作业智能建筑

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1、 智能建筑火灾自动报警系统摘 要: 火灾自动报警系统是智能建筑公共安全系统中非常重要的部分，因为现代高层建筑的建筑面积大、楼层多、人员密集、用电设备多，这就使建筑火灾的防控已经成为一个社会性的难题。本文主要介绍火灾自动报警系统及功能。关键词: 智能建筑、灭火、自动报警、消防联动前 言： 近年来，随着社会经济的高速发展，城市化进程的加快，人口压力的增长、城市用地的匮乏，使城市的发展空间逐渐转向高空，高层建筑不断涌现。智能建筑（Intelligent Building,IB）的概念最早出现在美国,1984年1月美国康涅狄格州哈特福德市，建成了世界上第一座智能化大楼。该大楼采用计算机技术对楼内的空调

2、、供水、防火、防盗及供配电系统等进行自动化综合管理，将结构、系统、服务、运营及相关联系全面综合，达到最佳组合，获得高效率、高功能、高舒适性的。我国智能建筑的建设起始于20世纪90年代，并快速发展。我国2007年正式实施的智能建筑设计标准GB/T 503142006，对智能建筑的定义是“以建筑物为平台，兼备信息设施系统、信息化应用系统、建筑设备管理系统、公共安全系统等，集结构、系统、服务、管理及优化组合为一体，向人们提供安全、高效、便捷、节能、环保、健康的建筑环境”。但在建筑中火灾时常发生，这就对智能建筑的消防系统提出了更新更高的要求。建筑火灾的发展过程：建筑火灾最初是发生在建筑内的某个房间或局

3、部区域，然由此蔓延到相邻或区域，以致整个楼层，最后蔓延到整个建筑物。1.总论1.1智能建筑火灾特点：建筑结构跨度大、特性复杂。智能建筑由于采用大跨度框架结构和灵活的环境布置，使建筑开间和隔墙布置复杂，随着建筑高度增加，在起火前室内外温差所形成的热风压大，起火后由于温度变化而引起的烟气运动的火风压大，因而火灾时烟气蔓延、扩散迅速。建筑环境要求高、内部装饰材料多。为了加强智能建筑室内空间的艺术效果和实现智能建筑的环境舒适性烟要求，满足在其中工作、生活的人们的生理和心理的多种需要，智能建筑中的贴墙面层、顶棚吊顶、地毯、灵活和空话割断、窗帘、家具等均大量采用易燃或可燃材料，还有不少事有机高分子材料，尽

4、管一些可能经过了阻燃处理，但遇火后这些易燃、可燃材料或高分子材料将分解出大量的二氧化碳、一氧化碳及少量的二氧化硫、氯化氢等有害的烟气和毒气，直接危害人的生命安全。电气设备多、监控要求高。在智能建筑中，大量使用各种电气设备，如照面灯具、电冰箱、电视机、电话、自动电梯和扶梯、电炉、空调设备、驱动电机、自备发电组等，电气设备配电线路和信息数据通信布线系统密如蛛网，若有一处出现火花或线路绝缘层老化线路断路而发生电气火灾，火灾会沿着线路迅速蔓延。1.2智能建筑的火灾危险性：（1）智能建筑的楼梯间、电梯井、管道井、风道、电缆井、排气管道的竖向井道，如果防火分隔或防火处理得不好，发生火灾时会成为火势迅速蔓延

5、的途径。尤其是高级旅馆、综合楼以及重要的办公楼、科研楼等智能建筑，一般室内可燃物比较多，有的智能建筑还有可燃物品库房，一旦起火，燃烧猛烈，容易蔓延。(2） 人员疏散困难。智能建筑人员集中、楼层跨度大、垂直距离长、人员疏散到地面或其他安全场所的时间长，而发生火灾时由于各种竖井拔气力大，火势和烟雾蔓延快，增加了疏散的困难。（3）火灾扑救难度大。高层智能建筑发生火灾时，从室外进行扑救有困难，一般要立足于自救，即主要是依靠室内消防设施。但由于目前我国经济技术条件所限，建筑内部的消防设施维护保养还不是很完美，因此扑救智能建筑火灾往往遇到较大困难。（4）火灾隐患多、火灾损失严重。智能建筑综合性强、建筑功能

