论文总字数：21157字

摘 要

随着社会的发展，建筑的形式开始变得多样化。以前单一的功能用房变成了现在的多功能用房。建筑的功能性变多了，装饰材料和建筑材料也变得多样化，导致建筑的火灾危险性也在一定程度上增加了。所以火灾自动报警系统也应运而生，这也是建筑智能化发展的重要一步。

火灾自动报警系统是通过接收从触发元件传送来的报警信号，判断火灾发生的地点和情况，在火灾显示盘上显示，同时联动一些设备（防火卷帘、应急照明、消防泵等）来及时地疏散群众、减小火势，保护人身和财产安全的系统。本次设计主要是针对某综合商场的火灾自动报警系统和消防联动的设计，根据建筑的功能划分防火分区、探测区域，报警区域，合理选用探测器，参照规范，在恰当的位置布置外围设备。本次设计选用的系统是集中报警系统。

关键词：火灾自动报警系统 报警区域 联动控制信号

Design of automatic alarm fire system for a comprehensive shopping mall fire

Abstract

With the development of society, the form of architecture began to become diversified. The previous single function of the room becomes the current multi-purpose space.Because the functionality of the building has become much more, the building materials and decorative materials have become diversified, resulting in an increase in the fire hazard of the building to a certain extent. In this case, the automatic fire alarm system came into being, which is an important step in the development of intelligent building.

The automatic fire alarm system can protect the personal and property safety .It receive the alarm signal from the trigger component to determine the location and circumstances of the fire, at the same time,the information is displayed on the fire display panelt.And then, some equipment (fire shutter, emergency lighting, fire pumps, etc.) is linked to timely evacuate the masses, put out the fire.This design is mainly for a comprehensive shopping mall fire automatic alarm system and fire linkage design, according to the function of the building partition, fire detection area, the alarm area, the rational use of detectors, reference specifications, in the appropriate location of the external equipment. We choose the centralized alarm system for the architecture.

Key words: the automatic fire alarm system ；alarm zone ；control signal to start amp; stop an automatic equipme

目录

摘 要 I

Abstract II

第一章 火灾自动报警系统概述 1

第二章 建筑物的概况和系统的选择 3

2.1设计要求 3

2.2工程概况 3

2.3火灾自动报警系统 4

2.3.1火灾自动报警系统的简介 4

2.3.2火灾报警系统的组成 4

2.3.3火灾自动报警系统的工作原理 5

2.3.4火灾自动报警系统的基本形式 6

2.3.5火灾自动报警系统的选择 8

第三章 分区及探测器 9

3.1防火分区 9

3.1.1防火分区的定义 9

3.1.2防火分区的划分 9

3.2报警区域 11

3.2.1报警区域的定义 11

3.2.2报警区域的划分 11

3.3探测区域 11

3.3.1探测区域的定义 12

3.3.2探测区域的划分 12

3.4火灾探测器 15

3.4.1火灾探测器的分类 15

3.4.2火灾探测器的选择 15

3.4.3计算 17

第四章 消防联动控制系统 23

4.1消防联动控制系统的组成 23

4.2消防联动系统的工作原理 23

4.3 消火栓按钮 24

4.4 手动报警按钮 24

4.5火灾应急广播 24

4.6 消防电话系统 24

4.7火灾警报装置 25

4.8火灾显示盘 25

4.9 防火卷帘门及其联动设置 25

4.10 湿式报警阀、水流指示器 26

4.10.1湿式报警阀 26

4.10.2水流指示器 26

4.11 液位计 26

4.12 模块 26

4.12.1 输入模块 27

4.12.2 输入输出模块 27

4.12.3 电源隔离模块 27

4.13 消防电源 27

4.14 消防控制室设备布置 27

第五章 布线 29

5.1线制 29

5.1.1二总线制的原理 29

5.1.2二总线制的特点 29

5.2接地 29

5.3布线 30

小 结 32

第一章 火灾自动报警系统概述

火灾自动报警系统通常与自动喷水灭火系统，防排烟系统，应急照明疏散系统等联动起来使用。火灾自动报警系统能通过自动化的手段来实现早期火灾探测、火灾报警和消防设备联动控制。

