教学PPT火灾自动报警系统的设计.ppt
第四章 火灾自动报警和联动控制系统,第3节 火灾自动报警系统的设计,2023/1/29,报警系统设计,2,1、火灾监控系统的形式,第一阶段为多线型火灾自动报警系统，每个探测器除需提供两根电源线外，还需提供一根报警信号线，探测器电源由报警器提供，探测器的信号线均连接到报警显示盘上，报警时点亮相应的指示灯，如日本“日探”公司生产的CPF火灾报警系统。此类系统的功能一般以报警为主，辅以一些简单的联动功能（也为多线制），如驱动警铃等，其报警器对外围探测器，无故障检测功能，只会对电源线的断线作出故障反应，安装此类系统比较繁琐，特别是校线工作量较大。设计、施工、维护复杂，已逐步淘汰。,2023/1/29,报警系统设计,3,1、火灾监控系统的形式,第二阶段为总线型火灾自动报警系统，已采用微处理器控制。其线制一般有四线制、三线制、二线制。探测器和模块，均采用地址编码形式，通过总线与控制器实现信号传送。其探测器的报警形式为开关量，它的灵敏度在制造时，通过硬件决定，不可调整。此类系统可通过现场编程，并通过各种模块对各联动设备实行较复杂的控制。此类系统已具有系统自检以及对外围器件的故障检验等功能，但对故障类型不能区分。目前国内生产的火灾自动报警系统大多数为此类产品。由于此类产品具有先进的报警和控制功能，施工、安装较为方便，且价格较低，已被大量使用。,2023/1/29,报警系统设计,4,1、火灾监控系统的形式,第三阶段为智能型火灾自动报警系统，由于采用了先进的计算机控制技术，智能化程度大大提高，探测器的报警形式采用模拟量，并可通过软件对其灵敏度根据使用场合、时间进行设定和调整，如可设定白天、夜间、休息日不同灵敏度。对探测器的使用环境参数变化较大的场所，灵敏度设定相对低一些，对环境较稳定或一些重要的场所，灵敏度设定相对高一些，这一功能可提高系统的稳定性及可靠性，减少误报。,2023/1/29,报警系统设计,5,1、火灾监控系统的形式,智能型火灾报警系统又可分为集中智能系统结构火灾探测器实际上只是火灾传感器，仅完成火灾参数的有效采集、变换和传输；火灾报警控制器采用微型机技术实现信息集中处理、数据储存、系统巡检等。火灾报警控制器要一刻不停地处理每个火灾探测器送回的数据，并完成系统巡检、监控、判断、网络通信等功能；当建筑规模庞大、火灾探测器和消防设备数目众多时，单一报警主机会出现应用软件庞大、火灾探测器巡检周期过长、火灾监控系统可靠性降低和维护不便等缺点。,2023/1/29,报警系统设计,6,1、火灾监控系统的形式,智能型火灾报警系统又可分为分布智能系统结构 将对火灾信息信息的基本处理、环境补偿、探头报脏和故障判断等功能由火灾报警控制器返还给现场的火灾探测器，从而免去火灾报警控制器大量的信号处理负担，使之能从容地实现上级管理功能，如系统巡检、火灾参数算法运算、消防设备监控、联网通信等，提高了系统巡检速度、稳定性和可靠性。分布智能系统结构形式是火灾监控系统的发展方向。,火灾自动报警系统透视图,2023/1/29,报警系统设计,8,2、火灾自动报警系统的设计原则,必须遵循国家有关方针、政策。符合现行的有关强制性国家标准、规范的规定。针对保护对象的特点，认真分析，然后根据规范的原则规定和基本精神，提出具体而切实可行的设计方案，必要时还应通过调查研究，与有关方面协商，并征得当地公安消防监督部门的同意。,2023/1/29,报警系统设计,9,3、火灾自动报警系统的设计要求,火灾自动报警系统设计的基本要求是：安全适用、技术先进、经济合理。这些要求既有区别又相互联系，不可分割。“安全适用”是对系统设计的首要要求，必须保证系统本身是安全可靠的，设备是适用的，这样才能有效的发挥其对建筑物的保护作用。“技术先进”是要求系统设计时，尽可能采用新的比较成熟的先进技术、先进设备和科学的设计、计算方法。“经济合理”是要求系统设计时，在满足使用要求的前提下，力求简单实用、节省投资、避免浪费。,2023/1/29,报警系统设计,10,4、火灾报警区域和探测区域的划分,报警区域 Alarm Zone将火灾自动报警系统的警戒范围按防火分区或楼层划分的单元。探测区域 Detection Zone将报警区域按探测火灾的部位划分的单元。探测区域是火灾监控系统中的最小单位，代表了火灾报警的具体部位。报警区域和探测区域划分的实际意义在于便于系统设计和管理。