火灾报警与消防联动控制系统.docx
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火灾报警与消防联动控制系统
新东方商住楼火灾报警与消防联动控制系统的设计
设计总说明
新东方商住楼总建筑面积是102135M2(地上83126M2,地下19009M2),建筑层数为地上32层,地下2层,建筑高度为94.9M。
建筑防火分类为一类高层商住楼,耐火等级为地下一级,地上一级。
建筑规模是地下二层为停车库,甲类常六级核六级防空地下室,二等人员掩蔽所,地下一层为设备用房,停车库和车房,地上一至三层为商业用房,四至三十二层为普通住宅,住宅总户数为796户。
本次论文设计了新东方商住楼火灾报警与消防联动控制系统,主要是消防系统的感应机构,即探测器、手动报警按钮、报警器、警报器、消火栓按钮等报警系统,和其执行机构,即消火栓灭火系统、火灾事故广播、应急照明、疏散指示标志、防排烟系统、防火卷帘门等灭火系统及各种联动控制系统的具体设置和产品选型。
并根据设计说明书要求绘制了一层、二层、三层、标准层、地下一层、地下二层的施工图以及总的系统图。
关键词:
消防;火灾报警;联动控制
DesignDescription
ThegrossfloorareaofcommercialandresidentialofNewOrientalis102135M2(ground83126M2,underground19009M2),thereare32floorsabovegroundand2floorsundergroundinthebuilding.Heightofthebuildingis94.9M.Fromtheperspectiveoffireprotection,itbelongstothefirstclassofhigh-risecommercialandresidential.Fromtheperspectiveoffireresistancerating,itbelongstothefirst-levelprotection.Thereareparkinggarage,CPIoftensixnuclearsixbasement,thesecond-placeforsheltersinthetwo-storyunderground,atthesametime,therearespaceforequipmentandparkinggarageinthegroundfloor.Itbelongstocommercialfloorfromonetothree,aswellasitbelongstotheaverageresidentialfromfourtothirtytwo.Thetotalnumberofresidentialis796.
ThispapermainlyintroducesfirealarmandfirelinkagecontrolsystemofcommercialandresidentialofNewOriental,whichcontainstheinductionoffirefightingsystemthatdetectors、manualalarmbutton、alarms、firehydrantbuttonsalarmsystem,anditsimplementingagencies,namelyfirehydrantsystem、fireradio、emergencylighting、evacuationsigns、smokeSystems、fireshutterdoorsfireextinguishingsystem.Italsointroducesseveralofspecificsettingsandproductselectionoflinkagecontrolsystem.
Atlast,accordingtothedesignspecifications,itcompletestheconstructionplansandtheoverallsystemdiagram.ofthefirstlayer、thesecond、thethird、thestandardlayer、basement,andthegroundfloor.
Keywords:
firefighting;firealarm;firefightingjointcontrol
第一章绪论
1.1课题背景
随着经济、社会的快速发展和科学技术水平的不断提高,新技术、新工艺、新材料、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。
而高层建筑、地下建筑、太空建筑以及各类工业企业建筑的大量兴建,使火灾事故所造成的损失也越来越严重。
火灾自动报警与消防联动控制系统的设计对预防火灾及及时扑灭初期火灾,保证人民生命安全,减少火灾损失具有重要的意义。
火灾报警系统是各行各业必须的一种安全系统网络,可靠的监测与数据传输是该系统重要的环节。
现代化的建筑规模大、标准高、人员密集、设备众多,对防火要求极为严格。
随着我国经济建设的发展,各种高层建筑、大中型商业建筑、厂房不断涌现,对消防系统提高了更高更严的要求。
为了早期的发现和通报火灾,防止和减少火灾危害,保护人身和财产安全,保卫社会主义现代化建设,在现代化的工业民用建筑、宾馆、图书馆、科研和商业部门,火灾自动报警和消防联动控制系统已成为必不可少的设施。
