消防课程设计-华东交大.doc

目录
1消防系统设计要求 1
1.1 建筑概况 1
1.2 设计总体要求 1
1.3 设计依据 1
1.4 建筑分类与防火等级 1
2 火灾自动报警系统设计 2
2.1 消防系统报警形式 2
2.2 火灾探测器选择 2
2.3 火灾探测器数量确定及布置 3
2.4 报警装置的确定及布置 5
2.4.1 手动报警按钮及消火栓报警按钮 5
2.4.2 总线隔离器、信号阀及水流指示器 5
2.4.3 压力开关设置 6
2.4.4楼层显示器的设置 6
2.4.5输入输出模块的设置 7
3消防通讯系统设计 7
3.1 消防广播系统 7
3.2 消防专用电话系统 8
4消防联动系统设计 8
4.1 防排烟系统 8
4.2非消防照明配电箱消防联动控制 9
4.3应急照明系统 9
5消防系统供电要求及线路的选择 10
5.1消防供电的基本要求 10
5.2、消防系统线路的选择 11
6、设备材料表 12
7、心得体会 13
8、参考文献 14

黄世广 消防课程设计

1消防系统设计要求
1.1 建筑概况
本工程为五层办公楼，其中地上4层，地下1层，建筑总高度17.4米。地下层主要为仓库、车库、厨房、餐厅等，同时地下室设置变配电室、发电机房、水泵房；一、二层主要为办公区域；三四层主要为宿舍。每层设置强电间、弱电间。一层设有消防控制室。
1.2 设计总体要求
（1）从功能性、经济性、可靠性等方面综合考虑；
（2）以国家规范、标准为设计依据；
（3）特别注意跨越防火分区相关设备和线缆布置的强制性条文的要求。
1.3 设计依据
（1）JGJ 16—2008《民用建筑电气设计规范》
（2）JGJ 16—2008《民用建筑电气设计规范》 条文说明
（3）GB 50116—2013《火灾自动报警系统设计规范》
1.4 建筑分类与防火等级
根据《高层民用建筑设计防火规范》（GB 50016-2014）。本工程为五层办公楼，为多层建筑，此办公大楼可设为二类防火等级，为二级保护对象，地下室为一级保护对象。每层设为一个防火分区。
2 火灾自动报警系统设计
2.1 消防系统报警形式
火灾自动报警系统形式有三种：区域报警系统、集中报警系统、控制中心报警系统。由上确定的建筑分类与防火等级可知，该建筑可采用集中报警控制系统。不仅需要报警，同时可以进行联动。该系统由火灾探测器、手动报警按钮、火灾声光警报器、消防广播、消防专用电话、消防控制室图形显示器、火灾控制器、消防联动控制器等组成。此外，该系统还必须设计灭火联动系统，包括火灾事故照明和疏散指示标志、消防专用通讯系统及防排烟设施等，作用是为保证火灾时人员较好的疏散、减少伤亡。
2.2 火灾探测器选择
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，应选择感烟探测器。如：办公室。
2）对火灾发展迅速，可产生大量热、烟和火焰辐射的场所，选择感温探测器。如：车库、厨房等。
3）对使用可燃气体或可燃液体蒸汽的场所，应选择可燃气体探测器。如：燃气表间、厨房等。
本工程中地下车库、厨房等场所设置感温探测器，其它场所设置感烟探测器。
本工程全部采用智能型火灾探测器，所有探测器具有报警地址，探测器的选择及设置部位应符合《火灾自动报警系统设计规范》GB50116-2013的要求。
2.3 火灾探测器数量确定及布置
在实际工程中房间功能及探测区域大小不一，房间高度、顶棚坡度也各异，则规范规定：每个探测区域内至少设置一只火灾探测器。一个探测区域内所设置探测器的数量应按下式计算：

式中 N—一个探测区域内所需设置的探测器数量（只）
S—一个探测区域的面积（㎡）
A—一个探测器的保护面积（㎡）
k—安全修正系数，根据防火等级确定，K=0.7—1.0；特级保护对象k=0.7-0.8，一级保护对象k=0.8-0.9，二级保护对象k=0.9-1.0
该建筑物为二级保护对象，安全修正系数取1；在宽度小于3m的内走道的顶棚设置的探测器应居中布置，两个感烟探测器之间的距离不超过15m任感温探测器之间的距离不超过10m.
探测器保护范围及半径见表2-3：

