消防控制及报警设计

　　5.3 消防控制及报警设计。

　　消防设备主要有自动喷淋泵和排烟风机、消防栓和消防电梯、对常规电源的切断控制设备等等。毕竟本小区里面的消防控制设备类型实在是繁多，所以想到选用集中管理控制的这种方式，设备的执行机构响应信号从消防控制室得到。与此同时，消防控制设备我们选取总线编码模块，每个控制模块都需要经过总线的方式，从而消防控制室进行相互间的信息交流。

　　5.3.1 排烟风机的控制。

　　排烟风机设备应该固定在住宅楼的顶部是很科学的，只要是发生了火灾的时候，能够使烟雾向室外释放，对减少烟雾对人体的伤害有益。排烟风机的内部控制结构是被三相异步电机所控制着，它的控制原理图。

　　排烟风机的风管上安装有排烟阀，经过排烟阀能够延伸到其他几个防火区域，得以减小火势状况。当发生了严重的火灾时，火灾探测器与排烟阀相互配合然后监测到火灾信号，再经过消防控制中心仔细核实之后，发送到启动排烟阀信号到相对应排烟阀的火警联动模块和启动排烟阀。排烟阀的电源电压是直流电压 24V.每当消防控制中心接收到排烟阀所发出的响应之后，能够快速传递相应命令给排烟风机周围的火警联动单元，同时开启排烟风机，再通过开启或者关闭排烟风机的接触器 KM 的常开辅助接点，把接收到的信号发送到排烟机周围火警联动单元上。消防控制中心发出火警撤回信号，再经过火警联动单元传送的信号后，暂停排烟风机，同时断开排烟阀。

　　排烟风机的主要功能是吸收高温烟雾，当烟雾温度上升到 280℃的时候，按照有关防火原则，应暂停运行排烟风机。所以，为了使温度在最高温时候，防火阀自主断开，起到安全防护的作用，应该在排烟风机的进口处应安放防火阀。消防控制中心不仅能够接收到停止排烟风机的信号，而且也能收到防火阀的动作信息。亦能在防火阀附近安放火警联动模块，将防火阀断开信号发送到消防控制中心，在接收到此信号后，将信号转换成指令送出至排烟风机火警联动模块，停止排烟风机。发生火警时，消防控制中心及时收到排烟阀动作信号，即发出指令 KX 闭合，使 KM 线圈通电自锁。火警警报退回时，同样送出 KX 闭合指令停风机。亦能经过触点开关（串接到风机启停回路）不间接关闭排烟风机，会出现接收不到防火阀关闭的信号的这种情况。当烟雾的温度升高到 280℃时，防火阀自主断开，KM 线圈失电断开，排烟风机停止运行。

　　排烟风机是消防专属用具，属于一级负荷，选取双电源供电，在末端进行互投，对其供电按一级负荷进行设计。

　　5.3.2 自动喷淋泵的控制设计。

　　喷头、信号阀、压力开关、水力警铃及供水管网等形成了自动喷淋泵系统的控制结构。

　　自动喷淋泵系统的启停状态由消防控制设备进行控制，其中包括显示喷淋泵的工作状态和自动喷淋系统中水流指示器、信号蝶阀和压力开关、消防水池水位信号等等。

　　在图中，输入输出单元在收到报警之后，随即产生一系列动作，比如切换模块联动喷淋泵，再使喷淋泵启动，也可通过多线控制盘不间接控制喷淋泵，经由继电器连接，通过压力开关动作信号启动泵信号的线路。压力开关控制 KAl 触头，当压力开关复位时，KAl 触头复位断开；当压力开关动作启动时，KAl 动作闭合。信号通过输入模块连接到火灾自动报警系统信号的回路，在信号发生变化时，可自主开启喷淋泵信号，要知道水流指示器和压力开关经过多次逻辑处理后，（1）火灾状态：当火灾发生时，温度升高，在高温情况下迫使喷头喷水，管网中的水压下降，压力开关启动，从而使继电器 KAl 触点闭合，时间断电器 KT3 通电，中间继电器 KA 通电，接触器 KMl 导通，1 号喷淋泵电机 M1 启动加压，HLl 信号灯亮，并显示 1 号泵电机运行状况，同时使 KT3 失电释放。当压力升高后，压力开关复位，KAl 触点复位，KA 失电、KM1 失电、1 号泵电机停止运行。

