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1、消防论文设计顶峰吴凌 消防自动化课程作业 酒店火灾自动报警系统设计 学 院：林学院 班 级：12级消防工程一班 组 别：第三组 指导教师：李昂 作业提交日期：二一四年五月摘 要 本论文是针对内蒙古呼和浩特市某外企酒店火灾自动报警系统设计，对高层酒店的保护等级，火灾探测器的选型，布置，工作原理，系统形式的选择及火灾报警设施接地设计的一些学习心得。 随着我国经济建设的迅速发展，人民生活水平不断提高，城市用地日益紧张，促使建筑物正朝着高层化、密集化方向发展。高层酒店的特点决定其火灾的危险性和高层建筑的火灾自动报警系统的重要性，一套完整的火灾自动报警系统是高层建筑发生火灾时人们生命财产的有利保障，是能

2、否快速准确地发现火情，把火灾扑灭在萌芽状态的关键所在。文章通过消防设计，论述了火灾自动报警及消防联动系统。除了这一大系统中所包括的编码感温探测器、编码感烟探测器、火灾紧急报警电话、火灾手动报警按钮、报警指示灯、手动报警按钮等外，还涉及到火灾事故广播、消防专用电梯设置、防火卷帘门等。 【关键词】：火灾自动报警系统；消防联动控制；火灾探测器；高层酒店消防自动化目 录1 引言 12 火灾自动报警系统概述 13 建筑概况 33.1 建筑物概况 33.2 系统保护对象分级 33.3 报警区域和探测区域的划分 34 火灾自动报警系统设计 44.1 火灾自动报警系统基本形式选择 44.2 火灾报警控制器的确

3、定 54.3 火灾探测器的确定及布置 64.5 火灾自动报警系统的配套设备 94.5.1 手动报警按钮 94.5.2 火灾事故广播 104.5.3 消防专用电话设置 124.5,4 火灾自动报警系统常用设施 124.6 消防联动系统 134.6.1消防联动控制设备的组成 134.6.2消防联动控制系统设计 134.7 电源及接地 15结 束 语 17致 谢 18参 考 文 献 191 引言 随着经济、社会的快速发展和科学技术的不断提高，新技术、新工艺、新材料和新能源得到了广泛的应用，同时诱发火灾发生的因素也越来越多，发生火灾的危险性也越来越大。火灾自动报警控制系统的设计对预防火灾及扑灭初期火灾

4、，保证人民生命安全，减少火灾损失具有重要的意义。本次课程设计选择的是酒店第七层火灾自动报警控制系统，高层酒店由于人流量大、人员对疏散路线不熟悉等因素，火灾报警控制系统对早期的发现和通报火灾，防止和减少火灾危害，保护人员和财产安全成为必不可少的设施，因此，火灾报警控制系统的设计显得尤为重要。2 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

5、。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【2】。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

6、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3 建筑概况3.1 建筑物概况 该外企酒店共计11层，总高度是48m。本次设

7、计我主要设计该酒店第七层的火灾报警控制系统。该酒店第七层的高度是4.1m，建筑面积64m20.2m，有9间住房，面积均为5m*11m=55，1个休憩大厅，3个贵宾厅，2个KTV房，1个配餐室，有4部电梯和2个楼梯，走廊长51m，宽1.7m。该酒店是呼市各界人士比较集中消费的场所，酒店内来往人员较多，在其内部还有各种易燃易爆的设备、资料、文献等，防火形势比较严峻。3.2 系统保护对象分级 根据高层民用建筑设计防火规范和火灾自动报警系统设计规范，该酒店高度不超过50m,为二类高层建筑，是二级火灾自动报警保护对象。该酒店的火灾自动报警及消防联动控制系统采用集中报警系统。每一层采用区域报警系统【3】。

