某实验楼火灾自动报警系统设计书

某实验楼火灾自动报警系统设计书

第1章工程概况

1.1实验楼结构特点

实验楼属于某重点大学公共建筑，工作人员和做实验的学生较多，在其内部还有各种贵重设备、精密仪器、资料、文献等，所以一定要做好防火等工作。实验楼位于某重点大学东南面，属于大学的主要建筑物之一，周围街道宽8m，四周均有教学楼。实验楼结构为框架结构，主要承重构件梁、板、柱。墙厚240mm。地板为水磨石，墙裙为白色的瓷砖，墙壁为白色抹灰。该实验楼共三层，每层长×宽×高=60×20×3.6，实验楼每层各有八个实验室，两个教师办公室，两组电梯两组楼梯，楼梯前设有前室以及四个厕所。具体平面布置见图1.1。

图1.1 实验楼平面图（大图见附图一）

1.2 实验楼分类及耐火等级划分

该建筑物为三层实验楼，属于非高层民用建筑，因此依据根据《建筑设计防火规范》（GB 50016-2014）第5.1.1条规定，该建筑为二类建筑，高层建筑物类别划分见表1.1。

表1.1 高层民用建筑物分类表

根据《建筑设计防火规范》（GB50016-2014）第5.1.3条规定：“单、多层重要公共建筑和二类高层建筑的耐火等级不应低于二级。”该实验楼属于二类高层建筑，其耐火等级应为二级，各建筑构件的燃烧性能和耐火极限见表1.2。

表1.2 不同耐火等级建筑相应构件的燃烧性能和耐火极限（h）

1.3编制依据

（1）《建筑消防技术与设备》，中国电力出版社，2011年；

（2）《建筑设计防火规范》（GB50016-2014）；

（3）《建筑防火设计手册（第2版）》，北京：中国建筑工业出版社，2008；

（4）《建筑灭火设计手册》，北京：中国建筑工业出版社，1999；

（5）《建筑消防系统》，北京：中国建筑工业出版社，1997；

（6）《消防给水及消火栓系统技术规范》（GB50974-2014）；

（7）《二氧化碳灭火系统设计规范》（GB50193-93）（2010年版）；

（8）《泡沫灭火系统设计规范》（GB50151-2010）；

（9）《火灾自动报警系统设计规范》（GB50116-2013）；

（10）《建筑灭火器配置设计规范》（GB50140-2005）

第2章防火区域和报警区域的划分

2.1防火分区的划分

实验楼共三层，每层层高3.6m，总共11m。每层建筑面积为1200m2。依据《火灾自动报警系统设计规范》将其界定为二级保护对象。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。在划分防火分区时应该满足表2.1的规定。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。

表2.1 防火分区允许最大建筑面积表

注：（1）表中规定的防火分区最大允许建筑面积，当建筑内设置自动灭火系统时，可

按本表的规定增加1.0倍；局部设置时，防火分区的增加面积可按该局部面积的1.0倍计算。

（2）裙房与高层建筑主体之间设置防火墙时，裙房的防火分区可按单、多层建筑的要求确定。

由于实验楼每层建筑面积1200m2，所以把每层划分为一个防火分区，共分为3个防火分区。

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。为了便于早期探测、早期报警，方便日常的维护管理，在安装的火灾自动报警系统中，人们一般都将其保护空间划分为若干个报警区域。每个报警区域又划分了若干个探测区域。这样这可以在火灾时，能够迅速、准确地确定着火部位，便于有关人员采取有效措施。

因此，所谓报警区域就是人们在设计中将火灾自动报警系统的警戒范围按防火分区或楼层划分的部分空间，是设置区域火灾报警控制器的基本单元。一个报警区域可以由一个防火分区或同楼层相邻几个防火分区组成，但同一个防火分区不能在两个不同的报警区域内；同一报警区域也不能保护不同楼层的几个不同的防火分区。

2.2.1报警区域的划分

根据《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楼层的几个相邻的几个组成，所以把每层分别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。