6、复杂、可燃物多、火灾隐患多，容易造成消防安全管理不严，潜在的火灾隐患多；一旦起火，易形成大面积火灾，火势蔓延快，扑救疏散困难，势必火灾损失严重。 1.3本文的工作内容鉴于智能建筑的自身特点和火灾危险性，对防火措施提出更高的要求，在此过程中火灾自动报警系统就韵音而生。火灾自动报警系统是智能建筑公共安全系统中非常重要的部分，火灾自动报警系统的宗旨是“以防为主，防消结合”。其主要作用是通过自动化手段实现早期火灾探测，及时并报告火情，联动控制自动消防设施，控制火灾的发展，确保人身安全和减少财产的损失，将火灾消灭在萌芽状态。2 火灾自动报警系统简介2.1火灾自动报警系统的作用火灾自动报警及消防联动系统,

7、作为智能建筑中的一个重要子系统, 其重要性是众所周知的。要在智能建筑中创造一个安全舒适的环境,消防安全是其中的一个重要的方面。火灾自动报警及消防联动系统,作为火灾的先期预报、火灾的及时扑灭、保障人身和财产安全,起到了不可替代的作用。 火灾自动报警系统是人们为了早期发现火灾，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，是人类同火灾作斗争的有力工具。2.2 火灾自动报警系统概述火灾自动报警系统（AFAS）是人们为预防火灾，减少火灾给社会带来的危害而应用于大型建筑内的火灾早期预警系统。由于其在消防工作中发挥的巨大作用而被广泛应用于商场、超市、医院等大型建筑。火灾

8、自动报警系统工作原理如下图：图1 火灾自动报警系统工作原理图如图1安装在火灾报警区域的火灾探测器感知周围环境的温度、烟雾等物理量，并将其转换成电信号反馈给报警控制器，控制器将接收的信号与内存的正常整定值比较、确定火灾的发生。火灾发生时，控制器发出声光报警，并在报警显示器上显示出火灾发生的时间、地点等，同时控制器协调消防联动控制系统同步启动，按一系列预定的指令控制消防联动装置动作，向火灾发生的现场及相邻区域发出警铃报警，各应急疏散指示灯同步开启，想人们指明逃离的通道，控制排烟系统及自动喷水系统启动。火灾自动报警系统通过以上步骤达到及时发现、及时灭火的目的1。2.3 火灾自动报警系统的组成火灾自动

9、报警系统包括触发器件、火灾报警控制器、火灾警报装置以及其他辅助功能装置（消防控制设备、电源等）等组成部分。(1)触发器件。在火灾自动报警系统中，能自动或者手动产生火灾报警信号的元器件称为触发器件，主要是指手动火灾报警按钮和火灾探测器。火灾探测器能感知火灾产生的烟雾、温度、热辐射等物理量并将其转换为电信号传递给火灾报警控制器。手动火灾报警按钮是手动方式启动火灾自动报警系统的装置。(2)火灾报警控制器。在火灾自动报警系统中，用来接收、显示和传递火灾报警信号，并能发出控制信号和具有其它辅助功能的控制指示设备称为火灾报警控制器。火灾报警控制器担负的任务有：监视探测器及系统自身的工作状态；为火灾探测器提

10、供稳定的工作电源；进行声光报警；指示报警的具体位置及时间；接收、转换、处理火灾探测器输出的信号；执行相应辅助控制等。它是火灾自动报警系统的核心组成部分。(3)火灾警报装置。在火灾自动报警系统中，能发出声、光等火灾警报信号的装置称为火灾警报装置。它以声、光等报警方式向报警区域发出火灾警报警信号，以警示人们迅速安全疏散、采取灭火救灾措施。(4)其它辅助功能装置。电源，火灾自动报警系统属于消防用电设备，其主电源应当采用消防电源，备用电采用蓄电池。消防控制设备包括自动灭火系统、防烟排烟系统等系统的控制装置的部分或全部2。3 系统的设置火灾自动报警系统的主要形式有：区域报警控制系统、集中报警控制系统和控

