课程设计火灾自动报警系统设计.docx
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课程设计火灾自动报警系统设计
1引言
1.1建筑情况
***行政楼是学院各党政部门集中办公的场所，办公楼内来往人员较多，在其内部还有各种贵重设备、资料、文献等，所以一定要做好防火等工作。
该楼共八层，其中三到八层为通用层，一层高5m，标准层为4m，总共33m。
每层建筑面积为1084.43m2。
依据《高层民用建筑防火设计规范》，该建筑为二类建筑，耐火等级为二级。
1.2火灾自动报警系统的作用
火灾自动报警及消防联动系统,作为智能建筑中的一个重要子系统, 其重要性是众所周知的。
要在智能建筑中创造一个安全舒适的环境,消防安全是其中的一个重要的方面。
火灾自动报警及消防联动系统,作为火灾的先期预报、火灾的及时扑灭、保障人身和财产安全,起到了不可替代的作用。
火灾自动报警系统是人们为了早期发现火灾，并及时采取有效措施，控制和扑灭火灾，而设置在建筑物中或其他场所的一种自动消防设施，是人类同火灾作斗争的有力工具。
2火灾自动报警系统简介
2.1火灾自动报警系统概述
火灾自动报警系统能够在火灾初期，将燃烧产生的烟雾、热量和光辐射等物理量，通过感温、感烟和感光等火灾探测器变成电信号，传输到火灾报警控制器，并同时显示出火灾发生的部位，记录火灾发生的时间。
火灾自动报警系统的组成形式多种多样，它的发展目前可分为三个阶段[1]：
1多线制开关量式火灾探测报警系统。
这是第一代产品，目前国内极少数厂家生产外，它基本上已处于被淘汰状态。
2总线制可寻址开关量式火灾探测报警系统。
这是第二代产品，尤其式二总线制开关量式探测报警系统目前正被大量使用。
3模拟量传输式智能火灾报警系统。
这是第三代产品。
目前我国已经开始从传统的开关量式火灾探测报警技术，跨入具有先进水平的模拟量式智能火灾探测报警技术的新阶段，它的系统的误报率降低到最低限度，并大幅度地提高了报警的准确度和可靠性。
目前火灾自动报警系统有智能型、全总线型以及综合型等，这些系统不分区域报警系统或集中报警系统，可达到对整个火灾自动报警系统进行监视。
但是在目前的实际工程当中传统型的区域报警系统、集中报警系统和控制中心报警系统仍得到较为广泛的应用。
火灾自动报警系统的工作原理如图3-1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检信号，监视现场的烟雾浓度、温度等，并不断反馈给报警控制器，控制器将接到的信号与内存的正常整定值比较、判断确定火灾。
当发生火灾时候，发出声光报警，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（见图2.1）。
图2.1火灾自动报警系统原理图
2.2火灾自动报警系统的组成
火灾自动报警系统是由触发器件、火灾报警装置、火灾警报装置以及具有其它辅助功能的装置组成的火灾报警系统，在火灾自动报警系统中，自动或手动产生火灾报警信号的器件称为触发件，主要包括火灾探测器和手动火灾报警按钮。
2.2.1火灾探测器
火灾探测器是火灾自动报警系统的传感部分，是组成各种火灾自动报警系统的重要组件，是火灾自动报警系统的“感觉器官”。
它能对火灾参数（如烟、温度、火焰辐射、气体浓度等）响应，并自动产生火灾报警信号，或向控制和指示设备发出现场火灾状态信号的装置。
火灾探测器是系统中的关键元件，他的稳定性、可靠性和灵敏度等技术指标会受到诸多因素的影响，因此火灾探测器的选择和布置应该严格按照规范进行。
2.2.1.1火灾探测器的分类
目前火灾探测器的种类很多，按照不同的方式有不同的分类方法[2]。
1根据监测的火灾特性不同，火灾探测器可分为感烟、感温、感光、复合和可燃气体等五种类型，每个类型又根据其工作原理的不同而分为若干种。