工程设计、安装、和使用是否正确不仅直接影响到建筑的消防安全而且也直接关系到各种消防设施能否真正发挥作用。
因此,火灾报警系统的设计显得尤为重要。
1.2建筑概况
1.2.1地下二层为停车库、甲类常六级核六级防空地下室,二等人员掩蔽所,地下一层为设备用房、停车库和车库。
1.2.2地上一致三层为商业用房,四至三十二层为普通住宅,住宅总户数为796户。
1.2.3其他概况见表1-1
表1-1建筑概况
建设单位
陕西兴龙建设集团有限公司
建设地点
陕西省西安市
建筑工程等级
一级
设计使用年限
50年
建筑防火分类
一类高层建筑
耐火等级
地上一级,地下一级
建筑物抗震设防烈度
八度
建筑结构类型
钢筋混凝土剪力墙结构
总建筑面积
102135m2
建筑基地面积
4215m2
建筑层数
地上32层地下2层
建筑高度
94.9m
第二章火灾自动报警系统的简介
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烟、感温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多限制开关量或火灾探测报警系统。
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,尤其是二总线制开关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,目前我国已经从传统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,它的系统的误差率降低到最低限度,并大幅度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。
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,但是在目前实际的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广泛的应用。
火灾自动报警系统的工作原理如图2-1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,并不断的反馈给报警控制器,控制器将接到的信号与内存的正常的整定值比较,判断确定是否发生了火灾。
当发生火灾时,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,各应急指示灯亮,指明疏散方向。
现场正常情况整定值
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
火灾自动报警系统主要由触发器件、火灾报警装置、火灾警报装置和其他辅助功能的装置组成。
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器件,主要包括火灾探测器和手动报警按钮。
2.2.1火灾探测器
火灾探测器是火灾自动报警和自动灭火系统最基本和最关键的部分之一,它是整个系统的自动检测的触发器件,犹如一个人的“感觉器官”,能不断地监视现场火情和探测被保护区域火灾的初期信号。
火灾探测器被安装在监控现场,用以监视现场火情,它将现场火灾信号(烟、光、温度)转换成电信号,并将其传送到火灾报警控制器,在自动消防系统中完成信号的检测与反馈。
一火灾探测器的分类
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。
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:
(1)点型火灾探测器。
对警戒范围中某一点周围的火灾参数做出响应。
(2)线型火灾探测器。
对警戒范围中某一线路周围的火灾参数做出响应。
3根据操作后是否能复位,可分为:
(1)可复位火灾探测器。
在产生火灾报警信号的条件不在存在的情况下,不需要跟换组件既能从报警状态恢复到监视状态。
根据复位的方式不同,可分为以下三种:
1自动复位火灾探测器。
能自动恢复到监视状态。
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。
(2)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,在调换组件才能从报警装置恢复到监视状态或动作后不能恢复到监视状态。
二火灾探测器的选择
在火灾自动报警系统的设计过程中,火灾探测器的选择和设置是一个关键问题,是决定火灾自动报警系统的效率、性能和经济性的重要因素之一,因此要详细讨论火灾探测器的选择方法(定性考虑),以及感烟探测器和感温探测器在不同地面,房间高度和屋顶(顶棚)形状的条件下,保护面积的数值、探测器设置数量的计算方法(定量计算)以及探测器的布局方法。
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场所或部位,应选择感烟探测器。
(2)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。
(3)对火灾发展迅速、有强烈的火焰辐射和少量的烟、热的场所或部位,应选择火焰探测器。
