某办公楼电气系统的设计

某办公楼电气系统的设计

摘要

随着科学技术和国民经济的不断发展，现代化综合办公楼的用电设备种类越

来越多，并不断向智能化方向发展，因此对电气系统提出了许多新的要求。本文

以某办公楼为例，从工程设计和施工实践的角度，在认真执行国家标准和规范的

前提下，着重探讨现代综合办公楼电气系统的设计与施工过程具体做法和应注意

问题。本办公楼电气设计为毕业设计，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：综合办公楼；配电系统；照明配电；空调配电；防雷接地

Abstract

Withthecontinuousdevelopmentofscienceandtechnologyandnational

economy,moreandmorekindsofelectricalequipmentareusedinmodernintegrated

officebuildings,andtheyaredevelopingtowardsintellectualization.Therefore,many

newrequirementsareputforwardfortheelectricalsystem.Takinganofficebuilding

asanexample,fromthepointofviewofengineeringdesignandconstructionpractice,

andonthepremiseofearnestlyimplementingnationalstandardsandnorms,this

paperfocusesondiscussingtheconcretedesignandconstructionprocessofthe

electricalsystemofmoderncomprehensiveofficebuildingandtheproblemsthat

shouldbepaidattentionto.Theelectricaldesignofthisofficebuildingisagraduation

project.Itspurposeistousetheknowledgelearnedsynthetically,integratetheory

withpractice,exercisetheabilityofindependentanalysisandsolutionof

ArchitecturalElectricalDesignproblems,andlayasolidfoundationforfuturework.

Keywords：sintegratedofficebuilding;distributionsystem;lightingdistribution;

airconditioningdistribution;lightningprotectiongrounding.

目录

1绪论.................................................................1

1.1建筑电气概况..................................................1

1.2设计原则......................................................1

1.3设计依据.......................................................1

1.4设计范围.......................................................1

2统计分析负荷........................................................3

3照明系统设计........................................................6

3.1总则..........................................................6

3.2照明光源选择..................................................6

3.3照度和照明方式选择...........................................6

3.4应急照明......................................................7

4供配电系统设计.....................................................10

4.1供配电方式的确定.............................................10

4.2导线选择.....................................................10

4.3配电方式.....................................................10

4.4负荷等级及供电要求...........................................11

5防雷接地系统设计...................................................13

5.1建筑物的防雷措施............................................13

5.2本建筑防雷接地系统设计结果..................................15

6火灾自动报警及系统设计.............................................17

6.1总则.........................................................17

6.2火灾自动报警系统.............................................17

6.3消防联动控制系统............................................23

结论.................................................................26

参考文献.............................................................27

致谢.................................................................28

（2）照明和动力系统设计

（3）防雷和接地系统设计

（4）火灾自动报警系统设计

（5）变配电所由当地供电部门设计完成

2

2统计分析负荷

计算负荷的方法很多,主要有需要系数法和二项式法。前一种方法比较简便

在设计单位中使用的也最为普遍。当用电设备台数较多、各台设备容量相差不甚

悬殊时,通常都采用需要系数法计算。当用电设备台数较少而容量又相差悬疾时,

则宜采用二项式法计算,凡是民用建筑中的负荷,一般都是用需要系数K,进行计

算的。它既简便又实用，因为民用建筑中单机负荷较大的各类设备都是采用单机

组或同类机群放射式供电,在计及供电线路、开关时,都是用单机的额定电流或起

动电流进行选型或校验的,所以普遍采用需要系数法。

本设计则采用需要系数法来确定计算负荷,下面将详细介绍需要系数法。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。按需要系数法确

定计算负荷的公式如下：

负荷计算一般采用需要系数法；照明负荷计算：采用单位面积功率法

每层配电箱有功=

计算电流：-率—

380Geos。

用电设备组计算负荷：P=kxPe

Q=尸吆。

S=yjp2+Q2

电干线计算负荷P<=kfP

Q<=kfQ

S,=g+Q/

z

7380V3

式中W单位面积功率（W/m2）

S供电面积（"「）

《同时系数

3.需要系数

Q用电设各组无功功率（KVA）

3

P用电设各组有功功率(W)

