临夏特教综合教学楼强电电气设计1Word格式.docx
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1.5本文的主要工作2
2火灾自动报警及消防联动控制系统3
2.1火灾自动报警系统3
2.1.1防火类别及等级的确定3
2.1.2火灾自动报警系统的类型3
2.1.3火灾探测器4
2.1.4手动火灾报警按钮7
2.1.5消防广播8
2.1.6消防专用电话8
2.2消防联动控制系统9
2.2.1消防控制设备的组成9
2.2.2消防控制设备的功能9
2.3系统供电及布线9
2.3.1消防电源9
2.3.2线路的敷设10
2.4本工程的火灾自动报警及消防联动控制系统设计11
3有线电视系统12
3.1有线电视系统的组成12
3.1.1前端部分12
3.1.2干线传输系统12
3.1.3分配系统13
3.2本工程的有线电视系统设计13
4电话系统14
4.1线路组成14
4.2配线方式14
4.3传输线路及设备14
4.4本工程的电话系统及网络系统设计15
结论17
致谢18
参考文献19
附录临夏特教综合楼弱电电气设计施工图20
1绪论
1.1工程背景
该楼总建筑面积约4254.38m2，钢筋混凝土结构，独立基础，本综合楼地上五层，主要为教室、办公室等，无地下层，一至四层高3.6m，第五层高3.4m。
1.2设计范围
包括火灾探测器的类型选择和布置数量及位置的确定、通信设备的选择、布置及线路敷设等。
进行火灾自动报警及其消防联动控制系统、有线电视系统、电话系统及网络系统平面图和系统图的设计。
1.3设计依据
（1）相关专业提供的工程设计资料。
（2）国家现行有关设计规程，规范及标准，主要包括：
《高层民用建筑设计防火规范》（GB50045-95）
《火灾自动报警系统设计规范》（GB50116-98）
《特种教育学校建筑设计规范》（JGJ76-2003）
《有线电视系统工程技术规范》（GB50200-94）
国家现行的标准图。
电气设备用图符合国家标准汇编、电气制图国家标准汇编。
由甲方提供的原始资料及来自建筑设计部门的有关建筑详图。
1.4设计目标
设计成为智能建筑，提供安全、高效、舒适、便利的环境，满足智能建筑弱电子系统配置的总体要求及目标。
智能建筑弱电系统应该具有下列特点：
（1）实用性。
应按照实际需要提供设计的功能，不要不加分析地硬套标准。
（2）采用的技术先进、成熟。
当前信息技术发展快，设计人员应该掌握该领域国内外的新技术和发展方向，避免采用即将淘汰的或落后的技术。
（3）系统和设备标准化，符合开放性要求，经济合理。
（4）施工维修方便。
要考虑方便施工。
为长期应用，必须维修方便。
（5）管理方便。
实现系统集成化，能够统一监控和管理。
控制分散化，管理集中化。
（6）具有灵活性和扩展性。
智能化系统正在日新月异地发展，它的灵活性和扩展性很重要，这是一个系统的生命力。
（7）体现以人为本。
特殊教育学校的信息网络系统、灾害广播系统应结合残疾人的特点进行设计。
1.5本文的主要工作
本次设计是关于临夏特教综合楼弱电电气设计，主要包括以下几个部分：
（1）火灾自动报警及其消防联动控制系统设计；
（2）有线电视系统设计；
（3）电话系统设计；
（4）网络系统设计；
（5）撰写设计说明书。
2火灾自动报警及消防联动控制系统
消防系统主要分为两大部分：
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，即灭火与联动控制。
因功能要求不同，整个系统由以下几个或全部构成。
（1）发讯器件
火灾探测器
对火灾发生过程中不同理化信号（烟、温、光、焰辐射等）自动产生响应，达到阀值时发出信号，在不同场合广为应用。
火警按钮
火灾紧急情况手动报警开关，是人工通过报警线路向报警中心发出信息的一种方式，应用最广泛的是消防栓箱内玻璃面压着的常开按钮。
（2）控制装置
火灾报警控制器是控制装置，用于接收、显示和传递火警信号，并发出控制信号及其它辅助控制信号，同区域显示器、火灾显示屏、中继器等构成报警、消防的核心。
（3）警报装置
警报装置用于区别环境的异样声响和闪光报警（声光报警器、警笛、警铃），警示人们采取措施，灭火扑救、疏散离开。
（4）联动装置
联动装置接收到火警信号后系统自动或手动启动一系列相关消防设备，并显示其运行状态，实现消防联动。
