课程设计-南通国贸34、35层火灾报警课程设计.docx

南京师范大学泰州学院课程设计报告
N N U T C
南 京 师 范 大 学 泰 州 学 院

实验题目： 南通国贸34、35层火灾报警课程设计
系 科： 电力工程学院
专 业： 建筑电气与智能化
姓 名：
学 号：
年 级： 1303
指导教师：

目录
第一章 工程概况 4
第一节 项目名称 4
第二节 项目概况 4
第二章 设计原则及依据 4
第一节 设计原则 4
第一节 本系统的设计应该遵循以下原则： 4
第二节 设计依据 6
第三章 火灾自动报警系统简介 6
第一节 火灾自动报警系统概述 6
第二节 火灾自动报警系统的组成 7
9
第四章 系统的设置 9
第一节 区域报警控制系统 9
第二节 集中报警控制系统 10
第三节 控制中心报警系统 11
第五章 火灾自动报警系统设计 12
第一节 系统选型 12
第二节 防火区域和报警区域的划分 13
第三节 火灾探测器的选择 13
第四节 手动报警按钮的设置 15
第六章 紧急广播系统 16
第一节 紧急广播系统 16
第二节 紧急广播系统设置基本原则 16
第三节 紧急广播系统的设计 17
图10广播系统 18
第二节 主要设备及选择 18

第一章 工程概况
第一节 项目名称
南通国贸大厦34、35层火灾报警系统设计
第二节 项目概况
该34楼的建筑总面积约为1483平方米，35楼的建筑面积约为1382平方米，都是办公地点。
该场所人群聚集众多，一旦发生险情，如果不能及时通知到位，做好疏散工作，后果不堪设想。图1为该建筑物34、35层平面图：