例如对配电箱AL0-1负荷计算，地下层W=30W/m2，供电面积S=339.3/n2,k=1,

X

则总有功功率P=Pe=kAWS=1*30*339.9=10179W

考虑到实际配电箱容量多是三的倍数，故P取12KW,有较大余量，

计算电流I,=—"一二=23A

738013cos0380V3*0.8

断路器整定值选32A,导线选取与断路器相配合，可选YJV5*10,其载流量大于

32Ao

又如，对配电箱ALO负荷计算，有功功率为分配电箱之和，P=27KW,则

无功功率Q==27tgarccosO.8=20.25KVA

视在功率S=护十°2=33.75KVA

计算电流Ij=—型—=51A

38043cos。

断路器整定值选63A,导线选YJV5*16,其载流量大于63A

又如，对照明负荷干线3负荷计算

有功功率p=&工P=1*0.8(78+69*3)=228KW

无功功率Q=QQ=1*(58.5+51.75*3)*0.8=171KVA

视在功率S,=近+Q,'285KVA

S,

计算电流二433A

3806

断路器整定值选为450A,选线YJV4*240+l*120

本工程应急照明负荷主要是一些灯具，蓄电池，负荷计算依据具体所带负荷

情况P=40n+350,n为所带灯数量，每盏白炽灯40W,

动力部分计算负荷：Q=Pt炖

S=J产+Q2

4

P设备有功功率

例如，对电梯进行负荷计算，P=36KW,cos6=0.5

则无功功率Q=P/g4=62.4KVA

视在功率S=^P2+Q2=72KVA

计算电流-^-^=109A

380V3

断路器整定值选160A,选线NH-YJV4*7O+1*35,其载流量大于160A

计算所得本建筑总负荷为1692KVA,其中有功功率为1354KW,无功功率为

1014KVAo

5

3照明系统设计

3.1总则

照明方式是指照明灯具按其布局方式或使用功能而构成的基本形式,照明方

式可分为一般照明、局部照明、混合照明等。

一般照明区城是为照亮整个场所而设置的均匀照明区，有均匀一般照明区和

分区一般照明区之分。局部照明区域是特定视觉工作用的、为照亮某个局部而设

置的照明区。混合照明区域由一般照明和局部照明共同组成,利用局部照明增加

该办公建筑内办公工作区的照度，可以有效地减少工作面的阴影和光斑，减少照

明设施的总功率，提高工作和用电效率；电气照明设计的基本原则主要是安全、

适用、经济、美观。环境条件对照明设施有很大影响。要使照明设计与环境空间

相协调，就要正确选择照明方式、光源种类、灯泡功率、照明器数量、形式与光

色、使照明在改善空间立体感、形成环境气氛等方面发挥积极的作用。

为了使本工程整个办公场所获得均匀明亮的水平照度,采用照明灯具在整个

照明场所基本均匀布置的照明方式。本办，该办公楼进行工作的各重要地点，设

计成采用不同的照度来照亮该区域的分区一般照明，因为在该工程中，同一场所

内有不同照度要求,应采用分区一般照明⑴。

3.2照明光源选择

照明光源选择一般原则：

（1）发光效率高；

（2）显色性好，即显色指数高；

（3）使用寿命长；

（4）启点可靠、方便、快捷；

（5）性能价格比高。

3.3照度和照明方式选择

选择照度是照明设计的重要问题，照度太低会损害工作人员的视力，不合理

的高照度则会浪费电力。选择照度必须与所进行的视觉工作相适应。在满足标准

照度的条件下，为节约电力，应恰当地选用一般照明、局部照明和混合照明三种

6

方式，当一种光源不能满足显色性要求时，可采用两种以上光源混合照明的方式,