8、3.3 报警区域和探测区域的划分 根据火灾自动报警系统设计规范的规定，将每一层单独作为一个报警区域。对于探测区域的划分，由于该建筑物为二级保护对象，由规范探测区域应按独立的房（套）间划分。一个探测区域的面积不宜超过500。从主要出入口能看清其内部，且面积不宜超过1000的房间，也可划分为一个探测区域。现将酒店第七层探测区域划分如下： （1）酒店七层各房间面积均小于500，故将每个房间单独划分为一个探测区域； （2）将敞开楼梯间单独划分为一个探测区域； （3）将走道单独设为一个探测区域。 在划分防火分区时应该满足表4.1的规定。高层建筑内应采用防火墙等划分防火分区，每个防火分区允许最大建筑面积，

9、不应超过下表的规定。表4.1 每个防火分区的允许最大建筑面积：建筑类别每个防火分区建筑面积(m2)一类建筑1000二类建筑1500地下室500注： 1 设有自动灭火设备的防火分区，其最大允许建筑面积可按本表增加一倍，局部设置时，增加面积可按局部的一倍计算。2 高层主体建筑与相连的附属建筑之间，如设有防火墙等防火分隔设施，其附属建筑的防火分区面积可按本表增加一倍。由于该酒店设有自动喷水灭火系统设备允许把建筑面积增加一倍，所以把每层划分为一个防火分区，共分为五个防火分区【4】。4 火灾自动报警系统设计4.1 火灾自动报警系统基本形式选择 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

10、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。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。依据火

11、灾自动报警系统设计规范将该酒店定为二级保护对象，根据建筑的实际情况在每层设置一台楼层显示器，作区域报警器使用，共11台楼层显示器和一台集中报警控制器及联动控制装置（设计详见系统图）。火灾自动报警系统的保护对象是建筑物或建筑物的一部分。不同的建筑物，其使用性质、重要程度、火灾危险性、建筑结构形式、耐火等级、分布状况、环境条件以及管理形式等各不相同。在设计中应仔细研究这些情况，根据不同的情况选择不同的火灾自动报警系统【5】。根据高层民用建筑设计防火规范和火灾自动报警系统设计规范，该工程为二类高层建筑，是二级火灾自动报警保护对象。本建筑的火灾自动报警及消防联动控制系统采用集中报警系统。4.2 火灾报

12、警控制器的确定 火灾报警控制器是火灾自动报警系统心脏，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，具有下述功能【7】：(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。该酒店选用海湾公司开发的JB-QB-GST100型区域火灾报警控制器。1、JB-QB-GST100区域火灾报警控制器主要具

13、有以下特点： (1) 控制器体积小，极大方便了工程安装，同时外形设计美观，可很好的与安装场所融合为一体； (2) 控制器具有汉字液晶显示，可同时显示两种信息； (3) 引入消防防火分区的概念，最大容量为8个独立分区+1个公共区；每一独立分区可单独指示报警、故障、屏蔽状态；具有分区注释信息卡片，可手写或打印；指示直观； (4) 系统调试简单，本控制器可自动识别总线设备；具有自动分区功能，也可手动调整分区； (5) 控制器每一分区均具有预警功能，使用预警功能可以有效的减少在恶劣环境下误报警； (6) 具有现场提示功能，每个区域发生火警后，自动联动本区和公共区域的警报器，可分别设置本区和公共区域联动

14、警报器的延时时间，最大延时均为600秒。 主要技术指标：(1) 液晶屏规格：12232点(2) 控制器容量：最大128个总线设备，8个警报器(3) 线制：控制器与探测器间采用无极性信号二总线连接(4) 使用环境：温度：040相对湿度95，不结露(5) 电源：主电:AC220V备电：DC24V2.3Ah密封铅酸电池(6) 功耗：监控功耗10W最大功耗15W(7) 辅助电源输出：24V/1A(8) 控制器外形尺寸：300mm210mm91mm4.3 火灾探测器的确定及布置 火灾探测器是系统的“感觉器官”，它的作用是监视环境中有没有火灾的发生。一旦有了火情，就将火灾的特征物理量，如温度、烟雾、辐射光

