教学楼火灾自动报警系统的设计

摘 要：教学楼属于民用建筑范畴，国家对教学楼的消防安全没有特殊的要求，其消防设计遵循普通民用建筑的标准，但考虑到教学楼内人员的密集程度，在实际消防安全设计中，一般都高于国家标准。该设计以某4层教学楼为例，首先给出火灾自动报警系统，然后介绍了设计的思路和设计中遵循的标准，最后给出了系统的布局图、设备的选型及消防联动控制措施，设计出该教学楼的火灾自动报警系统。该设计对象虽为4层教学楼，但设计思路和设计方法具有通用性，为教学楼的火灾自动报警系统的设计提供了参考依据。

关键词：探测器 火灾 自动报警 教学楼

中图分类号：TU892 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）09（a）-0241-02

教学楼是人员密集场所，同时内部还有各种贵重的设备、文献、资料等，为保障人员生命安全和财产的安全，做好防火工作，安装火灾自动报警系统是非常必要的。在火灾自动报警的设计标准中，教学楼属于民用建筑范畴，一般按照国家民用建筑的设计标准进行设计。但考虑到教学楼的人员密度，目前在实际设计过程中，教学楼的消防设计一般都是根据资金预算，其设计标准都是高于国家标准。

在高于国家的设计标准中，没有固定的设计模式，但其设计思路和设计规律仍然不变，因此，该设计以某4层教学楼为例，设计出其火灾自动报警系统，阐述了教学楼的设计规律和设计策略，为通用教学楼的火灾自动报警系统提供参考。

1 设计背景

该教学楼为4层教学楼建筑面积为4 500 m2。其中第一层有10个普通教室，2个阶梯教室，8个办公室，6个厕所，2个杂物间；第2层到第4层每层各有10个普通教室，2个阶梯教室，12个办公室，6个厕所，2个杂物间。

2 火灾自动报警系统原理和系统组成

火灾自动报警系统的保护对象是建筑物或者是建筑物的一部分。在不同的建筑物中，它的使用性质、重要程度、火灾危险性、建筑结构形式、耐火等级、分布状况、环境条件以及管理形式等都各不相同。根据不同的情况选择不同的火灾自动报警系统。报警规范将火灾报警系统划分为3种基本形式：区域报警系统，集中报警系统和控制中心报警系统。根据《高层民用建筑设计防火规范》和《火灾自动报警系统设计规范》，该工程为二类高层建筑，是二级火灾自动报警保护对象[1-2]。所以，火灾自动报警及消防联动控制系统都采用集中报警系统。火灾自动报警系统原理图如图1所示。

火灾自动报警系统是由触发器（温度和烟雾探测器、手动报警按钮）、火灾警报装置（声光报警器）、火灾报警装置（火灾报警控制器）、控制装置（包括各种控制模块、自动灭火系统的控制装置，火灾报警联动一体机，室内消火栓的控制装置，火灾警报装置、消防通信设备、火灾应急广播、火灾应急照明及疏散指示标志的控制装置等）、电源以及具有其他辅助功能的装置组成的火灾报警系统。

3 火灾自动报警设计

3.1 报警分区的划分

根据我国《火灾自动报警系统设计规范》第08.2.0.1条报警区域应根据防火分区或楼层划分。一个报警区域宜由一个或同层相邻几个防火分区组成[2-4]。该设计的建筑物体是一个4层建筑物，为管理方便，及时确认火灾发生地，采取每层为一个报警区域，各层设一个区域报警控制器。

3.2 系统的整体设计

根据设计规范，探测器的安装距离应不超过15 m，探测器距离墙的距离不应小于0.5 m。防火卷帘门两侧应各设有一个感烟探测器和感温探测器，以便其二次降落。手动报警按钮应设在明显的地方及人多的地方。根据教学楼的实际构造，在1层设计了39个感烟探测器，21个温感探测器，7个手动火灾报警按钮，10个消火栓报警按钮，16个广播扬声器，8个防火卷帘门，9个声光报警器。2层的走廊设计了3个探测器，以确保走廊没有探测死角。其他的设备器件设计与1层的相同，由于2层与1层相比多了4间办公室，所以2层楼一共设计了47个感烟探测器，26个感温探测器，8个手动火灾报警按钮，10个消火栓报警按钮，22个广播扬声器，8个防火卷帘门，8个声光报警器。3层、4层的楼层设计和2层完全一样。具体布局如图2所示。

