智能建筑概论第8章-火灾自动报警及消防联动控制系统课件.ppt

1、第第8章章 火灾自动报警及火灾自动报警及消防联动控制系统消防联动控制系统 8.1 概述概述 v 火灾自动报警与消防联动控制系统是建筑物的防火综合监火灾自动报警与消防联动控制系统是建筑物的防火综合监控系统，由火灾报警系统和消防联动控制系统两部分组成。控系统，由火灾报警系统和消防联动控制系统两部分组成。v 用于探测火灾早期特征、发出火灾报警信号，为人员疏散、用于探测火灾早期特征、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。根据系统组成形式可以分为区域报警系统、集中报系统。根据系统组成形式可以分为区域报警系统

2、、集中报警系统和控制中心报警系统。警系统和控制中心报警系统。8.1 概述概述v 火灾自动报警系统一般由火灾探测器、信号线路和自动报火灾自动报警系统一般由火灾探测器、信号线路和自动报警系统三部分组成，其设计必须符合国家强制性标准警系统三部分组成，其设计必须符合国家强制性标准GB 50166-2013火灾自动报警系统设计规范火灾自动报警系统设计规范。v 消防联动控制系统主要由消火栓系统、自动喷水灭火系统、消防联动控制系统主要由消火栓系统、自动喷水灭火系统、气体灭火系统、防排烟系统、防火卷帘门系统、消防通讯气体灭火系统、防排烟系统、防火卷帘门系统、消防通讯系统和指挥疏散系统等组成。主要功能为控制和监

3、视专用系统和指挥疏散系统等组成。主要功能为控制和监视专用灭火设备、各类公共设备以及指挥疏散等。灭火设备、各类公共设备以及指挥疏散等。8.1 概述概述v 系统在发生火灾的两个阶段的作用系统在发生火灾的两个阶段的作用：第一阶段（报警阶段）：火灾初期，第一阶段（报警阶段）：火灾初期，安装在现场的火灾探安装在现场的火灾探测器测器 自动产生火灾报警信号；手动报警按钮自动产生火灾报警信号；手动报警按钮 以人为方式以人为方式向监控中心传递火警信息向监控中心传递火警信息。第二阶段（灭火阶段）：通过控制器及现场接口模块，控第二阶段（灭火阶段）：通过控制器及现场接口模块，控制建筑物内的公共设备制建筑物内的公共设备

4、 和专用灭火设备和专用灭火设备，有效实施救人、，有效实施救人、灭火，达到减少损失的目的。灭火，达到减少损失的目的。8.2 火灾探测器火灾探测器vGB/T 4718-2006定义定义 火灾探测器，作为火灾报警系统的一个组成部分，使火灾探测器，作为火灾报警系统的一个组成部分，使用至少一种传感器持续或间断监视与火灾相关的至少一种用至少一种传感器持续或间断监视与火灾相关的至少一种物理和物理和/或化学现象，并向控制器提供至少一种火灾探测信或化学现象，并向控制器提供至少一种火灾探测信号。号。8.2.1 火灾探测器的分类火灾探测器的分类v 1.探测区域分类法探测区域分类法v 1）点型火灾探测器v 2）线型火

5、灾探测器v 2.探测火灾参数分类法探测火灾参数分类法v 1）感烟式火灾探测器（离子感烟，光电感烟）；v 2）感温式火灾探测器（定温式，差温式）；v 3）感光式火灾探测器（红外线，紫外线）；v 4）可燃气体火灾探测器；v 5）复合式火灾探测器；v 6）其他火灾探测器。8.2.2 火灾探测器的构造火灾探测器的构造v 一般讲到火灾探测器均是指自动火灾探测器。v 基本功能要求基本功能要求1.信号传感要及时，具有相当精度。2.传感器本身应能给出信号指示。3.通过报警控制器，能分辨火灾发生具体位置或区域。4.探测器应具有相当稳定性，尽可能地防止干扰。8.2.2 火灾探测器的构造火灾探测器的构造v 火灾探测

6、器的组成 1.敏感元件 感知火灾形成过程中的物理或化学参量，并将其转换为模拟量，它是火灾探测器的核心部件。2.固定部件和外壳 用于固定探测器。其外壳应既能保证烟雾、气流、光源、温度等物理和化学量达到能够及时感知，又能尽可能地防止灰尘及其他非感知信号的进入。8.2.2 火灾探测器的构造火灾探测器的构造 2.电路 电路的作用是对敏感元件感知并转换成的模拟电信号进行放大和处理。图8-1 火灾探测器电路框图 阈值电路阈值电路8.2.3 常用的火灾探测器基本原理常用的火灾探测器基本原理v 1.感烟火灾探测器 在初燃生烟阶段，能自动发出火灾报警信号，以期将火扑灭在未成灾害之前。图8-2 常用的光电感烟探测

