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智能建筑火灾报警控制系统的设计

计算机与电子信息工程系电子信息工程

指导教师

摘要

随着我国智能建筑〔〕业的开展，高层建筑与建筑群体越来越多，从而

也促进消防系统以迅猛的速度向前迈进。在智能建筑的建筑物自动化系统

〔〕中消防系统是非常重要的一个子系统担负着保障人员与财产安全的

重任。该论文设计了某综合楼的消防系统，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和各种联动控制系统的具体设置和产品选型，并根

据产品报价和具体的产品用量做了该设计的预算书。

关键词：消防火灾报警联动控制

Abstract

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'绪论

' '智能建筑

智能建筑〔〕也称为智能大厦，它是采用计算机技

术对建筑物的设备进展自动控制、对信息资源进展管理和对用户提供信息服务

等一种新型建筑。

现代智能建筑主要由三大系统组成：建筑物自动化系统 

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' +火灾报警与消防联动控制系统

1 / 32

在智能建筑中火灾报警与消防联动控制系统是建筑物自动化系统 中

非常重要的一个子系统，其原因一方面是因为现代高层建筑的建筑面积大、人

员密集、设备材料多，建筑上竖向孔洞多〔电梯井、电缆井、空调与通风管

等〕，使得引发火灾的可能性增大，另一方面是由于智能建筑比传统的建筑投

资了较多技术先进、价格昂贵的设备和系统，一旦发生火灾事故，除了造成人

员伤亡外，各种设备与建筑物遭受损害造成的损失也比一般建筑物严重得多，

由此我们不难了解到，在火灾报警与消防联动控制系统中，火灾报警系统的重

要性更加突出，火灾的发生在其初期阶段往往只是规模甚小而又易于扑灭的，

但是由于火灾的初期阶段人们不易觉察或疏于防，而使火灾蔓延，酿成灾难，

这就对于系统的安全可靠性、技术先进性与网络结构、系统联网等方面提出了

更新、更高的要求。

' + '消防系统的组成

所谓消防系统主要由两大局部组成：一局部为感应机构，即火灾自动报警

系统，另一局部为执行机构，即灭火与联动控制系统。

火灾自动报警系统由探测器、水动报警按扭、报警器和警报器等构成，以

完成检测火情并与时报警之用。

灭火系统的灭火方式分为液体灭火和气体灭火两种，常用的为液体灭火方

式。如目前国经常使用的消火栓灭火系统和自动喷水灭火系统。无论哪种灭火

方式，其作用都是：当接到火警信号后应执行灭火任务。

联动系统有火灾事故照明与疏散指示标志、消防专用通讯系统与防排烟设

施等，均是为火灾下人员较好的疏散、减少伤亡所设。

综上所述，消防系统的主要功能是：自动捕捉火灾探测区域火灾发生时的

烟雾或热气，从而发出生光报警并控制自动灭火系统，同时联动其它设备的输

出接点，控制事故照明与疏散标记、事故广播与通讯、消防给水和防排烟设施，

以实现监测、报警和灭火的自动化。

' + +消防系统的分类

消防系统的类型，如按报警和消防方式可分为两种：

〔'〕自动报警，人工消防

〔+〕自动报警，自动消防

' + ,消防系统的工作原理

图 '$'火灾自动报警系统原理框图

火灾自动报警系统的工作原理如图 '$' 所示。安装在保护区的探测器不断

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的向所监视的现场发出巡测信号，监视现场的烟雾浓度、温度等，并不断反应

给报警控制器，控制器将接收的信号与存的正常整定值比拟、判断确定火灾。

当火灾发生时，发出声光报警，显示烟雾浓度，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。

' ,消防器件的介绍

' , '探测器

一般说来，物质燃烧前往往是先产生烟雾，接着周围温度渐渐升高，同时

产生一些可见光和不可见光。而物质由开始燃烧到火势渐大酿成火灾总是有个

过程的。探测器的功能就是“捕捉〞、“观查〞物质刚刚开始燃烧时产生的“信

号〞。它把捕捉到的火灾信号转变为电信号，立即提供应报警控制器。由于场

所的不同，燃烧物的不同，燃烧时产生的信号也不同。同样，在不同的场合需

要不同的探测器。

火灾探测器的种类很多，主要有如下几种：

〔'〕感温式火灾探测器

〔+〕感烟式火灾探测器

〔,〕光电式火灾探测器

〔-〕可燃气体探测器

〔.〕复合式火灾探测器

探测器种类的选择应根据探测区域的环境条件、火灾特点、房间高度、安

装场所的气流状况等，选用其所适宜类型的探测器或几种探测器的组合。

' , ' '根据火灾特点、环境条件与安装场所确定探测器的类型

感烟探测器做为前期、早期报警是非常有效的。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，应选择感烟探测器。

