智能建筑火灾报警控制系统的设计

-1-智能建筑火灾报警控制系统的设计计算机与电子信息工程系电子信息工程指导教师摘要随着我国智能建筑（IB）业的发展，高层建筑及建筑群体越来越多，从而也促进消防系统以迅猛的速度向前迈进。在智能建筑的建筑物自动化系统（BAS）中消防系统是非常重要的一个子系统,担负着保障人员及财产安全的重任。该论文设计了某综合楼的消防系统，主要是消防系统的感应机构，即探测器、手动报警按钮、报警器、警报器、消火栓按钮等报警系统，和其执行机构，即消火栓灭火系统、火灾事故广播、应急照明、疏散指示标志、防排烟系统、防火卷帘门等灭火系统和各种联动控制系统的具体设置和产品选型，并根据产品报价和具体的产品用量做了该设计的预算书。关键词：消防火灾报警联动控制AbstractWiththedevelopmentofIntelligenceBuilding(IB)industryinourcountry,highbuildingsandbuildingcommunityaremoreandmore,andthatpromotethefirefightingsystemtomoveforwardwithswiftandviolentspeed.InBuildingAutomationSystem(BAS)ofIntelligenceBuilding,thefirefightingsystemisaveryimportantsubsystem,anditsassignmentistoprotectthesafetyofpeopleandproperty.Thisthesisdesignedafiresystemofacomprehensivebuilding,aboutthepartofresponse,includingheatfiredetector﹑smokefiredetector﹑manualfirealarmcallpoint﹑annunciator、siren、firehydrantbutton,andthepartofexecution,includingautomationspraysystem﹑firehydrantsystem﹑emergencyfirebroadcastingsystem﹑emergencylighting、escapesignluminaire﹑evacuatingsystem﹑fire-resistingrollingshutter﹑firedoor.Itdesignedhowtoputandwhatkindtoputtheseappliances,andmakeabudgetonthebasisofquotationandtheconsumptionofthepruduct.Keywords:firefightingfirealarmfirefightingjointcontrol-2-1绪论1.1智能建筑智能建筑（IntelligentBuilding,IB）也称为智能大厦，它是采用计算机技术对建筑物内的设备进行自动控制、对信息资源进行管理和对用户提供信息服务等一种新型建筑。现代智能建筑主要由三大系统组成：建筑物自动化系统(BuildingAutomationSystem，BAS)；办公自动化系统（OfficeAutomationSystem，OAS）；通信系统（TelecommunicationSystem，TCS）。1.2火灾报警及消防联动控制系统在智能建筑中火灾报警及消防联动控制系统是建筑物自动化系统(BAS)中非常重要的一个子系统，其原因一方面是因为现代高层建筑的建筑面积大、人员密集、设备材料多，建筑上竖向孔洞多（电梯井、电缆井、空调及通风管等），使得引发火灾的可能性增大，另一方面是由于智能建筑比传统的建筑投资了较多技术先进、价格昂贵的设备和系统，一旦发生火灾事故，除了造成人员伤亡外，各种设备及建筑物遭受损害造成的损失也比一般建筑物严重得多，由此我们不难了解到，在火灾报警及消防联动控制系统中，火灾报警系统的重要性更加突出，火灾的发生在其初期阶段往往只是规模甚小而又易于扑灭的，但是由于火灾的初期阶段人们不易发觉或疏于防范，而使火灾蔓延，酿成灾难，这就对于系统的安全可靠性、技术先进性及网络结构、系统联网等方面提出了更新、更高的要求。