2根据感应元件的结构不同，可分为：
⑴点型火灾探测器。
对警戒范围中某一点周围的火灾参数作出响应。
⑵线型火灾探测器。
对警戒范围中某一线路周围的火灾参数作出响应。
3根据操作后是否能复位，可分为：
⑴可复位火灾探测器。
在产生火灾报警信号的条件不再存在的情况下，不需要更换组件即能从报警状态恢复到监视状态。
根据复位的方式不同，又可分为以下三种：
①自动复位火灾探测器。
能自动地恢复到监视状态。
②遥控复位火灾探测器。
通过遥控操作能恢复到监视状态。
③手动复位火灾探测器。
通过手动调节能恢复到监视状态。
⑵不可复位火灾探测器。
在产生火灾报警信号的条件不再存在的情况下，需调换组件才能从报警状态恢复到监视状态或动作后不能恢复到监视状态。
2.2.1.2火灾探测器的选择
火灾探测器的选择应符合下列要求：
（1）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，选用感烟探头；
（2）对火灾发展迅速，产生大量热、烟和火焰辐射的，选用感烟探头、感温探头、火焰探头或它们的组合；
（3）对火灾发展迅速，有强烈的火焰辐射和少量烟、热的，选用火焰探头；
（4）对情况复杂或火灾形成特点不可预料的，可进行模拟实验，根据实验选用适宜的探头。
（5）在不同高度的房间设置火灾探测器时可参照表2.1的规定。
表2.1点型感烟、感温火灾探测器的实用高度[3]
房间高度（m）
感烟探测器
感温探测器
一级
二级
三级
1220
不适合
不适合
不适合
不适合
812
适合
不适合
不适合
不适合
68
适合
适合
不适合
不适合
46
适合
适合
适合
不适合
h
4
适合
适合
适合
适合
2.2.1.3火灾探测器的设置
（1）探测区域内每个房间至少应布置一只火灾探测器。
（2）感烟探测器、感温探测器的保护面积和保护半径应该满足表2.2的规定。
表2.2感烟、感温探测器的保护面积和保护半径[4]
火灾探测器
的种类
地面面积
S（m2）
房间高度h（m）
一只探测器的保护面积A和保护半径R
房间坡度θ
θ≤15°
15°＜θ≤ 3°
θ＞30°
A
（m2）
R
（m）
A
（m2）
R
（m）
A
（m2）
R
（m）
感烟探
测器
S≤80
h≤12
80
6.7
80
7.2
80
8.0
S＞80
6＜h≤12
80
6.7
100
8.0
120
9.9
h≤6
60
5.8
80
7.2
100
9.0
感温探
测器
S≤30
h≤8
30
4.4
30
4.9
30
5.5
S＞30
h≤8
20
3.6
30
4.9
40
6.3
（3）一个探测区域内所需设置的探测器数量，应由下式计算：
（2.1）
式中：
N—一个探测区域所需设置的探测器数量（只），N
1（取整数）；
S—一个探测区域的面积（m2）;
A—一个探测器的保护面积；
K—修正系数，重点保护建筑K取0.7～0.9，普通保护建筑K取1.0。
（4）在宽度小于3m以内的走廊顶棚上设置探测器时宜居中布置。
感温探测器的安装间距L不应超过10m，感烟探测器的安装间距L不应超过15m，探测器至端墙的距离不应大于探测器间距的1/2。
（5）探测器至墙壁、梁的水平距离不应小于0.5m，并且探测器的周围0.5m内不应有遮挡物。
（6）房间被书架、隔断、设备等分隔且至顶棚或梁的距离小于房间净高5％时，则每个被格开的部分至少安装一只探测器。
（7）探测器宜水平安装，如必须倾斜安装时，倾斜角不应大于45。
当屋顶坡度θ大于45时，应加木台或类似方法安装探测器。
2.2.2手动火灾报警按钮
1手动火灾报警按钮概述
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，而在防火分区疏散通道、楼梯口等处设置的手动火灾报警按钮是手动触发装置，它应具有应急情况下，人工手动通报火警的功能。
