某大楼火灾自动报警及消防联动控制系统设计概要.doc

２００８１２
应用与实践
某大楼火灾自动报警及消防联动控制系统设计
杨怡
西安建筑科技大学信息与控制工程学院，陕西，７１００５５
【摘要】智能建筑（ＩＢ）业迅猛发展促使其安全保障关键消防自动化系统（ＦＡＳ）向信息网络化、功能高度集成化方向迅速前进。火灾自动报警系统是ＢＡＳ重中之重，肩负着保护人员以及建筑物财产安全重任。简介了某大楼火灾自动报警及联动控制系统设计概况，分别从报警系统几种方式及联动系统消火栓、防排烟等各个子系统进行了详细分析和论述，提出了详细设计方案。
【关键词】智能建筑火灾报警系统消防联动控制系统
一、引言
根据国际上原则，智能建筑由建筑设备自动化系统（ＢＡＳ）、办公自动化系统（ＯＡＳ）、通信自动化系统（ＣＡＳ）和构造化综合布线系统（ＳＣＳ）构成，因此智能建筑又称３Ａ建筑。按照国内流行说法，ＢＡＳ还应当包括火灾自动报警系统（ＦＡＳ）和保安自动化系统（ＳＡＳ）。ＦＡＳ在现代智能建筑中起着极其重要安全保障作用。它属于智能大厦系统一种子系统，但其又在完全脱离其他系统或网络状况下独立正常运行和操作，完毕自身所具有防灾和灭火功能，具有绝对优先权。
二、火灾报警控制系统设计
火灾报警控制系统是ＦＡＳ关键构成部分。可以说ＦＡＳ管理现场中心基站。它具有为火灾探测器供电模式管理，接受、显示和传播火灾报警信号，并能对自动消防设备以及联动装置发出控制信号等功能。智能建筑可单独设置消防控制系统室，但智能建筑为了实现整个建筑弱电系统信息共享和集中统一管理，整个集成系统按实际工作规定设置多种顾客操作管理中心，如保安监控中心，重要设备有数据采集服务器、系统服务器、闭路监视器、火灾自动报警及消防联动控制器、设备运行自动化管理系统主机等，智能建筑消防控制室
往往与ＢＡ、ＳＡ系统合用控制室。采用合用控制室设计，有助于集中统一地进行监控和管理，即可节省大量人力，又可提高管理水平。
在智能建筑中，消防控制室设计除了应当满足《报警规范》有关规定外，如采用合用控制室，具有如下功能：可以访问系统中每个监控点；可以完毕报警和报警处理；可以监视网上所有设备运行状态；按设定程序完毕联动控制功能；报警事件分析及处理纪录；火警建筑物图形显示操作或火灾现场图像监控。
１、报警区域划分
报警区域应按照智能建筑保护等级、耐火等级，合理对地划分。《报警规范》规定：“报警区域应根据防火分区或楼层划分”。也就是说在报警区域划分中，既可将一种防火分区划分为一种报警区域，也可以将同层几种防火分区划为一种报警区域，但这种状况下，不得跨越楼层。
２、确定火灾报警控制器容量
火灾报警控制器容量和每一总线回路所连接火灾探测器和控制模块或信号模块地址编码总数，宜留有一定余量。这就是说，在设计火灾自动报警系统时，
－４９－
应用与实践
所选用火灾报警控制器额定容量，即其可以接受和显示探测部位地址编码总数应不小于系统保护对象实际需要探测部位地址编码总数。并且，火灾报警控制器每一总线回路所连接火灾探测器和控制模块或信号模块编码总数额定值，应不小于该总线回路中实际需要地址编码总数。该余量可根据工程规模大小和重要程度确定，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８０％～８５％来选择。即：ＫＱ≥Ｎ。式中，Ｎ为设计时记录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地址编码数量总和；Ｋ为容量备用系数，一般取０．８～０．８５；Ｑ为实际选用火灾报警控制器额定容量或地址编码总数量。
三、消防联动控制系统研究
消防联动控制设备是火灾自动报警系统执行部件，消防控制室接到火警信息后应可以自动或手动启动对应消防联动设备，并对各设备运行状态进行监控。
１、智能建筑消防联动控制设备
智能建筑消防控制设备应具有下列部分或所有控制装置。
（１）火灾报警控制器：接受、显示和传播火灾报警、故障信号，并能对自动消防设备发出控制信号；
（２）火灾警报装置与应急广播控制装置：火灾发生时按照人员所在位置距火场远近依次序发出警报，组织人员有秩序地进行疏散；
（３）非消防电源控制装置：消防控制室在确认火灾后，能切断有关部位非消防电源，并接通警报装置及火灾应急照明灯和安全疏散指示灯；