7、器 图8-3 常用的离子感烟式探测器 8.2.3 常用的火灾探测器基本原理常用的火灾探测器基本原理v 2.感温火灾探测器 一种响应异常温度、温升速率和温差的火灾探测器，主要利用热敏元件来探测火灾。v 3.感光火灾探测器 又称火焰探测器，用于响应火灾的光特性，即扩散火焰燃烧的光照强度和火焰的闪烁频率的一种火灾探测器。图8-4 常用的感温火灾探测器 图8-5 红外线感光火灾探测器8.2.3 常用的火灾探测器基本原理常用的火灾探测器基本原理v 4.可燃气体火灾探测器 响应燃烧或热解产生的气体的一种火灾探测器，在易燃、易爆场合中主要探测气体（粉尘）浓度。v 5.复合式火灾探测器 同时响应两种以上火灾参

8、数的火灾探测器。主要有感光感烟火灾探测器、感光感温火灾探测器、感温感烟火灾探测器等。图8-6 家用可燃气体火灾探测器 图8-7 复合式感烟感温探测器 8.2.3 常用的火灾探测器基本原理常用的火灾探测器基本原理v 6、其他火灾探测器 除了上述几种探测器外，还有通过探测泄漏电流大小的漏电流感应型火灾探测器、通过探测静电电位高低的静电火灾探测器，以及利用超声原理探测火灾的超声波火灾探测器等。8.2.4 火灾探测器的选择与设置火灾探测器的选择与设置v 1.报警区域与探测区域报警区域与探测区域 报警区域应按楼层或防火分区划分。探测区域是由数个探测器监视的区域组成，它是火警自动报 警部位信号显示的基本单

9、元。8.2.4 火灾探测器的选择与设置火灾探测器的选择与设置 探测区域内所需的探测器数量由下式计算：(8-1)N表示一个探测区域内所需设置的探测器数量，N为整数 S表示一个探测区域的面积(m2)；A表示探测器的保护面积(m2)；K表示校正系数，重点保护区域取0.70.9，非重点保护区域取1。SNKA8.2.4 火灾探测器的选择与设置火灾探测器的选择与设置v 2.火灾探测器的选择 1）根据GB 50166-2013火灾自动报警系统设计规范，火灾探测器的选择应符合下列规定：（1）对火灾初期有阴燃阶段，产生大量的烟和少量热，很小或没有火焰辐射的场所，应选用感烟火灾探测器。（2）对火灾发展迅速，产生大

10、量的热、烟和火焰辐射的场所，可选用感温火灾探测器、感烟火灾探测器、火焰探测器或其组合。（3）对火灾发展迅速、有强烈的火焰辐射和少量的烟和热的场所，应选用火焰探测器。（4）对火灾初期有阴燃阶段，且需要早期探测的场所，宜增设一氧化碳火灾探测器。8.2.4 火灾探测器的选择与设置火灾探测器的选择与设置 （5）对使用、生产可燃气体或可燃蒸气的场所，应选择可燃气体探测器。（6）根据保护场所可能发生火灾的部位和燃烧材料的分析选择相应的火灾探测器（包括火灾探测器的类型、灵敏度和响应时间等），对火灾形成特征不可预料的场所，可根据模拟试验的结果选择火灾探测器。（7）同一探测区域内设置多个火灾探测器时，可选择具有

11、复合判断火灾功能的火灾探测器和火灾报警控制器，提高报警时间要求和报警准确率要求。8.2.4 火灾探测器的选择与设置火灾探测器的选择与设置 2）根据房间高度选择点型火灾探测器 表8-1 对不同高度的房间点型火灾探测器的选择房间高度h/m点型感烟火灾探测器点型感温火灾探测器火焰探测器A1、A2BC、D、E、F、G12h20不适合不适合不适合不适合适合8h12适合不适合不适合不适合适合6h8适合适合不适合不适合适合4h6适合适合适合不适合适合h4适合适合适合适合适合8.2.4 火灾探测器的选择与设置火灾探测器的选择与设置 3）根据安装场所环境特征选择火灾探测器 表8-3详细列出了点型火灾探测器选择的

