某高层建筑消防联动系统设计方案

20114系统设计与应用．secumag．com安防科技－15－某高层建筑消防联动系统设计方案李焕莉西安市消防支队，陕西，710065【摘要】火灾自动报警与消防联动系统，作为智能建筑中一个相对独立的子系统，其自动化程度越来越高。客观上要求在进行方案设计时能根据有关规范要求和建筑物对联动系统的实际需要，合理设计联动报警输入、输出信号，选择和配置控制器。本文结合某高层建筑的特点，对火灾自动报警系统设计提出了框架性的方案。【关键词】高层建筑火灾自动报警系统联动随着高层、超高层建筑的大量涌现，信息化(IT)的时代的到来，人们对建筑自动化的要求也越来越高。作为智能建筑中一个相对独立的子系统，火灾自动报警与消防联动系统的研究与工程设计也愈来愈显得重要，本文将结合某高层建筑特点提出一些切实可行的消防联动系统的设计方案。某高层建筑地上1层为机房、商场，2－4层为商场，5－12层为宾馆，电梯机房、风机房设置在屋面。消防控制中心设在1层，1层设置消防泵2台，喷淋泵2台。消防设备如表1所示。表1某高层建筑消防设备配备层数排烟风机电梯防火卷帘排烟机空调机消防喇叭声光报警器正压送风机正压送风阀144348624464054344646644463664544436464443644744336484433644944336410443364411443364124433644屋面242合计2448484745851224一、报警输入设计1．探测器设置本建筑1层的配电室、柴油发电机房、水泵房通常选用差定温的温感探测器，机房层高4．5m，每个感温探测器的有效保护面积为30m2，共用探测器45个。1层的商场面积约3800m2，吊顶标高4.0m，选用光电感烟探测器，每个感烟探测器的有效保护面积为50m2，共用探测器78个。火灾探测器的安装位置、方向首先要考虑功能需要，探测器至墙壁、梁边的水平距离不应小于0.5m，周围0.5m内不应有遮挡物。探测器应靠回风口安装，探测器至空调送风口边的水平距离不应小于1.5m。在宽度小于3m的内走道顶棚上设置探测器时，居中布置。感温探测器的安装间距不应超过10m;烟感探测器的安装间距不应超过15m。探测器距端墙的距离不应大于探测器安装间距的一半。2．手动报警按钮设计1层共有4个入口，4个楼梯口，共安装8个手动报警按钮，手动报警按钮带电话插口，构成一体化手动报警按钮。安装在墙上距地面高度为1．3m。每个防火分区设置一只手动火灾报警按钮。从防火分区内的任何位置到最邻近的另一个手动火灾报警按钮的步行距离小于30m。信号线采用RVS双绞线，导线截面≥1.0mm2，直接接到控制器总线上。安防科技系统设计与应用．secumag．com20114－16－3．消火栓按钮设计消火栓按钮安装在消火栓箱内，1层设有8个消火栓箱，构成8个报警点。消火栓按钮直接接入控制器总线。按钮还带有一对输出控制触点，可用来作直接启泵开关。信号总线采用RVS型双绞线，截面积≥1.0mm2;控制线及回答线采用BV线，截面积≥1.5mm2。本工程中消火栓按钮LD8403启动消防泵的方法，如图1所示。图1消火栓按钮LD8403启动消防泵接线图二、输入、输出模块的安装通过输入模块，可将现场水流指示器、压力开关等接入到消防控制系统的总线上。输入模块安装在现场设备附近或楼层弱电井内。信号总线采用RVS型双绞线，截面积≥1.0mm2。输入模块LD8300与现场设备接线。如图2所示。图2输入模块LD8300与现场设备连接图输出模块有带输入接口和不带输入接口的两种。带输入接口的输出模块用来和现场设备的开关触点连接，以便对现场设备是否动作进行确认。在使用过程中，有些人将输出模块的输出触点直接接入交流控制回路，实践证明这是不可行的，因为强交流干扰信号会损坏模块或控制设备。输出模块与现场设备正确接线。如图3所示。