消防控制系统施工图设计分析.docx

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消防控制系统施工图设计分析

毕业设计（论文）

中文题目兰州石化职业技术学院

第三教学实训楼消防控制系统施工图设计

英文题目DesignonElectricalConstructionDrawingsfor

LanzhouPetrochemicalCollegeofThirdTeaching

BuildingFireControlSystem

学院自动化与电气工程学院

专业电气工程及其自动化

姓名

学号200909347

指导教师

2013年6月10日

摘要

本设计为兰州石化职业技术学院第三教学实训楼消防控制系统施工图设计。

本实训楼属于二类高层，选用火灾联动控制系统来满足设计需求，设计内容包括：

火灾报警、电控及设备选型与线路敷设。

根据建筑类型的划分确定建筑的保护级别，选用消防联动控制系统。

本次设计火灾自动报警选用区域报警系统，参考探测器的适用范围选用感烟探测器，并根据建筑的平面结构计算探测器的数量，进行报警回路的报警点数计算。

建筑进行探测区域和报警区域的划分，对火灾报警设备和消防联动设备进行配置。

设置消防专用电话和消防广播系统，保证人员疏散，信息联络和灭火指挥的安全可靠。

对设备进行安装布置，线路敷设方式选用暗设，选用阻燃双绞线承担所有的信号线并用线管暗设进行保护。

为了符合建筑的安全需要，经济承受能力和运行维护及扩充发展等的要求，本次设计的全部设备由一个厂商全套提供，由其负责系统的安装、检测、运行和维护。

本次设计完成了对实训楼的消防系统设计，能够确保建筑发生火灾及时被检测到，并采取相关措施进行灭火，实现检测到报警再到灭火的智能化。

关键词：

火灾自动报警；探测器；联动控制；线路敷设

Abstract

DesignonelectricalconstructiondrawingsforLanzhoupetrochemicalcollegeofvocationalandtechnicaltrainingthirdteachingbuildingfirecontrolsystem.Thetrainingbuildingbelongstosecond-classlevel,thechoiceoftwoprotectivefirelinkagecontrolsystemtomeetthedesignrequirements,designelementsinclude,firealarm,electroniccontrolandequipmentselectionandlinelaying.Themaincontentsareasfollows.

Accordingtothetypeofbuildingconstructiondivisiontodeterminethelevelofprotectionusefirecontrolsystem.Thedesignchosenareaalarmsystemtocontroltheentiresystem,thescopeofthereferencedetectorappropriatechoiceofdetectors,accordingtothebuilding'sstructuralcalculationsdetectorplanenumber.Detectareasofthebuildingandthealarmzonedivision.Determinethecompositionoffirecontrolsystemandthepartofthecontrollinkage.SetFirededicatedtelephonesystemtoensuresafeandreliablephonealarmforhelp.Beinstalledontheselecteddevicelayout,linelayinghidchoice,thechoiceofflamebearsallthesignallinesanddarkwithlinepipeset.Affordabilityandtheoperation,maintenanceandexpansionofdevelopmentrequirements,thedesignoftheentireequipmentfromonevendortoprovideafullset,toberesponsiblefortheinstallation,operationandmaintenancedetection.

Thisdesigncompletedthetrainingbuildingfireprotectionsystemdesignedtoensurethatthebuildingfiresaredetectedinatimelymanner,andtakemeasuresforfirefighting,fireandthenanalarmisdetectedachieveintelligent.

KeyWords:

