第5章 火灾自动报警系统

第5章火灾自动报警系统5．1报警及消防的形式火灾自动报警系统由火灾探测器、区域报警器、集中报警器等组成。就一般高层建筑而言，报警及消防有如下2种形式：(1)自动报警、人工消防当火灾发生时，在本层的火灾报警发出信号，同时显示出某一层(或某分区)发生火灾，消防人员根据报警情况采取消防措施。(2)自动报警、自动消防当火灾发生时，火灾报警发出信号，同时显示出发生火灾的区域，还能够在火灾发生处自动喷洒，进行消防。在消防中心的报警器附近设有直接通往消防部门的电话，消防中心在接到火灾报警信号后，立即发出疏散通知(利用紧急广播系统)和开动消防泵与电动防火门等防火设备。5．2消防自动监控系统5．2．1消防自动监控的基本原理一般消防自动监控系统包括火灾自动检测(即火灾自动报警)和灭火自动控制两个联动的子系统。报警显示器控制器执行器灭火剂火灾探测器现场实际状态检测值现场正常状态整定值消防自动监控原理图（一）消防自动监控系统的组成（1）敏感元件对光、温、烟和红外线反应灵敏的探测器（2）自动巡检、显示系统区域报警器、集中报警器、音响、灯光指示等（3）驱动执行机构自动喷洒、自动喷射高效灭火剂等功能的成套装置。（二）消防自动监控系统的工作过程（1）火灾信号测当建筑物内某一被监控现场(房间、走廊、楼梯等)着火，火灾探测器便把从现场实际状态检测到的信息(烟气、温度、火光等)以电气或开关信号形式立即送到控制器。（2）信号处理控制器信号与现场正常状态整定信号比较后，若确认着火，则输出2回路信号。（3）声光报警一路指令光显示装置动作，发出音响报警及显示火灾现场地址(楼层、房号等)并记录时间。（4）执行器动作另一路则指令设于现场的执行器(继电器或电磁阀等)开启喷洒阀，喷洒灭火剂进行灭火。报警显示器手动开关执行器灭火器报警显示器控制器自动报警装置整定值火灾探测器消防中心被监控现场消防自动监控系统结构图（三）系统要求为了防止系统失控或执行器(或灭火器)动作，以便及时扑灭火灾，现场附近还设有手动开关，用以手动报警及使得执行器(或灭火器)动作，以便及时扑灭火灾；另外，在现今的自动消防产品中，一般都把控制器和集中报警声光装置成套设计和组装在一起，称为自动报警装置，便于集中管理和控制。5．2．2火灾探测器（一）火灾探测器的种类和特性离子式感烟探测器、光电式感烟探测器、感温式探测器、气体式探测器、红外线式探测器和紫外线式探测器。工程上常用的探测器主要有感烟式、感温式和感光式3类。离子式感烟探测器具有稳定性好、误报率低、寿命长、结构紧凑等优点，因而得到广泛应用。其他类型的探测器，只在某些特殊场合作为补充才用到，例如，在厨房、发电机房、地下车库及有气体自动灭火装置时需要提高灭火报警可靠性而与感烟探测器联合使用的地方才考虑采用感温式探测器。感烟探测器分为高、中、低灵敏度3级即I、Ⅱ、Ⅲ级。高灵敏度者用于禁烟场所，中灵敏度者用于卧室等少烟场所，低灵敏度者用于会议室等多烟场所。感温式火灾探测器分为点布型和线布型2类，点布型又称为定点型，有定温、差温和差定温复合式3种；按其构造又分为机械定温、机械差温、机械差定温、电子定温、电子差温和电子差定温等。感温探测器亦分为高、中、低灵敏度3级即I、Ⅱ、Ⅲ级。对差温型探测器，高灵敏度者应用于环境温度变化小或变化缓慢的稳定场所，中灵敏度则允许有一定的变动，低灵敏度者可允许温度有较大的变化或变化较快。如果温度变化很大或变化很快应选用定温型。对定温型探测器：高灵敏度者用于环境温度正常的场合，中灵敏度允许环境温度高些，低灵敏度者则允许环境温度更高些。但环境温度应比探测器的温度阀值低20℃，否则应改用差温型。高灵敏度定温探测器的温度阀值范围一般为54～62℃，中灵敏度一般为63～70℃，低灵敏度一般为71～78℃，对差定温型探测器，其各灵敏度级的适用环境兼有定温及差温型探测器相应级别的特点。火灾发展过程大致可分为初起阶级、发展阶段和衰减熄灭阶段等3个阶段。