12、基本原则，表8-4详细列出了线型火灾探测器选择的基本原则。新规范增加了吸气式感烟火灾探测器的选择，见表8-5。8.3 火灾报警控制器火灾报警控制器8.3.1 火灾报警控制器的功能火灾报警控制器的功能v 1.为火灾报警控制器供电，也可为其连接的其他部件供电，探测器需要由报警控制器集中供电。v 2.直接或间接地接收来自火灾探测器及其他火灾报警触发器件的火灾报警信号，转换成声、光报警信号，指示着火部位和记录报警信息。v 3.可通过火警发送装置启动火灾报警信号或通过自动消防灭火控制装置启动自动灭火设备和消防联动控制设备。v 4.自动监视系统的正确运行和对特定故障给出声光报警（自检）。v 5.具有显示或

13、记录火灾报警时间的计时装置，其日计时误差不超过30s。8.3.2 火灾报警控制器的分类火灾报警控制器的分类 1.按用途和设计使用要求分类v 1）区域火灾报警控制器。v 2）集中火灾报警控制器。v 3）通用火灾报警控制器。v 4）手动火灾报警按钮。2按内部电路设计分类v 1）普通型火灾报警控制器。v 2）微机型火灾报警控制器。8.3.2 火灾报警控制器的分类火灾报警控制器的分类 3.按信号处理方式分类v 1）有阈值火灾报警控制器。v 2）无阈值火灾报警控制器。4.按信号处理方式分类v 1）多线制火灾报警控制器。v 2）总线制火灾报警控制器。8.3.3 火灾报警控制器的组成和性能火灾报警控制器的组

14、成和性能 1.电源部分 火灾报警控制器的电源应由主电源和备用电源互补两部分组成。主电源为220V交流市电，备用电源一般选用可充放电反复使用的各种蓄电池。v 1）主电、备电自动切换。v 2）备用电源充电功能。v 3）电源故障监测功能。v 4）电源工作状态指示功能。v 5）为探测器回路供电功能。8.3.3 火灾报警控制器的组成和性能火灾报警控制器的组成和性能 2.主机部分 v 1）故障声光报警。v 2）火灾声光报警。v 3）火灾报警优先功能。v 4）火灾报警记忆功能。v 5）声报警消声及再声响功能。v 6）时钟单元功能。v 7）输出控制功能。8.3.3 火灾报警控制器的组成和性能火灾报警控制器的组

15、成和性能v 火灾报警控制器主机部分的基本原理 探测源探测源回路回路时钟显示单元时钟显示单元输输入入控控制制接接口口单单元元CPU自自动动监监控控单单元元输输出出控控制制接接口口单单元元键盘键盘辅助辅助输入输入声报警声报警单元单元光报警光报警显示单元显示单元辅助控制单元辅助控制单元报警信息中继报警信息中继辅助指示单元辅助指示单元 8.4 火灾自动报警系统火灾自动报警系统 8.4.1 火灾自动报警系统的选择火灾自动报警系统的选择v 火灾自动报警系统形式的选择应符合下列规定：v 1.仅需要报警，不需要联动自动消防设备的保护对象宜采用区域报警系统。v 2.不仅需要报警，同时需要联动自动消防设备，且只设

16、置一台具有集中控制功能的火灾报警控制器和消防联动控制器的保护对象，应采用集中报警系统，并应设置一个消防控制室。v 3.设置两个及以上消防控制室的保护对象，或设置了两个及以上集中报警系统的保护对象，应采用控制中心报警系统。8.4.2 火灾自动报警系统的线制火灾自动报警系统的线制 v 线制，主要是指探测器和控制器之间的传输线的线数。按线制分，火灾自动报警系统主要分为多线制和总线制。v 1多线制 v 各线传输的报警信号可同时也可分时进入主监控部分，由主监控部分进行地址译码（对于同时进入）或时序译码（对于分时进入），显示报警地址，同时各线报警信号的“或”逻辑启动声光报警，完成一次报警信号的确认。V（+

17、24V）：电源线）：电源线控控制制器器 SSS探测器探测器T：自诊断线：自诊断线2S：信号线：信号线G：地线：地线ST：选通线：选通线1n 8.4.2 火灾自动报警系统的线制火灾自动报警系统的线制v 2.总线制v 通过监控单元将要巡检的地址（部位）信号发送到总线上，经过一定时序，监控单元从总线上读回信息，执行相应报警处理功能。时序要求严格，每个时序都有其固定含义。其时序要求为：发地址等待读信息等待。控制器周而复始地执行上述时序，完成整个推测源的巡检。T TS SG G控控制制器器 SSS探测器探测器2 21 1n nP P图8-10 四总线制连接方式 控控制制器器 S S探测器探测器2 21