1.2.1消防系统的组成所谓消防系统主要由两大部分组成：一部分为感应机构，即火灾自动报警系统，另一部分为执行机构，即灭火及联动控制系统。火灾自动报警系统由探测器、水动报警按扭、报警器和警报器等构成，以完成检测火情并及时报警之用。灭火系统的灭火方式分为液体灭火和气体灭火两种，常用的为液体灭火方式。如目前国内经常使用的消火栓灭火系统和自动喷水灭火系统。无论哪种灭火方式，其作用都是：当接到火警信号后应执行灭火任务。联动系统有火灾事故照明及疏散指示标志、消防专用通讯系统及防排烟设施等，均是为火灾下人员较好的疏散、减少伤亡所设。综上所述，消防系统的主要功能是：自动捕捉火灾探测区域内火灾发生时的烟雾或热气，从而发出生光报警并控制自动灭火系统，同时联动其它设备的输-3-出接点，控制事故照明及疏散标记、事故广播及通讯、消防给水和防排烟设施，以实现监测、报警和灭火的自动化。1.2.2消防系统的分类消防系统的类型，如按报警和消防方式可分为两种：（1）自动报警，人工消防（2）自动报警，自动消防1.2.3消防系统的工作原理火灾探测器灭火联动控制器火警电话火警按钮报警声光现场警铃报警显示器现场正常情况整定值烟雾温度图1-1火灾自动报警系统原理框图火灾自动报警系统的工作原理如图1-1所示。安装在保护区的探测器不断的向所监视的现场发出巡测信号，监视现场的烟雾浓度、温度等，并不断反馈给报警控制器，控制器将接收的信号与内存的正常整定值比较、判断确定火灾。当火灾发生时，发出声光报警，显示烟雾浓度，显示火灾区域或楼层房号的地址编码，并打印报警时间、地址等。同时向火灾现场发出警铃报警，在火灾发生楼层的上下相邻层或火灾区域的相邻区域也同时发出报警信号，以显示火灾区域。各应急疏散指示灯亮，指明疏散方向。1.3消防器件的介绍1.3.1探测器一般说来，物质燃烧前往往是先产生烟雾，接着周围温度渐渐升高，同时产生一些可见光和不可见光。而物质由开始燃烧到火势渐大酿成火灾总是有个过程的。探测器的功能就是“捕捉”、“观查”物质刚刚开始燃烧时产生的“信号”。它把捕捉到的火灾信号转变为电信号，立即提供给报警控制器。由于场所的不同，燃烧物的不同，燃烧时产生的信号也不同。同样，在不同的场合需要不同的探测器。-4-火灾探测器的种类很多，主要有如下几种：（1）感温式火灾探测器（2）感烟式火灾探测器（3）光电式火灾探测器（4）可燃气体探测器（5）复合式火灾探测器探测器种类的选择应根据探测区域内的环境条件、火灾特点、房间高度、安装场所的气流状况等，选用其所适宜类型的探测器或几种探测器的组合。1.3.1.1根据火灾特点、环境条件及安装场所确定探测器的类型感烟探测器做为前期、早期报警是非常有效的。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，应选择感烟探测器。对于有强烈的火焰辐射而仅有少量烟和热产生的火灾，应选用光电探测器，但不宜在火焰出现前有浓烟扩散的场所及探测器的镜头易被污染、遮挡以及受电焊、X射线等影响的场所中使用。感温型探测器做为火灾形成早期(早期、中期)报警非常有效。因其工作稳定，不受非火灾烟雾气尘等干扰。凡无法应用感烟探测器、允许产生一定的物质损失、非爆炸性的场合都可采用感温型探测器。特别适用于经常存在大量粉尘、烟雾、水蒸气的场所及相对湿度经常高于95%的房间，但不宜用于有可能产生阴燃火的场所。1.3.1.2根据房间高度选择探测器对不同高度的房间点型火灾探测器的选择如下：表1-1房间高度（m）感烟探测器感温探测器火焰探测器I级II级三级12h≤20不适合不适合不适合不适合不适合8h≤12适合不适合不适合不适合适合6h≤8适合适合不适合不适合适合4h≤6适合适合适合不适合适合h≤4适合适合适合适合适合本系统中选择光电感烟火灾探测器和定温火灾探测器。