(4)对火灾形成特征不可预料的部位或场所,可根据模拟试验的结果选择探测器。
(5)对使用、生产或聚集可燃气体或可燃液体蒸汽的场所或部位,应选择可燃气体探测器。
(6)对不同高度的房间设置火灾探测器时可参照表2-1
表2-1根据房间高度选择探测器
房间高度
(m)
感烟
探测器
感温探测器
一级
二级
三级
12 不适合 不适合 不适合 不适合 8 适合 不适合 不适合 不适合 6 适合 适合 不适合 不适合 4 适合 适合 适合 不适合 h≤4 适合 适合 适合 适合 三火灾探测器的设置 (1)探测区域内的每个房间至少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 火灾 探测器的种类 地 面 面 积 (m2) 房 间 高 度 (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≤30° θ>30° A(m) R(m) A(m) R(m) A(m) R(m) 感烟 探测器 s≤80 h≤12 80 6.7 80 7.2 80 8.0 S>80 6 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 式中: N为一个探测区域内所设置的探测器的数量(只), (取整数)。 S为一个探测区域的面积(m2)。 A为一个探测器的保护面积(m2)。 K为修正系数,重点保护建筑取0.7~0.9,非重点保护建筑取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。 感温探测器的安装距离L不应超过10m,感烟探测器的安装距离L不应超过15m,探测器至墙端的距离不应大于探测器距离的 。 (5)探测器至墙端、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、设备等分割且至顶棚或梁的距离小于房间净高5%时,则每个被隔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在一个手动报警按钮,从一个防火分区的任何位置到邻近的一个手动报警按钮的距离不应大于30米。 手动火灾报警按钮的位置宜设置在公共场所的出入口处,而且应设在明显和便于操作的部位。 当安装在墙上时其底边距地高度宜为1.3~1.5米,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。 因为集中控制器设在消防室内,能更快采取措施,所以当没有集中控制器时,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的心脏,具有下述功能: (1)用来接收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)自动监视系统的正常运行和对待定故障给出声、光报警。 一火灾报警控制器的分类 火灾报警控制器繁多,根据不同的方法可分为不同类别。 (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,处理各种报警信号。 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。 它可作为区域级使用,连接控制器;又可以作为集中级使用,连接区域火灾报警控制器。 (2)按结构形式可分为: a挂壁式火灾报警控制器: 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。 二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(故障设备)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: 系统中的时钟走到通过软件编程实现,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,可定期或不定期进行模拟火警检查。 三工作原理 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是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火灾控制器工作原理图 第三章火灾自动报警系统的类型 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者数字信号,通过导线传输到区域报警控制器,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,适用于较小范围内的保护。 有些区域报警控制器可单独组成系统进行消防灭火自动处理。 区域报警控制器的设置应该符合以下的规定: (1)一个报警区域宜设置一台区域报警控制器,系统中区域报警控制器不应该超过三台。 (2)当用一台区域报警控制器警戒数个楼层时,应在每层各楼梯口明显部位装设识别楼层的灯光显示区域。 (3)区域报警控制器安装在墙上时,其底边距地面的高度不应小于1.5米。 靠近门轴的侧面距离不应小于0.5米。 正面操作距离不应小于1.2米。 (4)区域报警控制系统宜设在有人值班的房间或宾馆每层服务台。 