火灾自动报警系统设计说明书

1. 引言

1.1建筑情况

办公楼内来往人员较多，在其内部还有各种贵重设备、资料、文献等，所以一定要做好防火等工作。建筑面积为347平方米。依据《高层民用建筑防火设计规范》，该建筑为二类建筑，耐火等级为二级。

1.2火灾自动报警系统的作用

火灾自动报警及消防联动系统，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、火灾的即使扑灭、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起发现火灾，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火灾自动报警系统简介

2.1火灾自动报警系统概述

火灾自动报警系统能够在火灾初期，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，记录发生火灾的时间。

火灾自动报警系统的组成形式多种多样，它的发展目前可分为三个阶段:

1多线制开关量时火灾探测报警系统。

2总线制可寻址开关量式火灾报警系统。

3模拟量传输式只能火灾报警系统。

目前我国已经开始从传统的开关量式火灾报警技术，跨入具有先进水平的模拟量式只能火灾报警技术新阶段，它的系统的误报率降低到最低限度，并大幅度地提高了报警的准确度和可靠性。

目前火灾自动报警系统有智能型。总线型以及综合型等，这些系统部分区域系统或集中系统，可达到对整个火灾自动报警系统进行监视。但是在目前的实际工程当中传统型的区域报警系统、集中报警系统和控制中心系统仍得到广泛的应用。

2.2火灾自动报警系统的组成

火灾自动报警系统由触发器件、火灾报警装置、火灾警报装置以及具有其他辅助功能的装置组成的火灾报警系统，在火灾自动报警系统中，自动或手动产生火灾报警信号的期间称为触发件，主要包括火灾探测器和手动火灾报警按钮。

3. 火灾自动报警系统设计

3.1系统选型

依据《火灾自动报警系统设计规范》将此办公楼定为二级保护对象，根据建筑的实际情况，在楼梯口设置一台楼层显示器，作为区域报警器使用，集中报警控制器及联动控制装置。

我们在本工程的火灾报警系统中采用能美日本原装产品R-22Z 智能型系统。根据标书

要求和图纸设计，在办公室中设置消防控制中心，内设集中火灾报警控制器（R-22Z ）、消防联动控制台、CRT 图文显示系统、复示盘、紧急广播机柜、消防专用电话主机、，负责全工程的火灾自动报警消防联动控制，消防中心的入口处均设置有明显的标志，房间门面向室外设置。

能美生产的手动报警按钮和电话插孔为二合一产品，所以在本次设置时我们仅按图纸中手动报警按钮位置设置，完全满足规范和功能要求。

消防控制中心的控制器负责接收本工程各种火灾报警信号，包括感烟、感温探测器、手动报警按钮、消火栓按钮等，并显示其报警部位且发出声光报警及中文语音提示。能美R-22Z 主机可分三级报警——预报警、报警、联动报警，当到达联动报警后，才自动控制和手动控制各种相应的联动设备。

能美R-22Z 控制器具有以下主要特点：

系统为智能式消防报警系统，由内置CPU 微型处理机的消防主控制屏、地址式输出/输入中继器、A TF 智能光电烟感探测器、A TF 智能温感探测器、等组成。具有火灾报警、联动控制、紧急广播、消防电话、监控和报告记录系统及各元件的运作情况等功能。

控制器内置大尺寸的触摸LCD 显示屏，可随时以触摸方式调出每个探测位置的烟雾浓度或温度的变化曲线，操作方便、形象逼真。

每个外围元件均具有各自独立的“地址编码”，在主控制屏上以文字的形式准确的报告火灾的位置、时间、日期等。

系统采用二总线方式连接所有的系统元件，使主控屏能不断的监控整个系统。用于整个系统的电缆为阻燃的RVS 双胶线（信号线），及联动用的阻燃BV 线，为非延燃性铜芯绝缘导线，敷设于金属导管或线槽内。