11、制中心报警系统。3.1 区域报警控制系统图2 区域报警控制系统原理图如图3，区域报警控制系统是由区域火灾报警控制器和火灾探测器等组成，或由火灾的控制器和火灾探测器等组成，功能简单的火灾自动报警系统。适用于较小范围的保护。3.2 集中报警控制系统图3 集中报警控制系统原理图如图3，集中报警控制系统是由集中火灾报警控制器、区域火灾报警控制器和火灾探测器等组成，或由火灾报警控制器、区域显示器和火灾探测器等组成，功能较复杂的火灾自动报警系统。当报警区域较多、区域报警控制器超过3台时，采用集中报警系统。集中报警系统至少有一台集中报警控制器和两台以上区域报警控制器集中报警控制器应设置有人值班的专用房间或消

12、防班室内。3.3 控制中心报警系统图4 控制中心报警系统原理图如图4，控制中心报警系统是由消防控制室的消防控制设备、集中火灾报警控制器、区域火灾报警控制器和火灾探测器等组成，或由消防控制室的消防控制设备、火灾报警控制器、区域显示器和火灾探测器等组成，有复杂功能的火灾自动报警系统。本系统的系统容量较大，功能齐全，这种系统比较适合用来保护大型建筑3。4火灾自动报警系统的设计火灾自动报警系统肩负着火灾的安全防范重任，是智能建筑中建筑设备自动化系统（CBS）的重要组成部分。火灾自动报警系统的设计首先必须符合GB50116-98火灾自动报警系统设计规范的要求，同时也要适应建筑的特点，合理选配产品，做到安

13、全适用、技术先进、经济合理。4.1 报警区域和探测区域的划分火灾自动报警系统的保护对象形式多样、功能各异、规模不等，为了便于早期探测、早期预警，方便日常的维护管理，在安装火灾自动报警系统的过程中一般将保护空间划分为若干个报警区域，每个报警区域又包含多个探测区域。这样在火灾发生时，火灾自动报警系统就能够迅速、准确地确定着火部位，便于进行有效的灭火救灾。报警区域是设置区域火灾自动报警控制器的基本单元，是把自动火灾报警系统的警戒范围按一定要求划分的空间。每个报警区域由一个防火分区或几个相近的防火分区组成，但不同的报警区域内不能包含同一个防火分区；不同楼层的几个不同的防火分区也不会受到同一报警区域的保

14、护。探测区域是按照探测火灾的部位把报警区域划分的单元，它是将火灾探测器进行编号的基本单元。一般情况下每个探测区域都会对应系统中一个独立的部位编号。 根据我国现行的国家标准火灾自动报警系统设计规范中的规定，探测区域的划分要符合以下要求： (1)划分探测区域时要将其按独立的房间划分。每个探测区域的面积在500以内；如果房间面积不超过1000，里面的主要人口要能充分看清内部，也可以划为一个探测区域；如果探测区域内安装有缆式感温火灾探测器其的长度不宜超过200m；如果探测区域内安装空气管差温火灾探测器，其长度宜在20ml00m之间；如果探测区域内安装红外光束型感烟火灾探测器，其长度不宜超过l00m，以

15、上是划分火灾自动报警系统的探测区域的基本要求。 (2)如果保护对象是二级保护对象并且符合下面两个条件，也可以将几个房间划分为一个探测区域。 相邻房间的总数在10间以内，而且总面积在1000以下，在每个房间门口均能看清其内部，同时门口安装有灯光显示装置；相邻房间不超过5间，总面积不超过400，并在门口设有灯光显示装置。(3)碰到下面的场所要分别单独划分探测区域： 敞开或封闭的楼梯间内； 消防电梯前室、防烟楼梯间前室、消防电梯与防烟楼梯间合用的前室； 坡道、走道、电缆隧道、管道井； 建筑物闷顶、夹层 4。4.2 火灾探测器的选择火灾探测器是火灾自动报警系统的检测元件，其工作的稳定性、可靠性和灵敏性