火灾报警系统经历了从单一品种到样式多样化，系统复杂到简单的发展。整个发展过程大体上可分为三个阶段。第一阶段是多线型火灾报警系统，该系统的每个探测器需要两根电源线和一根报警信号线，并且直接连到控制器。由此可见该系统接线量大，工程繁琐，成本高。第二阶段是总线型火灾报警系统，该系统采用微处理器控制，主要线制有二总线制、四总线制，这种系统中的探测器及模块均采用地址编码，在符合规范要求的情况下，探测器都可以连在一个回路，通过总线与控制器实现信号传输。这种系统是目前国内市场上主要使用的系统。这类系统接线量少，施工方便，成本低，在国内外得到广泛使用。第三阶段是智能型火灾报警系统，这种系统采用计算机控制技术，可以根据场所、要求、时间的不同对其灵敏度参数进行设定和调整。 ^[1][2]智能火灾探测器由微处理、火灾传感器及一些相关电路组成，根据探测环境的不同选用多传感器复合探测器。目前，比较成熟的火灾探测器是两种或三种传感器复合，利用探测器内置的微处理器对几种探测源的数据进行综合评估，最终决定是否报警。烟温复合探测器就是多传感复合探测器，它可以作为独立的感烟探测器或感温探测器使用，也可以将烟感和温感两种方式有效结合在一起。智能型火灾报警系统是目前的发展趋势，因为这种系统探测火灾时准确率更高，智能化程度也更高。

近年来，火灾自动报警系统发展较快，但是在实际应用中，火灾自动报警系统还存在着一些比较突出的问题。

1、适用范围过小。我国火灾自动报警系统技术起步较晚，安装的范围主要是规范规定的场所和部位。近几年新建的建筑一般都已经按照规范要求安装了火灾自动报警系统，但是很多老旧的居民区后期也并没有加装这类系统。适用范围过小，防范措施不到位。

2、智能化程度低。我国使用的火灾探测器传感器件能探测到的参数较少、系统软件不成熟、各种算法的准确性有待验证、火灾现场的参数数据库不够完善等。火灾自动报警系统难以准确判定烟气的浓度、现场温度、光波的强度以及可燃气体的浓度等指标。经常会有误报、漏报的情况发生。

3、网络化程度低。我国的报警系统形式基本上以区域火灾自动报警系统、集中火灾自动报警系统和控制中心火灾自动报警系统为主，安装形式主要是集散控制方式，各个系统自成体系，并没有全部与119控制中心联网。

4、火灾自动报警系统的准确率低。由于火灾探测器的现场安装环境都比较复杂，无法准确地感应各种物质在燃烧过程中所特有的声、光、热、气味等方面发生的变化，所以误报、漏报现象时有发生。

第二章 建筑物的概况和系统的选择

2.1设计要求

工程名为某综合商场火灾自动报警系统设计。在设计时，要根据被保护对象发生火灾时燃烧特点确定火灾类型；根据所需防护面积部位；按照火灾探测器的总数和其他报警装置（如手动报警按钮）数量确定火灾控制器的总容量；按划分的报警区域设置区域报警控制器；根据消防设备确定联动控制方式；按防火灭火要求确定报警和联动的逻辑关系，整个过程要在严格按照规范和行业标准的前提下进行，并且要符合被设计对象的实际情况。

2.2工程概况

该建筑的建筑高度约为25.5m，总建筑面积约为36654㎡。该商场地下一层有商场区域、设备区域及停车场；一到二层为商场；三层及以上是三栋独立的住宅，有一个贯通地下一层到二层的中庭，整个建筑地上共有六层，是商住两用的民用建筑。该建筑每层面积都大于1000㎡，根据下面表2-1可知，该建筑属于一类高层。该建筑在一楼设置一个能直通外面的消防控制室，面积约为45㎡。

表2-1 民用建筑的分类^[3]

2.3火灾自动报警系统

2.3.1火灾自动报警系统的简介

火灾自动报警系统是能探测火灾早期特征、发出火灾报警信号，为人员疏散、防止火灾蔓延和启动自动灭火设备提供控制与指示的消防系统。它具有能在火灾初期，将燃烧产生的烟雾、热量、火焰等物理量，通过火灾探测器变成电信号，传输到火灾报警控制器，并同时以声或光的形式通知着火层及上下邻层疏散，控制器记录火灾发生的部位、时间等，使人们能够及时发现火灾，并及时采取有效措施，扑灭初期火灾，最大限度的减少因火灾造成的生命和财产的损失，是人们同火灾做斗争的有力工具。

2.3.2火灾报警系统的组成

火灾自动报警系统是由触发器件、火灾报警装置、火灾警报装置以及其它辅助装置组成。通常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、防火门监控系统、防火卷帘控制系统等相关设备联动，火灾自动报警系统探测到火灾发出指令信号、启动相应的联动装置。