图1建筑平面图
第二章 设计原则及依据
第一节 设计原则
第一节 本系统的设计应该遵循以下原则：
（1）先进性与适用性
系统的技术性能和质量指标应达到国际领先水平；同时，系统的安装调试、软件编程和操作使用又应简便易行，容易掌握，适合中国国情和本项目的特点。该系统集国际上众多先进技术于一身，体现了当前计算机控制技术与计算机网络技术的最新发展水平，适应时代发展的要求。同时系统是面向各种管理层次使用的系统，其功能的配置以能给用户提供舒适、安全、方便、快捷为准则，其操作应简便易学。
（2）经济性与实用性
充分考虑用户实际需要和信息技术发展趋势，根据用户现场环境，设计选用功能和适合现场情况、符合用户要求的系统配置方案，通过严密、有机的组合，实现最佳的性能价格比，以便节约工程投资，同时保证系统功能实施的需求，经济实用。
（3）可靠性与安全性
系统的设计应具有较高的可靠性，在系统故障或事故造成中断后，能确保数据的准确性、完整性和一致性，并具备迅速恢复的功能，同时系统具有一整套完成的系统管理策略，可以保证系统的运行安全。
（4）可扩充性
系统设计中考虑到今后技术的发展和使用的需要，具有更新、扩充和升级的可能。并根据今后该项目工程的实际要求扩展系统功能，同时，该项目设备的控制容量上保留一定的余地，以便在系统中改造新的控制点；系统中还保留与其他计算机或自动化系统连接的接口；也尽量考虑未来科学的发展和新技术的应用。
（5）追求最优化的系统设备配置
在满足用户对功能、质量、性能、价格和服务等各方面要求的前提下，追求最优化的系统设备配置，以尽量降低系统造价。
（6）提高监管力度与综合管理水平
本系统通过中央控制系统对各子系统运行情况进行综合监控，时时动态撑握监视及报警情况。智能化管理系统大大减少劳动强度，减少设备运行维护人员；另外，系统的综合统筹管理可使设备按最优组合运行，在最佳情况下运行，既可节能，又可大大减少设备损耗，减少设备维修费用，从而提高监管力度与综合管理水平。
（7）开放性
（8）保存足够的扩展容量
第二节 设计依据
《火灾自动报警系统设计规范》GB50116-2013
《自动喷水灭火系统设计规范》GB50084-2001(2005修订)
《火灾自动报警系统施工及验收规范》GB_50166-2007
《公共广播系统工程技术规范》GB50526-2010
第三章 火灾自动报警系统简介
第一节 火灾自动报警系统概述
火灾自动报警系统一般由火灾探测报警系统、消防联动控制系统、可燃气体探测报警系统和电气火灾监控系统等构成。即由自动报警、自动灭火、安全疏散诱导、系统过程显示、消防档案管理等组成一个完整的消防控制系统。火灾探测器是探测火灾的仪器，由于在火灾发生的阶段，将伴随产生烟雾、高温格火光。这些烟、热和光可以通过探测器转变为电信号报警或使自动灭火系统启动，及时扑灭火灾。 区域报警器能将所在楼层之探测器发出的信号转换为声光报警，并在屏幕上显示出火灾的房间号；同时还能监视若干楼层的集中报警器（如果监视整个大楼的则设于消防控制中心）输出信号或控制自动灭火系统。 集中报警是将接收到的信号以声光方式显示出来，其屏幕上也具体显示出着火的楼层和房间号，机上停走的时钟记录下首次报警时间性，利用本机专用电话，还可迅速发出指示和向消防队报警。此外，也可以控制有关的灭火系统或将火灾信号传输给消防控制室。
在建筑物中设置火灾自动报警系统的根本目的是：能早期发现和通报火灾，及时采取有效措施控制和扑灭火灾，减少或避免火灾损失，保护人身和财产安全。火灾自动报警系统的设计必须符合有关标准，规范规定，做到安全可靠，技术先进，经济合理，使用方便。
第二节 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。它能够在火灾初期，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。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、防排烟系统、通风系统、空调系统、防火门、防火卷帘、挡烟垂壁等相关设备联动，自动或手动发出指令、启动相应的装置。
(一) 触发器件
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。火灾探测器是能对火灾参数(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的器件。按响应火灾参数的不同，火灾探测器分成感温火灾探测器、感烟火灾探测器、感光火灾探测器、可燃气体探测器和复合火灾探测器五种基本类型。不同类型的火灾探测器适用于不同类型的火灾和不同的场所。手动火灾报警按钮是手动方式产生火灾报警信号、启动火灾自动报警系统的器件，也是火灾自动报警系统中不可缺少的组成部分之一。
(二) 火灾报警装置
在火灾自动报警系统中，用以接收、显示和传递火灾报警信号，并能发出控制信号和具有其它辅助功能的控制指示设备称为火灾报警装置。火灾报警控制器就是其中最基本的一种。火灾报警控制器担负着为火灾探测器提供稳定的工作电源；监视探测器及系统自身的工作状态；接收、转换、处理火灾探测器输出的报警信号；进行声光报警；指示报警的具体部位及时间；同时执行相应辅助控制等诸多任务。是火灾报警系统中的核心组成部分。
在火灾报警装置中，还有一些如中断器、区域显示器、火灾显示 盘等功能能不完整的报警装置，它们可视为火灾报警控制器的演变或补充。在特定条件下应用，与火灾报警控制器同属火灾报警装置。
火灾报警控制器的基本功能主要有：主电、备电自动转换，备用电源充电功能，电源故障监测功能，电源工作状态指标功能，为探测器回路供电功能，控测器或系统故障声光报警，火灾声、光报警、火灾报警记忆功能，时钟单元功能，火灾报警优先报故障功能，声报警音响消音及再次声响报警功能。
(三) 火灾警报装置
在火灾自动报警系统中，用以发出区别于环境声、光的火灾警报信号的装置称为火灾警报装置。它以声、光音响方式向报警区域发出火灾警报信号，以警示人们采取安全疏散、灭火救灾措施。
(四) 消防控制设备
在火灾自动报警系统中，当接收到火灾报警后，能自动或手动启动相关消防设备并显示其状态的设备，称为消防控制设备。主要包括火灾报警控制器，自动灭火系统的控制装置，室内消火栓系统的控制装置，防烟排烟系统及空调通风系统的控制装置，常开防火门，防火卷帘的控制装置，电梯回降控制装置，以及火灾应急广播、火灾警报装置、消防通信设备、火灾应急照明与疏散指示标志的控制装置等控制装置中的部分或全部。消防控制设备一般设置在消防控制中心，以便于实行集中统一控制。也有的消防控制设备设置在被控消防设备所在现场，但其动作信号则必须返回消防控制室，实行集中与分散相结合的控制方式。
(五) 电源
火灾自动报警系统属于消防用电设备，其主电源应当采用消防电源，备用电采用蓄电池。系统电源除为火灾报警控制器供电外，还为与系统相关的消防控制设备等供电。下图2为 火灾报警工作原理图。

图2 火灾报警系统组成及工作原理

第四章 系统的设置
第一节 区域报警控制系统
区域报警系统是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。这种系统一般用于二级保护对象。
在区域报警系统中，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。
区域火灾报警控制器或火灾报警控制器设置在有人值班的房间或场所；系统中可设置消防联动控制设备；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。
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1.3～1.5m，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。下图3为区域报警系统原理图。