感烟式探测器的功能在于：在初燃生烟阶段，能自动发出火灾报警信号，以期将火扑灭在末成灾害之前。（二）火灾探测器的应用单个探测器所能保护的面积，系指空间无遮挡而言，当房间顶部有过梁时，需视过梁的高度而考虑划分为几个探测区。探测区是指有热气流和烟充满的区域，就天棚表面和天棚内部而言，是被墙壁及高为0.4m(对于定温、差温点式感烟探测器)或0.6m(对于差温分布式感温探测或感涸探测器)以上的梁分割的区域。安装高度灵敏度高中低≤4m100m2100m250m24m—8m70m270m28m—15m40m240m215m—20m30m2离子式感烟探测器单个的保护面积如下表对于探测器的保护面积，实际上是以它的保护半径为半径的圆的内接正方形面积来表示。因而探测器的保护区域应该是一个以R为保护半径的圆。从保护的可靠性来看，探测区域内的所有地方均应受到保护，即被保护区内不留空白。双金属片定温操测器单个的保护面积约为15m2。金属膜盒差温探测器单个的保护面积约为40m2。一个探测区域内所需设置的探测器数量，可按下式计算：N——一个探测区域内所需设置的探测器数量；S——一个探测区域的面积，m2A——单个探测器的保护面积，m2K——安全系数，K=0.5—1.2；火灾危险性较大的房间等处可取0.7～1；重点保护建筑取0.7～0.9；普通保护筑取1～1.2。KASN5．2．3自动报警装置（一）自动报警装置分类火灾探测器通过信号传输线路把火灾发生地点的信号发送给火灾自动报警装置。火灾自动报警装置有区域火灾报警器和集中火灾报警器。区域报警器的作用是将一个防火区的火警信号汇集到一起，进行报警显示，并输出火灾信号给集中报警器。（二）区域报警器功能(1)发生火灾报警的声、光信号，显示失火的部位号并记忆下来(可由人工复位)；(2)故障自动监测，即探测器与报警器之间的连接线发生断线，或探测器与底座之间接触不良，或探测器被取走时会发出声、光信号；(3)自检功能，即按下“自检”按钮时，电路能分组依次向探测器发出模拟火灾信号，对探测器及其报警电路进行巡回故障检查；(4)火警优先功能，即当故障与火灾同时发生或先后发生，只要它们不是发生在同一回路内，则故障让位于火灾，优先发出火警声、光信号，火警消除后，如故障依然存在则重新进行故障报警；(5)备有直流备用电源，能在交流电源断电后确保24小时内报警器的正常工作；(6)当与集中报警器配合使用时，区域报警器能向集中报警发出火灾优先信号。（三）集中报警器功能集中报警器是将所监视的各个探测区域内的区域报警器所输入的电信号以声、光的形式显示出来，它不仅具有区域报警的功能，而且还能向消防联动控制设备发出指令。由于集中报警器可监视若干台区域报警器，而每台区域报警器可控制数十个点，所以集中报警器所监视的区域大、点数多，为了及时了解各个区域和各个部位有无火灾和故障，它是采用巡回检测的方式来完成的。（四）自动报警系统火灾自动报警系统由触发器件(如探测器、手动报警按钮等)、火灾报警装置以及其他辅助功能的装置组成。最简单的自动报警系统是由一台区域火灾报警控制器组成的区域报警系统。区域报警系统通常用于楼层的火灾报警。如果多台区域报警控制器所警戒的区域需要集中监控管理，就必须与集中报警控制器配套使用，组成集中报警系统，集中报警控制器应设置在有专人值班的专用房间或消防值班室内。由集中报警控制器联接联动控制器，便组成控制中心报警系统，这时应将集中报警控制器和联动控制器设置在消防控制室，即消防中心内。在消防中心可对建筑物内部的防火安全设施进行全面控制与管理。控制器报警按钮控制器报警按钮1区区域报警控制器n区区域报警控制器火灾报警集中报警控制器联动控制器火警电话火警事故火灾事故联动控制固定灭火装置照明广播装置系统电源手动手动消防控制中心报警系统（五）自动报警系统的选用（1）日本NITTAN公司的NF—l型类比探测系统采用了微机控制和信号传输数字技术以及类比探测器。