一个报警区域内一般设置一台区域火灾报警控制器（或火灾报警控制器）。一个探测区域的火灾探测器组成一个报警回路，对应于火灾报警控制器上的一个部位号。,2023/1/29,报警系统设计,11,4、火灾报警区域和探测区域的划分,报警区域的划分报警区域应根据防火分区或楼层划分。一个报警区域宜由一个或同层相邻几个防火分区组成。在实际工程设计中，一般都是将整个保护对象划分为若干个报警区域，并设置相应的报警系统。报警区域的划分应以能迅速确定报警及火灾发生部位为原则 既可将一个防火分区划分为一个报警区域，也可将同层的几个防火分区一个报警区域，但这种情况下，不得跨越楼层。,2023/1/29,报警系统设计,12,4、火灾报警区域和探测区域的划分,探测区域的划分探测区域的划分应符合下列规定：探测区域应按独立房(套)间划分。一个探测区域的面积不宜超过500m2；从主要人口能看清其内部，且面积不超过1000m2的房间，也可划为一个探测区域。红外光束线型感烟火灾探测器的探测区域长度不宜超过100m，缆式感温火灾探测器的探测区域的长度不宜超过200m；空气管差温火灾探测器的探测区域长度宜在20100m之间。,2023/1/29,报警系统设计,13,4、火灾报警区域和探测区域的划分,探测区域的划分的依据为了迅速而准确地探测出被保护区内民生火灾的部位，需将被保护区按顺序划分成若干探测区域。线型光束感烟火灾探测器区域长度，是根据产品标准中的该探测器的相对部件间的光路长度为1100m而规定的。缆式感温火灾探测器的探测区域的长度不宜超过200 m，参考电力工程电缆设计规范关于“长距离沟道中相隔约200 m或通风区段处”宜设置防火墙的规定，并结全工程实践经验而定的。空气管差温火灾探测器的探测区域长度是由于产品的特性要求，暴露长度为20100 m之间，才能充分发挥作用。,2023/1/29,报警系统设计,14,4、火灾报警区域和探测区域的划分,符合下列条件之一的二级保护对象，可将几个房间划为一个探测区域：相邻房间不超过5间，总面积不超过400 m2，并在门口设有灯光显示装置；相邻房间不超过10间，总面积不超过1000 m2，在每个房间门口均能看清其内部，并在门口设有灯光显示装置。,2023/1/29,报警系统设计,15,4、火灾报警区域和探测区域的划分,下列场所应分别单独划分探测区域：敞开或封闭的楼梯间；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；建筑物闷顶、夹层。上述场所都是比较特殊或重要的公共部位，为了保证发生火灾时能使人员安全疏散，就必须确保这些部位所发生的火灾能够及早而准确地发现，并尽快扑灭。所以这些部位应分别单独划分其探测区域，而不能与同楼层的房间（或其他部位）混合。,2023/1/29,报警系统设计,16,5、火灾报警控制器容量的选择,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码总数，宜留有一定余量。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。生产火灾报警控制器的厂家，都规定了报警控制器的额定容量或各输出总线回路的地址编码总数量。这一规定应是产品的基本要求，在消防工程中选择火灾报警控制器容量时，宜考虑留有一定的余量，以便今后的系统发展和有利于维护工作。,2023/1/29,报警系统设计,17,5、火灾报警控制器容量的选择,该余量可根据工程规模大小和重要程度而定，一般可按火灾报警控制器额定容量或总线回路地址编码总数额定值的80%85%来选择。即：式中 设计时统计火灾探测器数量或探测器编码底座和控制模块或信号模块等的地址编码数量总和；容量备用系数，一般取0.800.85；实际选用火灾报警控制器的额定容量或地址编码总数量。,2023/1/29,报警系统设计,18,6、火灾自动报警系统的设计形式和要求,火灾自动报警技术的发展趋向是智能化系统。这种系统可组合成任何形式的火灾自动报警网络结构。区域报警系统集中报警系统控制中心报警系统它们无绝对明显的区别，设计人员可任意组合设计成自己需要的系统形式。,2023/1/29,报警系统设计,19,6、火灾自动报警系统的设计形式和要求,火灾自动报警系统的结构、形式越来越灵活多样，很难精确划分成几个固定的模式。