这样既提高了光效，又改善了显色性。

类别参考平面及其照度标准值（lx）

高度低中高

走廊地面152030

楼梯间地面203050

电梯前室地面305075

消防控制、监地面305075

控中心

厕所、楼梯间、地面305075

浴室

办公室0.75m水平面100150200

盥洗间0.75m水平面203050

贮藏室0.75m水平面203050

空调机房、变0.75m水平面75100150

配电室等技术

用房

表1办公楼场所建筑照度标准值

类别参考平面及其高度所选照度值（lx）

办公室、办事大厅0.75水平面150

楼梯地面20

走廊、卫生间、大厅上空地面30

电梯前室、入口大厅地面50

储藏室、水泵房、风机房、0.75米水平面50

水箱间、卫生间前室

发电机房、消防控制室、0.75米水平面100

配电室、水井电井、电梯

机房

表2办办公楼所选照度值

3.4应急照明

3.4.1应急照明分类

应急照明按照用途可分为三类：疏散照明、安全照明、备用照明，设计要求

（1）疏散应急照明：为保证人员在发生事故时能快速而安全地离开建筑物

所设立的照明。在疏散通道地面上提供的照度应达到Hx,最低不得小于0.21X。

此外，在安全出口和疏散通道的明显位置.还要设有标志指示灯：

7

（2）安全应急照明：在正常照明突然熄灭时，为保证潜在危险场所（如医

院手术间）的人员人身安全而设置的照明。安全照明在工作面上提供的照度不应

小于正常照明系统提供照度的5%,并且应在正常照明电源消失后0.5s以内提

供安全照明电源；

（3）备用应急照明：正常照明发生事故时，能保证室内活动继续进行的照

明，备用照明往往由一部分或全部由正常照明灯具提供，其应急电源主要应来自

两个级别的电源：电网电源和自备电源（发电机或集中蓄电池），照度一般为正常

照度的10%。

此外，消防控制室、消防水泵房、防烟排烟机房、配电室和自备发电机房、

电话总机房以及发生火灾时仍需坚持工作的其它房间的应急照明，仍应保证正常

照明的照度。疏散应急照明灯宜设在墙面上或顶棚上。安全出口标志宜设在出口

的顶部；疏散走道的指示标志宜设在疏散走道及其转角处距地面1m以下的墙面

上。走道疏散标志灯的间距不应大于20m。应急照明和疏散指示标志，可采用蓄

电池作备用电源，且连续供电时间不应少于20min；高度超过100m的高层建筑

连续供电时间不应少于30mino

3.4.2应急照明灯具选择

应急照明必须选用能瞬时启动的光源，只有应急照明作为正常照明的一部

分，并旦应急照明和正常照明不出现同时断电时，应急照明才可选用其它光源，

因为若选用不瞬时启动的光源（如气体放电灯）时，当其不在正常照明运作中一同

使用，一旦发生事故，因其启动时间长而不能起到事故照明的作用。

3.4.3应急照明灯具布置

高层建筑的下列部位应设置应急照明：

（1）楼梯间、防烟楼梯间前室、消防电梯间及其前室、合用前室和避难层

（间）。

（2）配电室、消防控制室、消防水泵房、防烟排烟机房、供消防用电的蓄

电池室、自备发电机房、电话总机房以及发生火灾时仍需坚持工作的其它房间。

（3）观众厅、展览厅、多功能厅、餐厅和商业营业厅等人员密集的场所。

（4）公共建筑内的疏散走道和居住建筑内走道长度超过201n的内走道。

8

3.4.4应急灯具控制方式

（1）非持续式（常备式）。正常状态下，无交直流输出；强切状态下，交

流输出；转入应急状态下，直流输出。

（2）持续式（常亮式）。正常状态下，交流输出；强切状态下，交流输出;

