建筑电气识图与工程实例（一）(图文教程)

火灾自动报警及联动控制

火灾自动报警及联动控制是一项综合性消防技术，是现代电子工程和计算机技术在消防中的应用，也是消防系统的重要组成部分和新兴技术学科。火灾自动报警及联动控制的主要内容是：火灾参数的检测系统，火灾信息的处理与自动报警系统，消防设备联动与协调控制系统，消防系统的计算机管理等，如下图所示。

火灾自动报警系统能及时发现火灾、通报火情，并通过自动消防设施，将火灾消灭在萌发状态，最大限度地减少火灾的危害。随着高层、超高层现代建筑兴起，对消防工作提出了越来越高的要求，消防设施和消防技术的现代化，是现代建筑必须设置和具备的。

火灾报警控制器是火灾报警系统的心脏，是分析、判断、记录和显示火灾的部件，它通过火灾探测器（感烟、感温）不断向监视现场发出巡测信号，监视现场的烟雾浓度、温度等。探测器将烟雾浓度或温度转换成电信号，并反馈给报警控制器，报警控制器收到的电信号与控制器内存储的整定值进行比较，判断确认是否火灾。当确认发生火灾，在控制器上发出声光报警，现场发出火灾报警，显示火灾区域或楼层房号的地址编码，并打印报警时间、地址。同时通过消防广播向火灾现场发出火灾报警信号，指示疏散跳线，在火灾区域相邻的楼层或区域通过消防广播、火灾显示盘显示火灾区域，指示人员朝安全的区域避难。

为了防止探测器失灵，或火警线路发生故障，现场人员也可以通过安装在现场的报警按钮和消防电话直接向消防中心报警。火灾报警控制系统一般由探测器（烟感、温感）、模块、火灾报警控制器、火灾显示盘、消防电话、CRT显示器等组成。

联动控制器是在火灾报警控制器的控制下，执行自动灭火等一系列程序。当监视现场发生火灾，联动控制器起动喷淋泵，进行灭火；起动正压送风机、排烟风机，保证避难层、避难间安全避难；通过联动控制器可将电梯降到底层，放下防火卷帘门，关闭防火阀，使火灾限制在一定区域内。为了防止系统失控或执行器中元件、阀门失灵，贻误灭火，现场一般设有手动开关，用以手动起动，及时扑灭火灾。

先进的火灾探测技术和独特的报警装置的高分辨能力，不但能报出大楼内火警所在的位置和区域，还能进一步分辨出是哪一个装置在报警以及消防系统的处理方式等，有助于更正确地进行消防工作。智能防火系统还可使大楼的照明、配电、音响、广播与电梯等装置，通过中央监控系统实现联动控制，与整个大楼的通信、办公室与保安系统集成，实现大楼的智能化监控。

第一节　火灾探测器的选用与安装

根据不同的火灾探测方法相应构成的火灾探测器，按其待测的火灾参数可以分为感烟式、感温式、感光式火灾探测器及可燃气体探测器，以及烟温、温光、烟温光等复合式火灾探测器。两种或两种以上探测方法组合使用的复合式火灾探测器一般为点型结构，同时具有两个或两个以上火灾参数的探测能力，目前较多使用的是烟温复合式火灾探测器。

一、火灾探测器选用和设置

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器性能的发挥和火灾自动报警系统的整体特性。因此，必须按照《火灾自动报警系统设计规范》和《火灾自动报警系统施工及验收规范》的有关要求和规定来执行。

（一）火灾探测器的种类与性能

火灾探测器是火灾自动报警系统最关键的部件之一，它是整个系统自动检测的触发器件，犹如系统的“感觉器官”，能不间断地监视和探测被保护区域火灾的初期信号，根据火灾探测方法和原理，目前世界各国生产的火灾探测器，有感烟式、感温式、感光式、可燃气体探测式和复合式等主要类型。而每种类型中，又可分为不同型式，若按其结构造型分类，可分为点型和线型两大类。