Automaticfirealarm,Detector,Linkagecontrol,Linelaying

1绪论

1.1工程背景

本设计为兰州石化职业技术学院第三教学实训楼消防控制系统施工图设计。

该楼占地面积约10700平方米，钢筋混凝土结构，本实训楼共九层，高40.3米，一层高5.1米，二至九层高4.2米，顶层高1.6米。

1.2设计范围

按照教学楼设计要求进行探测器选取和消防等级的确定，确定系统设计方案，进行施工图设计。

包括：

设计与施工说明、设备选型、消防报警系统图及平面图。

1.3设计依据

火灾自动报警系统的最基本的要求，就是应符合现行的建筑设计消防法规的要求。

现行的国家标准和行业标准有：

《火灾自动报警系统设计规范》（GBJ116-88）；

《火灾自动报警系统施工验收规范》（GB50166-92）；

《建筑设计防火规范》（GBJ16-87）；

《高层民用建筑设计防火规范》（GB50045-95）；

《民用建筑电气设计规范》（JGJ/T16-92）。

（1）要熟练掌握国家标准《火灾自动报警系统设计规范》（GBJ116-88）等，并注意了解规范中的正面词：

“必须”、“应”、“宜”、“可”和反面词：

“严禁”、“不应”、“不得”、“不宜”的含义，做到依法设计。

（2）了解建筑物的功能、用途、属哪级保护对象及消防监督部门的审批意见。

（3）掌握相关专业的标准、规范、如人防、车库、防排烟、卷帘门等，以便综合考虑后着手进行系统设计。

1.4设计目标

安全：

设计阶段应首先充分注意火灾监测问题，要从生命、设备、系统及建筑等方面全面考虑。

可靠：

体现在火灾监测和联动控制的可靠性。

合理：

一方面要符合国家有关政策和法令，符合现行的行业行规要求，另一方面要符合建筑方的经济实力、运行维护及扩充发展等的要求。

先进：

杜绝使用落后、淘汰设备，不使用未经认可的技术，要充分考虑未来发展。

实用：

考虑降低物耗，保护环境，综合利用等实用因素。

如提高功率因数，深入负荷中心，选用高效电光源，选用节能开关等。

1.5本文的主要工作

（1）建筑的防火

根据实训楼的功能、结构形式、层数或高度等方面的不同，对火灾的承受能力不同，确定实训楼的防火等级及火灾报警系统的等级。

（2）火灾自动报警与消防联动控制系统设计

依据消防标准和规范进行实训楼探测器选取，探测区域和报警区域的划分，对消防报警系统、消防联动控制系统、消防广播和电话系统进行设计。

（3）火灾探测器的选择与布置

根据不同火灾探测器的适用范围选取合适的探测器，对探测区域内的探测器数量进行计算，并对探测器进行布置。

（4）消防设备布线与配管

依据相关标准和规范，进行消防设备布线设计。

本设计导线都采用阻燃双绞线，采用暗敷方式。

（5）撰写设计说明书本

包括设计说明和主要设备材料表的编制。

2建筑的防火

2.1建筑的防火分类

建筑由于使用功能、结构形式、层数或高度等方面的不同，对火灾的承受能力不同，因此在建筑设计上就需要区别对待。

根据各种高层建筑的使用性质、火灾危险性、疏散和扑救难度等、将高层建筑分为二类，如表2.1所示。

高层建筑分类的目的是为了针对不同类别的高层建筑在耐火等级、防火间距、防火分区、安全疏散、消防给水、防烟排烟等方面分别提出不同的建筑设计要求，以达到既保障消防安全，又节约投资的目的[1]。

表2.1建筑分类

名称

一类

二类

居民

建筑

高级住宅

十九层及以上的普通住宅

十层至十八层的普通住宅

公

共

建

筑

（1）医院

（2）高级旅馆

（3）建筑高度超过50m或煤层建筑面积超过1000m²的商业楼、展览楼、综合楼、电信楼、财贸进入楼

（4）建筑高度超过50m或每层建筑面积超过1500m²的商住楼

（5）中央级和省级（含计划单列市）广播电视楼

（6）网局级和省级电力调度楼

（7）省级（含计划单列市）邮政楼、防灾指挥调度

（8）藏书超过100万册的图书馆、书库

（9）重要的办公楼、科研楼、档案楼

（10）建筑高度超过50m的教学楼和普通的旅馆、办公楼、科研楼、档案楼等

（1）除一类建筑以外的商业楼、展览楼、综合楼、电信楼、财贸金融楼、商住楼、图书馆、书库

（2）省级以下的邮政楼、防灾挥调度楼、广播电视楼、电力调度楼

（3）建筑高度不超过50m的教学楼和普通的旅馆、办公楼、科研楼、档案楼等

本实训楼九层高40.3米，参考表2.1属于二类高层，建筑防火等级和火灾报警等级都选用二级就可以满足设计的需要，并且选用具有消防联动控制功能的火灾报警系统，选用区域保护作为系统的保护方式，根据建筑的背景资料报警方式选用集中报警控制系统。

