火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì) 單片機(jī)畢業(yè)設(shè)計(jì)
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1、更多資料 目錄 1 引言 - 1 - 1.1建筑情況 - 1 - 1.2火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的作用 - 1 - 2 火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)簡介 - 2 - 2.1 火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)概述 - 2 - 2.2 火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的組成 - 3 - 3. 系統(tǒng)的設(shè)置 - 9 - 3.1區(qū)域報(bào)警控制系統(tǒng) - 9 - 3.2集中報(bào)警控制系統(tǒng) - 9 - 3.3控制中心報(bào)警系統(tǒng) - 10 - 4 火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì) - 11 - 4.1系統(tǒng)選型 - 11 - 4.2 防火區(qū)域和報(bào)警區(qū)域的劃分 - 11 - 4.3 火災(zāi)探測器的選擇 - 14 - 4.4 手動(dòng)報(bào)警按鈕的設(shè)置
2、 - 20 - 4.5消防聯(lián)動(dòng)的設(shè)計(jì) - 21 - 5 經(jīng)濟(jì)預(yù)算 - 24 - 致謝 - 25 - 參考文獻(xiàn) - 26 - - 26 - 1 引言 1.1建筑情況 ***行政樓是學(xué)院各黨政部門集中辦公的場所,辦公樓內(nèi)來往人員較多,在其內(nèi)部還有各種貴重設(shè)備、資料、文獻(xiàn)等,所以一定要做好防火等工作。該樓共八層,其中三到八層為通用層,一層高5m,標(biāo)準(zhǔn)層為4m,總共33m。每層建筑面積為1084.43m2 。依據(jù)《高層民用建筑防火設(shè)計(jì)規(guī)范》,該建筑為二類建筑,耐火等級(jí)為二級(jí)。 1.2火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的作用 火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警及消防聯(lián)動(dòng)系統(tǒng),作為智能建筑中的一個(gè)重要子系統(tǒng),其重要性
3、是眾所周知的。要在智能建筑中創(chuàng)造一個(gè)安全舒適的環(huán)境,消防安全是其中的一個(gè)重要的方面。火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警及消防聯(lián)動(dòng)系統(tǒng),作為火災(zāi)的先期預(yù)報(bào)、火災(zāi)的及時(shí)撲滅、保障人身和財(cái)產(chǎn)安全,起到了不可替代的作用?;馂?zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)是人們?yōu)榱嗽缙诎l(fā)現(xiàn)火災(zāi),并及時(shí)采取有效措施,控制和撲滅火災(zāi),而設(shè)置在建筑物中或其他場所的一種自動(dòng)消防設(shè)施,是人類同火災(zāi)作斗爭的有力工具。 2 火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)簡介 2.1 火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)概述 火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)能夠在火災(zāi)初期,將燃燒產(chǎn)生的煙霧、熱量和光輻射等物理量,通過感溫、感煙和感光等火災(zāi)探測器變成電信號(hào),傳輸?shù)交馂?zāi)報(bào)警控制器,并同時(shí)顯
4、示出火災(zāi)發(fā)生的部位,記錄火災(zāi)發(fā)生的時(shí)間。 火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的組成形式多種多樣,它的發(fā)展目前可分為三個(gè)階段[1]: 1 多線制開關(guān)量式火災(zāi)探測報(bào)警系統(tǒng)。這是第一代產(chǎn)品,目前國內(nèi)極少數(shù)廠家生產(chǎn)外,它基本上已處于被淘汰狀態(tài)。 2 總線制可尋址開關(guān)量式火災(zāi)探測報(bào)警系統(tǒng)。這是第二代產(chǎn)品,尤其式二總線制開關(guān)量式探測報(bào)警系統(tǒng)目前正被大量使用。 3 模擬量傳輸式智能火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)。這是第三代產(chǎn)品。目前我國已經(jīng)開始從傳統(tǒng)的開關(guān)量式火災(zāi)探測報(bào)警技術(shù),跨入具有先進(jìn)水平的模擬量式智能火災(zāi)探測報(bào)警技術(shù)的新階段,它的系統(tǒng)的誤報(bào)率降低到最低限度,并大幅度地提高了報(bào)警的準(zhǔn)確度和可靠性。 目前火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)有智能型、