15、强等转换成电信号，并立即动作，向火灾报警控制器发送报警信号。对于易燃易爆场合，火灾探测器主要探测其周围空间的气体浓度，在浓度达到爆炸下限以前报警。在个别场合下，火灾探测器也可探测压力和声波【6】。火灾报警系统中，探测器是主要关键元件。根据防火防爆安全技术课程设计指导书，酒店该层的环境特点与房间高度，选择JTF-GOM-GST601型点型复合式感烟感温火灾探测器。该酒店探测器的特点：它不仅具有点型光电感烟火灾探测器的性能，而且兼有点型定温、差定温感温火灾探测器的性能。正是由于感烟与感温的复合技术，使得该款复合探测器能够可靠响应国家标准试验火SH3(聚氨酯塑料火)和SH4(正庚烷火)；同时，该款复

16、合探测器也能对酒精燃烧等有明显温升的明火探测报警，扩大了点型光电感烟火灾探测器的应用范围【9】。本探测器为无极性信号二总线制，可接入海湾公司生产的各类火灾报警控制器的报警总线。而且本探测器与海湾公司生产的其他探测器完全兼容，可混合安装在同一总线上。探测器主要技术指标： 1. 工作电压：总线24V 2. 监视电流0.8mA 3. 报警电流2.0mA 4. 报警确认灯：红色，巡检时闪烁，报警时常亮 5. 使用环境： 温度：-10+50相对湿度95%，不结露 6. 编码方式：十进制电子编码 7. 外形尺寸：直径：100mm，高:54mm(带底座)火灾探测器的布置： （1）探测区域内的每个房间至少设置

17、一只火灾探测器。 （2）感烟探测器、感温探测器的安装间距，应根据探测器的保护面积A和 保护半径R确定。 （3）在内走道顶棚上设置探测器时，居中布置。感温探测器的安装间距不超过10m；感烟探测器的安装间距不超过15m；探测器至端墙的距离，不应大于安装间距的一半。而对于系统选用的复合型感温感烟则取用感烟型进行探讨，取安装间距不超过15m。 （4）一个探测区域内所需设置的探测器数量应由下式计算：式中，N为一个探测器区域内所需设置的探测器数量（只），N取整数；S为一个探测区域的面积，；A为一个探测区域的保护面积，；K为修正系数，特级建筑取值为0.70.8，一级建筑取值为0.80.9，二级建筑取值为0.

18、91.0。感烟、感温探测器的保护面积及保护半径火灾探测器种类地面面积S /房间高度h /m探测器的保护面积和保护半径屋顶坡度15153030A/R/mA/R/mA/R/m感烟探测器S80h12806.7807.2808.0S806h12806.71008.01209.9h6605.8807.21009.0感温探测器S30h8304.4304.9305.5S30h8203.6304.9406.3参考火灾自动报警设计规范选择探测器的保护面积A=80，保护半径为R=6.7m，且该酒店加天面一共十一层，该建筑是二类建筑，保护对象等级为二级，修正系数K取1.0。该层设置探测器的数量如下【2】： 1、9间

19、住房面积均为55，2个贵宾厅面积均为77.25，配餐室面积为13.8，KTV面积为36，休憩大厅面积为45.75，均小于80，根据公式，各房间设置探测器数目均为N=1，共20个。2、走廊设置的探测器数目为：根据火灾自动报警设计规范规定在走道安装火灾探测器时，感烟探测器每15m一只，且至端墙距离不应大于探测器安装间距的一半。该走道的长度为51m，共计设置探测器数目为N=4。3、2个楼梯间各设置一个探测器，共2个，楼梯间前室设置1个探测器。 根据不同功能性质布置相应的探测器。其中感烟探测器安装于酒店、裙楼等各处及各机电设备房内，而感温探测器安装于地下停车库、浴室、垃圾房及厨房内，用以探测火灾。另在

20、燃气总表间、燃气管道、厨房设置燃气探测器，联动燃气快速切断阀。锅炉房设置两组点式防爆型定温火灾探测器；发电机房使用两组点式定温探测器。因酒店中高度超过800mm的吊顶内，设有自动喷水灭火系统，因此吊顶内可不设置探测器【11】。 酒店的地下车库使用普通型感温探测器，其中一个地址带不超过20个普通非编址探测器；楼梯间每两层设置一个感烟探测器。 在酒店用于多个区域的空调通风系统中，在风量大于950升/秒的回风管内设置风道式感烟探测器。当火灾报警控制器收到风道式感烟探测器发出的火警信号时，强制联动停止相关部位的风机，并接受其反馈信号，且此时机电设备监察（BMS）系统将不允许对有关风机进行控制。4.4