图3输出模块与现场设备接线图三、报警输出设计火灾发生时，着火层感烟火灾探测器发出火警信号，火灾报警控制器接收到此信号后，将报警点数据传递给联动控制器，经其内部控制逻辑关系判断后，发出联动信号，通过配套执行器件自动开启所在区域的排烟风机，同时自动开启着火层及其上、下层的排烟阀口。对排烟风机的控制与对消防泵的控制一样，必须有启动、停止控制功能;必须具备显示工作状态(运行、停机)的功能。两台排烟风机为两个控制点。排烟阀与排烟风机联动。平时排烟阀处于关闭状态，当发生火灾后，联动控制主机启动排烟风机，同时打开排烟阀，向外排烟。4个排烟阀可采用延时控制器，间隔3－8s顺序供电，既可减轻外控电源的瞬时工作负担，又可节约联动控制点。防火卷帘在建筑物中通常用来分隔防火分区，本工程用它把商场分隔为4个防火分区。根据设计规范要求，防火卷帘两侧设感烟、感温火灾探测器组及其报警、控制装置，且两侧设置手动控制按钮及人工升、降装置。双输入/输出模块是一种总线制控制接口，用于完成对两步降防火卷帘门、排烟风机等双动作设备的控制。主要用于防火卷帘门的位置控制，能控制其从上位到中位，也能控制其从中位到下位，同时也能确认防火卷帘门是处于上、中、下的哪一位置。并且应返回到消防控制室并显示出来。双动作切换模块安装在防火卷帘门被控设备附近或楼层弱电井内。本工程中双输入、双输出模块与现场设备接线。如图4所示。20114系统设计与应用．secumag．com安防科技－17－图4双输入、双输出模块与现场设备接线图火灾发生时应及时关闭中央空调机或新风机。在火灾发生时，电梯均应安全地自动降到首层，并切断其自动控制系统。若消防队需要使用消防电梯时，可在电梯桥厢内使用专用的手动操纵盘来控制其运行。正压送风方式主要用在智能建筑中作为疏散通道的楼梯及其前室。一些重要的建筑物，对走道也采用正压送风防烟的方式。在地下建筑工程中也普遍采用此方式。正压送风机可设在建筑物的顶部或底部或顶部和底部各设一台。正压送风口安装在楼梯间，通常每隔2－3层设一个，在其前室也各设置一个。正压送风机应与火灾报警控制系统和常闭式正压送风阀联动。在火灾发生时，报警控制器发出联动控制信号，通过配套执行件自动开启正压送风机，并同时自动控制开启着火层及其上、下层的正压送风阀一台。正压送风阀采用延时控制器，间隔3－8s顺序供电，减轻外控电源的瞬时工作负担，节约联动控制点［2，9］。消防喇叭经常与公共广播的喇叭共用，火灾发生时，由联动控制继电器的动合、动断转换触点实现3层联动切换，即将着火层及其上、下层喇叭切换至消防广播输出。消防广播扩音机与所连接的消防喇叭之间，应满足阻抗匹配(定阻抗输出)、电压匹配(定压输出)和功率匹配。消防广播的输出功率应大于保护面积最大的、相邻三层扬声器的额定功率总和，一般以其1.5倍为宜。在火灾发生时，相应报警区及时发出声光报警信号，提醒人们及时救火或疏散。火灾联动控制器配合相应输出模块实现对声光讯响器的控制。此控制信号与消防喇叭的控制一样，不需回送消防控制中心。声光讯响器分编码型与非编码型两种，安装在防火现场，以距顶棚0.2m处安装为宜。本工程选用非编码型声光讯响器，直接由有源DC24V动合触点进行控制，如图5所示。图5声光讯响器接线示意图编码型声光讯响器直接接入火灾报警控制器的信号两总线(需由电源系统提供两根DC24V电源线)。信号两总线采用RVS型双绞线，截面积≥1.0mm2;电源线采用BV线，截面积≥1.5mm2。四、消防设备供电系统消防设备的供电系统分为一类建筑消防供电系统和二类建筑消防供电系统两类。根据消防规范要求，一类、二类建筑供电系统分别采用双电源、双回路供电，变电部门采用分段母线供电，以保障供电的可靠性。使用备用电源的自动投入装置使两路供电，互为备用，或用于主供电电源与应急电源的连接和应急电源自动投入。此外还配备不间断电源(UPS)。合理确定消防用电设备的负荷等级并保障其供电可靠性是电气防火设计中的一个基本问题。本工程采用一类建筑消防供电系统，满足二级负荷要求。