5、全總線型以及綜合型等,這些系統(tǒng)不分區(qū)域報(bào)警系統(tǒng)或集中報(bào)警系統(tǒng),可達(dá)到對(duì)整個(gè)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)視。但是在目前的實(shí)際工程當(dāng)中傳統(tǒng)型的區(qū)域報(bào)警系統(tǒng)、集中報(bào)警系統(tǒng)和控制中心報(bào)警系統(tǒng)仍得到較為廣泛的應(yīng)用?;馂?zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的工作原理如圖3-1所示。安裝在保護(hù)區(qū)的探測器不斷的向所監(jiān)視的現(xiàn)場發(fā)出巡檢信號(hào),監(jiān)視現(xiàn)場的煙霧濃度、溫度等,并不斷反饋給報(bào)警控制器,控制器將接到的信號(hào)與內(nèi)存的正常整定值比較、判斷確定火災(zāi)。當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)候,發(fā)出聲光報(bào)警,顯示火災(zāi)區(qū)域或樓層房號(hào)的地址編碼,并打印報(bào)警時(shí)間、地址等。同時(shí)向火災(zāi)現(xiàn)場發(fā)出警鈴報(bào)警,在火災(zāi)發(fā)生樓層的上下相鄰層或火災(zāi)區(qū)域的相鄰區(qū)域也同時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào),以顯示火災(zāi)區(qū)域。
6、各應(yīng)急疏散指示燈亮,指明疏散方向(見圖2.1)。 圖2.1 火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)原理圖 2.2 火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的組成 火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)是由觸發(fā)器件、火災(zāi)報(bào)警裝置、火災(zāi)警報(bào)裝置以及具有其它輔助功能的裝置組成的火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng),在火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)中,自動(dòng)或手動(dòng)產(chǎn)生火災(zāi)報(bào)警信號(hào)的器件稱為觸發(fā)件,主要包括火災(zāi)探測器和手動(dòng)火災(zāi)報(bào)警按鈕。 2.2.1火災(zāi)探測器 火災(zāi)探測器是火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的傳感部分,是組成各種火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的重要組件,是火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的“感覺器官”。它能對(duì)火災(zāi)參數(shù)(如煙、溫度、火焰輻射、氣體濃度等)響應(yīng),并自動(dòng)產(chǎn)生火災(zāi)報(bào)警信號(hào),或向控制和指示設(shè)備發(fā)出現(xiàn)場火災(zāi)狀態(tài)信號(hào)的裝置?;?/p>
7、災(zāi)探測器是系統(tǒng)中的關(guān)鍵元件,他的穩(wěn)定性、可靠性和靈敏度等技術(shù)指標(biāo)會(huì)受到諸多因素的影響,因此火災(zāi)探測器的選擇和布置應(yīng)該嚴(yán)格按照規(guī)范進(jìn)行。 2.2.1.1火災(zāi)探測器的分類 目前火災(zāi)探測器的種類很多,按照不同的方式有不同的分類方法[2]。 1 根據(jù)監(jiān)測的火災(zāi)特性不同,火災(zāi)探測器可分為感煙、感溫、感光、復(fù)合和可燃?xì)怏w等五種類型,每個(gè)類型又根據(jù)其工作原理的不同而分為若干種。 2 根據(jù)感應(yīng)元件的結(jié)構(gòu)不同,可分為: ⑴ 點(diǎn)型火災(zāi)探測器。對(duì)警戒范圍中某一點(diǎn)周圍的火災(zāi)參數(shù)作出響應(yīng)。 ⑵ 線型火災(zāi)探測器。對(duì)警戒范圍中某一線路周圍的火災(zāi)參數(shù)作出響應(yīng)。 3 根據(jù)操作后是否能復(fù)位,可分為: ⑴
8、可復(fù)位火災(zāi)探測器。在產(chǎn)生火災(zāi)報(bào)警信號(hào)的條件不再存在的情況下,不需要更換組件即能從報(bào)警狀態(tài)恢復(fù)到監(jiān)視狀態(tài)。根據(jù)復(fù)位的方式不同,又可分為以下三種: ① 自動(dòng)復(fù)位火災(zāi)探測器。能自動(dòng)地恢復(fù)到監(jiān)視狀態(tài)。 ② 遙控復(fù)位火災(zāi)探測器。通過遙控操作能恢復(fù)到監(jiān)視狀態(tài)。 ③ 手動(dòng)復(fù)位火災(zāi)探測器。通過手動(dòng)調(diào)節(jié)能恢復(fù)到監(jiān)視狀態(tài)。 ⑵ 不可復(fù)位火災(zāi)探測器。在產(chǎn)生火災(zāi)報(bào)警信號(hào)的條件不再存在的情況下,需調(diào)換組件才能從報(bào)警狀態(tài)恢復(fù)到監(jiān)視狀態(tài)或動(dòng)作后不能恢復(fù)到監(jiān)視狀態(tài)。 2.2.1.2火災(zāi)探測器的選擇 火災(zāi)探測器的選擇應(yīng)符合下列要求: (1) 對(duì)火災(zāi)初期有陰燃階段,產(chǎn)生大量的煙和少量的熱,很少或沒有火焰輻
