火灾报警控制系统设计

第5章火灾报警控制系统设计

高层建筑以及智能化建筑中的火灾自动报警系统是高层建筑或智能化建筑整个消防系统的一部分，具体的说，是消防系统的电气控制部分和系统集成中心。

火灾自动报警系统，由触发器件、人灭报答装置，火灾警报装置，以及具有其他辅助功能的装置组成，它是人们为了及早发现和通报火灾，并及时采取有效措施控制和扑灭火灾。而设置在建筑物中或其他场所的一种自动消防设施、是人们同灾作斗争的有力工具。

5.1 火灾报警控制系统的基本原理

火灾初期，控制系统将燃烧产生的烟雾、热量和光辐射等物理量，通过感温、感烟和感光等火灾探测器变成电信号，传输到火灾报警控制器，并同时显示出火灾发生的部位，记录火灾发生的时间。一般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、防火卷帘、挡烟垂壁等相关设备联动，自动或手动发出指令，启动相应的防火灭火装置。

火灾时，火灾报警控制器发出报警信息，消防联动控制根据火灾信息联动逻辑关系，输出联动信号，启动有关消防设备实施防火灭火。消防联动必须在“自动”和“手动”状态下均能实现。在自动情况下，智能建筑中的火灾自动报警系统按照预先编制的联动逻辑关系，在火灾报警确认后，输出自动控制指令，启动相关设备动作，同时向BA系统及时传输、显示火灾报警信息，且能接收必要的其它信息，这样也能更好地监控火灾现场情况、消防联动设备的运行状态、消防疏散通道情况等等。

同时智能建筑中的消防疏散门也可采用锁集中控制方式，即平时楼层疏散门锁闭，在火灾时由消防控制中心发出指令将门打开。此外，美国纽约世贸中心对消防通道的控制方式也是可以借鉴的，纽约世贸中心消防通道管理分为两种形式，一是带报警信号输出及警号的门装推动杆。当有人从门内侧推动杆时，报警信号将传送到中心值班室，同时警号鸣音提示引起注意。二是消防通道的门上安装读卡器，有关人员、可持卡打开消防门进行巡视、检修等工作。当火灾发生时，由中心值班室向各控制点发出了开门信号，使消防门开启。

火灾自动报警系统的形式有多种多样，特别是近年来，各科研、设计单位与制造厂家合作推出了一些新颖的火灾自动报警设备及系统，如智能型、全总线型以及综合型等，这些系统不分区域报警系统或集中报警系统，可达到对整个保护

对象进行监视。现代火灾自动报警系统有以下几种有代表性的形式：可寻址开关量报警系统、模拟量探测报警系统和多功能火灾智能报警系统等。[10]

5.2 火灾探测器

火灾探测器是指用来响应其附近区域由火灾产生的物理和化学现象的探测器件，是火灾自动报警和自动灭火最基本最关键的部件之一，它是整个自动监视系统的触发器件，犹如系统的感觉器官，能不断的监视和探测被保护区域火灾的早期信号，是整个火灾报警控制系统警惕火情的关键。

5.2.1 探测器的类型

火灾探测器根据其传感器的结构形式，有下列两种常见的形式：

（1）点型火灾探测器：这种探测器是指响应一个小型传感器附近的火灾产生的物理和化学现象的火灾探测器件。在建筑对象中使用的火灾探测器，绝大多数是点型火灾探测器。

（2）线型火灾探测器：这种探测器是指响应某一连续线路附近的火灾产生的物理和化学现象的火灾探测器件。

根据对不同火灾参量的响应以及不同响应方法可分为感烟式、感温式、感光式、复合式和可燃气体探测器。不同类型的探测器适用于不同的场合和不同的环境条件。

5.2.2 火灾探测器的选择

火灾探测器的选用和设置，是构成火灾自动报警系统的重要环节，直接影响着火灾探测性能的发挥和火灾自动报警系统的整体特性。火灾探测器的一般选用原则是：充分考虑或在形成规律与火灾探测器选用的关系，根据火灾探测区域内可能发生的初期火灾的形成和发展特点、房间高度、环境条件和可能引起误报的各种因素等，综合确定火灾探测器的类型与性能要求。

本设计中鉴于对建筑物的类型及建筑物内重要设施的用途，建筑危险等级等条件的分析，决定主要采用感烟探测器，辅助设置感温探测器。

烟雾是火灾的早期现象，利用感烟式火灾探测器可以最早感受火灾信号即火灾参数，所以，感烟式火灾探测器是目前世界上使用最为广泛的一种火灾探测器。据了解，感烟式火灾探测器可以探测出70%以上的火灾。目前，常用的感烟式火灾探测器是离子感烟式火灾探测器和光电感烟式火灾探测器。

离子感烟式火灾探测器是采用空气离化火灾探测方法构成和工作的，它是利

用放射性同位素释放的α射线将局部空间的空气电离产生正、负离子，在外加电场的作用下正负离子的定向漂移形成离子电流，当火灾产生的烟雾及燃烧物及烟雾气溶胶进入电离空间时，比表面积较大的烟雾粒子将吸附其中的带电离子，使漂移速度降低且复合几率增加从而产生离子电流减小，经电子线路加以检测，最终获得与烟浓度有直接关系的电测信号，用于火灾确认和报警。

（1）火灾探测器的安装部位[7]

a. 敞开或封闭或楼梯间应单独划分探测区域，并每隔2～3层设置一个火灾探测器。

b.前室（包括防烟楼梯间前室、消防电梯前室、消防电梯与防烟楼梯间合用的前室）和走道应分别单独划分探测区域，特别是前室与电梯竖井、疏散楼梯间及走道相通，发生火灾时的烟气更容易聚集或流过，是人员疏散和消防扑救的必经之地，故应装设火灾探测器。对于一般电梯前室虽然不是人员疏散必经之地，但该前室与电梯竖井相通，发生火灾时的烟气也容易聚集或流过，宜单独划分探测区域及装设火灾探测器。

c.电缆竖井故易形成拔烟的通道；发生火灾时火势不易沿电缆延燃，为此，《高层民用建筑设计防火规范》及《民用建筑电气设计规范》分别在建筑上和在电线或电缆的选型上提出详细的具体规定。但考虑具体实施的难度及现状，电缆竖井装设火灾探测器是十分必要，并配合竖井的防火分隔要求，每隔2～3层或每层安装一个。

d.电梯机房应装设火灾探测器，其一电梯是重要的垂直交通工具；其二电梯机房有发生火灾的危险性；其三电梯竖井存在必要的开孔，如层门开孔、通风孔、与电梯机房或滑轮间之间的永久性开孔等；其四在发生火灾时，电梯竖井往往成为火势蔓延的通道，容易威胁电梯机房的设施。为此，电梯机房设置火灾探测器是必要的，电梯竖井之顶部也宜设置火灾探测器。

（2）火灾探测器的保护面积

火灾探测器的保护面积是指一只探测器能有效探测的地面面积，火灾探测器的保护面积与诸多因素有关，但起码要考虑以下两点：建筑物的结构特点及所使用的探测器的特性。

本设计中，建筑物属于一类高层建筑，层高在3.3~3.6m之间，无顶棚坡度，满足感烟探测器对使用场所的要求。点型感烟式探测器的保护面积一般为60~80m2，可按60m2设置较合适。该建筑在一般无禁烟场所使用Ⅱ级离子感烟探