减少损耗、提高效率，弱 电的处理对象主要是信息，即信息的传送和控制，其特点是电压低、电流小、功 率小、频率高，主要考虑的是信息传送的效果问题，如信息传送的保真度、速度、 广度、可靠性。一般来说，弱电工程包括电视工程、通信工程、影像工程等等和 为上述工程服务的综合布线工程。弱电是针对强电而言的。强电=（380/220V） 、 高压不管。 四川信息职业技术学院毕业设计说明书(论文) 第 12页 3.2 有线电视系统 为了使用户收看好电视节目，公共建筑一般都设置共用天线电视接收系统 CATV 和有线电视系统 CCTV。它们都是有线分配网络，除收看电视节目外，还可以 在前端配合一定的设备，如摄象机、录象机、调制器，自己制作节目形成闭路电 视系统进线节目的播放。 3.3 公共广播系统 建筑的音响广播设计包括公众广播、大厅音响、会的独立音响等。公众音响 平时播放背景音乐，发生火灾时，兼作应急广播用。 3.4 电话系统 电话设计包括电话设备的容量、站址的选定、供电方式、线路敷设方式、分 配方式、主要设备的选择、接地要求等。 3.5 楼宇自控 自动控制与调节：包括根据工艺要求而采用的自动、手动、远程控制、联锁 等要求；集中控制或分散控制的原则；信号装置、各类仪表和控制设备的选择等。 楼宇自控是智能建筑的基本要求，也是建筑物功能发展的时代产物。楼房不仅仅 是遮风避雨的居所，也是实现梦想的舞台。 3.6 办公楼综合布线工程 布线系统是建筑或建筑群内的网络，是实现智能化的基础。它不仅使建筑物 内语音和数据通信设备、交换设备和其它信息管理系统彼此相通，而且是连接这 些设备与建筑物外部的通信网络。实现办公室电脑和相关办公设备信息接口的连 网，并保证其可灵活使用性，使用稳定性，长期使用性，外观美观性。 四川信息职业技术学院毕业设计说明书(论文) 第 13页 第 4 章 火灾自动报警与联动控制系统设计 4.1 火灾自动报警系统的介绍 随着建筑物的日趋复杂化，功能的多样化，防火问题变得越来越重要。由于 电气原因引起的火灾也在不断上升之中。建筑防火设计包括所有的设备专业，主 要有喷淋、消防泵，暖通要有防排烟，电气的火灾探测器、通信和联动控制系统 更是必不可少的。 火灾自动报警系统的组成：火灾自动报警与联动控制系统，它又可分为两大 部分，第一部分为火灾报警系统，主要说明感温、感烟探测器、手动报警按钮、 消防电话、消防广播及复视器等的选择原则、方法、布置位置等内容，并通过计 算结合利用保护半径作辅助线的方法确定出各场所所需的探测器数量，确保保护 无死区，同时也进行了消防广播、消防电话等设计工作；第二部分为联动控制部 分，主要说明对消防泵、喷淋泵、正压送风机、排烟机以及非消防电源、电梯等 的控制等内容，并对消防泵、喷淋泵、正压送风机、排烟机以及非消防电源、电 梯的控制做出了具体设计，确保发生火灾后相关水泵能启动，风机能按要求投入 或退出，非消防电源能自动切断，电梯实现回归地层，对重要设备能在控制室手 动控制。 4.2 防火区域和报警区域的划分 火灾自动报警系统的保护对象形式多样，功能各异，规模不等。为了便于早 期探测、早期报警，方便日常的维护管理，在安装的火灾自动报警系统中，人们 一般都将其保护空间划分为若干个报警区域。每个报警区域又划分了若干个探测 区域。这样这可以在火灾时，能够迅速、准确地确定着火部位，便于有关人员采 取有效措施。 因此，所谓报警区域就是人们在设计中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部分空间，是设置区域火灾报警控制器的基本单元。一个报 警区域可以由一个防火分区或同楼层相邻几个防火分区组成，但同一个防火分区 四川信息职业技术学院毕业设计说明书(论文) 第 14页 不能在两个不同的报警区域内；同一报警区域也不能保护不同楼层的几个不同的 防火分区。 4.2.1 防火区域划分 高层建筑内应采用防火墙等划分防火分区， 每个防火分区允许最大建筑面积， 不应超过下表的规定。 每个防火分区的允许最大建筑面积 建筑类别 每个防火分区建筑面积（m 2 ） 一类建筑1000 一类建筑1500 地下室500 表 4-1每个防火分区的允许最大建筑面积 注： 1 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。 2 高层主体建筑与相连的附属建筑之间，如设有防火墙等防火分隔设施，其 附属建筑的防火分区面积可按本表增加一倍。 4.2.2 报警区域的划分 根据火灾自动报警系统设计规范的规定，报警区域宜由一个防火分区或 同楼层的几个相邻的几个组成，所以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。 4.2.3探测区域的划分 由于该建筑为二级保护对象，规范规定：探测区域应按独立房(套)间划分。 一个探测区域的面积不宜超过 500m 2 ；从主要人口能看清其内部，并且面积不超 过 1000m 2 的房间， 也可划为一个探测区域。 根据以上的规定我把办公楼的探测区 域划分如下： (1) 由于办公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 四川信息职业技术学院毕业设计说明书(论文) 第 15页 一个探测区域。 (2) 把敞楼梯间单独划分为一个探测区域每隔 23 层划分为一个探测区域 并且设置一个火灾探测器。 (3) 把电缆竖井单独划分探测区域并装设火灾探测器。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。 4.3 火灾探测器的选择 火灾自动报警系统是由触发器件、火灾报警装置、火灾警报装置以及具有其 它辅助功能的装置组成的火灾报警系统，在火灾自动报警系统中，自动或手动产 生火灾报警信号的器件称为触发件，主要包括火灾探测器和手动火灾报警按钮。 火灾探测器的选择。 火灾探测器的选择：根据监测的火灾特性不同，火灾探测器分为感烟、感温、 感光、复合和可燃气体类型，每个类型又根据其工作原理的不同而分为若干种。 在不同高度的房间设置火灾探测器时可参照表 2.1 的规定 房 间 高 度 (m) 感 烟 探 测器 感温探测器 一级二级三级 12h20不 适 合不 适 合不 适 合不 适 合 8h12适合不 适 合不 适 合不 适 合 6h8适合适合不 适 合不 适 合 4h6适合适合适合不 适 合 h4适合适合适合适合 表 4-1点型感烟、感温火灾探测器的实用高度1 根据火灾自动报警系统设计规范的规定，我对办公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。 四川信息职业技术学院毕业设计说明书(论文) 第 16页 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） 。 同时，要考虑房间的高度、屋顶坡度和探测器自身灵敏度的影响，也要考虑 到梁突出顶棚的高度，内部走道的宽度，至端墙的距离，至墙壁距离以及房间间 隔情况的影响。 感烟探测器、感温探测器的保护面积和保护半径应该满足表 2.2 的规定。 火 灾 探 测 器 的 种 类 地 面 面 积 S （ m2） 房间 高度 h(m) 一 只 探 测 器 的 保 护 面 积 A 和 保 护 半 径 R 房间坡度 1515 3 30 A （ m2） R (m) A (m2) R (m) A (m2) R (m) 感 烟 探 测 器 S 80h 12806.7807.2808.0 S 806 h 12 806.71008.01209.9 h 6605.8807.21009.0 感 温 探 测 器 S 30h 8304.4304.9305.5 S 30h 8203.6304.9406.3 表 4-3 感烟、感温探测器的保护面积和保护半径2 N=S/K*S 式中 四川信息职业技术学院毕业设计说明书(论文) 第 17页 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修正指数，特级保护对象面积取 0.70.8，一级保护对象宜取 0.8 0.9，二级保护对象宜取 0.91.0，本工程取 0.8。 设置探测器需考虑梁高的影响。 地下一层， 地下二层标高均达到 600mm 以上， 故每个梁格之内均设有一个探测器。 4.4 消防联动的设计 消防联动包括监视和控制两部分。行政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、防排烟系统、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。 4.4.1 消防联动控制设备的组成 (1) 火灾报警控制器； (2) 室内消火栓系统； (3) 防排烟系统； (4) 火灾事故广播。 4.4.2 消防联动控制系统设计 1、 室内消火栓系统的联动设计 室内消火栓系统中的每一个消火栓都配有一个消火栓启动按钮，本设计采用 编码消火栓按钮，直接接入火灾报警控制器，当发生火灾的时候可以直接启动消 防泵，启泵的同时向消防控制中心发出反馈信号。在消火栓按钮处设有启泵指示 灯，用来指示消防泵的运行状态，同时消防控制室可控制消防泵的启、停；显示 消火栓水泵的工作、故障状态；显示消火栓启泵按钮的位置。 2、 防排烟系统的联动设计 每层任一感烟探测器、 火灾手动报警按钮动作后， 向报警控制中心发出警报， 四川信息职业技术学院毕业设计说明书(论文) 第 18页 同时启动相邻层排烟阀，并启动消防排烟风机。当楼梯间内烟感报警，正压送风 阀开启并启动正压送风机。当温度超过 70时，70防火阀自熔关闭；当温度超 过 280时，280排烟防火阀自熔关闭并关闭排烟风机。 4.4.3 火灾应急广播的位置 火灾应急广播是火灾自动报警系统中的一种重要的消防安全设备，根据国家 标准高层民用建筑设计防火规范规定，本工程采用火灾应急广播与公共广播 合用方式，火灾时，能在消防控制室将火灾疏散层的扬声器和公共广播扩音机强 制转为火灾应急广播状态。 在布置扬声器的过程中根据规范的要求在每层的走廊、楼梯间、电梯前室及 活动大厅等出设置。保证从一个防火分区的任何部位到最近一个扬声器的距离不 大于 25m。 走道内最后一个扬声器至走道末端的距离不应大 12.5m， 满足规范的要 求。 4.4.4 手动报警按钮的设置 在每个防火分区内至少设置一个报警按钮，从一个防火分区内的任何位置到 最近的一个报警按钮的距离不应大于 30m，本