9、射的,選用感煙探頭;
(2) 對(duì)火災(zāi)發(fā)展迅速,產(chǎn)生大量熱、煙和火焰輻射的,選用感煙探頭、感溫探頭、火焰探頭或它們的組合;
(3) 對(duì)火災(zāi)發(fā)展迅速,有強(qiáng)烈的火焰輻射和少量煙、熱的,選用火焰探頭;
(4) 對(duì)情況復(fù)雜或火災(zāi)形成特點(diǎn)不可預(yù)料的,可進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn),根據(jù)實(shí)驗(yàn)選用適宜的探頭。
(5) 在不同高度的房間設(shè)置火災(zāi)探測器時(shí)可參照表2.1的規(guī)定。
表2.1 點(diǎn)型感煙、感溫火災(zāi)探測器的實(shí)用高度[3]
房間高度(m)
感煙探測 器
感 溫 探 測 器
一 級(jí)
二 級(jí)
三 級(jí)
12 10、不適合
6 11、
(m)
A
(m2)
R
(m)
A
(m2)
R
(m)
感煙探
測 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
感溫探
測 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
(3) 一個(gè)探測區(qū)域內(nèi)所需設(shè)置的探測器數(shù)量,應(yīng)由下式計(jì)算:
(2.1)
12、
式中:
N—一個(gè)探測區(qū)域所需設(shè)置的探測器數(shù)量(只),N1(取整數(shù));
S—一個(gè)探測區(qū)域的面積(m2);
A—一個(gè)探測器的保護(hù)面積;
K—修正系數(shù),重點(diǎn)保護(hù)建筑K取0.7~0.9,普通保護(hù)建筑K取1.0。
(4) 在寬度小于3m以內(nèi)的走廊頂棚上設(shè)置探測器時(shí)宜居中布置。感溫探測器的安裝間距L不應(yīng)超過10m,感煙探測器的安裝間距L不應(yīng)超過15m,探測器至端墻的距離不應(yīng)大于探測器間距的1/2。
(5) 探測器至墻壁、梁的水平距離不應(yīng)小于0.5m,并且探測器的周圍0.5m內(nèi)不應(yīng)有遮擋物。
(6) 房間被書架、隔斷、設(shè)備等分隔且至頂棚或梁的距離小于房間凈高5%時(shí),則每個(gè)被格開的部分至少安裝 13、一只探測器。
(7) 探測器宜水平安裝,如必須傾斜安裝時(shí),傾斜角不應(yīng)大于45 。當(dāng)屋頂坡度θ大于45 時(shí),應(yīng)加木臺(tái)或類似方法安裝探測器。
2.2.2手動(dòng)火災(zāi)報(bào)警按鈕
1 手動(dòng)火災(zāi)報(bào)警按鈕概述
火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)應(yīng)有自動(dòng)和手動(dòng)兩種觸發(fā)裝置。各種類型的火災(zāi)探測器是自動(dòng)觸發(fā)裝置,而在防火分區(qū)疏散通道、樓梯口等處設(shè)置的手動(dòng)火災(zāi)報(bào)警按鈕是手動(dòng)觸發(fā)裝置,它應(yīng)具有應(yīng)急情況下,人工手動(dòng)通報(bào)火警的功能。
2 手動(dòng)火災(zāi)報(bào)警按鈕的設(shè)置
每個(gè)防火分區(qū)應(yīng)至少設(shè)置一只手動(dòng)火災(zāi)報(bào)警按鈕。從一個(gè)防火分區(qū)內(nèi)的任何位置到最鄰近的一個(gè)手動(dòng)火災(zāi)報(bào)警按鈕的距離,不應(yīng)大于30m。手動(dòng)火災(zāi)報(bào)警按鈕宜設(shè)置在公共活動(dòng)場所的出入口處 14、。手動(dòng)火災(zāi)報(bào)警按鈕應(yīng)設(shè)置在明顯的和便于操作的部位。當(dāng)安裝在墻上時(shí)其底邊距地高度宜為1.3~1.5m,且應(yīng)有明顯的標(biāo)志。
手動(dòng)火災(zāi)報(bào)警按鈕宜與集中報(bào)警器連接,且應(yīng)單獨(dú)占用一個(gè)部位號(hào)。因?yàn)榧锌刂破髟O(shè)在消防室內(nèi),能更快采取措施,所以當(dāng)沒有集中報(bào)警器時(shí),它才接入?yún)^(qū)域報(bào)警器,但應(yīng)單獨(dú)占用一個(gè)部位號(hào)。
2.2.3 火災(zāi)報(bào)警控制器
火災(zāi)報(bào)警控制器是火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)心臟,具有下述功能:
(1) 用來接受火災(zāi)信號(hào)并啟動(dòng)火災(zāi)警報(bào)裝置。該設(shè)備也可用來指示著火部位和記錄有關(guān)信息。
(2) 能通過火警發(fā)送裝置啟動(dòng)火災(zāi)報(bào)警信號(hào)或通過自動(dòng)消防滅火控制裝置啟動(dòng)自動(dòng)滅火設(shè)備和消防聯(lián)動(dòng)控制器。
(3) 自動(dòng)地監(jiān)視系 15、統(tǒng)的正確運(yùn)行和對(duì)特定故障給出聲、光報(bào)警。
2.2.3.1 火災(zāi)報(bào)警控制器分類
火災(zāi)報(bào)警控制器種類繁多,根據(jù)不同的方法可分成不同的類別。