表2-3探测器保护范围及半径
探测器种类
地面面积S(m)
房间高度h (m)
探测器保护面积(A)及保护半径（R）
屋顶坡度
θ≤15
15<θ≤30
θ>30
A(m2)
R(m)
A(m2)
R(m)
A(m2)
R(m)
感烟探测器
S≤80
h≤12
80
6.7
80
7.3
80
8.0
680
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

（1） 以一层的一个销售室为例探测器数量确定
长8.55m，宽9.8m，高3.3m
根据房间特点，选用感烟探测器，查表可知，A=60m，R=5.8，K取1
个，取2个。
两行一列布置即可。
a=，取a=5 距墙的距离<2.5
个
a和b都满足要求.
最远处满足保护半径也满足要求。

2.4 报警装置的确定及布置
2.4.1 手动报警按钮及消火栓报警按钮
手动报警按钮分为两种。一种为不带电话插孔，另一种为带电话插孔。在此设计中，均采用带有电话插孔的编码型手动报警按钮。每个防火分区应至少设置一只手动报警按钮，从一个防火分区内任何位置到最邻近的一只手动火灾报警按钮的距离不应大于30m，应设置于公共活动场所明显且便于操作的出入口处，安装于墙上时，其底边距地高度宜为1.3—1.5m。
消火栓报警按钮可直接接入控制器总线上，占用一个地址编码。在一个防火分区内，任何位置距离消火栓报警按钮不超过25m。其可以直接作为启动消防泵的控制信号。
2.4.2 总线隔离器、信号阀及水流指示器
在每个防火分区的总线上安装总线隔离器，其作用是：当总线发生故障时，将发生故障的总线部分与整个系统隔离开来，以保证系统的其它部分能够正常工作，同时便于确定出发生故障的总线部位。当故障部分的总线修复后，隔离器可自行恢复工作，将被隔离出去的部分重新纳入系统。根据《火灾自动报警系统设计规范》（GB 50116-2013）第3.1.6条规定：系统总线上应设置总线短路隔离器，每只总线短路隔离器保护的火灾探测器、手动报警按钮和模块等消防设备的总数不应超过32点；总线穿越防火分区时，应在穿越处设置总线短路隔离器。
信号阀安装于水平干管水流指示器和垂直干管湿式报警阀前面，在楼层/湿式报警阀系统需要维修时，关闭此阀，打开末端放水，放空本楼层喷淋系统内的水，进行维修。喷淋系统内是不允许没水的，当这个阀关闭时，会传送一个信号给消防控制室，则消防控制室接收一个监视信号，提示无水状态应快速维修。
水流指示器设置在每一层或每一分区的干管或支管的始端。其作用是：把水的流动转换成电信号报警的部件。可接通警铃报警。使用时，需经输入模块与报警总线相连接。水流指示器的工作原理是：火灾时，喷头喷水，水流指示器将水流信号转换成电信号传送到消防控制室，即发送报警信号，但不能作启泵信号。因为它是用以显示喷水管中有无水流通过，如管网发生水量泄漏管道中的水压突变、管网检修、末端放水试验等。
2.4.3 压力开关设置
根据《自动喷水系统设计规范》（GB 50084—2001）第11.0.1条规定：压力开关直接启泵。压力开关的工作原理是：压力开关装在延迟器后，当湿式报警阀阀瓣开启后，延迟器充满水后才能动作。发出电信号至报警控制箱，启动消防泵。水流较小，不会动作。压力开关在使用时，需经输入模块与报警总线相连接。
2.4.4楼层显示器的设置
按《规范》规定：当用一台区域火灾报警控制器或一台火灾报警控制器控制多个楼层时，应在每个楼层的楼梯口或消防电梯前室等明显部位，故本工程在每层楼梯旁均设置1台楼层显示器。全楼5个。
2.4.5输入输出模块的设置
根据水暖专业提供的条件及要求，本工程设置设备的控制模块如下：
I:水流指示器、信号阀、压力开关
I/O：声光报警器、非消防负荷配电箱；
2I/2O：消防水泵控制箱、喷淋泵控制箱、应急照明控制箱
3消防通讯系统设计
3.1 消防广播系统
消防广播设备作为建筑物的消防指挥系统，在整个消防控制管理系统中起着极其重要的作用，为了便于火灾疏散的统一指挥，在此集中报警系统的办公建筑中，应设置火灾事故广播。
本工程消防广播采用总线制。在此设计中，火灾应急广播与公共正常广播之间的控制切换方式采用如下方式：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，当火灾发生时可遥控公共广播系统紧急开启，强制投入火灾应急广播。对于采用此种方式的正常广播扩音机必须满足以下要求：广播扩音机的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。每个扬声器的额定功率不应小于3W，其数量应能保证从一个防火分区的任何位置到最近的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15dB。
结合本栋建筑特点，消防广播设置在走廊，便于发生火灾时，进行人员的疏散。广播音箱需要接入广播模块之后才能接入总线上。一层设置6个消防广播，其他各层均为4个。