主控制机配置有日本原装的专用镍镉电池，为免维护的，当正常电源发生故障时，系统仍能照常动作。系统操作采用直流电源，电压为24V 。

系统具有高灵活性，能在现场对各个元件的地址编码随时可重新编序。此外，系统的容量已预留将来扩大系统的可行性。

智能烟感和温感探测器具有A TF 即自动试验功能，免去现场吹烟或加温，对于办公楼房尤显重要。智能烟感和温感探测器可随时调整灵敏度。

系统具有探测器灵敏度自动调节功能和自适应功能，即“AI”功能。灵敏度可随所探测位置的不同而自动调整。同时还具有昼夜灵敏度自动调整功能。

LCD （液晶显示）可把火灾发生地区，末端设备的动作状态用信息表示，进而运用中文音响报警将火灾的变化状态，明了易懂的给予报知。

对火灾监控可通过屏幕，监控火灾发生时报警的A TF 探测器过去3分钟的变化动向。通过内藏的数据库将智能探测器的环境值（最大、平均）从现在追溯到过去一星期，显示每六小时的数据并打印。

可在主机上直接显示探测器污染状况，主机上设有火灾断定按钮，故障设备可从系统切离并随时恢复功能。

利用高精度的IC 智能存储卡进行智能管理。

对于积蓄时间可以根据不同环境、用途设定每个智能探测器的积蓄时间，并能进行夜间监视。

主控机具备多个显示窗口，利用数据设定可进行个别显示或集中显示，而且名称可自由设定。

R-22Z 主机无论而联动控制处于何种状态，当按下火灾确认按钮时，主机自动执行事先编制的联动控制程序。

消防通讯由两部分组成：一部分通过手动报警按钮中的电话插孔和消防主控机的电话插

孔用便携式手提电话实施通讯联系。另一部分为双向消防通讯电话，本次在消防中心设置通讯主机，各主要机房及设备用房设置电话单机，以实施双向通讯。

R-22Z 系统具有主机联网功能，本次提供的就是智能网络型的系统。

消防联动控制

消防联动控制包括消火栓系统，喷淋泵及喷雾泵的监控，正压风机、防排烟风机的监控，防火阀、防排烟阀的状态监视、消防紧急断电系统监控，电梯迫降、防火卷帘门、可燃气体的监控，背景音乐和紧急广播及消防通讯设备的监控及消防电源和线路的监控。联动控制通过联动中继器完成，图纸设计是按分散集中的方式，我们能美的联动中继器的配置优势就在于分散集中，因此完全不用改动管路，节省因变更线路造成的不必要的费用。能美R-22Z 系统的联动中继器FRR28Z-S 为带CPU 微处理器的智能型中继器，一个中继器可带四个控制和四个返回信号，但在主机中只占一个地址，可报出四个分址，因而大大节省了地址的总容量，下面分别加以叙述：

1．室内消火栓系统

本工程的消火栓按钮的设置完全按设计图纸进行，火灾时，消火栓按钮经消防控制主机确认后可直接启动相应的消火栓泵，同时向消防控制室发出信号。消防控制中心也可直接手动启停相应的消火栓泵，并显示消火栓泵的工作故障状态，按防火分区显示消火栓按钮的位置，并返回消火栓按钮处的消火栓泵的工作状态。对消火栓按钮的监控，本次是通过能美FRR28Z-S 联动中继器完成的。对消火栓泵的手动直接控制，通过设在消防控制中心的联动控制台实施。

2．防排烟系统

防排烟系统受探测感应报警信号控制，当有关部位的探测器发出报警信号后，消防控制屏会按一定程序发生指令，通过FRR28Z-S 中继器起动正压送风机，报警层及其上下一层的送风阀，排烟机，报警层的排烟阀或与防烟分区相连有关的排烟阀，消防总控室也能手动直接启动正压送风机和排烟机，并利用主接触器的辅助接点返回信号使其工作状况显示于消防控制屏上。