2.2消防联动控制系统的构成

（1）火灾报警系统

包括各式火灾探测器、报警控制器和声、光报警显示设备，具有火灾自动检测、自

动报警和与其他消防设备联动的功能。

其中声、光报警显示设备是由火灾警铃、光字牌、火警电话、紧急广播、应急事故照明和疏散诱导照明等组成。

（2）减灾防护系统

具有防止火灾范围进一步扩大和把火灾损失减小到最低限度的功能。

该系统主要包括如下减灾防护设备：

防排烟设备：

由电动防火门、电动防火卷帘门、电动防火阀、排烟阀和正压风机、排烟风机等组成；

机电消防设备：

由应急事故电源、消防电梯、消防泵和喷淋泵等组成；

应急控制装置：

在火灾发生时，为了避免由于线路而使火灾范围进一步扩大，应对部分供电电源、备用电源和客梯、通风机等用电设备进行应急控制。

如将客梯迫降到基层、切断局部或全部非消防供电电源等。

应急控制一般采用手动控制，也可由报警控制器联动控制器联动控制。

（3）灭火执行系统

具有对火灾现场实施灭火和控制火情的功能。

本设计该系统主要指消火栓灭火系统，并兼有灭火报警回馈功能。

（4）火灾档案自动管理系统

微处理机（CPU）已广泛应用于建筑自动消防系统的自动管理和控制，该系统主要包括微处理机（CPU）、模拟显示盘、屏幕图文显示、快速打印机和存储器等。

具有收集传送报警信号、处理和输出灭火控制命令、报警和记录显示功能等。

3火灾自动报警与消防联动控制系统设计

3.1火灾自动报警控制器

3.1.1火灾报警控制器的选取

火灾自动报警控制器种类繁多，从不同的角度有不同的分类。

本次火灾自动报警控制器选用二线制、可寻址的琴台式火灾控制器。

设备型号是JF998，可以按照楼宇的不同需求，进行系统的配置和组合。

可以满足任何大中型工程设计，不存在任何非标设计。

可以通过JFBUS网络可以配接8个总线智能回路单元，8个直接控制单元，8个总线控制单元。

（1）主控制单元是控制器的核心，完成控制器的中央控制，负责系统的显示、操作及声光报警，提供系统的主数据存储，系统的配置等。

有以下四个系统配置接口，两个网络接口，一个串型接口，一个打印接口。

（2）总线智能回路单元，完成无极性智能二总线的控制及资料档案存储，一个智能回路单元有8个无极性智能二总线回路，一个智能二总线回路可以配接127个分布探测器，63个智能控制模块，15个楼层显示器。

分布智能探测器和智能控制模块采用电子写码，主控机自动寻址，其基本原理如图3.1所示。

3.1.2区域报警控制系统

依据火灾报警控制器的基本原理和功能要求，区域火灾报警控制器是一种对监测现场火情进行自动巡检（检测）的监控设备。

它的工作过程是按照一定的时间周期顺序对每个火灾探测器进行检测，检测内容包括火灾探测器的工作情况是否正常、火灾探测器监测区域内是否存在火警情况等。

火灾探测器将监测的烟、温度、火焰光等火灾信号转变成电流信号输出给火灾报警控制器，对于由微处理机控制的火灾报警控制器来说，报警控制器将把这些信息存储在存储器中，经中央处理机分析、运算和判断处理后，确认火警或故障信号，启动显示、报警声光控制电路显示相应的火灾报警发生时间、火灾探测器编码，点亮相应的报警指示灯并同步发出相应的报警声响，同时由打印机输出火警发生时间和地点。

对集中火灾报警系统而言，此时区域火灾报警控制器将火灾或故障信号传输到集中火灾报警控制器；对某些带有联动控制功能的区域火灾报警控制器，在确认发现火情、发出火灾报警信号后，可启动联动系统。

微机控制的区域火灾报警控制器一般由中央处理器（或称为中央处理单元）、火灾信息采集电路、接口电路（包括总线驱动、数据通信、CRT显示、打印机打印等接口）、火灾报警电路、联动控制与信号输出等功能。