-5-1.3.2手动报警按钮手动报警按钮，亦称手动报警开关。1.3.2.1手动报警按钮的作用火灾自动报警系统应有自动和手动两种触发装置。各种类型的火灾探测器是自动触发装置，而手动火灾报警按钮是手动触发装置。它具有在应急情况下人工手动通报火警或确认火灾的功能。当人们发现火灾后，可通过装于走廊、楼梯口等处的手动报警开关进行人工报警。手动报警按钮的紧急程度比探测器报警紧急，一般不需要确认。所以，手动按钮要求更可靠、更确切，处理火灾要求更快。1.3.2.2手动报警按钮的设置从安装的数量上看，规范要求报警区域内每个防火分区应至少设置一只手动报警按钮。从一个防火分区内的任何位置到最近的一个手动报警按钮的步行距离不应大于30m。应设置在明显和便于操作的部位，即设置在建筑物的大厅、过厅、只要公共活动场所出入口，餐厅、多功能厅等处的只要出入口，值班人员工作场所，主要通道门厅等经常有人通过的地方，安装在墙上距地（楼）面高度1.5m处明显和便于操作的部位。1.3.3消火栓按钮消火栓报警开关安装于消火栓内的。当发生火灾使用消火栓灭火时，手动操作消火栓报警开关，可以向消防控制中心发出报警信号，同时启动有关消防设备。其线制为：报警功能二总线，由二进制拨码开关设置地址码，直接启泵功能四线制，包括启泵和点亮启泵指示灯各二根线。1.3.4短路隔离器短路隔离器，亦称总线隔离器。1.3.4.1短路隔离器的作用短路隔离器用在传输总线上，对各分支线作短路时的隔离作用。她能自动使短路部分两端呈高阻态或开路状态，使之不损坏控制器，也不影响总线上其它部件的正常工作，当这部分短路故障消除时，能自动恢复这部分回路的正常工作，这种装置叫短路隔离器。1.3.4.2短路隔离器的适用场所（1）一条总线的各防火分区；（2）一条总线的不同楼层；-6-（3）总线的其它分支处；（4）下接部件（手段开关、模块）接地址号个数小于等于30个；（5）下接探测器个数小于等于40个；（6）下接中继器不超过一个。1.3.5区域显示器1.3.5.1区域显示器的作用及适用范围区域显示器显示来自报警器的火警及故障信息，适用于各防火监视分区或楼层。1.3.5.2区域显示器的功能及特点（1）具有声报警功能。当火警或故障送入时，将发出两种不同的声报警（火警为变调音响，故障为长音响）。（2）具有控制输出功能。具备一对无源触电，其在火警信号存在时吸合，可用来控制一些警报器类的设备。（3）具有计时钟功能。在正常监视状态下，显示当前时间。（4）采用壁式结构，体积小，安装方便。2消防系统设计2.1建筑概况该综合楼为框架结构，层高为4.2m。地下车库面积为1014.9㎡，底层面积为859.6㎡，二层的层面积为833.1㎡，三层的层面积为816.3㎡，四层至十八层的层面积为718.2㎡，十九层的层面积为725.1㎡，机房层的层面积为740.0㎡，总面积为15762㎡；一共有二十层，其中负一层为地下车库，一层用于营业，二层至十九层用于办公，顶楼为电梯机房。根据《高层民用建筑设计防火规范》第3.0.1条规定可知该综合楼为一类建筑，防火等级为一级。2.2设计依据（1）安徽建筑工业学院毕业设计(论文)任务书之智能建筑火灾报警控制系统的设计。（2）火灾自动报警系统设计规范（GB50116—98）。（3）高层民用建筑设计防火规范（GB50045—95修订版）。2.3消防控制室根据《火灾自动报警系统设计规范》第6.1，6.2，6.3条规定对消防控制室作如下设置：-7-消防控制室设置在底层，面积约为5.8㎡，其门是向疏散方向开启，且入口处设置有明显标志。消防控制室内无与其无关的电气线路及管路穿过，其周围无电磁场干扰较强及其他影响消防控制设备工作的设备用房。2.4系统设计本系统采用JB-R21-SG(1020/2系统)联动型火灾报警控制器，集火灾报警和联动控制于一体，通过在每层设置感烟、感