探测器的种类与性能

 （二）探测器的选择

1、选择火灾探测器的原理

（1）火灾初期为阻燃阶段，产生大量的烟雾和少量的热，很少或没有火焰辐射，应选用感烟探测器。

（2）火灾发展迅速，产生大量的热、烟和火焰辐射，可选用感温探测器、感烟探测器、火炮探测器或其组合。

（3）火灾发展迅速，有强烈的火焰辐射和少量的烟、热，应选用火焰探测器。

（4）根据火焰形成的特点进行模拟试验，根据试验结果选择探测器。

（5）对使用、生产或聚集可燃气体蒸汽的场所或部位，应选用可燃气体探测器。

2、探测器的选择

高层建筑及其有关部位探测器类型的选择见下表：

高层民用建筑及其有关部位火灾探测器类型的选择

注：1、○表示适于使用；

　　2、△表示根据安装场所等状况，限于能够有效地探测火灾发生的场所使用；

　　3、×表示不适于使用。

（三）探测报警区域的划分

1、防火和防烟分区

（1）高层建筑内应采用防火墙、防火卷帘等划分防火分区，每个防火区允许最大建筑面积应不超过下表的规定。

防火分区允许最大建筑面积

注：设有自动喷水灭火系统的防火分区，其允许最大建筑面积可按本表增加1倍；当设置灭火系统时，增加面积可按局部面积的1倍计算。

（2）对于高层建筑内的商业营业厅、展览厅等，当设有火灾报警系统和自动灭火系统，且采用不燃烧材料或难燃烧材料装修时，地上部分防火分区允许最大建筑面积为4000m2，地下部分防火分区允许最大建筑面积为2000m2。

（3）当高层建筑与其裙房之间设有防火墙等防火分割措施时，其裙房的防火分区允许最大建筑面积应不大于2500m2；当设有自动喷水灭火系统时，防火分区最大建筑面积可增加1倍。

（4）当高层建筑内设有上下层相连通的走廊、敞开楼梯、自动扶梯、传送带等开口部位时，应将上下连通层作为一个防火分区，其允许最大建筑面积之和应不超过上表的规定。当上下开口部位设有耐火极限大于3.0h的防火卷帘或水幕等分割时，其面积可不叠加计算。

（5）高层建筑中的防火分区面积应按上下层连通的面积叠加计算，当超过一个防火分区面积时，应符合下列规定：

1）房间与中厅回廊相通的门、窗，应设自行关闭的一级防火门、窗。

2）与中厅相通的过厅、通道等，应设一级防火门或耐火极限大于3.0h的防火卷帘分割。

3）中厅每层回廊应设有自动灭火系统。

4）中厅每层回廊应设火灾报警系统。

（6）设排烟设施的走道，净高不超过6.0m的房间，应采用挡烟垂壁、隔墙或从顶棚下突出不小于0.50m的梁划分防烟分区。

（7）每个防烟分区的建筑面积应不超过500m2，且防烟分区应不跨越防火分区。

2、报警区域

报警区域，系将火灾报警系统所监视的范围按防火分区或楼层布局划分的单元。一个报警区域一般是由一个或相邻几个防火分区组成的。对于高层建筑来说，一个报警监视区域一般不宜超出一个楼层。视具体情况和建筑物的特点，可按防火分区或按楼层划分报警区域。一般保护对象的主楼以楼层划分比较合理，而裙房一般按防火分区划分为宜。有时将独立于主楼的建筑物单独划分报警区域。

对于总线制或智能型报警控制系统，一个报警区域一般可设置一台区域显示器。

3、探测区域

探测区域是指将报警区域按部位划分的单元。一个报警区域通常面比较大，为了快速、准确、可靠地探测出被探测范围的哪个部位发生火灾，有必要将被探测范围划分成若干区域，这就是探测区域。探测区域亦是火灾探测器探测部位编号的基本单元。探测区域可是一只或多只探测器所组成的保护区域。

（1）通常探测区域是按独立房（套）间划分的，一个探测区域的面积不宜超过500m2。在一个面积比较大的房间内，如果从主要入口能看清其内部，且面积不超过1000m2，也可划分为一个探测区域。