3.3 设备选型说明

系统中所用的探测器、报警按钮、区域报警控制器和集中报警控制器均按照一般设计原则选取。

在总线制火灾自动报警系统中，常常会出现某一局部总线出现故障（例如短路）造成整个报警系统无法正常工作的情况。因此，该系统总线采用了短路隔离器。它的作用是当总线发生故障时，将发生故障的总线部分与整个系统隔离开来，以保证系统的其他部分能够正常的工作，同时能够方便确认发生故障的总线部位。当故障部分的总线修复后，隔离器可以自动恢复工作，然后将被隔离的部分重新纳入系统中。

单输入/单输出模块用于现场各种一次动作并有动作信号输出的被动型设备，如，送风阀、排烟阀、防火阀等接入到控制总线上。模块采用电子编码器进行编码，模块内有一对常开、常闭触点。模块具有直流24 V电压的输出，用于与继电器触点接成有源输出，满足现场的不同需求。

双输入/双输出模块是一种总线制控制接口，可以用于完成对二步降防火卷帘门、排烟风机、水泵等双动作设备的控制。主要用于防火卷帘门的位置控制，能够控制其从上位到中位，也能控制其从中位到下位，同时也能确认防火卷帘门是处于上、中、下的哪一位。

3.4 联动控制系统设计

根据《火灾自动报警系统设计规范》要求，对该教学楼进行了消防联动设计。

室内消火栓灭火系统是在教学楼的1～4层，每层设10个消火栓箱。根据规范不仅在每个报警区设有消火栓报警按钮，同样在消防控制室也设有手动控制按钮，以达到手动/自动控制的要求，从而以防当联动系统故障时，可以手动控制消防泵。

防火卷帘门的设计是在每层楼梯到各个走廊的通道口处设置上防火卷帘门。当火灾发生时可以很好的起到隔离火区，避免火灾扩散蔓延，有利于人员的疏散逃生。

火灾应急广播系统是根据该教学楼的距离，面积等因素，在每个教室都设有扬声器，在每个办公室也设有扬声器，在第4层的4个角的拐弯处也设有扬声器。

根据《火灾自动报警系统设计规范》，消防控制室在确认火灾后，应能切断有关部位的非消防电源。切断方式可以为自动切断，也可以是人工切断。该教学楼设有手动和自动2种方式控制非消防电源，从而保证了其可靠性。

火灾警报装置是在火灾自动报警系统中，用以发出区别于环境声、光的火灾警报信号的装置，通常与火灾报警控制器组合在一起。该教学楼的一层装设有9个声光报警器，2～4层每层装设了8个声光报警器。

火灾应急照明及疏散装置采用消防应急照明灯和疏散标识牌的方式，在每层的楼道和楼梯内安装了11个消防应急照明灯，在楼道和安全出口设置了自发光的疏散标识牌。

4 结论

该文按照国家标准，结合教学楼的具体情况，以某4 500 m24层的教学楼为例，完成了火灾自动报警系统的设计，为教学楼的火灾报警的设计提供了较完备的参考。

参考文献

[1] 中华人民共和国公安部，高层民用建筑设计防火规范（GB50045-95） [M].北京：中国计划出版社，2001.

[2] 郭树林，孙英男.建筑消防工程设计手册[M].北京：中国建筑工业出版社，2012.

[3] 黄浩忠.火灾自动报警系统简明设计手册[M].西安：中国建材工业出版社，2001.

[4] 李瑞.某中学教学楼建筑设计概述[J].山西建筑，2014（1）：29-30.