2.2.2 探测区域的划分

由于该建筑为二级保护对象，规范规定：探测区域应按独立房(套)间划分。一个探测区域的面积不宜超过500m2；从主要人口能看清其内部，并且面积不超过1000m2的房间，也可划为一个探测区域。根据以上的规定我把实验楼的探测区域划分如下：

( 1 ) 由于实验楼每层的房间都是小空间，所以把每层的每个房间单独划分为一个探测区域。

( 2 ) 把敞楼梯间单独划分为一个探测区域，并且设置一个火灾探测器。

( 3 ) 把前室（包括防烟楼梯间前室、消防电梯前室、消防电梯与防烟楼梯间合用的前室）和走道分别单独划分探测区域。特别是前室与电梯竖井、疏散楼梯间及走道相通，在发生火灾时烟气更容易聚集或流过，是人员疏散和消防扑救的必经之地，故应装设火灾探测器。对于一般电梯前室虽然不是人员疏散必经之地，但该前室与电梯竖井相通，也是在发生火灾时烟气容易聚集或流过，也单独划分探测区域及装设火灾探测器。

( 4 ) 把电缆竖井单独划分探测区域并装设火灾探测器。一则是恐怕竖井形成拔烟火的通道；二则是恐怕发生火灾时火势沿电缆延燃。对电缆竖井装设火灾探测器是十分必要，并配合竖井的防火分隔要求，每隔2～3层或每层安装一个。

第3章火灾自动报警系统设计

3.1火灾自动报警系统基本形式选择

此次设计对象是整栋实验楼，由于每层建筑结构基本相同，所以选定第一层作为本次的计算设计的对象，所以选择区域报警系统即可。

区域报警系统是由区域报警控制器和火灾探测器、手动报警按钮、警报装置等组成的火灾自动报警系统。区域报警控制系统是火灾自动报警系统组成的一种形式，它是由电子元件组成的自动报警和监控装置。当探测器检测到火灾信号，电子线路将火灾信号转换为电压或数字信号，通过导线传输到区域报警器，经过处理后发出声光报警信号，同时将火灾部位传输给集中报警控制器，适用于较小范围的保护。有些区域报警控制器可单独组成系统进行消防灭火自动处理。区域报警控制器的设置应该符合以下的规定：

（1）一个报警区域宜设置一台区域报警控制器，系统中区域报警控制器不应该超过3台。

（2）当用一台区域报警控制器警戒数个楼层时，应在每层各楼梯口明显部位装设识别楼层的灯光显示区域。

（3）区域报警控制器安装在墙上时，其底边距地的高度不应小于1.5m。靠近门轴的侧面距墙不应小于0.5m，正面操作距离不应小于1.2m。

（4）区域报警控制系统宜设在有人值班的房间或宾馆每层服务台。

区域报警系统框图如图3.1所示。

图3.1 区域报警系统框图

3.2 火灾报警控制器的确定

火灾报警控制器是火灾自动报警系统的心脏，可向探测器供电，具有下述功能：

（1）用来接收火灾信号并启动火灾报警装置。该设备也可用来指示着火部位和记录有关信息。

（2）能通过火警发送装置启动火灾报警信号或通过自动消防灭火控制装置启动自动灭火设备和消防联动控制设备。

（3）自动的监视系统的正确运行和对特定故障给出声、光报警。

本建筑第一层选择一个区域报警控制器，型号为JB-QB-MN/40，安装高度为1.4m。

3.3火灾探测器的确定及布置

3.3.1火灾探测器的确定

根据《火灾自动报警系统设计规范》（GB50116-2013）第5.1.1条中规定，火灾探测器的选择，应符合下列要求：

（1）对火灾初期有阴燃阶段，产生大量的烟和少量的热，很少或没有火焰辐射的场所，应选择感烟探测器。

（2）对火灾发展迅速，可产生大量热、烟和火焰辐射的场所，可选择感温

探测器、感烟探测器、火焰探测器或其组合。

（3）对火灾发展迅速，有强烈的火焰辐射和少量的烟、热的场所，应选择火焰探测器。

（4）对火灾初期有阴燃阶段，且需要早期探测的场所，宜增设一氧化碳火灾探测器。

（5）对使用、生产可燃气体或可燃蒸气的场所，应选择可燃气体探测器。

（6）应根据保护场所可能发生火灾的部位和燃烧材料的分析，以及火灾探测器的类型、灵敏度和响应时间等选择相应的火灾探测器，对火灾形成特征不可预料的场所，可根据模拟试验的结果选择探测器。