（４）电梯回降控制装置：消防控制室确认火灾后，能控制电梯所有停于首层，并接受其反馈信号；
（５）室内消火栓系统控制装置。确认火灾后实行灭火；
（６）自动灭火系统控制装置。确认火灾后实行灭火；
（７）常开防火门、防火卷帘控制装置。火灾时实行防火分隔，防止火灾蔓延；
（８）防烟、排烟系统和空调通风系统控制装置。防止烟气蔓延，提供救生保障。
２、消防联动控制设计规定
（１）当消防联动设备编码控制模块和火灾探测器
－５０－
２００８１２
底座控制信号和火警信号在同一总线回路上传播时，其传播总线应按消防控制线路规定敷设，而不应按报警信号传播线路规定敷设；
（２）消防水泵、防烟和排烟风机属重要消防设备，其动作可靠性直接关系到灭火工作成败。当采用总线编码控制时，还应在消防控制室设置手动直接控制装置。即建立通过硬件电路直接启动控制操作线路；
（３）设置在消防控制室外消防联动控制设备动作状态信号，均应在消防控制室显示，以便实行系统集中控制管理。
四、某大楼火灾自动报警及消防联动控制系统设
计
１、建筑概况
某大楼地下２层，地上２２层，高７９．４ｍ，总建筑面积为２５６００，属一类建筑，按一级耐火等级设计，地下１层局部为消防控制中心和程控电话互换站，６层为计算机中心，１６层为设备层，２２层为水箱间、微波机房和演播室（小型），其他各层均为业务办公用房。
２、报警区域和探测区域划分
根据火灾自动报警系统设计规范，一种房间每个开间或每个有吊顶（吊于梁下）房间，每个楼梯间、消防电梯前室、走道、管道井、电缆竖井均划分为一种探测区域，报警区域按建筑防火分区，即每层（面积约不不小于５００）为一防火分区。
３、系统设计
火灾自动报警系统采用控制中心报警系统。因该工程属一级耐火等级，不仅需要区域集中报警控制器，并且需要必要消防联动控制设备，根据规范，并满足上述规定仅为控制中心报警系统。
此大楼层数较多，属于办公大楼，加之各楼层夜晚无人值班，为了减少消防控制中心与火灾监视区域之间管理层次，减少人员和空间挥霍，减少造价，因此选用了营口报警设备总厂ＪＸ－１火灾报警区域显示屏与ＪＢ－ＱＢ－５０８火灾报警控制器，配合构成大集中形式火灾报警系统。
４、火灾自动报警系统，（１）设计布置
在消防控制中心（１层）设置火灾报警控制器ＪＢ－ＱＢ－５０８，各楼层分别设置一台火灾报警区域显示屏ＪＸ－
２００８１２
１，每一层为一种报警区域，每层ＪＸ－１尽量装在一条垂线上。
办公用房选用光电感烟火灾探测器ＪＴＹ－ＧＤ（ＳＤＮ），设置卤代烷灭火装置场所加装适量电子定温火灾探测器ＪＴＹ－Ｚ－２，大面积房间按探测器保护面积装设探测器。
此外，根据规范规定还设置了手动报警按钮，在每层靠近楼梯和电梯走廊侧面墙上分别设３个手动报警按钮，这三处皆为以便报警合适位置，且满足一层内任何部位距手动报警按钮步行距离不应超过３０ｍ。
（２）报警方式
１）探测器自动报警当某处发生火情，则该处探测器动作，通过信号线使所在区域区域显示屏ＪＸ－１和火灾报警器ＪＢ－ＱＢ－５０８发出声光报警信号，并显示其报警部位。
２）手动报警
人员发现火情后，用手动报警按钮向显示屏和火灾报警器发出火警信号。
３）水流指示器报警
水喷淋头到一定温度时会自动喷洒，水流指示器动作，并反馈给火灾报警器动作信号。
４）发生火情时，人员可打破消火栓按钮玻璃，使按钮弹出，从而给消防控制室火灾报警器发出信号。消防控制室值班人员接到报警信号后通过ＣＲＴ显示屏，并经确认后，通过装在火灾报警器火警电话ＸＨ－３０向消防部门汇报火情。
５、消防联动控制系统
采用集中联动系统，重要由如下几种方面构成。１）消火栓按钮、水流指示器、水压力开关发生火情时，信号通过联动控制器ＪＬ１２７－２传到裙房地下一层水泵房内变频调速供水设备控制柜，使生活水压变成消防水压，实现消防控制。
消防控制室通过手动控制线直接启停消防水泵。２）防火卷帘门控制系统
在各层（地下２层、１２层、２２层除外）电梯前室设置防火卷帘门，由对应部门烟感、温感火警信号送到消防控制室防火卷帘控制装置，该装置发出指令可自动控制各防火卷帘门两阶段关闭动作；同步在消防控制中心也可直接远程手动控制防火卷帘门开降动
应用与实践
作并监视其工作状态。
３）消防电梯、客梯控制系统，当消防控制室接到火警信号后，消防综合控制柜通过设于电梯机房电梯强切控制箱分别驱动各电梯控制柜，使３个一般电梯和１个消防电梯强停于１层。同步消防人员也可按动１层消防电梯门侧回零开关，迫使消防电梯停于１层。
