1、电气消防技术The technology of electrical fire fighting1消防基础知识消防控制室的组成及设计要求添 加 标 题添 加 标 题2火灾自动报警系统3防排烟设施联动控制及自动灭火装置4CONTENTS56电气消防系统设计参考实训报告（基于海湾消防产品）Part one 消防基础知识Trust me消防简史1.1我国消防基本状况火灾基本知识高层建筑相关概念消防基础知识1.21.31.41.1.1 消防的历史消防简史 火对人类有着巨大的贡献。古人发明用火，是第一次能源的发现，从此结束了茹毛饮血的野蛮生活，掌握了吃熟食的技能。它是关系到人类生存、发展、繁衍的大事。
2、“消防”一词，系日本语，在江户时代开始出现这个词，“消防”即预防和扑灭火灾的意思。火灾与消防是一个非常古老的命题。在各类灾害中，火灾是一种不受时间、空间限制，发生频率很高的灾害。这种灾害随着人类用火的历史而加剧，于是防范和治理火灾的消防工作（古称“火政”）也就应运而生，与人类结下了不解之缘，并将永远伴随着人类社会的发展而日臻完善。 使用火是人类文明的象征，人类使用火已有200多万年的历史。火可以造福人类，也可以给人类带来灾难。火的发明，对人类的文明和社会的进步起到了巨大的推动作用，而在使用火的过程中，若失去对火的控制将会给人类造成巨大的损失。因此防火、灭火是人们时刻不能掉以轻心的大事，要防患于
3、未然。 要达到防火、灭火的目的，一方面要严格遵守各项消防防火规范，建立健全的防火安全规章制度，杜绝各种可能引起火灾的隐患。同时，应该采用各种先进的防火灭火措施，以确保一旦发生火情，就能及时得到控制，所以在建筑物中设置火灾自动报警控制系统就是一个重要的手段，这也促使了人们不断研制各种性能先进的火灾自动报警控制系统。 人类社会不断发展前进，人们的聪明才智使机器制造业、电子工业等相继诞生和发展，城市建筑规模也随着扩大。但随之而来的是如何将火灾对人民生命财产的损失降到最低限度，其中最有效的方法之一就是早期发现，并在蔓延前将其扑灭。 在我国，随着社会经济的飞速发展，高层建筑的不断涌现，社会上人们对火灾自
4、动报警控制系列产品的需求不断增多，对其功能的要求也越来越高，计算机技术和控制检测技术的高速发展，也促进了火灾自动报警控制系统的更新发展，特别是近年来兴起的许多新技术、新方法，诸如液晶显示技术、高灵敏度吸气式探测技术、分布智能技术等使火灾自动报警技术跃上了一个新台阶。1.1.1 火灾自动报警系统的发展历史消防简史 纵观一百多年来，火灾自动报警技术主要经历了以下一些发展阶段：初期阶段是用一些简单的分立元件构成的火灾自动报警系统，从19世纪40年代到20世纪40年代，感温探测器占主导地位，火灾自动报警系统的发展处于初级阶段。1847年美国缅因大学教授Farmer等研制出世界上第一台用于城镇的火灾报警
5、发送装置，1852年成功安装在波士顿。1874年英国安装了世界上第一套水喷淋装置，1890年英国科学家成功研制感温式火灾探测器，到1896年几种不同类型的定温火灾探测装置相继研制成功，并得到了实际应用。（1）传统的(多线制开关量式)火灾自动报警系统它是第一代产品(主要是20世纪70年代以前)。主要特点是简单、成本低。但有明显的不足：一是因为火灾判断依据仅仅是根据所探测的某个火灾现象参数是否超过其自身设定值(阈值)来确定是否报警，因此无法排除环境和其他干扰因素。它是以一个不变的灵敏度来面对不同使用场所、不同使用环境的变化，这是不科学的。灵敏度选低了，会使报警不及时或漏报；灵敏度选高了，又会形成误