图3 区域报警系统原理图
第二节 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自动监控报警装置，各个区域报警巡回检测带的信号均集中到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、记录打印等一系列功能，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置应该满足以下规定：
(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1m，正面的操作距离不应小于2m。
(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
下图4为集中报警系统原理图。

图4 集中报警系统原理图

第三节 控制中心报警系统
集中报警控制系统是由电子线路组成的集中自动监控报警装置，各个区域报警巡回检测带的信号均集中到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、记录打印等一系列功能，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置应该满足以下规定：
（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1m，正面的操作距离不应小于2m。
（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
下图5为火灾消防控制中心报警系统图。

图5 火灾消防控制中心报警系统图
第五章 火灾自动报警系统设计
第一节 系统选型
根据《火灾自动报警系统设计规范》，该工程一级火灾自动报警保护对象。
该楼采用Cerberus PRO 消防安全系统，西门子 Cerberus PRO 产品系列中的火灾探测器适用于任何应用领域 – 从数据中心等清洁和敏感性环境，直至工业生产设施中具有很多欺骗性现象的恶劣环境。由于采用智能技术，这些火灾探测器可快速而可靠地分析主要火灾条件：烟雾、热量和一氧化碳。因此，它们可以提高人员和资产的安全性，从而确保业务的连续性。表6是消防系统的设备选型。
表6 消防设备选型
设备名称
型号规格
生产厂家
感烟探测器
OH720
海华
感温探测器
HI720
海华
手动火灾报警按钮
FDM221
海华
警铃
FDS221-W
海华
火灾报警控制器
FZ721-ZZ
海华

第二节 防火区域和报警区域的划分
1.防火区域划分
在设计中根据《建筑设计防火规范》来划分防火分区，规范提出耐火等级为一、二级的建筑物，并且每层建筑面积不大于2500㎡时，需设立一个防火分区。
2.报警区域划分
所谓报警区域,就是在工程设计中，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部分空间，并设置区域火灾报警控制器的。一个报警区域可以由一个防火分区或同楼层相邻几个防火分区组成，但同一个防火分区不能在两个不同的报警区域内；同一报警区域也不能保护不同楼层的几个不同的防火分区。
依据《火灾自动报警系统设计规范》的规定，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。依据以上规定本建筑一层划分为一个报警区域。
耐火等级
最大建筑面积
一、二级耐火等级的民用建筑
2500平方米
三级耐火等级民用建筑
1200平方米
四级耐火等级民用建筑
600平方米

第三节 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5.3的规定。

表 7 点型感烟、感温火灾探测器的实用高度

房 间 高 度
(m)

感烟探测

感 温 探 测 器
一 级
二 级
三 级

12<h ≤ 20

不适合

不适合

不适合

不适合

8<h ≤ 12

适 合

不适合

不适合

不适合

6<h ≤8

适 合

适 合

不适合

不适合

4<h ≤6

适 合

适 合

适 合

不适合

h ≤4

适 合

适 合

适 合

适 合
该楼由于层高在基本都在3米左右，所以采用感烟探测器，同时在合适的地方并用感温探测器。

火灾探测器数量计算：
每一个探测区域内所需设置的探测器数量，不应小于下式的计算值：

式中 N——探测器数量N(只)，N应取整数；
S——该探测区域面积，S选择参照表2；
A——探测器的保护面积，A选择参照表15；
K——修正系数，特级保护对象宜取0.7~0.8，一级保护对象宜取0.8~0.9，二级保护对象宜取0.9~1.0。下表8为感烟探测器、感温探测器的保护面积和保护半径。
表8 感烟探测器、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S()
房间
高度
h（m）
一只探测器的保护面积A和保护半径R
屋顶坡度θ
θ≤15°
15°<θ≤30°
θ>30°
A()
R(m)
A()
R(m)
A()
R()
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
34层：楼层面积为1483平方米，布置31只。
35层：楼层面积1382平方米，布置28只。
第四节 手动报警按钮的设置
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。手动火灾报警按钮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。下图9为34、35层探测器和手动报警按钮的分布图。