（2）瑞士CERBERUS公司的CSl00系统全自动化中央管理系统，该系统包括火灾报警CZ10系统、煤气探测MZ2401系统、1301气体灭火CZ一1B系统、防盗保安CZl21一C1系统（3）美国SIMPLEX公司的模拟量智能型2120系统线路简单，采用总线方式，报警控制器具有火灾报警、保安报警、消防联动设备、自动或手动控制、消防紧急广播、消防电话、中英文彩色图象显示器、历史资料存储等功能。（4）英国GENT3400系统（5）262厂产品4700系列火灾报警系统（6）上海松江电子仪器厂的HJ一1500系列5．3消防紧急广播系统控制中心报警系统应设置火灾事故广播系统，集中报警系统宜设置火灾事故广播系统。（一）功率放大器扩音机(功率放大器)是有线广播的重要部件，有定电压输出和定阻抗输出两种。定电压输出扩音机当负荷在一定范围内变化时，其输出电压仍能保持一定值，因而使用方便，但价格较高；定阻抗输出扩音机要求线路输入阻抗与扩音机输出阻抗相匹配，负荷变化时需联结假负荷以保持平衡，使用上不够方便，但价格较低。火灾报警系统中的消防广播采用定电压输出扩音机。定电压输出扩音机对扬声器的配接要求并不严格，一般只考虑扬声器的总功率不大于扩音机的输出功率即可，仅当线路较长时尚需考虑线路消耗的功率。（二）定电压式扬声器大功率扩音机输出电压较高(如120V，240V)，与扬声器连接时须加输送变压器(即线间变压器)，输送变压器亦有定电压式输送变压器和阻抗式输送变压器两种。定电压输送变压器都标明电压和功率，而扬声器大部分标明阻抗和功率。因此，需要把扬声器的标称阻抗换算成额定工作电压，换算公式如下：USP——扬声器的换算额定工作电压，V；PS——扬声器的标称功率，W；ZS——扬声器的标称阻抗，ΩSSSPZPU（三）火灾事故广播公众广播应具有紧急广播优先功能，一旦火警等紧急信号发出后，不论分区控制盘上的各路输出是否处于切除或正在传播背景音乐，都将自动转入紧急广播状态，并自动接通各个预定消防分区的广播支路，作全音量广播。火灾紧急广播发出警报不能采用整个建筑物消防紧急广播系统全部启动方式，而应仅向着火的楼层及与其相关的楼层进行广播。当着火层在二层以上时，仅向着火层及其上一层发出警报，当着火层在首层时，需向首层、二层及全部地下层进行紧急广播，当着火层在地下的任一层时，需向全部地下层及首层紧急广播。5．4消防灭火系统5．4．1自动灭火系统自动灭火系统包括联动相关的消防设备和设置固定式灭火装置2大类。（一）联动相关的消防设备联动相关的消防设备是指消防控制具有联动的功能。例如，当火灾探测器报警后，应能停止与报警区域有关的空调机、送风机及关闭管道上的防火阀。同时起动与报警区域有关的排烟风机、防烟垂壁及管道上的排烟阀。在火灾被确认后，关闭有关部位的电动防火门、防火卷帘门，同时按照防火分区和疏散顺序切断非消防用电源、接通火灾事故照明灯及疏散标志灯，向电梯控制屏发出信号并强使全部电梯(消防、客用、货用)下行并停于底层，除消防电梯处于待命状态外，其余电梯停止使用。（二）固定式灭火装置固定式灭火装置主要是指卤代烷灭火装置和二氧化碳灭火装置。灭火介质(灭火剂)可分为2大类：(1)基于物理机理的灭火介质，如水、泡沫灭火剂。(2)基于化学机理的灭火介质，如二氧化碳和卤素灭火剂。电子计算机房等重要的建筑群体则不能采用水和泡沫灭火。5．4．2室内消火栓系统消防专用设备主要有室内消火栓设备、喷洒水设备、泡沫灭火设备、卤化物灭火设备、室外消火栓设备、消防泵及管路电动阀等。室内消火栓系统由蓄水池、加压送水装置(水泵)、管路及室内消火栓等主要设备构成。电气控制包括水池的水位控制、消防按钮和加压水泵的起动。5．4．3自动喷水灭火系统自动喷水灭火系统又称自动喷洒系统或喷洒水灭火系统。此系统主要用来扑灭初期的火灾，防止火灾蔓延。（一）应用场所（1）一类防火建筑中的舞台、观众厅、展览厅、多功能厅、餐厅、厨房和商场的营业厅等公共活动用房；（2）一类建筑中的走道(电信楼内的走道除外)、办公室和每层无服务台的客房；（3）一类建筑中的停车库和可燃品库。（二）自动喷水灭