6、报。另外由于探测器的内部元器件失效或漂移现象等因素，也会发生误报。根据国外统计数据表明：误报与真实火灾报警之比达201之多。二是性能差、功能少，无法满足发展需要。例如多线制系统费钱费工；不具备现场编程能力；不能识别报警的个别探测器(地址编码)及探测器类型；无法自动探测系统重要组件的真实状态；不能自动补偿探测器灵敏度的漂移；当线路短路或开路时，不能切断故障点，缺乏故障自诊断、自排除能力；电源功耗大，等等。（2）总线制可寻址开关量式火灾探测报警系统该报警系统形成于20世纪80年代初，是第二代产品。尤其是二总线制系统被广泛使用。其优点是：省钱省工；所有的探测器均并联到总线上；每只探测器设置一个地址编
7、码；使用多路传输的数据传输法；还可连接带地址码模块的手动报警按钮、水流指示器及其他中继器等；增设了可现场编程的键盘；系统自检和复位功能；火灾地址和时钟记忆与显示功能；故障显示功能；探测点开路、短路时隔离功能；准确地确定火情部位，增强了火灾探测或判断火灾发生的能力等。但对探测器的工况几乎无大改进，对火灾的判断和发送仍由探测器决定。（3）模极量传输式智能火灾报警系统它是第三代产品。其特点是：对探测处理方法做了改进，即把探测器的模拟信号不断地送到控制器去评估或判断，控制器用适当的算法辨别虚假或真实火灾及其发展程度，或探测器受污染的状态。可以把模拟量探测器看作一个传感器，通过一个串联发讯装置，不仅能提
8、供找出装置的位置信号，还能将火灾敏感现象参数(如烟雾浓度、温度等)以模拟值(一个真实的模拟信号或者等效的数字编码信号)传送给控制器，对火警的判断和发送由控制器决定，报警方式有多火灾参数复合式、分级报警式和响应阈值自动浮动式等。还能降低误报，提高系统的可靠性。在这种集中智能系统中，探测器尤为智能，属于初级智能系统。消防简史（4）分布智能型火灾报警系统它是第四代产品。探测器具有智能，相当于人的感觉器官，可对火灾信号进行分析和智能处理，做出恰当的判断，然后将这些判断信息传给控制器，控制器相当于人的大脑，既能接收探测器送来的信息，也能对探测器的运行状态进行监视和控制，由于探测部分和控制部分的双重智能处
9、理，系统运行能力大大提高。此类系统分三种，即智能侧重于探测部分，智能侧重于控制部分和双重智能型。陕西新沃品牌分布智能型火灾报警系统网络总线图如图1.1所示。图1.1 陕西新沃品牌分布智能型火灾报警系统网络总裁图消防简史（5）无线火灾自动报警系统和空气样本分析系统它是第五代产品。无线火灾自动报警系统由传感发射机、中继器以及控制中心三大部分组成。以无线电波为传播媒体。探测部分与发射机合成一体，由高能电池供电，每个中继器只接收自己组内的传感发射机信号。当中继器接到组内某传感器的信号时，进行地址对照，一致时判读接收数据并由中继器将信息传给控制中心，由它显示信号。此系统具有节省布线费及工时，安装开通容易
10、的优点。适于不宜布线的楼宇、工厂、仓库等，也适于改造工程。空气样本分析系统中采用高灵敏吸气式感烟探测器(HKSD探测器)，主要抽取空气样本并进行烟粒子探测，还采用了特殊设计的检测室，高强度的光源和高灵敏度的光接收器件，使感烟灵敏度增加了几百倍。这一阶段还相继产生了光纤温度探测报警系统和载波系统等。总之，火灾产品不断更新换代，使火灾报警系统发生了一次次革命，为及早而准确地报警提供了重要保障。 火灾自动报警控制系统是随着各种新工艺、新技术的涌现而不断得到发展的，其趋势将是复合智能型探测器，分布智能型报警系统，遥控软地址编码技术及适用于一些特殊场合的专用报警系统。其发展趋势还在于网络型火灾报警控制系
11、统将得到大力发展，并成为智能大厦的必备子系统之一，为建立城市自动消防通信指挥系统创造条件。1.2.1 我国消防管理体制我国消防基本状况 中华人民共和国消防法由中华人民共和国第十一届全国人民代表大会常务委员会第五次会议于2008年10月28日通过，自2009年5月1日起施行。这是对1998年9月1日起实施的消防法的重新修订。原消防法共六章五十四条，新修订的消防法有七章七十四条，内容作了多处修改和补充。新消防法从消防安全管理制度、消防安全责任、消防执法监督等方面，对现行消防法进行了全面的修改和完善。 为了更好地理解消防法的重要性，先从宏观上认识我国的消防体制组织架构和消防法律法规体系，我国的消防体