　　（2）准备工作状态：闭合自动开关 QFl、QF2、QS,将 SA 至 1 号泵启动，2 号泵备用位置，当电源指示灯 HL 亮时，喷淋泵则处于准备状态。

　　（3）手动控制：自动环节发生故障，将 SA 放至"手动"位置，按 SBl 到 SB4顺序控制，便可启动 1 号（2 号）喷淋泵电机。

　　（4）备用泵自动投入：发生火灾时，若 1 号泵电机无动作显示，则时间继电器KTl 通电，经过延时后，其触头使接触器 KM2 线圈通电，备用 2 号泵电机 M2 启动加压。

　　5.3.3 电梯及其迫降过程控制。

　　在电梯以及迫降过程控制中要注意以下几点要求：

　　（1）在消防控制室内，应专门设有监控电梯间全程的控制装置，并可以实时显示任何一部电梯的运行状态，包括正常的运行状态、发生故障时的紧急状态、电梯到达某一楼层的开门状态、电梯关门的提示状态以及电梯所处楼层信息的显示状态等。

　　（2）当有火灾发生时，发出火灾预警信号的是钥匙型开关显示。一旦有火灾发生，将由消防控制室立即控制住各楼层电梯的工作运行。火灾发生后，消防控制室的联动系统就会在第一时间内通过消防控制室中心的信号线控制住电梯，使之安全迫降。当电梯到达楼层的第一层后，控制电梯信号的信号线将会立即反馈给消防控制中心，控制中心就会马上做出相应的指令，将联动电梯配电柜通过相应的脱扣器总空气开关进行各种设备的断电措施，以确保人员可以安全疏散。

　　（3）火灾发生时，消防控制室根据火灾发生区域以及火势大小的情况，会立刻做出相应的对策，立即通过控制室内监控电梯间全程的监控盘发出相应的指令，按照消防控制室的相关规定程序，适当做出调整电梯运行的相应部署，以防有人员被困在电梯之中。而且，通过消防控制室控制的直通对讲实时电话系统中，可以对任意台电梯进行实时对讲措施，以便及时了解被困人员的目前状态，并讲述改变电梯运行方向的理由，说服他们配合电梯运行的各项调整。在保证消防电梯正常运行的情况下，其余非消防电梯均一致返回到地下一层并时刻打开电梯门，方便受困人员安全撤离火灾现场，减少火势对人体造成的伤害。

　　5.3.4 应急照明的设计。

　　在火灾中的应急照明设计中，指的是在正常照明系统的情况下，照明电源发生突发故障时，或者不能够及时提供人员安全撤离时的正常照明情况下，为人员提供可以安全疏散、保证安全或继续工作的照明系统，是可以在紧急情况下提供安全的一个重要设计。基于应急照明系统的相关设计，学生公寓内根据相关标准制定了相应的要求，这些要求包括在公寓楼层中的安全出口标志应当安装在各个楼层出口的顶部；人员紧急疏散的通道指示标志应当设置在各楼层疏散走廊及转角处距地面 1 米以下最为突出的墙面上，使疏散人员可以在第一时间之内注意到，而人员紧急疏散的标志灯间距不得超过 20 米，否则人员疏散时发生恐慌，找不到出口时，看到标志灯可以避免受困人员在找不到安全出口时起到提醒作用，并且疏散标志灯的亮度不能太暗，连续照明供电的时间也不能少于 20 分钟，保证受困人员的安全撤离。

　　在本工程的设计中，应急照明系统和紧急疏散标志灯均安装在各楼层的走廊、各楼层楼梯间的转弯处、直通地下室楼梯的水平地面处，安装的位置均在最为明显的地方。为了提高应急照明系统供电的可靠性与安全性，因此选用蓄电池的方式来作为应急照明系统的供电方式。选用蓄电池供电方式的特点是因为蓄电池在应用方面具有较高的安全性、增减供电量的大小较为方便容易以及电池损坏程度的影响面较小，非常适合应用于学生公寓在突发状况中的应用，可以大幅度减少突发状况下的损失。