（7）同一探测区域内设置多个火灾探测器时，可选择具有复合判断火灾功能的火灾探测器和火灾报警控制器。

该建筑为实验楼，因此我选择JTY-GM-LA1550型点型光电感烟火灾探测器。

表3.1点型感烟、感温火灾探测器的实用高度

3.3.2 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，我对实验楼的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(含D9)所规定的

范围。如图3.2探测器安装间距的极限曲线所示。

（3）在走廊内设置的探测器居中布置。感烟探测器的安装距离在15m 以内，感温探测器的安装距离在10m 以内，同时探测器到墙的距离在探测器安装距离的一半以内。探测器距墙的距离不应小于0.5m ，保证探测器周围0.5m 内，没有遮挡物。

（4）根据《火灾自动报警系统设计规范》（GB50116-2013）规定，一个探测区域内所需设置的探测器数量，不应小于下式的计算值：

A

K S

N ?≥

（3-1） 式中 N ————探测器数量（只），N 应取整数； S ————该探测区域面积，m 2； A ————探测器的保护面积，m 2；

K ————修正系数，该实验楼为二级保护对象，此处取0.9。

表3.2 探测器相关参数

图3.2 探测器安装间距的极限曲线

3.3.3 火灾探测器的计算

该楼层房间高度均为3.6m ，小于6m ，房顶坡度均为0°，以下是对该实验楼一楼探测器的具体布置： （1）办公室

办公室长为9m ，宽为6m ，其面积为54m 2，即S=54 m 2。A=80m 2，其保护半径R=6.7m ，所以小教室的探测器的数量为：

75.080

9.054

A K S N =?=?≥

，（取1个）。 1个探测器布置如下图，探测器的保护半径R=6.7m ，最不利点是5.2m ，因此布置合理。

图3.3 办公室火灾探测器的布置(mm)

（2）实验室

实验室长为10m ，宽为9m ，其面积为90m 2，即S=90 m 2。A=60m 2，其保护半径R=5.8m ，所以实验室的探测器的数量为：

67.160

9.090

A K S N =?=?≥

，（取2个）。 2个探测器布置如下图，a=5m ，b=9m ，查图3.2中D5曲线可知b 的极限值为10.6，大于4.5；探测器的保护半径R=5.8m ，最不利点是4.9m ，因此布置合理。

图3.4 实验室火灾探测器的布置(mm)

（3）前室

前室长为9m ，宽为4m ，其面积为36m 2，即S=36 m 2。A=80m 2，其保护半径R=6.7m ，所以办公室的探测器的数量为：

5.080

9.036

A K S N =?=?≥

，（取1个）。 1个探测器布置如下图，探测器的保护半径R=6.7m ，最不利点是4.7m ，因此布置合理。

图3.5 办公室火灾探测器的布置(mm)

（4）走廊

走廊长为60m，宽为2m，根据《火灾自动报警系统设计规范》（GB50116-2013）第6.2.4条规定：在宽度小于3m的内走道顶棚上设置点型探测器时，宜居中布置。感温火灾探测器的安装间距不应超过10m；感烟火灾探测器的安装间距不应超过15m；探测器至端墙的距离，不应大于探测器安装间距的1/2。所以走道的探测器的数量为4个，4个探测器布置如下图。

图3.6 走道火灾探测器的布置(mm)

（5）楼梯间

楼梯间长为4.5m，宽为4m，其面积为18m2，即S=18 m2。A=80m2，其保护半径R=6.7m，所以大厅的探测器的数量为：