（5）消防电源
根据建筑不同类别，提供不同的双路电源在末端切换，并能保证可靠的应急工作时间。
2.1火灾自动报警系统
2.1.1防火类别及等级的确定
按照《高层民用建筑设计防火规范》（GB50045-95），本建筑为二类高层建筑。
按照《火灾自动报警系统设计规范》（GB50116-98），本建筑火灾自动报警系统的保护对象等级为二级。
2.1.2火灾自动报警系统的类型
根据建筑物防火等级的不同，其自动报警类型选用不同的结构形式，一般来说报警系统[1]有如下三种类型。
（1）区域报警系统
区域报警系统一般由火灾探测器、手动报警按钮、区域火灾报警控制器和报警装置等组成。
这种系统比较简单，应用广泛，可在某一区域范围内单独使用，也应用在集中报警控制系统中，它将各种报警信号输送至集中报警控制器。
单独使用的区域报警系统，一个报警系统应设置一台报警控制器，必要时可用两台，最多不能超过三台。
多于三台时，应采用集中报警系统。
一台区域报警控制器监控多个楼层时，每个楼层楼梯口明显的地方应设置识别报警楼层的灯光显示装置。
以便于火灾发生时迅速扑救。
区域报警控制器应设在有人值班的地方，确有困难时，也应装设在经常有值班管理人员巡逻的地方。
（2）集中报警系统
集中报警系统由集中报警控制器、区域报警控制器和火灾探测器等组成，一般有一台集中报警控制器和两台以上的区域报警控制器。
集中报警系统中的集中报警控制器接收来自区域报警系统中报警信号，用声、光及数字显示火灾发生的区域和地址，它是整个报警系统的“指挥中心”，同时控制消防联动设备。
集中报警控制器应装设在有人值班的房间或消防控制室。
（3）控制中心报警系统
控制中心报警系统由设置在消防控制室的消防控制设备、集中报警控制器、区域报警控制器和火灾探测器等组成，也就是集中报警控制系统再加上联动消防设备如火灾报警装置、火灾报警电话、火灾事故广播、火灾事故照明、防排烟设施、通风空调设备和消防电梯等。
2.1.3火灾探测器
火灾探测器是火灾自动报警系统中最关键的部件之一，是系统的“感觉器官”，是整个系统自动监测的触发器件，其作用是在火灾初期阶段，将探测到的烟雾、高温、火光及可燃性气体等参数转换为电信号，传送到火灾报警控制器进行早期报警。
（1）火灾探测器的分类
火灾现场的情况千差万别，火灾探测器的种类也非常多。
一般按火灾现场的探测参数可分为感烟、感温、感光、可燃气体探测器四种基本类型及上述两个或两个以上参数的复合探测器。
其中，感烟探测器应用最为广泛。
按感应元件的结构可分点型和线型探测器；
按操作后是否复位可分为可复位探测器和不可复位探测器。
（2）火灾探测器的选择
火灾探测器的选择，应符合下列要求：
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，可选择感温探测器、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，应选择火焰探测器；
对火灾形成特征不可预料的场所，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气的场所，应选择可燃气体探测器。
（3）点型火灾探测器的选择
下列场所宜选择点型感烟探测器：
对饭店、旅馆、教学楼、办公楼的厅堂、卧室、办公室等；
电子计算机房、通讯机房、电影或电视放映室等；
楼梯、走道、电梯机房等；
书库、档案库等；
有电气火灾危险的场所。
为保证探测器在保护区域内有相应的灵敏度，应对安装火灾探测器的房间高度加以限制。
对不同高度的房间，点型火灾探测器的选择如表2.1所示。
表2.1对不同高度的房间点型火灾探测器的选择
房间高度h（m）
感烟探测器
感温探测器
火焰探测器
一级
二级
三级
12<
h≤20
不适合
适合
8<
h≤12
6<
h≤8
4<
h≤6
h≤4
符合下列条件之一的场所，宜选择感温探测器：
相对湿度经常大于95%；
无烟火灾；
有大量粉尘；
在正常情况下有烟和蒸气滞留；
厨房、锅炉房、发电机房、烘干车间等；
吸烟室等；
其他不宜安装感烟探测器的厅堂和公共场所。
（4）火灾探测器的设置部位
本综合楼地上五层，无地下层，一至四层高3.6m，第五层高3.4m。
根据表2.1，适合选用感烟探测器和感温探测器。
二级保护对象的大部分场所应设置感烟探测器，本工程中具体在下列场所设置了感烟探测器：