三种基本形式，应该说依然是适用的，对设计人员来说，也是必要的。这三种形式在设计中具体要求有所不同。特别是对联动功能要求有简单、较复杂和复杂之分，对报警系统的保护范围要求有小、中、大之分。,2023/1/29,报警系统设计,20,6、火灾自动报警系统的设计形式和要求,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，宜用于二级保护对象；集中报警系统，宜用于一级和二级保护对象；控制中心报警系统，宜用于特级和一级保护对象,2023/1/29,报警系统设计,21,6、火灾自动报警系统的设计形式和要求,区域火灾报警系统的概念及组成由区域火灾报警控制器和火灾探测器等组成，或由火灾报警控制器和火灾探测器等组成，功能简单的火灾自动报警系统称为区域火灾报警系统，适用于较小范围的保护。由火灾探测器、手动报警按钮、区域火灾报警控制器或通用火灾报警控制器、火灾警报装置和电源等组成。其原理框图如下：,2023/1/29,报警系统设计,23,6、火灾自动报警系统的设计形式和要求,区域报警系统的设计要求：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。（为了限制区域报警系统的规模，以便于管理。一般设置区域报警系统的建筑规模较小，火灾探测区域不多且保护范围不大，多为局部性保护的报警区域，故火灾报警控制器的台数不应设置过多）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。（如保卫部门值班室、配电室、传达室等代管，但该值班室应昼夜有人值班，并且应用消防、保卫部门直接领导管理。）系统中可设置消防联动控制设备。,2023/1/29,报警系统设计,24,6、火灾自动报警系统的设计形式和要求,区域报警系统的设计要求：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。（即火警显示灯。这是为了火灾时能明确显示火灾楼层位置，以便于扑救火灾时，能正确引导有关人员寻找着火楼层。）,2023/1/29,报警系统设计,25,6、火灾自动报警系统的设计形式和要求,区域报警系统的设计要求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1.31.5m，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1.2m。（安装高度，根据实践经验，1.31.5m便于工作人员操作使用）,2023/1/29,报警系统设计,26,6、火灾自动报警系统的设计形式和要求,集中报警系统的概念及组成由集中火灾报警控制器、区域火灾报警控制器和火灾探测器等组成，或由火灾报警控制器、区域显示器（重复显示器、楼层显示盘）和火灾探测器等组成，功能较复杂的火灾自动报警系统称为集中报警系统。适用于较大范围多个区域的保护。其原理框图如下：,2023/1/29,报警系统设计,30,6、火灾自动报警系统的设计形式和要求,集中报警系统的设计要求：系统中应设置一台集中火灾报警控制器和两台及以上区域火灾报警控制器，或设置一台火灾报警控制器和两台及以上区域显示器（楼层复示器）。系统中应设置消防联动控制设备。集中火灾报警控制器或火灾报警控制器，应能显示火灾报警部位信号和控制信号，亦可进行联动控制。,2023/1/29,报警系统设计,31,6、火灾自动报警系统的设计形式和要求,集中报警系统的设计要求：集中火灾报警控制器或火灾报警控制器，应设置在有专人值班的消防控制室或值班室内。（不能安装在其他值班室内由其他值班人员代管，或用其他值班室兼作集中报警控制器值班室，这主要是为了加强管理，保证系统可靠运行）集中火灾报警控制器或火灾报警控制器，消防联动控制设备等在消防控制室或值班室内的布置，应符合规范的规定。,2023/1/29,报警系统设计,32,6、火灾自动报警系统的设计形式和要求,控制中心报警系统的概念及组成由消防控制室的消防控制设备、集中火灾报警控制器、区域火灾报警控制器和火灾探测器等组成，或由消防控制室的消防控制设备、火灾报警控制器、区域显示器（重复显示器、楼层显示盘）和火灾探测器等组成，功能复杂的火灾自动报警系统称为控制中心报警系统。系统的容量较大，消防设施控制功能较全，适用于大型建筑的保护。