高层住宅楼的火灾自动报警系统设计

一、相关工程．1土建工程金穗苑大楼是一幢住宅楼，属二类高层民用建筑。大楼地下一层为汽车库，层高4．8m，耐火等级为一级。地上一层至十八层为住宅，层高3m，耐火等级为二级。大楼最高处54．9m，建筑面积28288m2。其中地下车库2236m2，整体为钢筋混凝土框架剪力墙结构。地下车库划分为两个防火分区，地上各层每层每单元为一个防火分区。每单元一部封闭楼梯间，可直通室外及屋顶，满足住户紧急情况下疏散要求。．2消防设施．2．1建筑物四周4m的消防通道，,400m3消防水池，以及供消防车取水的吸水口及水泵结合器。．2．2供室内消防用的室内消火栓给水系统，设一主一备两套水泵，屋顶消防水箱一座，并在各层设置消火栓箱。．2．3湿式自动喷水灭火系统设在地下车库，设置专用消防泵一主一备两套。地下泵房设有一套湿式报警阀，出水管段设有水流指示器，所有信号集中于消防控制中心。．2．4气体灭火系统设在地下层备用发电机房，采用SDE气体灭火装置。．3通风空调、防排烟设施．3．1住户卧室及客厅的空调器，卫生间及厨房的通风设备。．3．2备用发电机房及储油间设通风系统。．3．3地下车库设机械通风系统兼作排烟系统，以汽车出人口为补风口。设备间和消防控制室设机械通风系统兼作排烟系统，排烟时采用机械补风。．3．4地下层合用前室设机械加压送风系统，其它建筑部位均采用自然排烟。二、系统概要按现行国家标准《火灾自动报警系统设计规范》的有关规定，金穗苑高层住宅楼火灾自动报警系统保护对象分级为二级，采用区域报警系统形式。火灾自动报警及联动系统采取分体化设计。手动和自动报警装置与区域火灾报警控制器相连，联动控制大楼内的消防设备。备用发电机房采用由气体灭火装置配套的控制器进行联动控制，并与大楼的火灾自动报警及联动系统接口。楼内务层设报警按钮、消火栓按钮，用于报警及启动消防水泵，地下汽车库和设备房、物业办公房、电梯前厅、住宅公用走廊设火灾自动报警探测器。整个大楼设区域报警控制器、消防设备联动控制器各一台，楼层每单元每层各设火灾显示盘一台。消防控制室设台式报警装置，机箱内配装消防电话、消防广播和外控电源、备用电源等附属设备，火灾自动报警控制器通过RS—232通讯接口与消防联动控制器连接。当得到手动或自动报警信息后，首先进行火灾确认，然后执行一系列的救火程序。自动记录发生火灾的时间和地点，开启警铃，开启消防广播，控制自动喷水灭火装置灭火，开启消防泵，喷淋泵，切除火灾楼层及相邻楼层的非消防电源，控制电梯运行，打开楼层送风阀，关闭防火卷帘门，开启送风及排烟机，正压送风机以及气体自动灭火等消防设备，发出火灾通知给城市火警有关部门及相关人员。设计选用某消防设备厂产品。主要有：HJl500型火灾自动报警系统，二总线制，地址编码型，容量为1016点。HJ1810型联动控制器，多线制，可编程。HJ1756型消防电话，多线制40门。HJ1757型事故广播，100V，120W，自动切换。还设有JB—BL—32火灾显示盘，CRT微机彩色显示器等。火灾自动报警与联动控制系统监控点分布见表1。三、火灾自动报警系统．1火灾探测器的设置大楼地下汽车库的火灾探测器选感温型，其它场所选感烟型火灾探测器。由于地下汽车库开间大，采取4个探测器作为一个地址报警。即1个探测器带地址编码底座，其余3个不带地址编码底座。封闭的楼梯间单独划分一个探测区域，并每隔3层设置一个离子感烟型火灾探测器。消防电梯与防烟楼梯间合用的前室以及住户公用走道分别单独划分探测区域。由于前室与电梯竖井、疏散楼梯间及走道相通，是人员疏散和消防扑救的必经之地，且火灾时烟气容易聚集，故在这些部位装设了离子型感烟火灾探测器。发生火灾时，电缆竖井容易形成烟焰的通道，故对竖井进行防火分隔十分必要，并且在每层电缆竖井内安装一个离子感烟型火灾探测器。在电梯机房设火灾探测器，因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。