(1) 按控制范圍可分為:
a 區(qū)域火災(zāi)報(bào)警控制器:直接連接火災(zāi)探測器,處理各種報(bào)警信息。
b 集中火災(zāi)報(bào)警控制器:它一般不與火災(zāi)探測器相連,而與區(qū)域火災(zāi)報(bào)警控制器相連,處理區(qū)域級(jí)火災(zāi)報(bào)警控制器送來的報(bào)警信號(hào),常使用在較大型系統(tǒng)中。
c 控制中心火災(zāi)報(bào)警控制器:它兼有區(qū)域,集中兩級(jí)或火災(zāi)報(bào)警控制器的特點(diǎn),即可以作區(qū)域級(jí)使用,連接控制器;又可以作集中級(jí)使用,連接區(qū)域火災(zāi)報(bào)警控制器。
(2) 按結(jié)構(gòu)型式可分為:
a 壁掛式火災(zāi)報(bào)警控制器:連接的探測 16、器回路相應(yīng)少些,控制功能簡單,區(qū)域報(bào)警控制器多才用這種型式。
b 臺(tái)式火災(zāi)報(bào)警控制器:連接探測器回路數(shù)較多,聯(lián)動(dòng)控制較復(fù)雜,集中式報(bào)警器常采用這種方式。
c 框式火災(zāi)報(bào)警控制器:可實(shí)現(xiàn)多回路連接,具有復(fù)雜的聯(lián)動(dòng)控制。
(3) 按系統(tǒng)布線方式分為:
a 多線制火災(zāi)報(bào)警控制器:探測器與控制器的連接采用一一對(duì)應(yīng)方式。
b 總線制火災(zāi)報(bào)警控制器:控制器與探測器采用總線方式連接,探測器并聯(lián)或串聯(lián)在總線上。
2.2.3.2 火災(zāi)報(bào)警控制器的功能
(1) 火災(zāi)報(bào)警:當(dāng)收到探測器、手動(dòng)報(bào)警開關(guān)、消火栓開關(guān)及輸入模塊所配接的設(shè)備所發(fā)來的火警信號(hào)時(shí),均可在報(bào)警器中報(bào)警。
(2) 故障報(bào)警:系統(tǒng)運(yùn)行 17、時(shí)控制器分時(shí)巡檢,若有異常(設(shè)備故障)發(fā)出聲、光報(bào)警信號(hào),并顯示故障類型及編碼等。
(3) 火警優(yōu)先:在故障報(bào)警或已處理火警時(shí),若發(fā)生火警則報(bào)火警,而當(dāng)火警清除后又自動(dòng)報(bào)原有的故障。
(4) 時(shí)鐘與火災(zāi)發(fā)生時(shí)間的記憶:系統(tǒng)中的時(shí)鐘走時(shí)通過軟件編程實(shí)現(xiàn),具有相應(yīng)的存儲(chǔ)單元,記憶事故發(fā)生時(shí)間。
(5) 自檢功能:為了提高報(bào)警系統(tǒng)的可靠性,控制器設(shè)置了檢查功能,可定期或不定期的進(jìn)行模擬火警檢查。
2.2.3.3工作原理
控制器把火災(zāi)探測器傳來的信號(hào)進(jìn)行處理、報(bào)警。從原理上講無論是區(qū)域報(bào)警控制器還時(shí)集中報(bào)警控制器都遵循同一工作模式,即收集探測信號(hào)-輸入單元-自動(dòng)監(jiān)控單元-輸出單元。工作原理如 18、圖2-2所示。
圖2.2 火災(zāi)控制器原理
3. 系統(tǒng)的設(shè)置
隨著新產(chǎn)品的不斷出現(xiàn),火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)也由傳統(tǒng)型向現(xiàn)代火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警發(fā)展。在諸多的產(chǎn)品中以區(qū)域報(bào)警和集中報(bào)警控制器的應(yīng)用最為廣泛,以下介紹兩者的設(shè)置。
3.1區(qū)域報(bào)警控制系統(tǒng)
區(qū)域報(bào)警控制系統(tǒng)是火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)組成的一種形式,它是由電子元件組成的自動(dòng)報(bào)警和監(jiān)控裝置。當(dāng)探測器檢測到火災(zāi)信號(hào),電子線路將火災(zāi)信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓或數(shù)字信號(hào),通過導(dǎo)線傳輸?shù)絽^(qū)域報(bào)警器,經(jīng)過處理后發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào),同時(shí)將火災(zāi)部位傳輸給集中報(bào)警控制器,適用于較小范圍的保護(hù)。有些區(qū)域報(bào)警控制器可單獨(dú)組成系統(tǒng)進(jìn)行消防滅火自動(dòng)處理。區(qū)域報(bào)警控制器的設(shè)置應(yīng)該符合 19、以下的規(guī)定:
(1) 一個(gè)報(bào)警區(qū)域宜設(shè)置一臺(tái)區(qū)域報(bào)警控制器,系統(tǒng)中區(qū)域報(bào)警控制器不應(yīng)該超過3臺(tái)。
(2) 當(dāng)用一臺(tái)區(qū)域報(bào)警控制器警戒數(shù)個(gè)樓層時(shí),應(yīng)在每層各樓梯口明顯部位裝設(shè)識(shí)別樓層的燈光顯示區(qū)域。
(3) 區(qū)域報(bào)警控制器安裝在墻上時(shí),其底邊距地的高度不應(yīng)小于1.5m。靠近門軸的側(cè)面距墻不應(yīng)小于0.5m.正面操作距離不應(yīng)小于1.2m.