教室、办公室、值班室、卫生间、连廊、走道及楼梯间等。
在开水间和水箱间设置了感温探测器。
（5）火灾探测器的数量计算
火灾探测器的保护面积
，定义为一只火灾探测器能够有效地探测到火灾信息的地面面积，亦称为探测面积，单位为m2。
火灾探测器的保护半径
，定义为一只火灾探测器能够有效探测的单向最大水平距离。
感烟探测器、感温探测器的保护面积和保护半径如表2.2所示。
表2.2探测器保护面积及半径
探测器种类
地面面积S（m）
探测器保护面积（A）及保护半径（R）
屋顶坡度θ
θ≤15°
15°
<
θ≤30°
θ>
30°
A（m2）
R（m）
S≤80
80
6.7
7.3
8.0
S>
100
120
9.9
60
5.8
7.2
9.0
S≤30
30
4.4
4.9
5.5
20
3.6
40
6.3
一个探测区域内所需设置的探测器数量
，可由下式计算决定：
（2.1）
其中，
为应设置的探测器数量（只），
应取整数；
为该探测区域面积（m2）；
为探测器的保护面积（m2）；
为修正系数，特级保护对象宜取0.7~0.8，一级保护对象宜取0.8~0.9，二级保护对象宜取0.9~1.0。
在本工程中布置光电式感烟探测器和定温型感温探测器，具体计算布置如下：
例如，劳技教室
，选用感烟探测器。
查表2.2可得感烟探测器的保护面积
，保护半径
。
根据式2.1计算所需探测器数量
，修正系数
取1.0，计算过程如下：
（只）
选两只感烟探测器，以保护半径
作圆，在圆心布置感烟探测器。
劳技教室感烟探测器平面布置如图2.1所示。
图2.1劳技教室感烟探测器平面布置图
由图2.1中的辅助圆可知，两只感烟探测器可以保护整个房间。
2.1.4手动火灾报警按钮
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警的功能。
手动报警按钮的紧急程度比探测器紧急，一般不需要确认。
所以手动报警按钮要求更可靠、更确切，处理火灾要求更快。
根据《火灾自动报警系统设计规范》（GB50116-98），要求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。
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30m。
手动火灾报警按钮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、主要公共活动场所出入口，餐厅、多功能厅等处的主要出入口，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。
本综合楼地上五层，每层设三个带电话插孔的手动火灾报警按扭，且布置在走道和楼梯间位置，满足规范要求。
2.1.5消防广播
火灾应急广播扬声器的设置,应符合下列要求：
（1）民用建筑内扬声器应设置在走道和大厅等公共场所，每个扬声器的额定功率不应小于3W，其数量应能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于12.5m；
（2）在环境噪声大于60dB的场所设置的扬声器，在其播放范围内最远点的播放声压级应高于背景噪声15dB；
（3）客房设置专用扬声器时，其功率不宜小于1.0W。
本工程消防广播设计如下：
本综合楼内走道、连廊、楼梯处等公共场所人员都很集中，并且是主要疏散通道。
故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25m”及“走道内最后一个扬声器至走道末端的距离不应大于12.5m”设置火灾应急广播扬声器。
在消防控制室设置火灾应急广播机柜，机组采用定压式输出。
火灾应急广播按楼层分路。
当发生火灾时，消防值班室人员可根据火灾发生的区域，自动或手动进行火灾广播，及时指挥、疏导人员撤离火灾现场。
首层着火时，启动首层、二层火灾应急广播；
二层以上着火时，启动本层及相邻上、下层火灾应急广播。
详见附录消防平面图电施-3至电施-7。
2.1.6消防专用电话
消防专用电话设计要求：
（1）消防专用电话网络应为独立的消防通信系统；
（2）消防控制室应设置消防专用电话总机，且宜选择共电式电话总机或对讲通信电话设备；
（3）应设置消防专用电话分机的部位：