为保证电梯设备的安全，电梯竖井的顶部也设置了离子感烟型火灾探测器。备用发电机房采用气体灭火装置配套的感烟、感温探测器。防火分区的卷帘门两侧选用温感、烟感探测器组合。．2手动火灾报警按钮与消火栓按钮的设置手动报警按钮选带地址型，含对讲插口。鉴于发生火灾时，各楼层的消防电梯与防烟楼梯间合用的前室和住户共用走道以及主要出入口，是非常重要的疏散和消防场所，应作为设置手动火灾报警按钮的首选部位。设置的手动火灾报警按钮要保证“从一个防火分区内的任何位置到最邻近的一个手动火灾报警按钮的距离不应大于30m”的规范要求。消火栓按钮与手动火灾报警按钮它们的外形基本一样，但功能不完全相同。手动报警按钮仅向消防控制室报警，消火栓按钮既能向消防控制室报警，同时又能直接启动消防水泵。每个消火栓箱处至少设置一个消火栓按钮。．3火灾应急广播扬声器与警铃的设置在合用的前室和住户公用走道以及主要出入口这些公共场所，遵守规范“从一个防火分区内的任何部位到最近的一个扬声器的距离不大于25m”及“走道内最后一个扬声器至走道末端的距离不应大于12．5m”的规定，设置火灾应急广播扬声器，以利于火灾应急播放疏散指令。设计选用吸顶音箱，功率为3W。火灾发生时，相邻防火分区及相邻楼层的警铃将同时鸣响，通知人员疏散。通常在装设手动报警按钮处，装设火灾警铃。火灾紧急广播与警铃的报警控制方式相同，采取分区报警。火灾时，消防控制室开启着火层及上下相关联楼层的紧急广播或警铃。．4火灾警报装置的设置本设计采用一台区域火灾报警控制器警戒多个楼层，故在每个楼层的楼梯口，设置识别着火楼层的火灾显示盘。以便疏散人员能够及时的观察到火灾情况。．5消防专用电话的设置消防控制室设置消防专用电话总机。设计采用普通的共电式电话总机，结构为插盘式，每门分机一条线路。总机有一条可直接报警的市内电话线，以便火灾时直接与城市消防部门通话。装设消防专用电话分机的场所，主要考虑与消防联动控制有关的机房(如消防水泵房、备用发电机房、配变电室、通风和空调机房、排烟机房、电梯机房)、灭火控制系统操作装置处、物管办公用房等部位。消防和普通电梯的轿厢内设专用电话分机，使得电梯机房、电梯轿厢、消防控制室三者之间组成可靠的对讲通信电话系统。以便对电梯的运行状态及火警情况进行监控。设有手动火灾报警按钮的位置，装设消防专用电话塞孔。电话塞孔在墙上安装时，底边距地高度为1．5m。四、消防联动控制系统．1消防泵系统的控制其控制方式有三种：一是通过火灾现场的消火栓按钮直接启动消防泵；所有消火栓按钮输出的开关无源常开点并联引至消防泵房，与控制启动继电器的控制模块常开输出触点并联，达到启动消防泵的目的。二是在消防控制室通过手动按钮直接启停消防泵。三是联动控制器通过总线编码控制模块控制消防泵的启停；当收到手动按钮输人的报警信号后，联动控制器通过总线启动一个控制模块，输出一组继电器无源常开触点至消防水泵控制箱来控制消防泵，启动后的消防泵运行信号通过控制模块反馈至联动控制器。消防泵的停止及停止信号的反馈同样可通过另一个控制模块进行。消防泵的主、备用状况可通过输入模块监控。在多线制联动系统中，2个控制模块的启动水泵与信号反馈功能是由1个双切换盒完成的。消防稳压泵的运行、停止、故障状况的监测通过输入模块来进行。此外，对消防水池、水箱的水位也要进行显示监测。．2自动喷水灭火系统控制当火灾发生时，玻璃球喷头熔破，水流指示器、安全信号阀的压力开关相继动作，延时20s后，通过输入模块将报警信号传至自动报警控制器，进行与逻辑判断确认火警，采取启动喷淋泵等各种消防措施。喷淋泵的联动控制，除无现场报警按钮控制外，其它基本上与消防水泵的控制相同。消防控制室还可以显示水流指示器及安全信号阀的工作状态。．3防排烟控制可以采用现场手动控制和自动控制两种方式。联动控制器通过总线启动一个控制模块，输出一组继电器无源常开触点至风机控制箱来控制风机，启动后的风机运行信号通过控制模块反馈至控制器。风机的停止及停止信号的反馈，同理可通过另一控制模块进行。启动排烟风机时，打开排烟口及排烟阀排烟。