(4) 區(qū)域報(bào)警控制系統(tǒng)宜設(shè)在有人值班的房間或賓館每層服務(wù)臺(tái)。
3.2集中報(bào)警控制系統(tǒng)
集中報(bào)警控制系統(tǒng)是有電子線路組成的集中自動(dòng)監(jiān)控報(bào)警裝置,各個(gè)區(qū)域報(bào)警巡回檢測帶的信號(hào)均集中到這一總的監(jiān)控報(bào)警裝置。它具有部位指示、區(qū)域顯示、巡檢、自檢、火災(zāi)報(bào)警音響 20、、計(jì)時(shí)、故障報(bào)警、記錄打印等一系列功能,在發(fā)出報(bào)警信號(hào)同時(shí)可自動(dòng)采取系統(tǒng)的消防功能控制動(dòng)作,達(dá)到消防的目的和手段,適用于較大范圍內(nèi)多個(gè)區(qū)域的保護(hù)。集中報(bào)警控制器的設(shè)置應(yīng)該滿足以下規(guī)定:
(1) 系統(tǒng)中應(yīng)設(shè)有一臺(tái)集中報(bào)警控制器和兩臺(tái)以上區(qū)域報(bào)警控制器。
(2) 集中報(bào)警控制器的容量不宜小于保護(hù)范圍內(nèi)探測區(qū)域總數(shù)。
(3) 集中報(bào)警控制器距墻不應(yīng)小于1m,正面的操作距離不應(yīng)小于2m。
(4) 區(qū)域報(bào)警控制器的設(shè)置應(yīng)符合上述區(qū)域報(bào)警控制系統(tǒng)的有關(guān)要求。
3.3控制中心報(bào)警系統(tǒng)
由消防控制室的消防控制設(shè)備、集中火災(zāi)報(bào)警控制器、區(qū)域火災(zāi)報(bào)警控制器和火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警探測器等組成,或由消防控制室的消 21、防控制設(shè)備、火災(zāi)報(bào)警控制器、區(qū)域顯示器和火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警探測器等組成,功能復(fù)雜的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)。系統(tǒng)的容量較大,消防設(shè)施控制功能較全,適用于大型建筑的保護(hù)。
(1) 系統(tǒng)中應(yīng)至少設(shè)置一臺(tái)集中報(bào)警控制器和必要的消防控制設(shè)備;
(2) 設(shè)在消防控制室以外的集中報(bào)警控制器,均應(yīng)將火災(zāi)報(bào)警信號(hào)和消防聯(lián)動(dòng)控制信號(hào)送至消防控制室;
(3) 區(qū)域報(bào)警控制器和集中報(bào)警控制器的設(shè)置,應(yīng)符合上述控制中心報(bào)警系統(tǒng)的有關(guān)要求。
4 火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)
4.1系統(tǒng)選型
依據(jù)《火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》將***行政樓界定為二級(jí)保護(hù)對(duì)象,根據(jù)建筑的實(shí)際情況在每層設(shè)置一臺(tái)樓層顯 22、示器,作區(qū)域報(bào)警器使用,共8臺(tái)樓層顯示器和一臺(tái)集中報(bào)警控制器及聯(lián)動(dòng)控制裝置(設(shè)計(jì)詳見系統(tǒng)圖)。
本工程選用北京獅島消防電子有限公司生產(chǎn)的SD2200-2178A型火災(zāi)報(bào)警控制器,由11個(gè)子站組成,各個(gè)子站之間的數(shù)據(jù)流通和相互協(xié)調(diào)由工作主站擔(dān)任。每個(gè)子站一個(gè)回路,每回路有199個(gè)地址點(diǎn),其中1-99地址接感煙探測器或感溫探測器,101-199地址可接手動(dòng)報(bào)警按鈕、輸入模塊、輸出模塊、多功能模塊和消火栓按鈕等。該系統(tǒng)是一種數(shù)字式智能火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警及聯(lián)動(dòng)裝置,它不同于傳統(tǒng)的分布智能,也不通于簡單的集中智能。分布智能是探測器報(bào)警,將信號(hào)傳輸給控制器,從而報(bào)出火災(zāi)地址;集中智能是由探測器將探測到的火災(zāi)信 23、號(hào)不斷的傳輸給控制器,由控制器進(jìn)行判斷,從而報(bào)出火災(zāi)地址。本系統(tǒng)為分布與智能集中相結(jié)合,在系統(tǒng)硬件上采用分布結(jié)構(gòu),而在軟件報(bào)警算法上采用集中處理。系統(tǒng)具有現(xiàn)場編程功能,控制器留有計(jì)算機(jī)接口,可直接接入計(jì)算機(jī)鍵盤進(jìn)行現(xiàn)場編程,也可在外接PC機(jī)或筆記本上進(jìn)行編程后再固化芯片轉(zhuǎn)插在控制器上。CRT彩色顯示系統(tǒng),采用WIN98界面,操作簡單,易于工程進(jìn)行編程。具有黑匣子儲(chǔ)存功能,便于火災(zāi)發(fā)生時(shí)提供查認(rèn)依據(jù)。