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与消防联动控制有关的且经常有人值班的机房；
灭火控制系统操作装置处或控制室、企业消防站、消防值班室、总调度室。
（4）设有手动火灾报警按钮、消火栓按钮等处宜设置电话塞孔。
电话塞孔在墙上安装时，其底边距地面高度宜为1.3~1.5m；
（5）特级保护对象的各避难层应每隔20m设置一个消防专用电话分机或电话塞孔；
（6）消防控制室、消防值班室或企业消防站等处，应设置可直接报警的外线电话。
本设计在首层值班室内设置消防电话，并在每个手动报警按钮上装设消防专用电话插孔。
此外，消防控制中心设119专线电话。
2.2消防联动控制系统
2.2.1消防控制设备的组成
消防控制设备[2]应由下列部分或全部控制装置组成：
火灾报警控制器，自动灭火系统的控制装置，室内消火栓系统的控制装置，防烟、排烟系统及空调通风系统的控制装置，常开防火门和防火卷帘的控制装置，电梯回降控制装置，火灾应急广播的控制装置，火灾警报装置的控制装置和火灾应急照明与疏散指示标志的控制装置。
消防控制设备的控制方式应根据建筑的形式、工程规模、管理体制及功能要求综合确定，并应符合单体建筑宜集中控制、大型建筑群宜采用分散与集中相结合控制的规定。
消防控制设备的控制电源及信号回路电压宜采用直流24V。
火灾自动报警系统要求对消防设备和消防灭火系统具有联动控制功能。
2.2.2消防控制设备的功能
消防控制室的控制设备应有下列控制及显示功能：
（1）控制消防设备的启、停、并应显示其工作状态；
（2）消防水泵、防烟和排烟风机的启、停、除自动控制外，还应能手动直接控制；
（3）显示火灾报警、故障报警部位；
（4）显示保护对象的重点部位、疏散通道及消防设备所在位置的平面图或模拟图等；
（5）显示系统供电电源的工作状态。
消防联动控制的其它控制及显示功能，应执行现行国家有关标准及规范的具体规定。
2.3系统供电及布线
2.3.1消防电源
火灾自动报警系统应设有主电源和直流备用电源。
火灾自动报警系统的主电源应采用消防电源，直流备用电源宜采用火灾报警控制器的专用蓄电池或集中设置的蓄电池。
当直流备用电源采用消防系统集中设置的蓄电池时，火灾报警控制器应采用单独的供电回路，并应保证在消防系统处于最大负载状态下不影响报警控制器的正常工作。
火灾自动报警系统中的CRT（CathodeRayTube,阴极射线管）显示器、消防通信设备等的电源，宜由UPS（UninterruptiblePowerSupply,不间断电源）装置供电。
火灾自动报警系统主电源的保护开关不应采用漏电保护开关。
本设计中所有消防用电设备均采用双路电源并在末端自动转换。
消防控制室设备还要求设置蓄电池作为备用电源，此电源设备由设备承包商提供。
2.3.2线路的敷设
（1）设计一般原则
按照《火灾自动报警系统设计规范》（GB50116-98），对布线有如下规定：
火灾自动报警系统的传输线路和50V以下供电控制线路，应采用电压等级不低于交流250V的铜芯绝缘导线或铜芯电缆。
采用交流220/380V的供电和控制线路应采用电压等级不低于交流500V的铜芯绝缘导线或铜芯电缆；
火灾自动报警系统的传输线路的线芯截面选择，除应满足自动报警装置技术条件的要求外，还应满足机械强度的要求。
铜芯绝缘导线、铜芯电缆线芯的最小截面面积不应小于表2.3的规定。
表2.3铜芯绝缘导线和铜芯电缆的线芯最小截面面积
序号
类别
线芯的最小截面面积（mm2）
1
穿管敷设的绝缘导线
1.00
2
线槽内敷设的绝缘导线
0.75
3
多芯电缆
0.50
（2）屋内布线要求
火灾自动报警系统的传输线路应采用穿金属管、经阻燃处理的硬质塑料管或封闭式线槽保护方式布线；
消防控制、通信和警报线路采用暗敷设时，宜采用金属管或经阻燃处理的硬质塑料管保护，并应敷设在不燃烧体的结构层内，且保护层厚度不宜小于30mm。
当采用明敷设时，应采用金属管或金属线槽保护，并应在金属管或金属线槽上采取防火保护措施；
采用经阻燃处理的电缆时，可不穿金属管保护，但应敷设在电缆竖井或吊顶内有防火保护措施的封闭式线槽内；
从接线盒、线槽等处引到探测器底座盒、控制设备盒、扬声器箱的线路均应加金属软管保护；
接线端子箱内的端子宜选择压接或带锡焊接点的端子板，其接线端子上应有相应的标号；
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