18、1n nP PS SS S图8-11 二总线连接方式8.4.2 火灾自动报警系统的线制火灾自动报警系统的线制图8-12 二总线环型连接方式控控制制器器 SSSSSS图8-13 二总线链式型连接方式控控制制器器 SSS8.4.3 智能火灾报警系统智能火灾报警系统 智能火灾报警系统按智能的分配来分：v 1.智能集中于探测部分，控制部分为一般开关量信号接受型控制器。v 2.智能集中于控制部分，探测器输出模拟量信号。这种系统又称主机智能系统。v 3.智能同时分布在探测器和控制器之间.。这种系统称为分布智能系统。它实际上是主机智能和探测器智能两者相结合，因此也称为全智能系统。8.5 消防联动控制系统消防

19、联动控制系统消防联动控制系统由下列部分或全部组成：v 1.自动喷水灭火系统v 2.消火栓系统v 3.气体（泡沫）灭火系统v 4.防烟排烟系统v 5.防火门及防火卷帘系统v 6.电梯系统v 7.火灾警报和消防应急广播系统v 8.消防应急照明和疏散指示系统8.5.1 消防联动控制器消防联动控制器 v 消防联动控制器是消防联动控制设备的核心组件。它通过接收火灾报警控制器发出的火灾报警信息，按设定的控制逻辑向各相关的受控设备发出联动控制信号，对自动消防设备实现联动控制和状态监视，并接收相关设备的联动反馈信号。v 控制逻辑应符合GB50166-2013火灾自动报警系统设计规范的相关规定。v 各受控设备接

20、口的特性参数应与消防联动控制器发出的联动控制信号相匹配。8.5.2 自动喷水灭火系统的联动控制自动喷水灭火系统的联动控制v 自动喷水灭火系统由洒水喷头、报警阀组、水流报警装置（水流指示器或压力开关）等组件，以及管道、供水设施组成，并能在发生火灾时喷水的自动灭火系统。v 优点：安全可靠、经济实用、灭火控火率高。v 采用闭式洒水喷头的为闭式系统；采用开式洒水喷头的为开式系统。8.5.2 自动喷水灭火系统的联动控制自动喷水灭火系统的联动控制v 湿式系统由湿式报警阀组、闭式喷头、水流指示器、控制阀门、末端试水装置、管道和供水设施等组成。v 1.工作原理8.5.2 自动喷水灭火系统的联动控制自动喷水灭火

21、系统的联动控制2湿式系统使用范围v 1)在环境温度不低于4、不高于70的建筑物和场所v 2)局部应用时，适用于室内最大净空高度不超过8m、总建筑面积不超过1000m2的民用建筑中的轻危险级或中危险级级需要局部保护的区域。3.湿式系统特点v 1）结构简单，使用可靠。v 2）系统施工简单、灵活方便。v 3）灭火速度快、控火效率高。v 4）系统投资省，比较经济。v 5）适用范围广。8.5.3 消火栓系统的联动控制消火栓系统的联动控制v 最常用的灭火方式，它由蓄水池、加压送水装置（水泵）及室内消火栓等主要设备构成，这些设备的电气控制包括水池的水位控制、消防用水和加压水泵的起动。图8-15 消火栓系统

22、图8-16 消火栓按钮8.5.4 气体（泡沫）灭火系统的联动控制气体（泡沫）灭火系统的联动控制v 用于不适于设置水灭火系统等其他灭火系统的环境中，比如计算机机房、重要的图书馆档案馆、移动通信基站（房）、UPS室、电池室、一般的柴油发电机房等。v 气体管网灭火系统通过火灾报警探测器对灭火控制装置进行联动控制，实现自动灭火。v 气体（泡沫）灭火系统应由专用的气体（泡沫）灭火控制器控制。二氧化碳气体灭火系统 8.5.5 防排烟系统的联动控制防排烟系统的联动控制v 防排烟系统，是防烟系统和排烟系统的总称。v 采用机械加压送风方式或自然通风方式，防止烟气进入疏散通道的系统；排烟系统采用机械排烟方式或自然