４）通风、防排烟控制系统。火灾发生后产生大量烟气，给人员安全疏散导致很大困难，甚至威胁到人们生命安全，因此防排烟设施是非常重要。根据暖通专业规定，应按规定闭锁关系启动排烟阀、送风口并起动排烟机、送风机。消防控制室通过手动控制线直接启停排烟机。
５）空调机制系统，火情发生后，为了防止火情蔓延，通过ＪＢ－ＬＧＺ－ＹＢＺ２０３２火灾报警联动控制器强停各空调机。
６、紧急疏散系统（１）火灾紧急广播系统
火灾发生后为了便于组织人员安全疏散和告知有关救灾事项，需要设置火灾紧急广播系统，火灾紧急广播扩音机设在消防控制室，每层走廊设置３个３Ｗ扬声器（以满足每层任何部分到近来一种扬声器水平距离不不小于２５ｍ）。
（２）火警对讲电话系统
火警对讲电话系统与一般电话系统分开，火警对讲电话设置在各楼层扩展显示屏处，均引至消防控制室控制盘中火警电话ＸＨ－３０，构成火警电话网。
（３）火灾事故照明和疏散诱导照明
发生火灾时，电线也许被烧断，同步为防止事故扩大，必须人为切断非消防电源，因此，为保证人员安全疏散和重要房间继续正常工作，设计了事故照明和疏散诱导照明，每层走廊、楼梯间、消防前室、地下１层配电室、１层消防控制室、程控电话互换站、６层计算机房、２２层微波机房及重要办公室照明均设计为事故照明，以两路独立电源供电，即一般照明和事故照明混用工作方式，在走廊、楼梯间及各出入口处分别设置疏散指示灯、楼层显示灯、安全出口灯，走廊疏散指示灯每隔１４ｍ左右设一种，楼梯间指示灯分设在楼梯间两侧，出入口标志灯采用绿色，安装在门口上方。
（下转第２８页）
－５１－
产品设计与实现
２００８１２
五、结论
该系统在安徽广播学院电视台播出机房使用，能对播出机房环境，主、备机及播出信号幅度监测。能在远端通过互联网对播出矩阵进行控制，并能在主、备机都出现故障时自动切换到彩条信号。
【参照资料】
［１］《Ｃ８０５１ＦＸＸＸ高速ＳＯＣ单片机原理及应用》潘琢金施国君２００２年５月
［２］《ＰＩＣ单片机原理与接口技术》陈国先主编电子工业出版社２００４年１１月
［３］《Ｊａｖａ网络高级编程》金勇华曲俊生等编著人民邮电出版社２００１年４月
［４］《嵌入式系统技术与应用》许海燕付炎机械工业出版社２００２
［５］《嵌入式系统中基于Ｗｅｂ远程监控设计与实现》汤碧玉，曾楠，郑灵翔等，厦门大学学报（自

基于嵌入式Ｗｅｂ机房设备环境监控系统登录界面与监控界面（上接第５１页）
编著北京航空航天大学出版社
然科学版），ｖｏｌ．４３（５），２００４．９
７、关闭风道阀门，切断风机电源
排烟机有对应管道与室外大气相通，亦有多数风道伸出楼顶，因此一旦发生火灾，它们将象一座座烟囱助长火势，因此必须采用措施，暖通专业在设风机房间排烟管道上均设有低熔点金属熔断器防火阀，这些阀门平时启动，当某处出现火情周围温度升高时，低熔点金属熔化，阀门挡板靠自重落下，将风道关闭，当阀门闭合时，限位开关动作，将其串入各自控制回路中常闭接点打开，对应风机失电停止运行。
８、消防通讯
集中报警器上火警电话互换总机与各楼层扩展显示屏上分机相通，且火警电话总机与市消防大队相通，互换机带自动录音装置且线路加入录音标志，此外消防控制室与消防电梯之间可直接通话。
五、结束语
智能建筑中ＦＡＳ智能化设计，是现代电子工程和计算机技术在防火领域应用产物。伴随社会不停发展，将越来越显示出ＦＡＳ在智能建筑中重要地位。
本文属于探索性研究，系统在实际工程当中受制于信息技术、消防器材制造技术等诸多原因限制，但伴随时代科技进步，智能消防系统会逐渐完善，在智能建筑领域放出璀璨光辉。
【参照文献】
［１］谭炳华．火灾自动报警及消防联动系统［Ｍ］．北京：机械工业出版社，２００７．
［２］ＧＢ／Ｔ５０３１４－２００６《智能建筑设计原则》北京：中华人民共和国建设部和中华人民共和国国家质量监督检查检疫总局联合公布中国国标．２００６．１２
［３］ＧＢ／５０１１６－９８《火灾自动报警系统设计规范》中华人民共和国建设部和国家质量技术监督局联合公布．１９９８．１２．
［４］吴彦平．高层建筑火灾报警控制系统设计［Ｊ］．工程设计ＣＡＤ与智能建筑，２００２，（１）：Ｐ４７－４９
［５］李丽萍．某工程火灾自动报警及消防联动控制系统设计［Ｊ］．山西建筑，２００３．１２：Ｐ６９－７０
－２８－