火灾报警时，消防控制中心通过联动控制台可直接手动启动相应加压送风机，可自动/手动开启避难层的加压送风机。加压送风口的设备还具备现场手动开启功能。

3．防火阀、防排烟阀监视系统

系统受各层探测器控制，当某消防分区探测器发出报警信号后，消防控制屏便按照一定程序发出指令，切断空调风机并通过数据处理终端显示其关闭状态。对非电动防火阀的信号，也通过FRR28Z-S 中继器完成。火灾报警时，消防控制中心可通过联动中继器自动开启相应的防火分区的280℃防火阀，起动相应排烟风机，当烟气温度达到280℃时，熔断关闭风机入口处280℃防火阀，并关闭相应的排烟风机。当现场开启280℃常闭防火阀及正压送风口时，可直接启动相应的排烟（正压风机）。

火灾报警时，消防控制中心通过FRR28Z-S 联动中继器，可自动停止有关部位的空调送风机，关闭电动防火阀，并接收其返回信号。

对排烟风机、加压风机的手动启停，消防控制中心可以做到利用联动中继器和联动控制台对所有排烟风机、加压送风机实施手动控制启停，并能返回信号。

4．防火卷帘

防火卷帘门的控制方式分两种，其原理是：受探测器感应信号控制，当有关的探测器发出报警信号后，相应信号会于消防控制屏上显示，同时通过介面单元关闭卷帘，并利用中继器返回信号，使卷帘开关状态于消防控制屏上显示。第一方式为：疏散通道上的防火卷帘门，其两侧设置感烟和感温探测器，采取两次控制下落方式，第一次由感烟探测器控制下落距地

1.8M 处停止；第二次由感温探测器控制下落到底，并分别将报警及动作信号送至消防控制室。同时在消防控制室有远程控制功能。

用作防火分隔的防火卷帘门，如地下车库卷帘门周围，卷帘门两侧只设置温感探测器，温感探测器动作后，卷帘下落到底。

本工程卷帘门的具体控制方式已在前面优化配置部分加以阐述，还需说明的消防控制室及消防控制中心可显示感烟、感温探测器的报警信号及防火卷帘门的关闭信号。

5．背景音乐及紧急广播

当探测器感应器发出报警信号，消防控制屏按照一定程序发出指令，强行将背景音乐转入火灾广播状态，进行紧急广播。其程序是首层发生火灾报警时切换本层、二层及地下隔层；地下发生火灾时，切换地下各层及首层。

6. 切断非消防电源

火灾报警时，消防控制中心通过设在现场的联动中继器切断有关部位的非消防电源（按层实施），并接通火灾应急广播及火灾应急照明和疏散指示灯。

7．消防控制中心设置CRT 中央图文显示系统

在消防控制器旁边配设一个彩色图文显示器，微机选用原装品牌高品质的商用微机，内存256MB ，可扩充，硬盘30GB 以上，附带硬盘数据备份功能及外设；显示记录均为中文方式（Windows 运行环境）；配备3.5英寸软驱，光盘驱动器，17英寸高分辨率彩色显示器；配备1000W 的UPS 和中文实时打印机及全套的消防管理软件，能将全工程的所有消防平面反应在CRT 上并可随时调出。他是本消防网络中与主控制机联网的图文信息显示装置。与主控机具有同样的信息全显示功能。由于CRT 和能美R-22Z 系统联成网络，其网络技术采用国际通用的Lonworks 技术，布置设置在消防控制中心的CRT 系统，可通过其先进的网络传输，随时显示其他两个控制室的火灾报警控制器的所有信息。

8．电源及线路的监控

R-22Z 系统通过IC 管理卡可对备用电源及全程线路进行不间断的就监控，联动控制台及广播系统均另设有专门的备用电源。消防中心所用的电源为220V 常规电源。

9. 通讯系统

由消防手动报警按钮的电话插孔与消防控制中心的报警主机构成一套消防通讯系统。

八、 北京光彩国际中心防灾设备配置、设备选型及功能特点：

1、 火灾探测器的配置选型及功能特点：

根据本工程建筑物的使用功能及特点，我们推荐以下几种类型探测器：

（1） FDK38Z A TF 智能光电感烟探测器

根据标书和图纸设计要求, 本次烟感探测器全部采用带独立地址的能美A TF 智能光电感烟探测器FDK38Z 。FDK38Z ATF 智能光电感烟探测器具体特点如下：