4.2 防火區(qū)域和報(bào)警區(qū)域的劃分
4.2.1防火分區(qū)的劃分
***行政樓共八層,其中三到八層為通用層,一二層高5m,標(biāo)準(zhǔn)層為4m,總共34m。每層建筑面積為1084.43m2 。依據(jù)《火災(zāi)自 24、動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》將其界定為二級(jí)保護(hù)對(duì)象。依據(jù)《高層民用建筑防火設(shè)計(jì)規(guī)范》,該建筑為二類建筑,耐火等級(jí)為二級(jí)。在劃分防火分區(qū)時(shí)應(yīng)該滿足表4.1的規(guī)定。高層建筑內(nèi)應(yīng)采用防火墻等劃分防火分區(qū),每個(gè)防火分區(qū)允許最大建筑面積,不應(yīng)超過下表的規(guī)定。
表4.1 每個(gè)防火分區(qū)的允許最大建筑面積[5]
建筑類別
每個(gè)防火分區(qū)建筑面積(m2)
一類建筑
1000
二類建筑
1500
地下室
500
注:
1 設(shè)有自動(dòng)滅火設(shè)備的防火分區(qū),其最大允許建筑面積可按本表增加一倍,局部設(shè)置時(shí),增加面積可按局部的一倍計(jì)算。
2 高層主體建筑與相連的附屬建筑之間,如設(shè)有防火墻等防火分隔設(shè)施, 25、其附屬建筑的防火分區(qū)面積可按本表增加一倍。
由于***行政樓設(shè)有自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)備允許把建筑面積增加一倍,所以把每層劃分為一個(gè)防火分區(qū),共分為八個(gè)防火分區(qū)。
4.2.2探測區(qū)域和報(bào)警區(qū)域的劃分
火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的保護(hù)對(duì)象形式多樣,功能各異,規(guī)模不等。為了便于早期探測、早期報(bào)警,方便日常的維護(hù)管理,在安裝的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)中,人們一般都將其保護(hù)空間劃分為若干個(gè)報(bào)警區(qū)域。每個(gè)報(bào)警區(qū)域又劃分了若干個(gè)探測區(qū)域。這樣這可以在火災(zāi)時(shí),能夠迅速、準(zhǔn)確地確定著火部位,便于有關(guān)人員采取有效措施。
因此,所謂報(bào)警區(qū)域就是人們?cè)谠O(shè)計(jì)中將火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的警戒范圍按防火分區(qū)或樓層劃分的部分空間,是設(shè)置 26、區(qū)域火災(zāi)報(bào)警控制器的基本單元。一個(gè)報(bào)警區(qū)域可以由一個(gè)防火分區(qū)或同樓層相鄰幾個(gè)防火分區(qū)組成,但同一個(gè)防火分區(qū)不能在兩個(gè)不同的報(bào)警區(qū)域內(nèi);同一報(bào)警區(qū)域也不能保護(hù)不同樓層的幾個(gè)不同的防火分區(qū)。
1 報(bào)警區(qū)域的劃分
根據(jù)《火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定,報(bào)警區(qū)域宜由一個(gè)防火分區(qū)或同樓層的幾個(gè)相鄰的幾個(gè)組成,所以把每層分別單獨(dú)作為一個(gè)報(bào)警區(qū)域,滿足火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范的規(guī)定。
2 探測區(qū)域的劃分
由于該建筑為二級(jí)保護(hù)對(duì)象,規(guī)范規(guī)定:探測區(qū)域應(yīng)按獨(dú)立房(套)間劃分。一個(gè)探測區(qū)域的面積不宜超過500m2;從主要人口能看清其內(nèi)部,并且面積不超過1000m2的房間,也可劃為一個(gè)探測區(qū)域。根據(jù)以上的 27、規(guī)定我把***行政樓的探測區(qū)域劃分如下:
(1) 由于***行政樓每層的房間都是小空間,所以把每層的每個(gè)房間單獨(dú)劃分為一個(gè)探測區(qū)域。
(2) 把敞樓梯間單獨(dú)劃分為一個(gè)探測區(qū)域,每隔2~3層劃分為一個(gè)探測區(qū)域并且設(shè)置一個(gè)火災(zāi)探測器。
(3) 把前室(包括防煙樓梯間前室、消防電梯前室、消防電梯與防煙樓梯間合用的前室)和走道分別單獨(dú)劃分探測區(qū)域。特別是前室與電梯豎井、疏散樓梯間及走道相通,在發(fā)生火災(zāi)時(shí)煙氣更容易聚集或流過,是人員疏散和消防撲救的必經(jīng)之地,故應(yīng)裝設(shè)火災(zāi)探測器。對(duì)于一般電梯前室雖然不是人員疏散必經(jīng)之地,但該前室與電梯豎井相通,也是在發(fā)生火災(zāi)時(shí)煙氣容易聚集或流過,也單獨(dú)劃分探測區(qū)域及 28、裝設(shè)火災(zāi)探測器。
(4) 把電纜豎井單獨(dú)劃分探測區(qū)域并裝設(shè)火災(zāi)探測器。一則是恐怕豎井形成拔煙火的通道;二則是恐怕發(fā)生火災(zāi)時(shí)火勢沿電纜延燃。對(duì)電纜豎井裝設(shè)火災(zāi)探測器是十分必要,并配合豎井的防火分隔要求,每隔2~3層或每層安裝一個(gè)。
4.3 火災(zāi)探測器的選擇
4.3.1火災(zāi)探測器的發(fā)展
縱觀火災(zāi)探測器的發(fā)展歷史,火災(zāi)報(bào)警探測器已由“開關(guān)量報(bào)警方式”過渡到“模擬量報(bào)警方式”。所謂“開關(guān)量報(bào)警方式”是指火災(zāi)報(bào)警探測器在其內(nèi)部電路設(shè)計(jì)過程中,人為地賦予它一個(gè)固定的報(bào)警閥值。這一類火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)所接收的報(bào)警信號(hào)中只存在“有火警”和“無火警”兩種狀態(tài)。當(dāng)探測器在探測區(qū)域內(nèi)受到諸如潮濕、粉塵、溫度及 29、元件參數(shù)變化等非火災(zāi)因素影響時(shí),系統(tǒng)可能會(huì)發(fā)生誤報(bào)現(xiàn)象?!澳M量報(bào)警方式”與“開關(guān)量報(bào)警方式”的根本區(qū)別在于:模擬量火災(zāi)探測器內(nèi)部電路不存在報(bào)警閥值,探測器將煙霧濃度或環(huán)境溫度等報(bào)警因素轉(zhuǎn)換成為具有一定值的數(shù)據(jù)信號(hào),即“模擬量信號(hào)”,這個(gè)模擬量信號(hào)隨著報(bào)警因素的變化而變化?;馂?zāi)報(bào)警控制器循環(huán)往復(fù)地接收這個(gè)模擬量信號(hào),并由其內(nèi)部的單片計(jì)算機(jī)進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理,計(jì)算機(jī)程序自動(dòng)地為每個(gè)探測器設(shè)定一個(gè)初始值和兩個(gè)閥值——“預(yù)火警值”、“火災(zāi)報(bào)警值”。在火災(zāi)發(fā)生時(shí),探測區(qū)域內(nèi)煙霧濃度急劇增加,由探測器發(fā)回的模擬量信號(hào)也將迅速增強(qiáng),當(dāng)其數(shù)值達(dá)到且超過預(yù)火警值時(shí),火災(zāi)報(bào)警控制器將發(fā)出“預(yù)火警”信號(hào)。如果煙霧 30、濃度不再繼續(xù)上升,則停止預(yù)火警報(bào)警,“預(yù)火警”信號(hào)消失;若煙霧濃度仍繼續(xù)上升,并達(dá)到火災(zāi)報(bào)警濃度,則火災(zāi)報(bào)警控制器立即發(fā)出火災(zāi)報(bào)警信號(hào)和一系列滅火聯(lián)動(dòng)指令。由此可見,模擬量火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)能夠?qū)ζ渌邮盏降哪M量信號(hào)進(jìn)行判別和分析,從而提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性,降低了誤報(bào)率。
4.3.2火災(zāi)探測器的選擇