3.2火灾报警区域及探测区域的划分

3.2.1报警区域和探测区域的规定

（1）报警区域应按防火区或楼层划分。

一个报警区域宜由一个防火分区域同层的几个防火分区组成。

（2）探测区域应按独立房（套）间划分。

一个探测区域面积不宜超过500m²。

如从房间主要出入口能看清其内部，且面积不超过1000m²时，也可划为一个探测区域。

（3）下列场所应分别单独划分探测区域：

敞开和封闭楼梯间；

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；

走道、坡道、管道井、电缆隧道；

根据探测区域和报警区域的划分，再结合本次设计建筑的平面图，探测区域的划分都是以房间为单位，其他地方的探测区域的划分参考规定3。

报警区域的划分是以楼层为单位的，建筑共九个报警区域。

图3.2火灾报警控制器基本原理

3.2.2报警区域的确定

设有火灾自动报警设备的每一回路，应有效地探测火灾发生区域和部位[2]，并能进行信息的反馈。

（1）建筑防火的每一报警区域一般不能超过二层以上。

（2）每一报警区域其建筑面积应在500m²以下，其一边的长度不超过50m。

但下述情况除外：

每一报警区域面积在500m²以下，如把感烟探测器设置在楼梯、坡道、电梯竖井、管道井等场所时；

在主要出入口能看清其内部，且面积不超过1000m²，如室内比赛场、体育馆、集会场所、展览馆、剧场的观众厅等。

但有些会议室、仓库、厂房的等虽在水平面上能观察清楚，但在实际中由于物品的堆积、设备的遮挡而看不清内部的情况除外。

（3）按楼层确定报警区域。

每一层的底面积在500m²以下时设置一个报警区；当超过500m²另外设置一个报警区：

每层面积在500m²以下时，每一层确定为一个报警区；

楼层面积在250m²以下时，可以两楼层这一个报警区，并可包括该区内可确认探测器动作情况的楼梯间。

地下室原则上不得和地上一层划为一个区域，应独立设置；

屋顶、吊顶应列入警戒区。

（4）按建筑物面积及长度分区：

面积在500m²以下，而每一边长度在50m以下，可设为一个区；

如果面积在500m²以下，如一边长超过50m，则应划分为两个区；

在圆形及椭圆形建筑物中，可将看做一边。

（5）报警区范围的确定：

报警区面积的计算：

厕所、盥洗室等布设探测器场所的面积应计算在区域内，但室外楼梯除外，应以墙壁中心线作为计算的边界线；

报警区的界限：

走廊、通道、墙壁等应作为分区边界。

室外走廊及阳台的面积不应列入报警区内。

3.3火灾自动报警系统设计

3.3.1一般规定

（1）火灾自动报警系统应设有自动和手动两种触发装置。

（2）火灾报警控制器容量和每一总线回路所连接的火灾探测器和控制模块或信号模块的地址编码总数，宜留有一定余量。

（3）火灾自动报警系统的设备，应采用经国家有关产品质量监督检测单位检验合格的产品。

（3）火灾自动报警系统的设备，应采用经国家有关产品质量监督检测单位检验合格的产品。

3.3.2控制系统的组成

（1）火灾自动报警系统形式的选择应符合下列规定：

区域报警系统，适用于二级保护对象[3]；

集中报警系统，适用于一、二级保护对象。

本建筑属于二级保护对象，故采用区域报警就可以实现要求。

（2）区域报警系统的设计，应符合下列要求：

一个报警区域宜设置一台区域火灾报警控制器或一台火灾报警控制器，系统中区域火灾报警控制器或火灾报警控制器不应超过两台；

区域火灾报警控制器或火灾报警控制器应设置在有人值班的房间或场所；

系统中可设置消防联动控制设备；

当用一台区域火灾报警控制器或一台火灾报警控制器警戒多个楼层时，应在每个楼层的楼梯口或消防电梯前室等明显部位，设置识别着火楼层的灯光显示装置；

区域火灾报警控制器或火灾报警控制器安装在墙上时，其底边距地面高度宜为13至15m，其靠近门轴的侧面距墙不应小于0.5m，正面操作距离不应小于12m。

3.4消防设施的联动控制

3.4.1消防联动控制系统的组成

本设计的消防联动控制系统是环行二线制联动系统。

在对火灾确认后，由它们根据水流指示器、消火栓按钮的动作情况启动消防水泵、正压送风机、防排烟系统、启动报警装置、切换消防广播、迫降民用电梯、点亮应急照明、切断非消防电源等一系列消防措施。