本建筑中的消防控制室、消防水泵、消防电梯、防排烟设施、火灾自动报警、自动灭火系统、应急照明、疏散指示标志和电动的防火门、窗、卷帘、阀门等消防用电的负荷等级，均符合现行国家标准《高层民用建筑设计防火规范》的规定。五、火灾自动报警、联动控制器的选择火灾报警系统、联动控制器机型的选择要根据安防科技系统设计与应用．secumag．com20114－18－系统输入、输出的总数来确定。一般整个系统中报警部位总点数，包括探测器数量、手动报警按钮数量及消火栓、自动门、自动阀、行程开关等总数量来确定。也就是说与建筑物大小、等级、使用功能有关。火灾自动报警系统的组成形式多种多样，特别是近年来，科研、设计单位与制造厂家联合开发了一些新型的火灾自动报警系统，如智能型、全总线型等，但在工程应用中，采用最广泛的是以下三种基本形式:区域报警系统、集中报警系统、控制中心报警系统。本项目中输入报警信号大于600个，控制终端200多个，总地址数850个以上。因此应选用点数大于900的报警控制器和联动控制器。六、设计总结本文的设计方案是在查阅了大量的文献资料并以国家的相关消防规范标准为依据编写而成，由于时间和人力资源有限，虽然火灾自动报警系统系统框架已经设计完成，但设计方案中也会有一些不完善的地方，希望能为今后火灾自动报警系统的设计提供参考。【参考文献】［1］徐鹤生，周广连．消防系统工程［M］．北京:高等教育出版社，2004，7．［2］GB50116火灾自动报警系统施工及验收规范［S］．［3］杨永生，顾孟潮．20世纪中国建筑［M］．天津:天津科学技术出版社，1999，6．［4］GB50045－95高层民用建筑设计防火规范［S］．［5］李根敬．实用建筑灭火［M］．陕西科学技术出版社，2001，4．［6］蒋永棍．高层建筑防火设计手册［M］．中国建筑工业出版社，2000．［7］中国火灾统计年鉴(1995－1999)［M］．教育出版社．［8］GB50016－2006建筑设计防火规范［S］．中国建筑工业出版社，2000．［9］工程设计防火规范［S］．中国建筑工业出版社，2000．［10］现行建筑设计规范大全［M］．中国建筑工业出版社，1999．［11］王学谦，岳痰吉．建筑消防百问［M］．中国建筑工业出版社，2001．(上接第28页)的方针提供了有力的技术保障。森林防火图像监控系统是一个森林防火数字化、网络化远程监控工程，它以森林现场图像采集为中心，以远程通信网为传输平台，将光电转换技术、数字图像处理技术、无线/光缆有线传输技术、通信网络技术、计算机软件技术等高新技术综合应用于森林防火监测和森林资源管理中，能够全天候、全方位、远距离地以高清晰度图像方式监控大范围的森林目标，把大面积的森林场景通过图像方式实时传输到防火监控中心，实现防火人员在室内对野外的远距离集中监控。森林发生火灾时因交通不便，一般通讯联络容易中断，通过YCWSP－100移动高清音视频传输设备组网方便，火灾发生时，消防队员携带发信机，将实时采集的现场图像、语音等传送到现场消防指挥车以及指挥中心，为上级指挥中心提供迅速、科学的辅助决策信息，以便迅速采取有效的措施。当然，YCWSP－100移动高清音视频传输设备在实际应用中，可能会受到环境等情况影响，抗恶劣环境能力还要在实践中得到检验和完善。总之，随着新技术的发展，YCWSP－100移动高清音视频传输设备在消防应急指挥系统应用将会越来越广泛。【参考文献】［1］沈兰荪，田栋．无线视频传输技术的发展［J］．电子技术应用，2011－27－1．［2］李雪梅．无线图像传输技术及应用介绍［J］．中国无线电，2006，7．［3］陈亮．基于面向对象的可视化视频传输建模研究［D］．北京:北京工业大学，2004．［4］陈敏．网络实时视频传输研究［D］．华南理工大学，2004．［5］钱锋，戎蒙恬，等．基于无线网络的实时视频传输技术［N/OL］．上海机电技术高等专科学校学报．2004．［6］任宏，杨树强．宽带无线通信系统在应急指挥系统的应用分析［J］．无线通信技术，2010．