***行政樓是綜合性質(zhì)的公共建筑,在建筑內(nèi)存在大量的裝修材料、文件、文獻(xiàn)等物品,在發(fā)生火災(zāi)的時(shí)候會(huì)產(chǎn)生大量的煙霧,所有我選擇感煙探測器作為***行政樓的火災(zāi)的主要探測工具。
在火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中選擇設(shè)備的可靠性與誤報(bào)率是設(shè)備選型時(shí)不得不考慮的因素。在滿足性能價(jià)格比高的前提下,要 31、求盡可高的系統(tǒng)可靠性和盡可能低的誤報(bào)率是我們?cè)O(shè)計(jì)者所追求的共同目標(biāo)。從追求卓越的理想角度出發(fā),選用最先進(jìn)設(shè)備產(chǎn)品;但從節(jié)省投資的現(xiàn)實(shí)角度出發(fā),選用較佳的設(shè)備,但是不能放松和降低對(duì)于系統(tǒng)可靠性和誤報(bào)率基本要求。目前大量使用的離子感煙探測器對(duì)各種明火煙霧檢測效果較好,對(duì)陰燃煙霧也能檢測,但易受探測環(huán)境影響,誤報(bào)率較高;由于使用了放射源,易對(duì)環(huán)境造成污染。光電感煙探測器是利用紅外光散射的原理來進(jìn)行煙霧濃度的探測,對(duì)環(huán)境不存在污染問題,對(duì)陰燃火煙霧的探測性能明顯優(yōu)于離子探測器。通過以上比較及根據(jù)***行政樓的實(shí)際情況,我選用北京獅島消防電子有限公司的SD6800型智能數(shù)字光電感煙探測器[7]。
4. 32、3.3 火災(zāi)探測器的布置和計(jì)算
4.3.3.1火災(zāi)探測器的布置
根據(jù)《火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定,我對(duì)***行政樓的火災(zāi)探測器進(jìn)行如下布置:
1 探測區(qū)域內(nèi)的每個(gè)房間按照面積的大小設(shè)置火災(zāi)探測器的數(shù)量,至少保證每個(gè)房間設(shè)置一只火災(zāi)探測器。
2 感煙探測器、感溫探測器的實(shí)際安裝間距,根據(jù)探測器的保護(hù)面積A和保護(hù)半徑R確定,滿足探測器安裝間距的極限曲線D1~D11(含D9)所規(guī)定的范圍。如圖4.1探測器安裝間距的極限曲線所示。
圖4.1 探測器安裝間距的極限曲線
注:
A—探測器的保護(hù)面積(m2);
a、b—探測器的安裝間距(m);
D1~D11(含D9)—在不同保護(hù)面 33、積A和保護(hù)半徑R下確定探測器安裝間距a、b的極限曲線;
Y、Z—極限曲線的端點(diǎn)(在Y和Z兩點(diǎn)間的曲線范圍內(nèi),保護(hù)面積可得到充分利用)。
3 每個(gè)探測區(qū)域內(nèi)應(yīng)該設(shè)置的探測器數(shù)量,具體根據(jù)下式計(jì)算:
(4.1)[6]
式中:
N— 一個(gè)探測區(qū)域所需設(shè)置的探測器數(shù)量(只),N1(取整數(shù));
S— 一個(gè)探測區(qū)域的面積(m);
A— 一個(gè)探測器的保護(hù)面積(m);
K— 修正系數(shù),重點(diǎn)保護(hù)建筑K取0.7~0.9,普通保護(hù)建筑K取1.0。在本次設(shè)計(jì)過程中取0.9。
4 在走廊內(nèi)設(shè)置的探測器居中布置。感煙探測器的安裝距離在15m以內(nèi),感溫探測器的安裝距離在10m以內(nèi),同 34、時(shí)探測器到墻的距離在探測器安裝距離的一半以內(nèi)。探測器距墻的距離不應(yīng)小于0.5m,保證探測器周圍0.5m內(nèi),沒有遮擋物。
4.3.3.2火災(zāi)探測器數(shù)量的計(jì)算
***行政樓層高在3.3~6m之間,房間的坡度小于15,根據(jù)以上條件查表3-4得保護(hù)面積A=80m2,保護(hù)半徑R=5.8m。所以:D=2R=25.8=11.6m
根據(jù)D=11.6m在圖3-4中對(duì)應(yīng)的保護(hù)面積A=80 m2的曲線上取一點(diǎn),保證此點(diǎn)在粗實(shí)線上,這點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的數(shù)值,即安裝距離a、b值,由此得到a=7.5m,b=8m。在滿足規(guī)范對(duì)探測器設(shè)置位置要求的前提下,根據(jù)上述條件計(jì)算探測器的數(shù)量如下:
一層:
房間① S1=45.0 35、m2
根據(jù)建筑的重要性選擇K=0.9
根據(jù)公式:
只 ,為了布置的需要取1只。
房間② S2=15.0 m2
由于S2=15.0m
36、:
只,為了布置的需要取2只。
房間⑾ S11=42 m2
37、0.9
根據(jù)公式:
只,為了布置的需要取2只
房間⑤ S4=30.0 m2
由于S4=30.0 m2
38、0 m2,所以設(shè)置一只探測器
房間⑩ S9=138.75 m2
根據(jù)建筑的重要性選擇K=0.9。
根據(jù)公式:
只,為了布置的需要取2只。
房間⑾ S11=30.0 m2
由于S11=30.0 m2
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