转入应急状态下，直流输出。

（3）可控制方式。正常状态下，输出交流，灯开关自由控制开断；强切状

态下，交流输出，开关失控；应急状态下，直流输出，开关失控。

3.4.5设计结果

本建筑采用应急照明与正常照明相结合，走廊、厕所、楼梯等场所按一级负

荷供电，采用双电源，己满足应急照明要求，办公室等场所应急照明采用蓄电池

作备用电源，且连续供电时间不少于20min,走道疏散标志灯的间距在20nl内，

安装高度及其它要求均满足相关规范。如图2.1所示，详细布置见照明平面图⑵。

9

4供配电系统设计

4.1供配电方式的确定

在多层建筑物内，由总配电箱到楼层配电箱可以使用树干式配电或者分区树

干式配电，对于容量比较大的集中负荷或者关键用电设备，应该从配电室以放射

式配电。楼层配电箱到用户配电箱应该使用放射式配电。详见上面的负荷分析。

4.2导线选择

4.2.1电缆选择原则

(1)根据计算负荷电流选断路器整定值；

(2)根据断路器整定值选电缆；

(3)导线及断路器选择时要前后级之间相互配合，前一级断路器整定值至

少比下一级断路器整定值高一级；

(4)动力设备考虑自启动影响,断路器整定时要选高一级数值。

4.2.2选择结果

(1)照明回路统一选用BV2*2.5,插座回路统一选用BV3x4；

(2)其它设备导线选择见附录表A2.1,A2.2,A2.3,A2.4。

4.3配电方式

高层建筑低压配电系统的确定，应满足计量、维护管理、供电安全及可靠性

的要求。应将照明与电力负荷分成不同的配电系统；消防及其他防灾用电设施的

配电宜自成体系。

对于容量较大的集中负荷或重要负荷宜从配电室以放射式配电；对各层配电

间的配电宜采用下列方式之一

4.3.1工作电源采用分区树干式，备用电源也采用分区树干式或由首层到顶

层垂直干线的方式。

4.3.2工作电源和备用电源都采用由首层到顶层垂直干线的方式。

4.3.3工作电源采用分区树干式，备用电源取自应急照明等电源干线。

本工程配电采用分区树干式。

10

4.4负荷等级及供电要求

4.4.1符合等级分类

按照供电可靠性和终端供电在政治一经济上所造成的损失或影响的程度，分

为一级负荷、二级负荷及三级负荷。

一级负荷

（1）中断供电将造成人身伤亡者。

（2）中断供电将造成重大政治影响者。

（3）中断供电将造成重大经济损失者。

（4）中断供电将造成公共场所秩序严重混乱者。

对于某些特等建筑，如重要的交通枢纽、重要的通信枢纽、国宾馆、国家级

及承担重大国事活动的会堂、国家级大型体育中心，以及经常用于重要国际活动

的大量人员集中的公共场所等的一级负荷，为特别重要负荷。中断供电将影响实

时处理计算机及计算机网络正常工作或中断供电后将发生爆炸、火灾以及严重中

毒的一级负荷亦为特别重要负荷。

二极负荷

（1）中断供电将造成较大政治影响者。

（2）中断供电将造成较大经济损失者。

（3）中断供电将造成公共场所秩序混乱者。

三级负荷，不属于一级和二级的电力负荷。

（1）一级负荷的供电“应由两个电源供电，当一个电源发生故障时，另一

个电源应不致同时受到损坏”。但在实际设计中为了满足一级负荷的供电，可以

采用两路高压供电，但当供电不能满足要求时，应设自备发电机，故可以采用一

路高压电源加一路备用电源--应急柴油发电机组供电，当一级负荷容量较大时,

应采用两路高压供电。对于特别重要的负荷供电，除了必须采用两路高压外，还

必须设置应急电源（应急柴油发电机），并且该电源中严禁接入其他负荷。

（2）二级负荷的供电要求“宜由两回线路供电”，即当发生电力变压器故

障或线路常见故障时不致中断供电（或中断后能迅速恢复）。设计中常采用一用

一备两路高压电源供电或一路高压，另一路备用电源（柴油发电机组），但当负

荷较小或地区供电条件困难时，可由一回6KV及以上专用架空线供电。

（3）三级负荷市供电无特殊要求。

此外消防用电设备进行负荷等级划分，对于一类高层建筑的消防用电按一级

负荷要求供电并且消防用电设备应采用专用的供电回路。火灾事故照明和疏散指