3.2 消防专用电话系统
消防电话系统是一种消防专用的通讯系统。通过这个系统可以迅速实现对火灾的人工确认，并可及时掌握火灾现场情况及进行其他必要的通讯联络，便于指挥灭火及恢复工作。各层安装专用对讲电话，这些电话直接和消防控制室中的消防电话主机联系，能够迅速确认火情。在设计中，专用消防电话与普通公用电话分开，以防公用电话占线而延误报告火情。
（1）下列部位应设置消防专用电话分机。
在手动报警按钮旁装设消防电话插孔，在10KV变配电室、消防水泵房、防排烟机房及其他与消防手动报警按钮联动控制有关的且经常有人值班的机房装设火警电话分机.当火警确认后,设在消防控制室内的消防广播通讯机柜内的消防电话总机能与各消防专用电话分机或消防电话插孔对讲通话。
（2）消防专线电话
消防控制室内应设置向当地公安消防部门直接报警的外线电话119。
本工程采用总线制消防电话系统。在此设计中，由上述设计手动报警按钮情况时，采用了带电话插孔的手动报警按钮，其接入报警总线和消防电话线。此外，消防电话分机设在值班室，分别接入消防控制室的消防电话总机。
4消防联动系统设计
4.1 防排烟系统
由于建筑内外温差产生的空气浮力，在楼梯井、电梯井等竖直空间内出现一定的压力差，使竖直空间内空气的上升运动十分显著，这就是烟囱效应。是建筑火灾中烟气流动的主要因素。在发生火灾时，严重影响人们的疏散逃离，因此应该设计防排烟系统，防排烟设施具有便于安全疏散、便于灭火、可控制火势蔓延扩大的作用。
据初步了解，各种建筑物采用的防排烟类型方式大致有以下几种：密闭防烟方式、自然排烟方式、竖井排烟方式和机械排烟方式；其中机械排烟方式又包括机械排烟、自然进风方式，机械排烟、机械进风保持负压方式，机械加压送风方式（正压）三种。
根据本工程的建筑特点，该建筑采用自然排烟方式进行排烟即可，利用走廊和窗户进行排烟。
4.2非消防照明配电箱消防联动控制
当火灾确认后,火灾自动报警联动控制柜发出控制信号,通过控制模块、继电器,控制各非消防照明、照明配电箱柜进线开关的分励脱扣器跳闸,切断非消防电源，本工程凡需要消防联动控制的照明，照明配电箱的进线开关均配分励脱扣器。
4.3应急照明系统
应急照明称为事故照明，其作用是当正常照明因故熄灭的时候，供人员继续工作、保障安全或疏散用的照明。应急照明包括：备用照明、疏散照明、安全照明。在照明系统设计中，我们设计了专用与混用的事故照明灯工作方式，在走廊中设置了专用应急照明，在比较重要的弱电室、楼梯、走廊等区域设置了混用的事故照明灯方式。两种控制方式具体如下；
应急照明为专用照明控制电路：平时光源不点亮事故时强行点亮，并且对于比较重要的回路需要采用双回路电源，一路电源备用，两个电源之间有切换功能。应急照明为混用照明的控制回路：与正常工作照明一样，平时即点燃作为工作照明的一部分，可以通过开关就地控制或在配电箱内开关控制。应急状态时，对照明灯具强行点亮，开关控制失去作用。
对于疏散用火灾应急照明的设计：对于疏散用的火灾应急照明，其地面最低照度不应低于0.5lx，除二类居住建筑外，高层建筑的疏散走道和安全出口处设置灯光疏散指示标志。疏散应急照明灯宜设在墙上或顶棚上。应急照明灯和灯光疏散指示标志，应设玻璃或其他不燃烧材料制作的保护罩。疏散走道的指示标志灯宜设置在疏散走道及转角处距离地面1.0m以下的墙面上。走道疏散指示灯的间距不应大于20m，距顶墙距离不超过10m，距离转角处不应超过1m。对于疏散照明灯采用自带蓄电池的LED灯，连续供电时间不应低于20min。正常电源和备用电源应在末端配电箱内自动切换，这种配电箱称为切换箱。切换时间应视应急照明种类或场所确定。一般疏散照明和备用照明不应大于15s，用于安全照明时不应大于0.5s。
5消防系统供电要求及线路的选择
5.1消防供电的基本要求
1.火灾自动报警系统应设有主电源及直流备用电源
　 主电源：消防电源，电压等级380/220V。
　　380V用于高层建筑的电梯、水泵等动力设备，220V用于工作照明、事故照明及其他生活用电设备。
直流备用电源采用消防系统集中设置蓄电池时，火灾报警控制器应采用单独的供电回路，并应保证在消防系统处于最大负荷状态下不影响报警控制器的正常工作。
2、 消防联动控制装置的控制电源采用直流24V。
3、 消防用电的自备应急发电设备，应设有自动起动装置，能在30s内供电，当由市电转换到柴油发动机电源时，自动装置应执行先停后送程序，并应保证一定的时间间隔。在接到“市电恢复”信号后，也应延时一定时间，再进行柴油发电机对市电的切换。
4、 消防用电设备的供电要求不能保证时，应设置EPS应急电源系统。
5、 火灾自动报警中的显示设备、消防通讯设备、计算机管理系统、火灾广播等的交流电源应由UPS装置供电。容量应按火灾报警控制器在监视状态下工作8h，整个系统按最大负荷条件启动受控设备，并工作30min来计算。