FDK38Z 探测器内置CPU 微处理芯片，双向数码传输，能自动探测所在环境的烟雾浓度，通过CPU 智能芯片，实现对烟雾浓度数据进行智能化分析及判断，并将所探测到的烟雾信息传送给报警主机。该探测器本身具有电子编码功能、A TF 自动实验功能、随时显示环境状态功能。探测器对所探测的数据具有记忆功能，通过报警主机随时调出显示信息。该探测器还具有人工智能、灵敏度自适应、灵敏度自动补偿及污染程度报警等功能。能美的智能探测器具有免专业清洗和免吹烟的自动测试，最大限度降低了业主日后维护管理费用。 在办公区使用了可编址A TF 智能感烟探测器，其目的是，无论今后办公区如何分隔，都能保证每个探测区域具有独立地址，大大减少二次装修分隔时系统的改动量，系统修改及为方便和简单。

（2） FDL25Z A TF 智能感温探测器

在楼层的重要房间及相应场所采用此类探测器，其特点为：

具有高度防水防潮功能，具有热敏反应特性，内置CPU 微处理器芯片，双向数码传输，能自动探测所在环境的温度变化状态，通过CPU 微处理器对温度变化进行智能化分析判断，并将信息传送给报警主机。该探测器本身具有电子独立编码功能，随时通过主机显示环境的温度变化状况，可通过A TF 自动实验功能对该探测器进行免加温实验。

2、 其他现场防灾设备的配置

（1） FMB13Z-W 手动报警按钮

按规范和建筑平面布局，在公共走廊、大堂、公共区域、地下车库等处设置手动报警按钮，作为一旦火灾确认后紧急人工报警之作用。当手动报警按钮按下时，消防中心主机立即显示报警所在的位置，同时按钮上的报警显示灯同时点亮。该手动报警按钮可往复使用，用户无须专门配置手动报警玻璃。另外该手动报警按钮还带有电话通讯插孔，消防人员只需用此通讯插孔即可直接与消防控制室通话。本次采用的此类型号为每个带独立地址的智能型报警按钮。

在这里，我们提出一个建议，由于消防规范允许手动报警按钮可以按单个控制，也可按一个防火分区控制，为节省业主的投资，在保证满足规范和建筑功能要求的前提下，改用不带独立地址的手动报警按钮；按防火分区由带CPU 的中继器连接主机，这样可以节省了大量的地址量和节省了投资，具体建议也请见方案最后的建议方案。

（2） 消防直通电话通讯系统

除消防报警主机所配备的紧急通话系统外，在重要机房如电梯机房、消防风机房、消防水泵房、变电室、空调机房及重要办公室等处，还没有消防专用直通电话分机，通讯总机设在消防中心，值班人员可以用消防电话分机直接与消防中心通话，中心也可直接与分机对话。本方案推荐使用日本爱峰公司的消防专用通讯设备。

（3） FRR28Z-F 智能寻址中继器

本方案在现场所有需信号反馈的区域和联动设备（如报警分区、防火阀、排烟阀、水流指示器、信号闸阀等处，均设置智能寻址中继器，通过该中继器报警主机可及时显示报警部位及设备动作信息。该中继器内置CPU ，独立编址、布线简单，安装使用灵活，可连接标准感烟探测器和感温探测器，并带有短路自动隔离功能，能监视探测器回路的短路、断路故障。该中继器体积小，安装方便，只需安装在探测器底座上，或预埋盒中，调试、维修极为方便。