图9探测器和手动报警按钮的分布
第六章 紧急广播系统
第一节 紧急广播系统
发生火灾或紧急事故时，无论在公共区及其它区域的公共广播音量状态如何，均能实现自动强行切换，并以最大音量同时向事故区和相邻区播放不同的火灾广播（疏散与警告信息），消防广播有自动语音广播(警告和疏散广播)和消防话筒的手动广播两种方式。
紧急广播系统，一般由终端扬声器、信号放大部分（功率放大器）、信号处理部分（广播主机等）和消防广播音源（紧急音源）组成（现在的消防广播音源一般采用数字化的方式成为主机的一部分功能）。通过与消防报警系统的连接，形成自动联动的消防广播系统。并且，可以通过人工话筒作为最终的疏散指挥手段。由于其系统结构和传统的背景音乐系统相类似，所以很多建筑都采用了背景音乐兼紧急广播系统的方式，这样明显降低了整体的成本。
第二节 紧急广播系统设置基本原则
根据现代技术的要求和国际的流行趋势，将公共广播系统的功能最大化，即既可以播放背景音乐又能够完成消防紧急广播的功能。本楼内的公共广播系统既要先进、实用、成熟、可靠，又要做到系统开放性、可扩展性好，并对现场设备实现智能化的集中监视、控制和管理，使这些设备得以安全、可靠、高效地运行，最大限度地发挥智能管理的作用，创造安全、健康、舒适宜人和能提高工作效率的优良环境。根据该楼的需要,并结合功能需求建立本项目智能化管理系统，楼内的广播系统设计应该遵循下列原则：
（1） 将背景音乐和消防紧急广播系统有机地结合在一起，使得公共广播系统具有背景音乐广播和消防紧急广播的双重功能，即背景音乐广播和消防紧急广播采用同一套设备和线路；
（2） 公共广播系统应具备两个主要功能：正常情况下，公共广播系统播放背景音乐和业务通知，当发生紧急事故时，可根据程序指令自动或手动切换到紧急广播状态，能对出事的区域自动选区或手动选区进行紧急广播；
（3） 根据国家消防广播要求，该楼内的消防广播一层为一个广播区域。当公共广播系统有消防广播和背景音乐广播双重功能时，其广播分区与消防分区划分一致。因此，该会议中心内的公共广播系统划为3个广播分区；
（4） 所有广播分区具有独立音量控制功能，并配备紧急切换器，保证在紧急广播状态下时，跳接区域音量控制器，实现最大音量广播。
第三节 紧急广播系统的设计
有两种方案：一种做法是独立设置火灾应急广播系统，另一种是将火灾应急广播并入“火警系统”，即各楼层的广播都经过“火警系统”的模块来控制。 后者增加了发展商的投资也不便于消防控制室对各楼层广播呼叫控制的任意性，而且一旦电脑出问题，广播就成了哑巴，还有目前的设计中一般都是一报警，相应楼层警铃就响，此时广播的内容一般是听不清的，无法正确传播消防室的意图。另外，“火警规范”的条文解释中指出“根据国内情况，一般工程内的火灾警报信号和应急广播的范围都是在消防控制室手动操作”。所以，本设计采用第一种方案，可靠性强、操作方便、节省投资。下图10为34、35层的广播系统。

图10广播系统
第二节 主要设备及选择
本次设计选择海华品牌的广播系统，它可以满足专业用户对背景音乐/公共广播/紧急系统的所有要求。广播设备选型见下表9.
表9 广播设备选型
设备名称
型号
生产厂家
备注
广播控制中心
T-6700
海华

前置放大器
T-6201
海华

主话筒
T-521
海华

合并式带前置广播功放机
T-240
海华

吸顶喇叭
T-104
海华

壁挂式箱形喇叭
T-702A
海华

电源供应
T-6216
海华

设计心得
窗体顶端
通过此次课程设计，使我更加扎实的掌握了有关xxx方面的知识，在设计过程中虽然遇到了一些问题，但经过一次又一次的思考，一遍又一遍的检查终于找出了原因所在，也暴露出了前期我在这方面的知识欠缺和经验不足。实践出真知，通过亲自动手制作，使我们掌握的知识不再是纸上谈兵。
　　过而能改，善莫大焉。在课程设计过程中，我们不断发现错误，不断改正，不断领悟，不断获取。最终的检测调试环节，本身就是在践行“过而能改，善莫大焉”的知行观。这次课程设计终于顺利完成了，在设计中遇到了很多问题，最后在老师的指导下，终于游逆而解。在今后社会的发展和学习实践过程中，一定要不懈努力，不能遇到问题就想到要退缩，一定要不厌其烦的发现问题所在，然后一一进行解决，只有这样，才能成功的做成想做的事，才能在今后的道路上劈荆斩棘，而不是知难而退，那样永远不可能收获成功，收获喜悦，也永远不可能得到社会及他人对你的认可!
　　课程设计诚然是一门专业课，给我很多专业知识以及专业技能上的提升，同时又是一门讲道课，一门辩思课，给了我许多道，给了我很多思，给了我莫大的空间。同时，设计让我感触很深。希望在下学期的毕业设计中能够更出色的完成任务。
窗体底端

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