对于有强烈的火焰辐射而仅有少量烟和热产生的火灾，应选用光电探测器，

但不宜在火焰出现前有浓烟扩散的场所与探测器的镜头易被污染、遮挡以与受

电焊、/ 射线等影响的场所中使用。

感温型探测器做为火灾形成早期早期、中期报警非常有效。因其工作稳

定，不受非火灾烟雾气尘等干扰。凡无法应用感烟探测器、允许产生一定的物

质损失、非爆炸性的场合都可采用感温型探测器。特别适用于经常存在大量粉

尘、烟雾、水蒸气的场所与相对湿度经常高于 0.1的房间，但不宜用于有可能

产生阴燃火的场所。

' , ' +根据房间高度选择探测器

对不同高度的房间点型火灾探测器的选择如下：

表 1-1

房间高度

〔〕

感烟探测器

感温探测器

火焰探测器

 级  级三级

'+23+

不适合不适合不适合不适合不适合

3 / 32

523'+

适合不适合不适合不适合适合

6235

适合适合不适合不适合适合

-236

适合适合适合不适合适合

3-

适合适合适合适合适合

本系统中选择光电感烟火灾探测器和定温火灾探测器。

' , +手动报警按钮

手动报警按钮，亦称手动报警开关。

' , + '手动报警按钮的作用

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灾的功能。

当人们发现火灾后，可通过装于走廊、楼梯口等处的手动报警开关进展人

工报警。手动报警按钮的紧急程度比探测器报警紧急，一般不需要确认。所以，

手动按钮要求更可靠、更确切，处理火灾要求更快。

' , + +手动报警按钮的设置

从安装的数量上看，规要求报警区域每个防火分区应至少设置一只手动报

警按钮。从一个防火分区的任何位置到最近的一个手动报警按钮的步行距离不

应大于 ,4。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、

只要公共活动场所出入口，餐厅、多功能厅等处的只要出入口，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

' . 处明显和便于操作的部位。

' , ,消火栓按钮

消火栓报警开关安装于消火栓的。当发生火灾使用消火栓灭火时，手动操

作消火栓报警开关，可以向消防控制中心发出报警信号，同时启动有关消防设

备。其线制为：报警功能二总线，由二进制拨码开关设置地址码，直接启泵功

能四线制，包括启泵和点亮启泵指示灯各二根线。

' , -短路隔离器

短路隔离器，亦称总线隔离器。

' , - '短路隔离器的作用

短路隔离器用在传输总线上，对各分支线作短路时的隔离作用。她能自动

使短路局部两端呈高阻态或开路状态，使之不损坏控制器，也不影响总线上其

它部件的正常工作，当这局部短路故障消除时，能自动恢复这局部回路的正常

工作，这种装置叫短路隔离器。

' , - +短路隔离器的适用场所

〔'〕一条总线的各防火分区；

〔+〕一条总线的不同楼层；

〔,〕总线的其它分支处；

〔-〕下接部件〔手段开关、模块〕接地址号个数小于等于 ,4 个；

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〔.〕下接探测器个数小于等于 -4 个；

〔6〕下接中继器不超过一个。

' , .区域显示器

' , . '区域显示器的作用与适用围

区域显示器显示来自报警器的火警与故障信息，适用于各防火监视分区或

楼层。

' , . +区域显示器的功能与特点

〔'〕具有声报警功能。当火警或故障送入时，将发出两种不同的声报警

〔火警为变调音响，故障为长音响〕。

〔+〕具有控制输出功能。具备一对无源触电，其在火警信号存在时吸合，

可用来控制一些警报器类的设备。

〔,〕具有计时钟功能。在正常监视状态下，显示当前时间。

〔-〕采用壁式结构，体积小，安装方便。

+消防系统设计

+ '建筑概况

该综合楼为框架结构，层高为 - +。地下车库面积为 '4'- 0㎡，底层面

积为 5.0 6㎡，二层的层面积为 5,, '㎡，三层的层面积为 5'6 ,㎡，四层至

十八层的层面积为 7'5 +㎡，十九层的层面积为 7+. '㎡，机房层的层面积为

7-4 4㎡，总面积为 '.76+㎡；一共有二十层，其中负一层为地下车库，一层

用于营业，二层至十九层用于办公，顶楼为电梯机房。根据《高层民用建筑设

计防火规》第 , 4 ' 条规定可知该综合楼为一类建筑，防火等级为一级。

+ +设计依据

〔'〕建筑工业学院毕业设计论文任务书之智能建筑火灾报警控制系统的

设计。

〔+〕火灾自动报警系统设计规〔8.4''6905〕。

〔,〕高层民用建筑设计防火规〔8.44-.90. 修订版〕。

+ ,消防控制室

根据《火灾自动报警系统设计规》第 6 '，6 +，6 , 条规定对消防控制室

作如下设置：

消防控制室设置在底层，面积约为 . 5㎡，其门是向疏散方向开启，且入

口处设置有明显标志。消防控制室无与其无关的电气线路与管路穿过，其周围

无电磁场干扰较强与其他影响消防控制设备工作的设备用房。

+ -系统设计

本系统采用$:+'$8'4+4;+ 系统联动型火灾报警控制器，集火灾报警和

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带插口

与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，并且根据火情启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〔带插口〕、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、

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