3.2集中报警控制系统 集中报警控制系统是有电子线路组成的集中电子监控报警装置,各个区域报警巡回检测带的信号均集中在这一总的监控报警装置。 它具有部位指示、区域显示、巡检、自检、火灾报警音响、计时、故障报警、记录打印等宜系列功能,在发出报警信号同时可自动采取系统的消防功能控制动作,达到消防的目的和手段适用于较大范围内多个区域的保护。 集中报警控制器的设定应该满足以下规定: (1)系统中应设有一台集中报警控制器和两台以上区域报警控制器。 (2)集中报警控制器的容量不宜小于保护范围内探测区域总数。 (3)集中报警控制器距墙不应小于1米,正面操作距离不应小于2米。 (4)区域报警控制器的设置应符合上述区域报警控制系统的有关要求。 3.3控制中心报警系统 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自动报警探测器等组成,或由消防控制室的消防控制设备、火灾报警控制器、区域显示器和火灾自动报警探测器等组成,功能复杂的火灾自动报警系统。 系统的容量较大,消防设施功能较全,适用于大型建筑的保护。 1系统中至少设置一台集中报警控制器和必要的消防控制设备。 2设置在消防控制室以外的集中报警控制器均应将火灾报警信号和消防联动控制信号送至消防控制室。 3区域报警控制器和集中报警控制器的设置应符合上述控制中心报警系统的有关要求。 第四章火灾自动报警系统的设计 4.1系统设计 本系统采用JB-R21-SG(1020/2x系统)联动型火灾报警控制器,集火灾报警与联动控制于一体,通过在每层设置感烟、感温探测器、手动报警按钮(带电话插孔)及消火栓按钮达到火灾报警的目的,然后通过设置在每层的消防广播扬声器通报火灾情况,并通过疏散指示灯和应急照明灯指示人员疏散,同时通过联动控制设备关断非消防电源使电梯迫降,并且根据火情起动有关的排烟设备和灭火设备,达到灭火的目的。 本设计的报警设备主要有: 感烟探测器、感温探测器、手动报警按钮、消火栓按钮(带电话插孔)、警铃等;警报装置主要有: 消防广播、警铃;排烟送风装置主要有: 排烟防火阀、加压送风机;灭火装置主要是: 消火栓灭火系统、自动喷水灭火系统。 4.2防火分区和警报区域的划分 新东方商住楼共三十二层,其中一至三层为商业用房,四至三十二层(标准层)为普通住宅,地下二层为停车库,地下一层为设备用房,停车库和库房。 楼层高度为94.9米,总建筑面积为102135m2(地上83126m2,地下19009m2)根据《火灾自动报警设计规范》将其界定为一级保护对象。 根据《高层民用建筑防火设计规范》,该建筑物为一类建筑,耐火等级为一级。 根据《高层民用建筑设计防火规范》地5.1条规定,一类建筑的每个防火分区允许的最大建筑面积为1000m2,又根据新东方楼层的详细结构将地下二层分为七个防火分区(见电施-地下二层平面图),地下一层分为七个防火分区(见电施-地下一层平面图)地上一至三层每层为六个防火分区(见电施-一、二、三层平面图),地上四层每住宅单元为一个防火分区。 根据《火灾自动报警设计规范》第4.1.1条规定可将该商住楼每层划为一个报警区域。 4.2消防控制室的设置 根据《火灾自动报警设计规范》第6.1、6.2、6.3条的规定对消防控制室做如下设置: 消防控制室设置在一层,面积为15.12m2,其门是向疏散方向开启,其入口处设置有明显标志。 消防控制室无与其无关的电气线路及管路穿过,其周围无电磁场干扰较强及其他影响消防设备工作的设备用房。 4.3探测器的布置 根据《火灾自动报警设计规范》第8.1条规定,新东方商住楼探测器的布置如下: 感烟探测器、感温探测器的保护面积、保护半径与其他参数的相互关系如表2-2所示。 该商住楼一至三十二层的高度均为2.9m,地下一层的高度为4.7m,地下二层的高度为3.6m,都小于6m,房顶坡度均为0。 所以选择的感烟探测器的保护面积A=60m2,保护半径R=5.8m,选择的感温感烟探测器的保护面积A=60m2 保护半径R=5.8m,选择的感温探测器的保护面积A=60m2,保护半径R=5.8m。 一层: 防火分区一: 因为该防火分区为住宅区,所以探测器只需在走廊和楼梯的公共通道部分设置,其走廊面积S= 探测器选为感烟探测器,其保护面积A=60m2,保护半径R=5.8,k取为1。 根据公式 计算有 又因为两个走廊的长度分别为10.2m和7.2m,所以取N=3。 另外在楼梯的上下转角处分别布置2只感烟探测器(A=60m2,R=5.8m) 所以,一层防火分区一设置的感烟探测器只数为N=5。 防火分区二: 该防火分区有住宅区和商业区,住宅区的探测器布置同防火分区一,住宅区的感烟探测器只数N=5。 商业区的面积A≈300m2,根据 计算有 ,又因为商业部分房间的个数,设置探测器的种类为感烟感温探测器,只数N=12。 所以,一层防火分区二设置的感烟探测器只数为N=5,感烟感温探测器的只数为N=12。 防火分区三: 该防火分区只有商业部分,其面积A=175.26m2,根据公式 计算有 又因为该处防火分区的商业铺面有四个,根据实际情况设置的感烟感温探测器的个数为四个。 所以,一层防火分区三设置的感烟感温探测器的只数为N=4。 防火分区四: 该防火分区只有住宅部分,设计同理于防火分区一。 所以,一层防火分区四设置的感烟探测器的只数N=5 防火分区五: 该防火分区只有商业部分,其面积A
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