　　5.3.5 消防通信与广播系统。

　　1.消防通信系统。

　　为了能够让该系统具有其工作独立性强、防火要求高的优点，因此在设计系统时，消防通信系统选取单独设置的方式进行设计，通常情况下，消防通信系统的主要功能是：当发生火灾时，必须确保该消防通信系统能实时连接到消防控制中心。该系统主要由两个部分构成，其中一部分是用于存放各个防火地区的报警分机设备；而另一部分则是安装消防控制中心的消防电话总机，通常情况下，我们会选用 TC3032 型。

　　需要在学生公寓安装消防专用通信的地方：

　　（1）消防值班室；（2）用于存放灭火设备的场所；（3）空调机房、发电机房、水泵机房等场所。

　　系统的设计的重点是消防控制室的消防通信设计，发散到各个消防通信通路，通过放射式布线的方式，一共有 120 路。各个消防电话分机与消防主机单独地进行通信，它们有自己的网络，并且增强了可靠性。同时各个电话线的布线形式是严格参考了消防标准规范的要求进行释放的，采用的电话线是穿钢管敷设及阻燃型线缆。通常情况下，在消火栓按钮设备以及手动报警按钮装置处，我们应该安装消防电话塞孔。在安装时，电话塞孔应该安装在墙上，距地高度应该控制在在 1.3 米到 1.5 米范围内。

　　2.应急广播系统。

　　本系统是必不可少的面向学生的系统，平时该广播系统用来发布公寓信息、播放背景音乐等，为学生创造一个舒适惬意的生活环境。应急广播系统是为了在发生火灾等应急状况时，可以监测警情，并且能够指挥人们紧急疏散。一旦遇到了紧急的情况，如火灾发生的突发状况时，应急广播系统能够立刻马上及时发布警情，帮助学生和教员安全撤退，从中我们能看到它的很多优点，比如发挥其覆盖面广、传达信息速度快等。消防广播结合公寓的结构主要设置在食堂、楼梯间、电梯轿箱、消防前室等地方，这些都是有利于发送通知而且方便接收的地方，在火灾发生时，为了保证能够尽可能降低损失和伤害，我们设计了消防广播系统，同时在建筑物的重要场所（单元大厅、地下车库等）处还布置了相应的火灾报警设备，比如说火灾报警显示器和声光报警器等，这些设备能够在接收联动控制器的命令之后，在发生火灾时尽早进行相应的操作。

　　在公共场所中，比如说走廊、大厅等，在安装一个扬声器时，应该注意与最近的扬声器之间的距离不能超过 15 米，在走廊尽头安装最后一个扬声器时，需要格外注意距离墙不能超过 8 米，并在走廊交叉地方和拐角的地方均安装有扬声器。要求每个扬声器的功率不得少于 3 瓦，实配功率不得小于 2 瓦。

　　当发生火灾时，大于或等于两层的楼层可优先连通火灾层和周围的上、下层。若最底层发生火灾时，应该最先连通第一层、第二层和地下的每一层。在地下室发生火灾时，应该最先接通地下的每一层和第一层跟第二层有调空的公用地方，应该包含两层。

　　地下室和每一层都必须安装消防广播，而这些消防广播的功率都是 5 瓦。需要格外注意的是，消防控制中心与防火报警区之间是连接的。

　　5.3.6 火灾手动报警按钮的设置。

　　当满足下面几个条件时，设计就必须安装火灾手动报警按钮：

　　1.在人流量比较大的公共场所（包括大厅、过厅、餐厅等）以及一些重要走道处，由于人流量特别大，并且这些通道都是主要的疏散通道，所以在设计时，我们应该在上面所说的公共活动场所的出入口安装手动火灾报警按钮。

　　2.在每个报警区的防火分区内，我们都必须安装一个手动火灾报警按钮。通常情况下，报警按钮可以安装在距地面高度 1.5 米的墙壁上。在安装这些标志时，为了让人容易发现，我们需要将这些标志安装的显眼一些。在设计时，必须保证从防火分区内的任意地方到最近的手动火灾报警按钮的距离不能大于 30 米。