示标志可采用蓄电池作备用电源.其配电设备应明显标志c

11

本工程为一类高层建筑，消防控制室、消防水泵、消防电梯、防烟排烟风机、

应急照明等消防设备及普通电梯、消防电梯、生活水泵按一级负荷，采用双电源

供电，从附近两变电站引入两回路，并在最末一级配电箱处设置自动切换装置。

其它动力设备、照明用电为三级负荷。

12

5防雷接地系统设计

5.1建筑物的防雷措施

5.1.1一般规定

各类防雷建筑物应采取防直击雷和防雷电波侵人的措施；防雷建筑物和本规

范第2.0.3条四、五、六款所规定的第二类防雷建筑物尚应采取防雷电感应的措

施；有防雷装置的建筑物，在防雷装置与其它设施和建筑物内人员无法隔离的情

况下，应采取等电位连接。

5.1.2第二类防雷建筑物的防雷措施

第二类防雷建筑物防直击雷的措施，宜采用装设在建筑物上的避雷网〔带）

或避雷针或由其混合组成的接闪器。避雷网（带）应沿屋角、屋脊、屋檐和澹用

等易受雷击的部位敷设，井应在整个屋面组成不大于lOmxlOm或12mx8m的网格。

所有避雷针应采用避雷带相互连接。

突出屋面的放散管、风管、烟囱等物体，应按下列方式保护.：

排放爆炸危险气体、蒸气或粉尘的放散管、呼吸阀、排风管等管道应符合文

献第二款的要求。

排放无爆炸危险气体、蒸气或粉尘的放散管、烟囱，1区、11区和2区爆炸

危险环境的自然通风管，装有阻火器的排放爆炸危险气体、蒸气或粉尘的放散管、

呼吸阀、排风管，本规范第3.2.1条三款所规定的管、阀及煤气放散管等，其防

雷保护应符合下列要求.：

金属物体可不装接闪器，但应和屋面防雷装置相连；

在屋面接闪器保护范围之外的非金属物体应装接闪器，并和屋面防雷装置相

连。

引下线不应少于两根，并应沿建筑物四周均匀或对称布置.，其间距不应大于

18m。当仅利用建筑物四周的钢柱或柱子钢筋作为引下线时，可按跨度设引下线,

但引下线的平均间距不应大于18m。

每根引下线的冲击接地电阻不应大于lOQo防直击雷接地宜和防雷电感应、

电气设备等接地共用同一接地装置，并宜与埋地金属管道相连；当不共用、不相

连时，两者间在地中的距离应符合要求，但不应小于2叱

在共用接地装置与埋地金属管道相连的情况卜.，接地装置宜围绕建筑物敷设

成环形接地体。

13

利用建筑物的钢筋作为防雷装置时应符合下列规定：

（1）建筑物宜利用钢筋混凝土屋面、梁、柱、基础内的钢筋作为引下线。

文献［5］第2.0.3条二、三、八、九款所规定的建筑物尚宜利用其作为接闪器。

（2）当基础采用硅酸盐水泥和周围土壤的含水量地装置。

（3）敷设在混凝土中作为防雷装置的钢筋或不低于4%及基础的外表面无

防腐层或有沥青质的防腐层时，宜利用基础内的钢筋作为接圆钢，当仅有一根时,

其直径不应小于10mm。被利用作为防雷装置的混凝土构件内有箍筋连接的钢筋,

其截面积总和不应小于一根直径为10mm钢筋的截面积。

（4）利用基础内钢筋网作为接地体时，在周围地面以下距地面不小于

0.5m,每根引下线所连接的钢筋表面积总和应符合要求：

闭合条形基础的周长扁钢圆钢、根数、直径（mm）

2604x252x①10

240或<604*504x010^3x012

<40钢材表面积总和三4.24M

表4接地体规格尺寸

注：1.当长度相同、截面相同时，宜优先选用扁钢；

2.采用多根圆钢时，其敷设净距不小于直径的2倍；

3.利用闭合条形基础内的钢筋作接地体时可按本表校验。除主筋外，可

计入箍筋的表面积。

（5）构件内有箍筋连接的钢筋或成网状的钢筋，其箍筋与钢筋的连接，钢

筋与钢筋的连接应采用土建施工的绑扎法连接或焊接。单根钢筋或圆钢或外引预

埋连接板、线与上述钢筋的连接应焊接或采用螺栓紧固的卡夹器连接。构件之间

必须连接成电气通路。

条文里规定当土壤电阻率p小于或等于30000.m时，在防雷的接地装置同其

它接地装置和进出建筑物的管道相连的情况下，防雷的接地装置可不计及接地电

阻值，但其接地体应符合规定；

条文中四、五、六款所规定的建筑物，其防雷电感应的措施应符合下列要求:

（1）建筑物内的设备、管道、构架等主要金属物，应就近接至防直击雷接

地装置或电气设备的保护接地装置上，可不另设接地装置。

（2）平行敷设的管道、构架和电缆金属外皮等长金属物应符合文献⑸第

3.2.2条二款的要求，但长金属物连接处可不跨接。

（3）建筑物内防雷电磁感应的接地干线与接地装置的连接不应少于两处。

第3.3.8条防止雷电流流经引下线和接地装置时产生的高电位对附近金属

物或电气线路的反击，当利用建筑物的钢筋或钢结构作为引下线，同时建筑物的

14

大部分钢筋、钢结构等金属物与被利用的部分连成整体时，金属物或线路与引下

线之间的距离可不受限制。

在电气接地装置与防雷的接地装置共用或相连的情况下，当低压电源线路用

全长电缆或架空线换电缆引入时，宜在电源线路引入的总配电箱处装设过电压保

护器；当Y,ynO型或D,ynll型接线的配电变压器设在本建筑物内或附设于外

墙处时，在高压侧采用电缆进线的情况下，宜在变压器高、低压侧各相上装设避

雷器：在高压侧采用架空进线的情况下，除按国家现行有关规范的规定在高压侧

装设避雷器外，尚宜在低压侧各相上装设避雷器。

防雷电波侵入的措施，应符合下列要求：

（1）当低压线路全长采用埋地电缆或敷设在架空金属线槽内的电缆弓入

时，在入户端应将电缆金属外皮、金属线糟接地；对文献［5］第2.0.3条四、五、

六款所规定的建筑物，上述金属物尚应与防雷的接地装置相连。

（2）架空和直接埋地的金属管道在进出建筑物处应就近与防雷的接地装置

相违；当不相连时，架空管道应接地，其冲击接地电阻不应大于10Qo文献［5］

第2.0.3条四、五、六款所规定的建筑物，引入、引出该建筑物的金属管道在进

出处应与防雷的接地装置相连；对架空金属管道尚应在距建筑物约25m处接地

一次，其冲击接地电阻不应大于100。

高度超过45m的钢筋混凝土结构、钢结构建筑物，尚应采取以下防侧击和

等电位的保护措施：

（1）钢构架和混凝土的钢筋应互相连接。钢筋的连接应符合文献［5］第

3.3.5条的要求；

（2）应利用钢柱或柱子钢筋作为防雷装置引下线；

（3）应将45nl及以上外墙上的栏杆、门窗等较大的金属物与防雷装置连

接；

（4）竖直敷设的金属管道及金属物的顶端和底端与防雷装置连接。

5.2本建筑防雷接地系统设计结果

5.2.1防直击雷

（1）本建筑利用建筑物金属构件作防雷装置，屋面用010镀锌圆钢沿女儿

墙顶通圈明敷避雷带，支架间距1米，并暗敷避雷网，网格不大于lOmxlOm或

12mx8m。

15

（2）利用建筑物结构内两根016钢筋通长彼此焊接作引下线，共22处，

在建筑物的四周均匀定称布置，间距小于18米，并利用混凝土基础钢筋作自然

接地体。

5.2.2防侧击感应雷

（1）为防侧击雷，从30米以上，每三层设均压环，所有金属门窗、建筑

玻璃幕墙均应与作防雷引下线的钢筋连通；

（2）钢构架和混凝土的钢筋应互相连接，竖直敷设的金属管道及金属物的

顶端和底端与防雷装置连接，平行敷设的金属管道如果间距小于0.1米应跨接；

（3）电源从邻近两不同变电站由电缆引入，并在入楼处设置避雷器，电缆

金属外皮、金属线槽接地。

5.2.3接地系统

本建筑采用TN--S接地保护系统，用混凝土基础钢筋作自然接地体。防雷

接地、电气设备安全接地以及其它需要接地的设备，弱电设备采用共用接地，共

用接地体的接地电阻应小于1Q。这样既保证了人身和设备的安全，也减少了由

不合理接地引起的干扰。为了保证人身设备的用电安全，设计要求建筑物内作总

等电位联结，在地下室安装一总等电位联结端子箱，把总水管、空调立管等所有

进出建筑物的金属体及建筑物的金属构件等与电位联结端子箱连通。为了保证建

筑物美观，所布•防雷装置除避雷带外均采用暗敷。

16

6火灾自动报警及系统设计

6.1总则

本建筑为一类高层建筑，依据文献［4］规定属一级保护对象，采用集中很警

系统。

1.在首层设消防控制中心，负责对楼火灾监测及消防联动控制。

2.消防报警及联动系统采用海湾公司设备。

3.报警回路为二总线制，线路沿耐火桥架经过电井引至各层，各层联动控制

线、消防广播线均穿钢管暗敷。

4.探测器部分采用感烟探测器或感温探测器,吸顶安装，手动报警按钮暗装,

下皮距地1.5米，按“步行距离不大于30米”的原则设置，消防模块现场定位。

5.按规范设置消防广播系统，并与正常广播结合，火灾时强切至火灾广播。

火灾发生时，按木层以上、下层进行广播.消防广播扬声器均为3瓦，有吊顶处