12、制组织架构如图1.2所示。图1.2 我国的消防体制组织架构我国消防基本状况 我国消防法规体系分类如表1.1所列。 我国对消防的定义是“预防和扑灭火灾”，消防工作的方针是“预防为主，防消结合”。1.2.1 我国建筑消防相关规范我国消防基本状况 随着我国由计划经济向市场经济的转变，以及我国建筑事业的不断发展，城市建筑出现了各种改建、扩建和新建的高层建筑和商业网点、娱乐场所等不同用途的建筑。由于消防设置滞后于新型建筑市场，前些年全国各地，尤其是大中型城市相继发生了影响极大的火灾事故，给社会主义建设和人民生命财产带来了巨大的损失。为此，我国政府自1993年起，陆续完善了消防设计规范及施工验收规范，进而
13、推动了消防事业的飞速发展和提高了人们对消防工作在建筑工程中重要性的认识。 以下为我国建筑消防的相关规范。建筑设计防火规范（GB 500162014）；火灾自动报警系统设计规范（GB 501162013）；火灾自动报警系统施工及验收规范（GB 501662007）；电气装置工程安装爆炸和火灾危险环境电气装置施工及验收规范（GB 502572014）；自动喷水灭火系统设计规范（附条文说明）2005年版（GB 500842001）；自动喷水灭火系统施工及验收规范（GB 502612005）；气体灭火系统施工及验收规范（GB 502632007）；泡沫灭火系统施工及验收规范（GB 502812006）
14、；建筑内部装修防火施工及验收规范（GB 503542005）；建筑物电子信息系统防雷技术规范（GB 503432012）；20kV及以下变电所设计规范（GB 500532013）；民用建筑电气设计规范（附条文说明）另册（JGJ 162008）；供配电系统设计规范（GB 500522009）；我国消防基本状况低压配电设计规范（GB 500542011）；建筑照明设计标准（GB 500342013）；公共建筑节能设计标准（GB 501892015）；综合布线系统工程设计规范（GB 503112007）；智能建筑设计标准（GB 503142015）；民用建筑供暖通风与空气调节设计规范（GB 5073
15、62012）；人民防空工程设计防火规范（GB 500982009）；建筑智能化系统工程设计标准（DGJ 32/D012003）；智能建筑工程质量验收规范（GB 503392013）；建筑电气工程施工质量验收规范（GB 503032002）；建筑工程施工质量验收统一标准（GB 503002013）；建筑灭火器配置验收及检查规范（GB 504442008）；建设工程消防验收评定规则（GA 8362009）。1.3.1 火灾的危害火灾基本知识 火是人类赖以生存和发展的一种自然力，火的利用具有划时代的意义。火具有两面性。当火失去控制时，就会成为一种具有很大破坏力的多发性灾害，对人类生活、生产乃至生命安
16、全构成威胁。火灾能烧掉人们辛勤劳动创造的物质财富，使大量的生活、生产资料在顷刻之间化为灰烬；火灾，使生灵涂炭，夺取许多人的生命和健康，给人们的身心带来难以消除的痛苦；火灾，使茂密的森林和广袤的草原化为乌有，变成荒野；火灾，使大量文物、古籍、古建筑等稀世珍宝毁于一旦，造成无法弥补的损失等。我国20072012年火灾状况统计见表1.2表1.7。火灾基本知识1.3.1.1 2014年建筑火灾案例火灾基本知识（1）香格里拉独克宗古城火灾，2014年1月11日1时37分（2）浙江温岭一鞋厂火灾，2014年1月14日下午14时52分（3）贵阳观山湖区一公交车，2014年2月27日12点50分（4）吉林市“