当排烟温度高达280℃，排烟防火阀温度熔断器熔断后，应联锁控制停止排烟风机。排烟口、排烟阀与排烟防火阀的监控由控制模块来进行，排烟防火阀的熔断关闭反馈由输入模块来实现。．4电梯控制通常的控制方式有两种：一种是将电梯控制显示的副盘设在消防控制室，值班人员根据实际情况直接操作。另一种是消防控制室联动装置控制，发生火灾后，由消防控制室向电梯机房发出火灾信号及强制电梯全部停于首层的指令。本工程设计为后者。联动控制器通过总线启动控制模块、输出一组继电器无源常开触点至电梯机房控制箱，通过电梯轿箱内设置的专用控制开关，迫降电梯至首层，到位的反馈信号通过控制模块至联动控制器。此时，所有厅站和楼层电梯按钮将不能再开动，电梯集控无效，唯一控制权在专用控制开关。．5电动防火门、防火卷帘系统控制其控制方式可以由消防控制室通过总线编码控制模块联动控制，还可以在现场手动控制。联动控制器通过总线启动控制模块，输出一组继电器无源常开触点至控制箱来控制电动防火门，启动后的关闭到位信号通过控制模块反馈至控制器。对于防火卷帘，采取二次动作。当防火卷帘门处的烟感探头报警时，联动控制器启动一只控制模块，将防火卷帘门下降至地面1．8m；当防火卷帘门处的温感探头也报警时，联动控制器启动另一只控制模块，将防火卷帘门下降到底。以达到控制火灾蔓延的目的。半降到位、全降到位信号分别接入各自的控制模块反馈至联动控制器。．6电源控制本设计楼内的非消防用电低压出线回路及各层主开关均设有分励脱扣器。当发生火灾时，消防控制室可自动切断相关楼层的正常照明等非消防电源，自动开启应急备用发电机组和相关楼层的应急照明系统。联动控制器通过总线启动控制模块，输出一组继电器无源常开触点至着火楼层和上下相邻楼层的非消防电源控制箱，强行切断非消防电源。动作后的反馈信号通过控制模块至控制器。同理，控制器也可以强行启动消防电源或备用发电机组进行工作。．7应急照明控制本设计应急照明由双电源末端切换箱供电。当非消防电源切除后，火灾应急照明灯和疏散指示灯应急电源接通。如果外界电源完全中断，应急照明灯和疏散指示灯依靠自带的电池组放电，维持照明时间90min。．8气体灭火系统控制当气体灭火装置配套的控制器收到任一探测器报警时，通过控制模块启动声光报警器。当感温、感烟探测器同时报警，通过控制模块延时30s后，启动放气阀开始灭火，当控制器接到喷洒信号后，通过控制模块启动放气门灯，告知人们正在自动灭火，切勿入内。同时，通过控制装置的接口，将有关信息传送至消防控制室。五、系统的电源、布线与接地大楼的消防控制室设于地下层，面积约20m2。消防控制室的门为防火门，对外设有两个通道，并设置了通风及空调系统。．1系统供电消防电源一路取自市电，一路取自备用发电机组。当市电停电时，大楼内的备用发电机组自启动投入运行，可保障火灾应急照明和疏散指示照明、消防电梯、消防泵、喷淋泵、防排烟机等全部的消防设施用电。消防控制室设双电源末端自动切换装置供电。自动报警系统主机用消防电源做主电源，另由专用直流蓄电池做备用电源，以保证自动报警系统主机设备的不间断供电。．2布线为了防上火灾发生时，消防报警、控制、通信和广播线路中断，使消防灭火工作无法进行，造成更大的经济损失。本设计在住宅的每单元各设一弱电电气竖井，所有火灾自动报警系统的线路，采用金属管保护敷设在弱电电气竖井或各楼层的楼板之中。为订货方便，规格尽量一致。采用的导线为RVS型多股铜芯绝缘阻燃导线。信号总线、联动直接控制线、消防广播线、消防电话线的线芯截面积为1．5mm2。24V电源线，线芯截面积为2.5mm2。．3接地消防控制室设专用接地板。消防电子设备与接地板连接用铜芯线，截面不小于4mm2。火灾自动报警系统设专用接地干线，线芯为铜芯，截面不小于25mm2。接地干线从消防控制室专用接地板引至大楼共用接地体。大楼共用接地装置的接地电阻应不大于1Ω。六、设计思考．1设计时要根据具体工程的情况和业主的要求，针对高层民用建筑物的功能、用途及保护对象的防火等级，认真执行现行国家有