用嵌入式，无吊顶处壁挂，下皮距地2.5米。

6.设消防电话。

7.凡是消防用电均采用双路供电，末端切换，使用耐火或阻燃电缆，穿钢管

暗敷设。

8.设应急照明系统，包括疏散指示灯、出口指示灯和备用照明。均采用双

路电源切换，末端自投或自带蓄电池

9.联动控制；用于动或自动方式控制所有的消防联动设备，其中消火栓泵、

喷淋泵、正压送风机、排烟机在控制中心设置多线制的直接手动控制。火灾时按

要求启动各类消防设备，执行电梯迫降，并切断非消防负荷电源。

6.2火灾自动报警系统

报警形式(依据文献［9］)：区域报警系统，适用于二级保护对象；集中报

警系统，适用于一级和二级保护对象；控制中心报警系统，适用于特级和一级保

护对象。本建筑为一类高层建筑，属一级保护对象，采用集中报警系统。

6.2.1火灾探测器

(1)火灾探测器的设置部位

敞开或封闭或楼梯间应单独划分探测区域，并每隔2〜3层设置一个火灾探

测器。

17

前室(包括防烟楼梯间前室、消防电梯前室、消防电梯与防烟楼梯间合用的

前室)和走道应分别单独划分探测区域，特别是前室与电梯竖井、疏散楼梯间及

走道相通，发生火灾时的烟气更容易聚集或流过，是人员疏散和消防扑救的必经

之地，故应装设火灾探测器。

电缆竖井配合竖井的防火分隔要求，每隔2〜3层或每层安装一个。

电梯机房应装设火灾探测器，其一电梯是重要的垂直交通工具；其二电梯机

房有发生火灾的危险性：其三电梯竖井存在必要的开孔：其四在发生火灾时，电

梯竖井往往成为火势要延的通道，容易威胁电梯机房的设施。为此，电梯机房设

置火灾探测器是必要的，电梯竖井之顶部也宜设置火灾探测器⑴o

高级办公室、会议室、陈列室、展览室、商场营业厅，走廊等

(2)火灾探测器的选择要求

一般规定：对火灾初期有阴燃阶段，产生大量的烟和少量的热，很少或没有

火焰辐射的场所或部位，应选择感烟探测器。

对火灾发展迅速，可产生大量热、烟和火焰辐射的场所或部位，可选扭感

温探测器、感烟探测器、火焰探测器或其组合。

对火灾发展迅速、有强烈的火焰辐射和少量的烟、热的场所或部位，应选拦火

焰探测器。

对火灾形成特征不可预料的部位或场所，可根据模拟试验的结果选择探测器。

对使用、生产或聚集可燃气体或可燃液体蒸汽的场所或部位，应选择可燃气体

探测器。

点型火灾探测器的选择：

下列场所宜选择点型感烟探测器

L饭店、旅馆、教学楼、办公室的厅堂、卧室、办公室等；

2.电子计算机房、通讯机房、电影或电视放映室等；

3.楼梯、走道、电梯机房等；

4.书库、档案库等；

有电气火灾危险的场所符合下列条件之一的场所宜选择感温探测器

1.相对湿度经常大于95%；

2.无烟火灾；

3.有大量粉尘；

4.在正常情况下有烟和蒸汽滞留；

5.厨房、锅炉房、发电机房、烘干车间等；

6.吸烟室等；

7.其他不宜安装感烟探测器厅堂和公共场所。

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(3)选择结果：

本工程采用二总线制的模拟量智能型火灾报警联动系统。系统通过编码底座

将各类报警设备及联动模块并接于二总线上，报警或故障信号通过二总线输送至

报警控制器，并在消防控制室设一台集中报警控制器，在本建筑内，除厕所外，

各处均设置探测器，其中电井每层均设一个感烟探测器，楼梯每三层设一个感烟

探测器，一层制冷机房、水泵房设感温探测器，其它场所均设置为感烟探测器。

(4)火灾探测器的设置数量和布局

火灾探测器的设置和布局要科学、合理、经济，做到既能有效探测火灾，

又可节省火灾探测器的数量。设置火灾探测器时，应满足下述条件：

点型火灾探测器的设置数量和布局

1.探测区域内每个房间至少设置一只火灾探测器；

2.感烟、感温火灾探测器的保护面积A和保护半径R以及安装间距应规定见

下表

3.一个探测区域内所需设置的探测器数量应按下式计算；

N^S/(KxA),NX(取整数

式中：N：一个探测区域内所有需要设置的探测器数量，单位：只；

A：探测器的保护面积(平方米)；

S：探测区域的面积(平方米)；

K：修正系数，特级保护对象宜取0.7飞.8,一级保护对象宜取0.8P.9,

二级保护龙象宜取0.

探测器种店面房间高探测器保护面积(A)及保拉半径(R)

类面积度h(m)屋顶坡度

s(m)0W1515<eW300>30

A(m2)R(m)A(m2)R(m)A(m2)R(m)