5.2、消防系统线路的选择
二总线 :NH-RVS-2x1.5mm2/SC20.CC
DC24V联动控制电源线 :
竖向干线 :NH-BV-2X4mm2/MR.WS
平面布线 :NH-BV-2X2.5mm2/SC20.FC.CC
RS-485通讯线 :ZCN-BV-2x1.0mm2/SC20.CC
消防联动直接启动控制线:NH-KVV-7x1.5mm2/SC25.CC，单独穿管.由消防 中心联动台直接启动消防设备.
消防电话 :NH-RVS-2x1.0mm2/SC20.FC
消防广播 :竖向干线 :NH-RVS-2X2.5mm2
平面布线 :NH-RVS-2X2.5mm2
6、设备材料表

7、心得体会
经过一周对五层办公大楼消防系统的设计，使我对消防这门课程有了更进一步的了解，将自己课堂上所学的知识运用到实际工程当中。
通过对火灾报警形式的确定、各房间探测器选择和数量的确定、各报警和联动装置的确定、系统图的绘制。重点在于火灾探测器数量的确定，难点在于消防系统各联动系统的控制。
在这次设计中，对于许多消防设备并不是很了解，不知道有些设备具体应该布置在什么位置，通过查阅资料和图纸对这些问题有了一定的了解。对于规范上面所说的一个短路隔离器后面所带的消防设备的总数不应超过32个点。在画系统图的时候，还是不清楚具体该怎么样体现这一点，最后通过查找图集，采用环形结构，这样更加可靠。对于消防的联动系统一开始也不是很清楚，不知道到底是怎样联动起来的，系统图该怎样绘制。通过询问老师，知道了一般是通过模块进行控制，当发生火灾时，用消防控制室接收到信号后，对模块发出信号，由模块对联动设备进行控制。
经过这次课设，使我更加意识到要做消防系统，必须需要各专业的配合，尤其是水专业，因为消防泵、喷淋泵、水流指示器、消火栓按钮等这些设备都是水专业来确定其数量及具体位置的，而对于本次消防系统的设计，这些设备都是我自己大概估计的，造成和实际工程有相差，这让我更加认识到团队的重要性，同时也让我深刻感觉到自己知识的不足，还需要更加努力。最后感谢王老师的耐心讲解和同学们对我的帮助！

8、参考文献
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[2] 陈一才.智能建筑电气设计手册,北京:中国建材工业出版社,1999.
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[4] 孙静芝,韩永学.电气消防,北京:中国建筑工业出版社,2006.
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[6] 建筑电气施工图快速识读，安徽科学技术出版社.
[7] 陈元丽，现代建筑电气设计使用指南，北京，中国水力水电出版社,2000.
[8] JGJ16-2008民用建筑电气设计规范.北京：中国建筑工业出版社,2008.
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研讨会论文集[C],2006.
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