,2023/1/29,报警系统设计,35,6、火灾自动报警系统的设计形式和要求,控制中心报警系统的设计要求系统中至少应设置一台集中火灾报警控制器、一台专用消防联动控制设备和两台及以上区域火灾报警控制器；或至少设置一台火灾报警控制器、一台消防联动控制设备和两台及以上区域显示器。系统应能集中显示火灾报警部位信号和联动控制状态信号。系统中设置的集中火灾报警控制器或火灾报警控制器和消防联动控制设备在消防控制室内的布置，应符合规范的规定。,2023/1/29,报警系统设计,36,7、消防联动控制设计要求,消防联动控制设备的控制信号和火灾探测器的报警信号在同一总线回路上传输时，其传输总线的敷设应按消防联动控制及警报线路等的布线要求设计。（前者传输火灾信号，后者控制消防设备与显示其状态）消防水泵、防烟和排烟风机的控制设备当采用总线编码控制模块控制时，还应在消防控制室设置手动直接控制装置。（建立通过硬件电路直接启动的控制操作线路，保证其可靠性）设置在消防控制室以外的消防联动控制设备的动作状态信号，均应在消防控制室显示。,2023/1/29,报警系统设计,37,8、火灾应急广播的设计,控制中心报警系统应设置火灾应急广播，集中报警系统宜设置火灾应急广播。（凡设置集中报警系统和控制中心报警系统的建筑，一般都属高层建筑或大型民用建筑，这些建筑物内人员集中又较多，火灾时影响面大，为了便于火灾疏散，统一指挥，设置火灾应急广播）,2023/1/29,报警系统设计,38,8、火灾应急广播的设计,火灾应急广播扬声器的设置应符合下列要求：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3 W，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。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15 dB。（在环境噪声大的场所，如工业建筑内，考虑到背景噪声大、环境情况复杂，故提出了声压级要求）客房设置专用扬声器时，其功率不宜小于1.0 W。（与床头控制柜内客房音响广播合用扬声器时，对其要求的最小功率规定）,2023/1/29,报警系统设计,39,8、火灾应急广播的设计,火灾应急广播与公共广播合用时，应符合下列要求：火灾时应能在消防控制室将火灾疏散层的扬声器和公共广播扩音机强制转入火灾应急广播状态。消防控制室应能监控用于火灾应急广播时的扩音机的工作状态，并应具有遥控开启扩音机和采用传声器播音的功能。床头控制柜内设有服务性音乐广播扬声器时，应有火灾应急广播功能。应设置火灾应急广播备用扩音机，其容量不应小于火灾时需同时广播的范围内火灾应急广播扬声器最大容量总和的1.5倍。,2023/1/29,报警系统设计,40,8、火灾应急广播的设计,火灾时，将公共广播系统扩音机强制转入火灾事故广播状态的控制切换方式一般有二种：（1）火灾应急广播系统仅利用公共广播系统的扬声器和馈电线路，而火灾应急广播系统的扩音机等装置是专用的。当火灾发生时，由消防控制室切换输出线路，使公共广播系统按照规定的疏散广播顺序的相应层次播送火灾应急广播。（2）火灾应急广播系统全部利用公共广播系统的扩音机、馈电线路和扬声器等装置，在消防控制室只设紧急播送装置，当发生火灾时可遥控公共广播系统紧急开启，强制投入火灾应急广播。,2023/1/29,报警系统设计,41,8、火灾应急广播的设计,以上二种控制方式，都应该注意使扬声器不管处于关闭或播放状态时，都应能紧急开启火灾应急广播。特别应注意在扬声器设有开关或音量调节器的公共广播系统中的紧急广播方式，应将扬声器用继电器强制切换到火灾应急广播线路上。与公共广播系统合用的火灾应急广播系统，如果广播扩音装置不是装在消防控制室内，不论采用哪种遥控播音方式，都应能使消防控制室用话筒直接播音和遥控扩音机的开、关，自动或手动控制相应分区，播送火灾应急广播，并且扩音机的工作状态应能在消防控制室进行监视。,2023/1/29,报警系统设计,42,8、火灾应急广播的设计,在客房内设有床头控制柜音乐广播时，不论床头控制柜内扬声器在火灾时处于何种工作状态（开、关），都应能紧急切换到火灾应急广播线路上，播放火灾疏散广播。火灾应急广播备用扩音机容量，是以火灾时需同时广播的范围内扬声器容量总和Pi来计算的容量。