感烟探测SW80hW12806.7807.3808.0

器6<hW12806.71008.01209.9

s>80hW6605.8807.21009.0

感温探测SW30hW8304.4304.9305.5

器S>30hW8203.6304.9406.3

表5探测器保护范围及半径

19

例如，房间S=75.6加2,选用感烟探测器

计算数量N2S/（K*A）=」^-=1.2只

0.8*80

选两只，布置如图4.1所示，以保护半径6.7米做圆，由辅助圆可知，两只

可以保护整个房间。

图6库房感烟探测器布置平面图

6.2.2手动火灾报警按钮

（1）手动火灾报警按扭的设置：

1.报警区域内每个防火分区，应至少设置一只手动火灾报警按钮，手动火

灾报警按钮应设置在明显和便于操作的部位。安装在墙上距地（楼）面高度1.5m

处，且应有明显的标志。从一个防火分区内的任何位置到最近的一个手动火灾报

警按钮的步行距离，不应大于30米。

2.针对各楼层的前室（包括防烟楼梯间前室、消防电梯前室、消防电梯与防

烟楼梯间合用的前室）是发生火灾时人员疏散和消防扑救的必经之地，应作为设

置手动火灾报警按钮的首选部位。此外，对一般电梯前室也应设置手动火灾报警

按钮。

3.在公共活动场所（包括大厅、过厅、餐厅、多功能厅等）及主要通道等处，

人员都很集中，并旦是主要疏散通道。故应在这些公共活动场所的主要出入口设

置手动火灾报警按钮⑸。

本建筑地下层及二层以上，每层设三个手动火灾报警按扭，一层商场设5

个，满足规范要求。

20

6.2.3消防广播

（1）灾应急广播扬声器的设置

1.走道、大厅、餐厅等公共场所人员都很集中，并且是主要疏散通道。放应

在这些公共场所按“从一个防火分区内的任何部位到最近的一个扬声器的距离不

大于25米”及“走道内最后一个扬声器至走道末端的距离不应大于12.5米”设

置火灾应急广播扬声器；

2.在公共卫生间的场所也应设置火灾应急广播扬声器。

3.前室（包括防烟楼梯间前室、消防电梯前室、消防电梯与防烟楼梯间合用

的前室）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

嘈杂，故应设置火灾应急广播扬声器。一般电梯前室也应设置火灾应急广播扬声

器。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，且人声嘈杂，

故应设置火灾应急广播扬声器，以利于火灾应急播放疏散指令。

（2）广播功放的选择：

本次设计广播系统采用100V定压输出

广播功放的额定输出功率应是广播扬声器总功率的1.3倍左右；

系统须设置紧急广播功放，根据文献［7］要求，紧急广播功放的额定输出功

率应是广播扬声器容量最大的三个分区中扬声器容量总和的1.5倍。

本建筑消防广播与背景音乐广播相结合，按层分区，地下层和一层为一个分区，

顶层和13层为一个分区，其它每层为一个分区，火灾时利用海湾公司的8305

控制模块强行切至消防广播，火灾发生时，按本层及上、下层进行广播，满足相

关规范要求，布置情况见图纸。

6.2.4消防电话

（I）装设消防专用电话分机，应位于与消防联动控制有关且经常有人值班

的机房（包括消防水泵房、备用发电机房、配变电室、主要通风和空调机房、排

烟机房、消防电梯机房及其他）、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。

（2）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。

（3）设有手动火灾报警按钮、消火栓按钮等位置也应装设消防专用电话塞

孔

21

本次设计在地下层及电梯层（顶层）各个重要机房均设置消防电话，并在每

个手动报警按钮上装设消防专用电话塞孔。此外，消防控制中心设119专线电话。

5.2.5压力开关、水流指示器和信号阀

（1）压力开关：检测管内水压，装于水力报警装置的管路上，平时由于报

警阀关闭，管内无压力，一旦阀开启，有压力，压力开关动作，向控制中心发回

报警信号。

（2）水流指示器：监视管内水流情况，安在各分区水平管上，当水流过时，

叶片偏转，使电接点接通发信号。

（3）信号阀：常和水流指示器配合使用。

本工程在地下层设压力开关，用8300模块监视，当发生火灾喷头喷水后，

压力开关动作返回报警信号，同时直接联动控制喷淋泵启动，在其它各层包括地

下层每层均设两个水流指示潜和信号阀，用单I/O模块8300监视，发生火灾后

仅向控制室发报警信号，如图4.2所示。

图8火灾报警系统

22

6.3消防联动控制系统

6.3.1消防控制设备对消防系统或设备应有以下控制显示功能

（1）消防控制设冬对室内消火栓系统的控制、显示功能；

1.控制消防水泵的启、停。

2.显示消防水泵的工作、故障状态。

3.显示启泵按钮的位置。

（2）消防控制设备对自动喷水和水喷雾灭火系统的控制、显示功能：

1.控制喷淋泵的启、停。

2.显示喷淋泵的工作、故障状态。

3.显示水流指示器、报警阀、信号阀的工作状态。

（3）火灾报警后，消防控制设备对防烟、排烟设施应有下列控制、显示功

能：

1.停止有关部位的空调送风，关闭电动防火阀，并接收其反馈信号。

2.启动有关部位的防烟、排烟风机、排烟阀等，并接收其反馈信号。

3.控制挡烟垂壁等防烟设施。

4.对水池、水箱的水位也应进行显示监测。

6.3.2消防联动控制系统设计结果

本次设计采用手动或自动力式控制所有的消防联动设备，其中地下层消火栓

泵、喷淋泵及顶层正压送风机、排烟机用双I/O模块8303和切换模块8302A控

制，除自动控制外在消防控制中心设置多线制的直接手动控制，此外，消火栓按

钮可以直接启动消防泵，压力开关可以直接启动喷淋泵，一层排烟阀、防火阀及

其它各层防火阀用单I/O模块8301控制，火灾时按要求启动各类消防设备，执

行电梯迫降，并切断非消防负荷电源如空调、正常照明等电源，如图4.4所示，

详细见火灾报警及联动控制系统及平面图。

23

119

ZR-^5*1.5-CI(SC