2手动火灾报警按钮的设置
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邻近的一个手动火灾报警按钮的距离，不应大于30m。
手动火灾报警按钮宜设置在公共活动场所的出入口处。
手动火灾报警按钮应设置在明显的和便于操作的部位。
当安装在墙上时其底边距地高度宜为1.3~1.5m，且应有明显的标志。
手动火灾报警按钮宜与集中报警器连接，且应单独占用一个部位号。
因为集中控制器设在消防室内，能更快采取措施，所以当没有集中报警器时，它才接入区域报警器，但应单独占用一个部位号。
2.2.3火灾报警控制器
火灾报警控制器是火灾自动报警系统心脏，具有下述功能：
（1）用来接受火灾信号并启动火灾警报装置。
该设备也可用来指示着火部位和记录有关信息。
（2）能通过火警发送装置启动火灾报警信号或通过自动消防灭火控制装置启动自动灭火设备和消防联动控制器。
（3）自动地监视系统的正确运行和对特定故障给出声、光报警。
2.2.3.1火灾报警控制器分类
火灾报警控制器种类繁多，根据不同的方法可分成不同的类别。
（1）按控制范围可分为：
ａ区域火灾报警控制器：
直接连接火灾探测器，处理各种报警信息。
ｂ集中火灾报警控制器：
它一般不与火灾探测器相连，而与区域火灾报警控制器相连，处理区域级火灾报警控制器送来的报警信号，常使用在较大型系统中。
ｃ控制中心火灾报警控制器：
它兼有区域，集中两级或火灾报警控制器的特点，即可以作区域级使用，连接控制器；又可以作集中级使用，连接区域火灾报警控制器。
（2）按结构型式可分为：
ａ壁挂式火灾报警控制器：
连接的探测器回路相应少些，控制功能简单，区域报警控制器多才用这种型式。
ｂ台式火灾报警控制器：
连接探测器回路数较多，联动控制较复杂，集中式报警器常采用这种方式。
ｃ框式火灾报警控制器：
可实现多回路连接，具有复杂的联动控制。
（3）按系统布线方式分为：
ａ多线制火灾报警控制器：
探测器与控制器的连接采用一一对应方式。
ｂ总线制火灾报警控制器：
控制器与探测器采用总线方式连接，探测器并联或串联在总线上。
2.2.3.2火灾报警控制器的功能
（1）火灾报警：
当收到探测器、手动报警开关、消火栓开关及输入模块所配接的设备所发来的火警信号时，均可在报警器中报警。
（2）故障报警：
系统运行时控制器分时巡检，若有异常（设备故障）发出声、光报警信号，并显示故障类型及编码等。
（3）火警优先：
在故障报警或已处理火警时，若发生火警则报火警，而当火警清除后又自动报原有的故障。
（4）时钟与火灾发生时间的记忆：
系统中的时钟走时通过软件编程实现，具有相应的存储单元，记忆事故发生时间。
（5）自检功能：
为了提高报警系统的可靠性，控制器设置了检查功能，可定期或不定期的进行模拟火警检查。
2.2.3.3工作原理
控制器把火灾探测器传来的信号进行处理、报警。
从原理上讲无论是区域报警控制器还时集中报警控制器都遵循同一工作模式，即收集探测信号－输入单元－自动监控单元－输出单元。
工作原理如图2-2所示。
图2.2火灾控制器原理
3.系统的设置
随着新产品的不断出现，火灾自动报警系统也由传统型向现代火灾自动报警发展。
在诸多的产品中以区域报警和集中报警控制器的应用最为广泛，以下介绍两者的设置。
3.1区域报警控制系统
区域报警控制系统是火灾自动报警系统组成的一种形式，它是由电子元件组成的自动报警和监控装置。
当探测器检测到火灾信号，电子线路将火灾信号转换为电压或数字信号，通过导线传输到区域报警器，经过处理后发出声光报警信号，同时将火灾部位传输给集中报警控制器，适用于较小范
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