如条件允许时，主用扩音机与备用扩音机容量 考虑一齐播放所需容量为最佳。,2023/1/29,报警系统设计,43,8、火灾应急广播的设计,火灾应急广播接通疏散楼层时的控制程序 如本层着火时则先接通本层和上、下各一层（指首层以上各楼层）。首层着火时先接通本层、二层和地下各层的扬声器。在选用Pi值时（Pi为某个扬声器容量），应选取需同时广播的范围内，看哪一组合方式楼层内扬声器数量为最多即Pi值最大，则取其为计算依据。,2023/1/29,报警系统设计,44,9、火灾警报装置的设计,未设置火灾应急广播的火灾自动报警系统，应设置火灾警报装置。采用区域报警系统的建筑，未规定其设置火灾应急广播，故应设置火灾警报装置，以满足火灾警报信号的发送需要；采用集中报警系统和控制中心报警系统的建筑中，火灾时可用火灾应急广播发送火灾警报信号，可以不设火灾警报装置。每个防火分区至少应设一个火灾警报装置，其位置宜设在各楼层走道靠近楼梯出口处。警报装置宜采用手动或自动控制方式。（便于在各楼层楼梯间和走道上都能听到警报信号声）在环境噪声大于60dB的场所设置火灾警报装置时，其声警报器的声压级应高于背景噪声15dB。,2023/1/29,报警系统设计,45,10、消防专用电话的设计,消防专用电话网络应为独立的消防通信系统。（消防专用电话线路的可靠性关系到火灾时消防通信指挥系统是否灵活畅通，不能利用一般电话线路或综合布线网络（PDS系统）代替消防专用电话线路，应独立布线）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。（消防专用电话总机与电话分机或塞孔之间呼叫方式应该是直通的，中间不应有交换或转接程序，即应选用共电式直通电话机或对讲电话机为宜）,2023/1/29,报警系统设计,46,10、消防专用电话的设计,下列部位应设置消防专用电话分机：(1)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。(2)灭火控制系统操作装置处或控制室。(3)企业消防站、消防值班室、总调度室。（消防作业的主要场所，与这些部位的通信一定要畅通无阻，以确保消防作业的正常进行）,2023/1/29,报警系统设计,47,10、消防专用电话的设计,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1.31.5m。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。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。（消防控制室应设“119”专用电话分机）,2023/1/29,报警系统设计,48,11、系统接地的设计,采用专用接地装置时，接地电阻值不应大于4;（与计算机接地要求有关规范一致）采用共用接地装置时，接地电阻值不应大于1;（与电气防雷接地系统共用接地装置时，接地电阻值的要求一致）火灾自动报警系统应设专用接地干线，并应在消防控制室设置专用接地板。专用接地干线应从消防控制室专用接地板引至接地体。（对于接地装置是专用还是共用要依新建工程的情况而定，一般尽量采用专用为好，若无法达到专用亦可共用）。,2023/1/29,报警系统设计,50,11、系统接地的设计,专用接地干线应采用铜芯绝缘导线，其线芯截面面积不应小于25mm。专用接地干线宜穿硬质塑料管埋设至接地体。（专用接地干线，是从消防控制室接地板引至接地体这一段，若设专用接地体则是指从接地板引至室外这一段接地干线。计算机及电子设备接地干线的引入段一般不能采用扁钢或裸铜排等方式，主要是为了与防雷接地分开，需有一定绝缘，以免直接接触，影响消防电子设备接地效果。专用接地干线应采用铜芯绝缘导线，其线芯截面面积不应小于25mm2是参考“IEC”标准，为提高可靠性和尽量减小导线电阻）,2023/1/29,报警系统设计,51,11、系统接地的设计,由消防控制室接地板引至各消防电子设备的专用接地线应选用铜芯绝缘导线，其芯线截面面积不应小于4mm2。消防电子设备凡采用交流供电时，设备金属外壳和金属支架等应作保护接地，接地线应与电气保护接地干线(PE线)相连接。（为了避免操作人员触电，都应将金属支架作保护接地，即供电线路应采用单相三线制供电）,