（2）符合下列条件之一的非重点保护建筑，可将整个房间划分成一个探测区域：

1）相邻房间不超过5个，总面积不超过400m2，并在每个门口设有灯光显示装置；

2）相邻房间不超过10个，总面积不超过1000m2，在每个房间门口均能看清其内部，并在门口设有灯光显示设置。

（3）下列场所应分别单独分划探测区域：

1）敞开和封闭楼梯间。

2）防烟楼梯间前室、消防电梯间前室、消防电梯与防烟楼梯间合用的前室。

3）走道、坡道、管道井、电缆隧道。

4）建筑物闷顶、夹层。

（4）较好的显示火灾自动报警部位，一般以探测区域作为报警单元，但对非重点建筑当采用非总线制时，亦可考虑以分路为报警显示单元。

合理、正确地划分报警报警和探测区域，常能使火灾发生时，有效可靠地发挥防火系统报警装置的作用，在着火初期快速发现火情部位，及早投入消防灭火设施。

二、探测器与区域报警器的连接方式

随着消防业的发展，探测器的接线形式变化很快，即从多线向少线至总线发展，给施工、调试和维护带来了极大的方便。我国采用的的线制有四线、三线、两线及四总线、二总线制等几种。对于不同厂家生产的不同型号的探测器，其接线形式也不一样，从探测器到区域报警器的线数也有很大差别。

（一）火灾自动报警系统的技术特点

火灾自动报警系统包括四部分：火灾探测器、配套设备（中继器、显示器、模块、总线隔离器、报警开关等），报警控制器及布线，这就形成了系统本身的技术特点。

（1）系统必须保证长期不停地运行，在运行期间不但发生火情能报警到探测点，而且应具备自判断系统设备传输线断路、短路、电源失电等状况的能力，并给出有区别的声光报警，以确保系统的高可靠性。

（2）探测部位之间的距离可以从几米至几十米。控制器到探测部位间可以从几十米到几百米、上千米。一台区域报警控制器可带几十或上百只探测器，有的通用控制器做到了带500个探测点，甚至上千个。无论什么情况，都要求将探测点的信号准确无误地传输到控制器去。

（3）系统应具有低功耗运行性能。探测器对系统而言是无源的，它只是从控制器上获取正常运行的电源。探测器的有效空间是狭小有限的，要求设计时电子部分必须是简练的。电源失电时，应有备用电源可连续供电8h，并在火警发生后，声光报警能长达50min，这就要求控制器亦应低功耗运行。

（二）火灾自动报警系统的线制

从上述技术特点看出，线制对系统是相当重要的。这里说的线制是指探测器和控制器间的布线数量。更确切地说，线制是火灾自动报警系统运行机制的体现。按线制分，火灾自动报警系统有多线制和总线制之分。多线制目前基本不用，但已运行的工程大部分为多线制系统，下面分别叙述之。

1、总线制系统

采用地址编码技术，整个系统只用几根总线，建筑物内布线极其简单，给设计、施工及维护带来了极大的方便，因此被广泛采用。值得注意的是：一旦总线回路中出现短路问题，则整个回路失效，甚至损坏部分控制器和探测器，因此为了保证系统正常运行和免受损失，必须采取短路隔离措施，如分段加装短路隔离器。

（1）四总线制

四条总线为：P线给出探测器的电源、编码、选址信号；T线给出自检信号以判断探测部位或传输线是否有故障；控制器从S线上获得探测部门的信息；G为公共地线。P、T、S、G均为并联方式连接，S线上的信号对探测部位而言是分时的，从逻辑实现方式上看是“线或”逻辑。

由上图可见，从探测器区域报警器只用四根全总线，另外一根V线为DC24V，也以总线形式由区域报警控制器接出来，其他现场设备也可使用（见后述）。这样控制器与区域报警器的布线为5线，大大简化了系统，尤其是在大系统中，这种布线优点更为突出。

（2）二总线制

这是一种最简单的接线方法，用线量更少，但技术的复杂性和难度也提高了。二总线中的G线为公共地线，P线则完成供电、选址、自检、获取信息等功能。目前，二总线制应用最多，新型智能火灾报警系统也建立在二总线的运行机制上，二总线系统有树枝和环形两种。

1）树枝形接线
这种方式应用广泛，这种接线如果发生断线，可以报出断线故障点，但断点之后的探测器不能工作。

2）环形接线

这种系统要求输出的两根总线再返回控制器另两个输出端子，构成环形。这种接线方式如中间发生断线不影响系统正常工作。

3）链式接线

这种系统的P线对各探测器是串联的，对探测器而言，变成了三根线，而对控制器还是两根线。