（4） 消防设备智能联动中继器

本工FRR28Z-S 程的所有消防自动联动的设备，如：消防水系统、消防防排烟系统、切电系统、停空调系统、电梯归首系统、防火卷帘及防火门系统等，均需通过此智能中继器达到自动联动，是防灾系统的重要设备。

3.2防火区域和报警区域的划分

3.2.1防火分区的划分

此办公楼建筑面积347平方米，依据《火灾自动报警系统设计规范》将此办公楼定为二级保护对象。 依据《高层民用建筑防火设计规范》，该建筑为二类建筑，耐火等级为二级。

高层建筑内应采用防火墙等划分防火分区，每个防火分区允许最大建筑面积，不应超过下表的规定。

由于此办公楼建筑面积一共为347平方米，因此将其划分为一个防火分区。

3.2.2探测区域和报警区域的划分

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。为了便于早起探测、早起报警，方便日常的维护管理，在安装的火灾自动报警系统张，人们额一般都将保护空间划分为若干个报警区域。每个报警区域又划分为若干个探测区域。这样可以在火灾时，能够迅速、准确地确定着火部位，便于有关人员采取有效的措施。

1报警区域的划分

依据《火灾自动报警系统设计规范》的规定，报警区域宜由一个防火分区或同层的几个相邻的几个组成，所以把磁层单独作为一个报警区域，满足火灾自动报警系统设计规范的规定。 2探测区域的划分

由于该建筑为二级保护对象，规范规定：t 探测区域按独立房间划分 。因此我把探测区域划分如下：

（1）把每个房间单独划分为一个探测区域。

（2）把楼梯间和配电间划分为一个探测区域。

（3）把走廊过道划分为一个探测区域。

（4）把接待厅和入口门厅划分为一个探测区域

3.3火灾探测器的选择

办公楼是综合性质的公共建筑，在建筑内存在大量的装修材料、文件、文献等物品，在发生火灾的时候会产生大量的烟雾，所以我选择感烟探测器为主的探测工具。

在火灾自动报警系统设计过程中选择设备的可靠性与误报率是设备选型时不得不考虑的因素。在满足性能价格比搞的前提下，要求尽可能搞的系统可靠性和尽可能低的误报率是我们所追求的共同目标。从追求卓越的理想角度出发，选用最先进设备产品；但从节省投资的现实角度出发，选用交加的设备，但是不能放松和降低对于系统可靠性和误报率的基本要求。 通过以上比较我选择能美公司生产的A TF 智能光电感烟探测器、A TF 智能感温探

3.3.1火灾探测器的布置和计算

3.3.1.1火灾探测器的布置

根据《火灾自动报警系统设计规范》的规定，我对火灾探测器进行如下布置:

1 探测区域内的每个房间按照面积的大小设置火灾探测器的数量，至少保证每个房间设置一只火灾探测器。

2 感烟探测器、感温探测器的实际安装间距，根据探测器的保护面积A 和保护半径R 确定，满足探测器安装间距的极限曲线D1~D11所规定的范围。

探测器安装间距的极限曲线

注：

A —探测器的保护面积（㎡）;

a 、b —探测器的安装间距（m ）；

D1~D11—在不同保护面积A 和保护半径R 下确定探测器安装间距a 、b 的极限曲线； Y 、Z —极限曲线的端点（在Y 和Z 两点间的曲线范围内，保护面积可得到充分利用）。 3 每个探测区域内应该设置的探测器数量，具体根据下式计算：

N=

式中：

N —一个探测区域多需设置的探测器数量（只），N （取整数）；

S —一个探测区域的面积（m ）；

A —一个探测器的保护面积（㎡）

K —修正系数，对于本例二级保护对象K 取0.9

3.3.1.2火灾探测器数量的计算

层高在3.3m~6m之间，房间的坡度小于15°，根据以上条件查表得保护面积A=80m，保护半径=6.7m

所以：D=2R=2*6.7=13.4m

根据D=13.4m在图中对应的保护面积A=80m的曲线上取一点，保证此点在粗实线上，这点所对应的值，即安装距离a 、b 值，由此

得到a=8m b=9m。在满足规范对探测器设置位置要求的前提下，

根据上述条件计算探测器的数量如下:

入口门厅和接待大厅

房间 S=96.2㎡

根据建筑的重要性选择K=0.9

根据公式：

N=96.2/0.9*80= 1.36（只） 为了布置的需要取3只

空调机房

房间 S=11.7㎡＜30，所以设置一只探测器。

茶水室

房间 S=9.7＜30， 所以设置一只探测器。

配电间和楼梯

S=11.2＜80， 所以设置一只探测器。

办公室（上）

房间 S=42.8＜80， 所以设置一只探测器。

办公室（下）

房间 S=48.7＜80， 所以设置一只探测器。

3.3.2手动报警按钮的设置

手动报警按钮是火灾自动报警系统中的手动触发装置，它具有在紧急情况下人工手动通报火灾的功能。手动报警按钮在消防控制中心的控制盘上设有专用的独立的报警显示部位号，有明显的显示标志，当发生火灾的时候向消防控制中心发出活在信号，消防中心的设备经过信息的分析处理，显示火灾的部位，启动有关的灭火设备。

根据建筑的实际情况我在楼层中设置3只手动报警按钮，分别设置在配电间的门边和上下办公室的门口，其底边距地高度为1.3m ，保证在一个防火分区的任何位置到最近的报警按钮的距离不大于30m ，满足 火灾自动报警系统规范 的规定。在过程中使用能美公司的FMB13Z-W 型手动火灾报警按钮，该产品自带编码，直接接入探测总线回路，还可以作为消火栓按钮使用。

3.3.3消防联动的设计

消防联动包括监视和控制两部分。该办公楼需要监控的设备有信号阀、报警阀；需要控制的设备有消防汞、防排烟系统、火灾事故广播等。消防联动在整个系统中占有重要地位，当探测器探测到火灾信号发送至抱紧控制中心，经主机分析确认后，向需要联动设备发出信号，启动灭火设备扑救火灾，同时启动灭火和防排烟设备，阻止火灾蔓延。

4. 经济预算

本工程的预算依据火灾自动报警系统设计的图纸，按照上海市建设单位综合价格取费，取费级别为施工企业为乙级的专业消防工程公司，选择包工包料的施工方式，根据标准查得综合费率为74.60%，对少量浮动费没有考虑。

本工程的定额直接费为 37.427 万元，定额人工费 8.5 万元。

工程造价=定额直接费+定额人工费*费率= 37.427+74.60%*8.5=43.768 万元

经过对本工程设计系统的预算，工程总造价为: 43.768 万元。结果表明，设计合理，符合设计规范，且费用合理。

5. 心得体会

此次课程设计，我遇到了很多问题，通过向老师求教、和同学讨论让我知道真正完成一项设计师不容易的，在巩固专业知识的同时也让我学到了坚持和努力。中国有句古话：“三个臭皮匠赛过诸葛亮”。其实，老师事先已经知道了我们这次的课程难度巨大如果不能互相探讨，互补疑问的话，设计将异常艰难。对于小组来说，人多并不一定力量大。但是我们小组每一个成员都具有团结和奉献的精神，每个人都各展所长把自己的知识与能力发挥到极致，最终圆满完成了此次课程的设计。

参考文献

1 黄浩忠，火灾自动报警系统简明设计手册，西安：中国建材工业出版社

2 GB50116-98 《火灾自动报警系统设计规范》，中国计划出版社1999

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4 GB/T 50314-2006 《智能建筑设计标准》

5 《智能建筑设计与施工系列图集》，中国建筑工业出版社

6 HYD41-01-1999 《电子设备安装工程费用定额》

7 GA/70-94 《安全防范工程费用概预算编制方法》

8 《建筑智能化系统及工程应用》 ，杨志、邓仁明、周齐国编著，化学工业出版社，教材出版中心，2002年3月第1版