　　3.由于各楼层的所有前室通常是发生火灾时人们及时疏散与消防救援的重要地方，所以必须在各楼层的前室安装手动火灾报警按钮。除此之外，常用的电梯前室也必须安装手动火灾报警按钮。

　　与此同时，当火灾发生的短时间内，必须保证火灾探测器设备能够迅速的启动报警。通过火灾报警探测器检测后，通过联动控制器确认后，联动控制器发送控制请求信号，通过安装在相对应楼层的电源箱输出模块中，断开非消防电源，得以能够保证消防电源的供电设施。

　　5.4 本工程消防控制室与消防联动控制设计。

　　5.4.1 一般要求。

　　通常情况下，在设计过程中，消防控制设备是由以下几个控制装置组成：防排烟系统、自动灭火系统、火灾应急照明系统、室内消防栓系统和空调通风口系统、火灾卷帘、通用防火门、电梯升降、火灾紧急广播、消防通信设备、火灾报警响应控制器以及紧急疏散指示标志。在本设计中，信号电源电压和消防控制设备的控制电源电压都应该选取直流电压 24V,目的是可以达到消防控制的最基本的要求。

　　5.4.2 消防控制室设计。

　　1.消防控制室应设在建筑楼中的首层或者地下一层，这样设计的目的是两个出口均有可以连通室外的安全出口，在发生紧急状况下，可以安全逃离事故现场，减少伤亡。

　　2.消防控制室的入口处应设有显著的安全出口标志，而且各楼层的楼梯门均应向疏散通道的方向开启。

　　3.消防控制室的送风管通道和回风管通道在穿墙处的明显位置上均应设置安全防火阀，可以在发生火灾时及时发散火灾烟雾。

　　4.消防控制室内的各个导线线路不允许与任何电气线路及管道通路进行交叉摆放。

　　5.消防控制室的周围不得建造有干扰性的磁场，以及任何带有会造成妨碍消防控制设备工作机房的建筑物。若有干扰性的磁场存在，则发生火灾时的救援时机就会耽误，造成十分严重的后果。

　　本工程在选择建造消防控制室时，选择了建筑楼的第一层，同时在各个楼层中均安装了具有连通室外的安全出口，除入口处以及出口处安装了明显的安全出入口标志之外，控制室各楼层门还应向疏散人群的方向时刻开启。

　　5.4.3 导线选择与线路敷设。

　　1.导线选择的一般原则。

　　（1）本工程所设计的是 50V 以下的供电控制线路与发生火灾时自动报警响应系统的传输信号电路，这两个线路均应选用电压等级超过交流电压 250V 的铜芯绝缘导线材料或者铜芯电缆材料，选取铜材料的原因是因为铜的绝缘性较高，可以在发生火灾时起到一定的保护措施。

　　（2）在选取火灾自动报警响应系统中的传输线路的线芯截面时，我们必须按照原则进行选取。线芯截面不仅要达到火灾自动报警装置的要求，还需要将机械强度的因素考虑在内。在选用的铜芯绝缘导线芯及铜芯电缆线的最小线芯截面面积中，最小的面积不能小于其他种类中最小的线芯截面面积。

　　2.室内火灾系统的线路敷设。

　　本工程中的自动灭火控制、消防联动控制、通信、紧急广播和应急照明等线路，应安装在非燃烧体结构中最隐秘的地方，并且要安装金属管进行保护措施，保护层的厚度要严格控制在 30mm 之上，可以超过 30mm,但绝不能低于 30mm.如果需要安装在明显的位置上时，那么在安装的金属管上就必须采取防火措施。

　　5.5 本章小结。

　　本章节设计了高层学生公寓火灾报警与消防联动系统。首先，在一般情况下，学生公寓发生火灾的主要原因是由电气故障所引发的。同时，在本章节中也设计了由电气火灾监控实时报警响应系统，报警系统可以对整个高层学生公寓火灾情况进行监控，当发生火灾时该系统会立刻报警。在本章节的最后，设计了由消防联动系统产生的实时报告，一旦发生火灾，联动控制器系统会及时控制整个高层学生公寓的防火消防系统，使排烟风机、喷淋泵等设备陆续运作，以此对抗火灾，减少火灾带来的损失。