（1）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。

（2）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。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。

（3）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。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。

（4）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能监控其他设备状态状态的设备。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室，以便于实行集中统一控制。有少量消防控制设备设置在被控消防设备所在现场，其动作信号必须传输回消防控制室，控制方式是集中与分散相结合。

（5）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。由于火灾自动报警系统的特殊性，消防电源需要单独设置，不能和其他系统共用。

2.3.3火灾自动报警系统的工作原理

如图2-1所示，安装在保护区域的火灾探测器是触发器件，它感知周围环境的温度、烟雾等物理量，并将其转换成电信号反馈给消防控制室的报警控制器，控制器接收到信号确定火灾发生。确定火灾发生后，控制器传输信号给警报装置发出不同于正常环境的声和光来报警，同时控制器也传输信号来启动消防联动系统，控制器也能接收到各个系统设备反馈回来的信息，若有设备没有成功启动，在消防控制室也可以手动启动。火灾自动报警系统通过上述的一系列步骤能达到及时发现火情、及时扑灭火灾、疏散人群的目的。

图2-1 火灾自动报警系统工作原理

2.3.4火灾自动报警系统的基本形式

火灾探测报警系统的类型形式有区域报警系统、集中报警系统、控制中心报警系统、家用火灾报警系统这四种系统。

1、区域报警系统

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。

适用场所：二级保护对象（规模不大的行政事业单位，工矿企业的要害单位和娱乐场所等）。原理图见下图2-2。

图2-2区域报警控制系统原理图

2、集中报警系统

集中报警系统是由集中火灾报警控制器、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、区域显示器和火灾探测器等组成，功能较复杂的火灾自动报警系统。

适用场所：适用于一级和二级保护对象（一般高层宾馆，饭店等）。原理图如下图2-3。

图2-3 集中报警控制系统原理图

3、控制中心报警系统

控制中心报警系统是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、区域显示器和火灾探测器等组成，功能复杂的火灾自动报警系统。

适用场所：适用于特级和一级保护对象（大型宾馆，饭店，商场，办公室，大型建筑群和大型综合楼等）。原理图如下图2-4。

图2-4控制中心报警系统原理图

4、家用火灾报警系统

家庭火灾报警系统是一种新的火灾报警系统，由火灾探测器，火灾报警装置，火灾警报装置和电源组成。

适用场所：适用于住宅公寓等居住场所，其中A，B类家用火灾报警系统宜用于有物业管理的住宅，C类宜用于没有物业管理的住宅，D类宜用于别墅类住宅。

2.3.5火灾自动报警系统的选择

根据《火灾自动报警系统设计规范》（GB50116-2013）(以下简称《火规》)3.2.1第一条的规定，该建筑仅在一层设一个消防控制室，并且需要消防联动设备，所以该建筑选择集中报警系统。消防控制室设置在一层左侧楼梯的旁边，面积约为45㎡，房间内设置一台新普利斯4100ES火灾报警控制器。

第三章 分区及探测器

3.1防火分区

3.1.1防火分区的定义

防火分区是指采用防火分隔措施划分出的、能在一定时间内防止火灾向同一建筑的其余部分蔓延的局部区域（空间单元）。在建筑物内采用划分防火分区这一措施，可以在建筑物一旦发生火灾时，有效地把火势控制在一定的范围内，减少火灾损失，同时可以为人员安全疏散、消防扑救提供有利条件。

3.1.2防火分区的划分

防火分区的面积要求只有上限没有下限，按理来说分区越多面积越小越安全，但是考虑到实用性和经济性，在划分防火分区时，不仅要考虑国家规范规定，还要结合建筑实际的功能特点进行划分。

根据我国现行的《建筑设计防火规范》（GB50016-2014）（以下简称《建规》）的规定，在设计时划分区域参照下表3-1进行。

表3-1不同耐火等级建筑防火分区最大允许建筑面积^[3]

由于本建筑设置自动喷水灭火系统，根据《建规》中规定，当建筑内设置自动灭火系统时，火分区最大允许建筑面积可按本表的规定增加1.0倍，防火分区的最大面积可达3000㎡^[3]。本建筑有地下一层，地下一层为停车库和商场，根据《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》（GB50067-2014）5.1.1的规定对地下室进行防火分区的划分^[6]。划分区域的面积大小按照下表3进行。

表3-2 汽车库防火分区最大允许建筑面积

本建筑的地下车库允许的最大防火分区面积为2000㎡。

该建筑地下一层，一层，二层防火分区的划分如下图3-1，图3-2，图3-3。

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