23、通风方式，将烟气排至建筑物外的系统。v 系统是由送排风管道、管井、防火阀、门开关设备、送排风机等设备组成。v 排烟控制有直接控制方式和模块控制方式。一室内防排烟系统 8.5.6 防火门及防火卷帘系统的联动控制防火门及防火卷帘系统的联动控制v 设置于建筑物中防火分区通道口外，是一种适用于建筑物较大洞口处的防火、隔热设施，可形成门帘式防火隔离。v 根据火灾报警控制器发出的指令或手动控制，使其先下降一部分，经一定延时后，卷帘降至地面，从而达到人员紧急疏散、火灾区隔火、隔烟，控制烟雾及燃烧过程可能产生的有毒气体扩散并控制火势的蔓延。防火卷帘系统 8.5.7 电梯的联动控制设计电梯的联动控制设计v 主要

24、应用于高层建筑v 消防联动主机对电梯运行状态进行监视，火灾确认后，消防联动控制器应发出联动控制信号，强制所有电梯停于首层或电梯转换层，并自动开门以防困人。v 电梯运行状态信息和停于首层或转换层的反馈信号应传送给消防控制室显示，轿厢内应设置能直接与消防控制室通话的专用电话。v 消防电梯，火灾时供消防人员扑救火灾和营救人员使用，应当是双路电源，具有紧急控制功能。8.5.8 火灾警报和消防应急广播系统的联动控制火灾警报和消防应急广播系统的联动控制v 火灾自动报警系统应设置火灾声光警报器，用于产生事故的现场的声音报警和闪光报警，尤其适用于报警时能见度低或事故现场有烟雾产生的场所。当确认火灾后，系统会启

25、动建筑内的所有火灾声光警报器。火灾声光报警器 8.5.8 火灾警报和消防应急广播系统的联动控火灾警报和消防应急广播系统的联动控制制v 集中报警系统和控制中心报警系统应设置消防应急广播，消防应急广播与普通广播或背景音乐广播合用时，应具有强制切入消防应急广播的功能。8.5.9 消防应急照明和疏散指示系统的联动控制消防应急照明和疏散指示系统的联动控制 v 由应急照明灯具、消防报警系统、智能疏散系统等多种设备组成，是应用于大型公共场所的消防疏散指示系统。该系统由火灾报警控制器或消防联动控制器启动应急照明控制器实现。8.5.10 相关联动控制相关联动控制v 消防联动控制器应具有切断火灾区域及相关区域的非

26、消防电源的功能v 应具有自动打开涉及疏散的电动栅杆等的功能v 应具有打开疏散通道上由门禁系统控制的门和庭院的电动大门的功能，并打开停车场出入口的挡杆。8.6 火灾自动报警系统工程设计火灾自动报警系统工程设计v 火灾自动报警与联动控制系统工程设计，必须严格遵循国家有关设计规范，如：v GB50045-1993高层民用建筑设计防火规范v GB50016-2014建筑设计防火规范v GB50166-2013火灾自动报警系统设计规范等以及公安消防管理部门的有关法规规定。v 选用的系统产品必须是通过国家有关消防产品质量认证的产品。消防自动报警与联动控制系统工程设计的主要内容消防自动报警与联动控制系统工程

27、设计的主要内容 序号设备名称内容1报警设备自动火灾探测器、报警按钮的选择和布置区域报警控制器、楼层显示器的确定2联动减灾与灭火设备减灾防火门、防火卷帘以及防火水幕的控制防烟、排烟和正压送风控制以及空调设备停止消防电梯控制以及普通电梯停止灭火消火栓系统灭火控制管网（喷淋、二氧化碳、卤代烷）灭火控制水流指示器和压力开关联动应急电源（配电箱）的选择和布置3消防广播与通信设备扬声器、警铃、蜂鸣器的选择与布置消防分机、对讲机、电话插孔的选择和布置4火灾应急照明与疏散标志照明照明器、疏散标志灯的选择与布置应急照明与标志照明配电系统的设计应急电源末端切换控制5消防控制中心（室）集中报警控制柜、联动控制柜、火灾广播与通讯控制柜的选择与总控制室的设计消防电源声光报警显示消防控制中心（室）的布置6集成与联网CCTV系统、BA系统的集成城市消防中心的联网思思 考考 题题v 火灾自动报警与消防联动控制系统的特点有哪些？v 火灾探测器有几种分类方法？v 火灾探测器的结构包括哪些部分？v 简述火灾探测器的选择原则。v 简述火灾报警控制器的功能及其分类。v 简述火灾报警控制器的组成及其各部分的作用。v 智能火灾报警系统按智能分配，可分几种形式的系统？v 简述湿式自动灭火系统的特点及其工作原理。v 在火灾自动报警与消防联动控制系统设计中，有关建筑电气的设计需要考虑哪些内容？第八章 结束