17、35”重大车辆燃烧事故，2014年3月5日（5）广东普宁内衣厂火灾事故，2014年3月26日13时20分（6）杭州公交车纵火，2014年7月5日下午5时（7）山东寿光一食品厂火灾事故，2014年11月16日晚（8）贵州久吉苗寨火灾事故，2014年12月12日下午3点40分左右（9）河南新乡某KTV火灾事故，2014年12月15日零时20分左右1.3.1.2 2013年建筑火灾案例火灾基本知识（1）杭州市萧山区瓜沥镇临港工业园区内的杭州友成机工有限公司发生特大火灾， 2013年1月1日凌晨（2）浙江温州龙湾区文昌路温州宏得利合成革有限公司发生火灾， 2013年1月3日7时30分许（3）山东潍坊寿
18、光市百货大楼发生火灾， 2013年1月4日凌晨（4）河南兰考城关镇中山北街县卫生局西侧的袁厉害住宅发生火灾， 2013年1月4日8时25分左右（5）上海市农产品中心批发市场发生火灾， 2013年1月6日晚8时30分许（6）哈尔滨市南岗区中兴大道45号国润家私城发生火灾， 2013年1月7日9时19分（7）辽宁省阜新市彰武县美国加州牛肉面大王面馆发生火灾， 2013年2月2日2时23分（8）信阳市浉河区航空路富丽华小区23号楼3单元一楼楼道口着火， 2013年2月7日晚18时25分 (9）本市西青经济技术开发区天津松下部品有限公司发生一起火灾事故， 2013年2月15日下午16时45分（10）浙
19、江省台州温岭市泽国镇牧屿管理区牧西村中行西路一出租房发生火灾， 2013年2月23日2时59分（11）天津市南开区华苑鑫茂科技园一高层大厦发生火灾， 2013年3月4日下午16点左右火灾基本知识（12）湖北省襄阳市樊城区前进东路一景城市花园酒店发生火灾， 2013年4月14日6时左右（13）东莞市虎门镇一居民楼发生火灾， 2013年5月7日凌晨4时左右（14）佛山市南海区桂城街道桂澜路与季华路交界一汽车美容护理中心发生火灾事故， 2013年5月24日上午5时26分（15）黑龙江省大庆市林甸县中储粮直属库发生火灾， 2013年5月31日下午（16）吉林宝源丰禽业有限公司液氨爆炸导致严重火灾及人员
20、伤亡， 2013年6月3日6时6分（17）中裕电器(深圳)有限公司突发火灾， 2013年6月5日凌晨2时32分（18）在厦门BRT快速公交车道蔡塘站往金山站之间，车号为闽DY7396的公交车突发起火， 2013年6月7日18点22分（19）山西省棉麻公司侯马采购供应站露天堆放的棉花垛因雷击引发火灾， 2013年7月1日18时（20）石景山苹果园东口喜隆多商场发生火灾， 2013年10月11日（21）深圳光明荣健农批市场发生火灾， 2013年12月11日凌晨1点30分（22）广州市越秀区起义路217号建业大厦发生火灾， 2013年12月15日下午18时50分1.3.2 火灾发生条件及分类火灾基本
21、知识 火灾是指在时间和空间上失去控制的燃烧所造成的灾害。在各种灾害中，火灾是最容易、最普遍地威胁公众安全和社会发展的主要灾害之一。 火灾的原理：在人为或者非人为的状态下，发生的非人为能控制的燃烧现象蔓延开来，造成灾害性燃烧。例如，人为纵火、自然火灾、建筑火灾、交通运输工具火灾。发生火灾需要具备三个条件：着火源（点火源、温度）、可燃物、助燃物（氧化剂），如图1.3所示。图1.3 火灾燃烧需具备的三个条件示意图火灾基本知识 三要素必须相互作用才能发生燃烧，它是一个发光发热的化学反应，在燃烧学上称之为链式反应。所以，燃烧发生的充分必要条件是：可燃物、助燃物、一定的点火能量、不间断的链式反应，这几个条
22、件缺一不可。 火灾根据可燃物的类型和燃烧特性，分为A、B、C、D、E、F六类。（1）A类火灾：指固体物质火灾。这种物质通常具有有机物质性质，一般在燃烧时能产生灼热的余烬。如木材、煤、棉、毛、麻、纸张等引起的火灾。（2）B类火灾：指液体或可熔化的固体物质火灾。如煤油、柴油、原油，甲醇、乙醇、沥青、石蜡等引起的火灾。（3）C类火灾：指气体火灾。如煤气、天然气、甲烷、乙烷、丙烷、氢气等引起的火灾。（4）D类火灾：指金属火灾。如钾、钠、镁、铝镁合金等引起的火灾。（5）E类火灾：指带电火灾。物体带电燃烧的火灾。如发电机房、变压器室、配电间、仪器仪表间和电子计算机房等在燃烧时不能及时或不宜断电的电气设备带