3.4.2消防联动控制的要求与功能

（1）控制要求

消防联动控制对象有灭火设施（消防泵等）、防排烟措施、防火卷帘、防火门、水幕、电梯、非消防电源的断电控制。

消防联动控制应根据工程规模、管理体制、功能要求合理确定控制方式。

控制方式一般为两种，即集中控制和分散与集中相结合方式。

无论采用哪种控制方式，应将被控制对象执行机构的动作信号（反馈信号）送至消防控制室。

容易造成混乱带来严重后果的被控对象（如电梯、非消防电源及警报等），应由消防控制室集中管理。

（2）消防联动控制的功能

消防控制设备对室内消火栓系应有下列控制显示功能：

控制消防水泵的启、停；

显示启泵按钮启动的位置；

显示消防水泵的工作、故障状态。

火灾报警后，消防控制设备对联动控制对象应有下列功能：

停止有关部位的风机，关闭防火阀，并接收器反馈信号；

启动有关部位的防烟、排烟风机、正压送风机和排烟阀，并接收器反馈信号。

火灾确认后，消防控制设备对联动控制对象应有下列功能：

关闭有关部位的防火门、防火卷帘，并接收其反馈信号；

发出控制信号，强制电梯全部停于首层，并接收其反馈信号；

接通火灾事故照明灯和疏散指示灯；

切断有关部位的非消防电源。

火灾确认后，消防控制设备应按顺序接通火灾报警装置。

接通顺序如下：

二层及二层以上楼层发生火灾，宜先接通着火层及相邻的上、下层；

首层发生火灾，宜先接通本层、二层及地下各层；

地下室发生火灾，宜先接通地下各层及首层。

3.4.3防火门的联动控制

（1）防火门的控制

本设计防火门的控制采用无延时控制，平时属于开启状态火灾发生关闭时一步到位。

防火门在建筑中的状态是：

平时处于开启状态，火灾时控制其关闭。

防火门的控制可用手动控制或电动控制。

当采用电动控制时，需要在防火门上配有相应的闭门器及释放开关。

防火门的工作方式按其固定方式和释放开关可分两种，本设计采用固定方式：

平时通电、火灾时断电关闭方式，即防火门释放开关平时通电吸合，使防火门处于开启状态，火灾时通过联动装置自动控制加手动控制切断电源，由装在防火门上的闭门器使之关闭。

电动防火门的控制要求：

电动防火门宜选用平时不耗电的释放器，且宜暗设，要有返回动作信号功能；

防火门关闭后，应有关闭信号反馈到区控盘或消防中心控制室。

3.4.4防排烟设备的联动控制

防排烟设备主要包括正压送风机、排烟风机、送风阀及排烟阀。

本次消防排烟系统采用自然排烟、机械排烟、自然与机械排烟的方及其电气控制。

对于排烟阀的控制方式选用火灾自动报警控制器联动控制，达到排烟阀瞬时开启的效果。

3.5火灾事故广播与消防专用电话

3.5.1火灾事故广播和警报装置

（1）火灾事故广播的设置范围和技术要求

《火灾自动报警系统的设计规范》（GBJ116-88）规定：

控制中心报警系统，应设置火灾应急广播系统；区域报警系统宜设置火灾应急广播系统。

按照规范的规定，火灾事故广播系统在技术上应符合以下要求[4]：

表3.1火灾事故广播扬声器设置要求

类别

要求

走道、大厅、餐厅等公共场所任何部位到最近一个扬声器步行距离

走道末端扬声器距墙距离

客房扬声器

客房外走道扬声器间距

≤15m，额定功率≥3W

≤8m，额定功率≥3W

额定功率≥1W

≤10m，额定功率≥3W

根据设计规范和设置要求确定扬声器的选取和设置要求,本设计的扬声器额定功率全部选用3W的。

（2）火灾广播的联动控制

地下室发生火灾，应先接通地下各层及首层。

若首层及2层有大的共享空间时，也应先接通2层；

首层发生火灾，应先接通层、2层及地下各层；

2层及2层以上发生火灾，应先接通火灾层及其相邻的上、下层。

（3）火灾广播的注意事项

线路应独立敷设，不应和其他线路（包括火警信号、联动控制等线路）同线槽槽孔敷设。

火灾时，应能在消防控制室就将火灾数三层的扬声器和公共广播室的扩音机强制转入火灾应急广播状态。

消防控制室应能监探用于火灾应急广播时的扩音机的工作状态，并能开启扩音机进

行应急广播。

消防控制室应能监探用于火灾应急广播时的扩音机的工作状态，并能开启扩音机进行应急广播。

火灾应急广播应设置备用扩音机，其容量不应小于火灾应急广播扬声器最大容量总和的1.5倍。

3.5.2消防电话

消防电话系统，建成独立的消防通信网络系统和其他通信网络区别开来：

（1）消防控制室、消防值班室或工厂消防队（站）等处应装设向公安消防部门直接报警的外线电话（城市119专用火警电话用户线）；

（2）消防控制室应设消防专用电话总机。

本次建筑的火灾自动报警系统设计下列部位都设有消防专用电话分机和塞孔：

（1）消防水泵房、变配电室、防排烟机房电梯机房、自备发电机房和二层的消防控制中心；

（2）灭火系统控制、操作处或控制室；

（3）建筑中手动报警按钮及消火栓启泵按钮等处。

4火灾报警装置的选择与布置

本次设计中，每个房间中均采用感烟探测器，仅在强弱电井中各