16、等技术指标直接影响整个系统的正常运行。选择方法如下：根据火灾的特点选择探测器：如果在火灾发生的初期有阴燃阶段，能产生大量的烟和少量的热，很小或买有火焰的辐射，应该选用感烟探测器。如果火灾发展迅速，会产生大量的热、烟和火焰辐射，可选用感温探测器、火焰探测器、感烟探测器或他们的组合。如果火灾发展迅速，并伴有强烈的火焰辐射和少量烟和热，应选用火焰探测器如果对火灾形成特点不了解，应该进行模拟试验，根据试验得出结论，选择适合的探测器。根据安装现场的环境特征选择探测器：如果安装场所的相对湿度长期大于95%，气流速度大于5m/s，含有大量粉尘、水雾，会产生腐蚀性的气体，在正常情况下有烟雾滞留，产生机物质的场

17、所，不可以选用离子感烟探测器。如果安装场所发生火灾时可能产生阴燃或者发生火灾不及早报警将造成重大损失，不能选用感温探测器；在正常情况下温度变化很大的场所，不可选用差温探测器；如果安装场温度不超过0，不能选用定温探测器。 (3)根据安装场所房间的高度选择探测器：各种类探测器的选用与房间高度的关系应该参照下表。表2 不同种类探测器的使用与房间高度的关系房间高度（m）感烟探测器感温探测器火焰探测器I级II级III级12h20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选择探测器的灵敏度，要按照使用环境

18、和探测器的性能，在没有火警发生时按照系统没有发生错误报警为准进行选择。如今，我国的大多数高层建筑中，都使用光电感烟测器，感温探测器只会用于个别的场所，例如厨房、车库、发电机房及其他有气体灭火设备的场所。如果安装火灾探测器时只使用一种探测器，在整个的系统里容易易产生错误动作，这样会造成不必要的损失，所以为避免错误报警应该选用两种或者两种以上种类探测器。在整个系统中他们是“与”的逻辑关系，只有当两种或两种以上探测器同时产生报警信号，整个联动装置才能启动，这样才能减少错误报警带来的损失。总之，探测器应根据实际环境情况来选择，以达到及时、准确报警的目的5。4.3 消防联动的设计火灾自动报警与消防联动系

19、统如图5：图5 火灾自动报警系统与消防联动系统原理64.3.1 消防联动系统的组成消防联动系统是火灾自动报警系统中的一个重要组成部分。通常包括消防联动控制器、消防控制室显示装置、传输设备、消防电气控制装置、消防设备应急电源、消防电动装置、消防联动模块、消防栓按钮、消防应急广播设备、消防电话等设备和组件。GB501161998火灾自动报警系统设计规范对消防联动控制的内容、功能和方式有明确的规定。4.3.2 消防联动系统的功能火灾报警后停止有关部位风机，关闭防火阀，接收和显示相应的反馈信号；启动防火区域的防烟、排烟风机(包括正压送风机)和打开排烟阀，接收并显示其反馈信号；控制防烟垂壁等防烟设施。火

20、灾确认后，关闭有关部位的防火门、防火卷帘，接收、显示其反馈信号；强制控制电梯全部停于首层，接收、显示其反馈信号7。参考文献：1 杨玉娟.对火灾自动报警系统的认识J.内蒙古科技与经济,2001,15:88-902 盛建.自动消防报警系统M.天津：天津大学出版社，1999.2540.3 火灾自动报警系统的组成及基本形式EB/OL.百度文库，2010.4 尚金梅.浅谈火灾自动报警系统的组成和形式J.中小企业管理与科技，2009,6：6063.5 GB168062006 消防联动控制系统S.6 姜廷威.油田生产指挥中心消防系统研究与实践J.大连理工大学，2009.7 GB500162006,建筑设计防火规范S.