21、火灾自动报警系统的线制 火灾自动报警系统包括火灾探测器、传输线、报警控制器及配套设备（如显示器、中继器等），对于复杂系统，还要包括联动控制装置和设备。这里的线制，主要是指探测器和控制器之间的传输线的线数。按线制分，火灾自动报警系统主要分为多线制和总线制。早期的火灾报警技术。它的特点是一个探测器（或若干探测器为一组）构成一个回路，与火灾报警控制器相连，当回路中某一个探测器探测到火灾（或出现故障）时，在控制器上只能反映出探测器所在回路的位置。而我国火灾报警系统设计规范规定，要求火灾报警要报到探测器所在位置，即报到着火点。于是只能一个探测器为一个回路，即探测器与控制器单线连接。 本酒店设计采用采用两

22、条至四条导线构成总线回路，所有探测器与之并联，每只探测器有一个编码电路（独立的地址电路），报警控制器采用串行通讯方式访问每只探测器。此系统用线量明显减少，设计和施工也较为方便，因此被采用。但是，这种方式的问题也比较明显，一旦总线回路中出现短路问题，则整个回路失效，甚至损坏部分控制器和探测器，因此酒店消防负责人为了保证系统的正常运行和免受损失，在系统中采取短路隔离措施，额外分段加装短路隔离器。 从逻辑实现方式上看是“线或”逻辑。由于总线制采用了编码选址技术，使控制器能准确地报警到具体探测部位，测试安装简化，系统的运行可靠性大为提高。另外，经过消防线制技术资料的查询整理，消防工程中的二总线制比四总

23、线制又进了一步，用线量更加少，但技术的复杂性和难度也提高了。二总线系统的连接方式树型为多数系统所采用；有的系统则要求输出的两根总线再返回控制器的另两个输出端子，构成环型，这时对控制器而言变成了四根线。另外，还有一种系统的P线对各探测器是串联的，可称为链式连接方式，这时对探测器而言，变成了三根线，而对控制器还是两根线。这种接法要求输出的两根总线返回控制器另两个输出端子，构成环形。此种接线方式的优点在于当探测器发生诸如短路、断路等故障时，不影响系统的正常工作【14】。 4.5 火灾自动报警系统的配套设备 火灾自动报警系统由触发器件、火灾报警装置、火灾警报装置、电源以及具有其他辅助控制功能的装置所组

24、成。它能在火灾初期，将燃烧产生的烟雾、热量、光辐射及变化的空气组分等物理量，通过感温、感烟、感光及气体浓度等火灾探测器变成电信号，传输给火灾报警控制器，并同时显示出火灾发生的部位，记录火灾发生的时间。一般火灾自动报警系统和自动喷水灭火系统、室内消火栓系统、防烟排烟系统、通风系统、空调系统、防火门、防火卷帘门、挡烟垂壁等相关系统联动，通过自动或手动方式发出指令，控制外围联动装置的启停并接收其反馈信号【12】。 火灾自动报警系统的组成4.5.1 手动报警按钮手动报警按钮是火灾自动报警系统中的手动触发装置，它具有在紧急的情况下人工手动通报火灾的功能。手动报警按钮在消防控制中心的控制盘上设有专用的独立

25、的报警显示部位号，有明显的显示标志，当发生火灾的时候向消防控制中心发出火灾信号，消防中心的设备经过信息的分析处理，显示火灾的部位，启动有关的灭火设备。手动报警按钮分成两种，一种为不带电话插孔，另一种为带电话插孔。其编码方式分为微动开关编码(二、三进制)和电子编码器编码(十进制)【16】。手动报警按钮安装在公共场所，当人工确认为火灾发生时，按下按钮上的有机玻璃片，可向控制器发出火灾报警信号，控制器接收到报警信号后，显示出报警按钮的编号或位置，并发出报警音响。手动报警按钮和各类编码探测器一样，可直接接到控制器总线上。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

26、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至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【17】。 本酒店设计采用GST-LD-8403型消火栓按钮，其主要技术指标为(1) 工作电压：总线24V(2) 监视电流0.8mA(3) 报警电流2mA(4) 线制：消火栓按钮与控制器信号二总线连接，若需实现直接启泵

27、控制及由泵控制箱动作点亮泵运行指示灯，需将消火栓按钮与泵控制箱采用三总线连接(5) 动作指示灯 红色：消火栓按钮按下时此灯亮 绿色：消防水泵运行时此灯亮(6) 无源输出触点容量：DC60V/100mA(7) 使用环境：温度：-10+50 相对湿度95%，不结露(8) 外形尺寸： 90mm122mm48.5mm根据火灾自动报警系统设计规范，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。本酒店手动报警按钮设计选用了2个报警按钮，一个设置在休憩大厅墙上，一个设置在走道墙上，其底边距离地面高为1.4m。4.5.2 火灾事故广

28、播火灾事故广播系统按线制可分为总线制火灾事广播系统和多线制火灾事故广播广播系统。设备包括音源、前置放大器及扬声器，各设备的工作电源由消防控制系统提供。酒店消防扬声器的设置：1在酒店内扬声器设置在走道和大厅等公共场所，在防火区域的任一位置到最近一个扬声器的距离不大与25m。2每个扬声器的额定功率不小于3W。客房设置的扬声器，功率一般不小于1W。3在环境噪声大的工业场所设置的扬声器，在其播放范围内最远点的声压级应高于背景噪音15dB。火灾事故广播系统的线路独立敷设并有耐热保护，未与其他线路同槽或同管敷设。消防广播系统作为该酒店的消防指挥系统，在整个消防控制管理系统中起着极其重要的作用，本酒店设计采

29、用GST-LD-GBFP-200型广播分配盘和GST-LD-8305型编码消防广播切换模块组成的消防广播系统作为指挥工具。其具体技术指标如下：GST-LD-GBFP-200型广播分配盘：主要技术指标(1) 工作电压：DC24V允许范围：DC20VDC27V(2) 线制：两条控制器总线，正常广播输入线、紧急广播输入线及两条DC24V电源线(3) 输出：最多20路输出，每路占用一个总线地址编码点(4) 使用环境：温度：0+40 相对湿度95%，不结露(5) 外形尺寸：484mm89mm166.5mm GST-LD-8305型编码消防广播切换模块：主要技术指标 (1) 工作电压：总线电压：总线24V

30、电源电压：DC24V(2) 监视电流：总线电流1mA电源电流4mA(3) 动作电流：总线电流3mA(4) 线制： a.与控制器的信号二总线和电源二总线连接 b.可接入二根正常广播线、二根消防广播线及两根音响线(5) 使用环境： 温度：-10+50 相对湿度95%，不结露(6) 外形尺寸：80mm120mm39mm4.5.3 消防专用电话设置 根据“规范”第5.6.3.1条规定“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”应设置消防专用电话分机。但是在该酒店的项目中，往往会有很多排烟机房和空调机房，然而这些机房往往

31、不是经常有人值班，如果均设置消防专用电话，会造成成本浪费和施工复杂。本小组成员认为可在这些机房内设置消防电话插孔，便于发生火灾时能与消防控制室对话即可。因为设计时往往会有人忽略了在电梯轿厢内设置消防专用电话，这样可能会造成火灾时被困在电梯内的人不能及时和消防控制室联系，因此我们认为电梯轿厢一定要设置消防专用电话【17】。经酒店消防中心主任讲解装设消防专用电话分机，应位于与消防联动控制有关且经常有人值班的机房（包括消防水泵房、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）、灭火控制系统操作装置处或控制室、消防值班室、保卫办公用房等部位。消防电梯和普通电梯之轿厢内都应设专用电话，要求电梯机房与电梯轿厢、电梯机房与消防控制室、电梯轿厢与消防控制室等三者组成可靠的对讲通信电话系统。通常在消防控制室；设置电