23、电燃烧的火灾。E类火灾是建筑灭火器配置设计的专用概念，主要是指发电机、变压器、配电盘、开关箱、仪器仪表和电子计算机等在燃烧时仍旧带电的火灾，必须用能达到电绝缘性能要求的灭火器来扑灭。对于那些仅有常规照明线路和普通照明灯具而且并无上述电气设备的普通建筑场所，可不按E类火灾的规定配置灭火器。（6）F类火灾：指烹饪器具内的烹饪物火灾，如动植物油脂引起的火灾。1.3.3 建筑火灾原因火灾基本知识 建筑物起火原因归纳起来大致可以分为六类。（1）生活和生产用火不慎 我国城乡居民家庭火灾绝大多数为生活用火不慎引起。（2）违反生产安全制度 由于违反生产安全制度引起火灾的情况很多。（3）电气设备设计、安装、使用
24、及维护不当 电气设备引起火灾的原因，主要是电气设备过负荷、电气线路接头接触不良、电气线路短路；（4）自然现象引起 自燃 雷击 静电 地震（5）纵火 纵火分刑事犯罪纵火及精神病人纵火。（6）建筑布局不合理，建筑材料选用不当 在建筑布局方面，防火间距不符合消防安全要求，没有考虑风向、地势等因素对火灾蔓延的影响，往往会造成发生火灾时火烧连营，形成大面积火灾。1.3.4 火灾燃烧火灾基本知识 烧根据一般火灾温度随时间的变化特点，可将火灾发展过程分为三个阶段，即火灾初期增长阶段、火灾全面发展（充分燃烧）阶段、火灾熄灭（减弱）阶段，如图1.4所示。图1.4 火灾燃烧三个阶段示意图火灾基本知识（1）火灾初期
25、增长阶段 发生火灾后，最初只是起火部位及其周围可燃物着火燃烧。这时火灾好像在敞开的空间里进行一样。 初期阶段的特点是：火灾燃烧范围不大，火灾仅限于初始起火点附近；室内温度差别大、在燃烧区域及其附近存在高温，室内平均温度低；火灾发展速度较慢，在发展过程中火势不稳定；火灾发展时间因点火源、可燃物质性质和分布，通风条件影响长短差别很大。（2）全面发展阶段 在火灾初期、增长阶段后期，火灾范围迅速扩大，当火灾房间温度达到一定值时，聚积在房间内的可燃气体突然起火，整个房间都充满了火焰，房间内所有可燃物表面部分都卷入火灾之中，燃烧很猛烈，温度升高很快。房间内局部燃烧向全室性燃烧过渡的这种现象通常称为轰燃。轰
26、燃是室内火灾最显著的特征之一，它标志着火灾全面发展阶段的开始，对于安全疏散而言，人们若在轰燃之前还没有从室内逃出，则很难幸存。轰燃发生后，房间内所有可燃物都在猛烈燃烧。（3）熄灭阶段 在火灾全面发展阶段后期，随着室内可燃物的挥发物质不断减少，以及可燃物数量减少，火灾燃烧速度递减，温度逐渐下降，当室内平均温度降到温度最高值的80%时，则认为火灾进入熄灭阶段。随后，房间温度下降明显，直至房间内的全部可燃物烧光，室内外温度趋于一致，火灾宣告结束。1.3.5 火灾灭火方法火灾基本知识 灭火就是针对破坏燃烧的基本条件所采取的基本措施。 灭火的基本方法有冷却灭火法、窒息灭火法、隔离灭火法和抑制灭火法四种。
27、（1）冷却灭火法:水是最常用、最廉价的灭火剂，有迅速冷却降温的作用，但水能导电，因此对电气设备火灾，须先断电源后方可用水灭火。（2）窒息灭火法:用沙土、湿衣服、湿棉被、湿毛毯等覆盖在燃烧物上，隔绝空气，使火得不到足够的氧气而熄灭。（3）隔离灭火法：发生火灾时，紧急疏散物资，将燃烧物附近的可燃、易燃物品移往安全地带，使燃烧缺少可燃物而停止。（4）抑制灭火法：将化学灭火剂喷射到燃烧物上，直接参与燃烧反应，使燃烧的连锁反应中止。 根据不同类别的火灾，采取不同的措施进行灭火，灭火的基本措施如下：扑救A类火灾。一般可采用水冷却法，但对于忌水的物质，如布、纸等应尽量减少水渍所造成的损失。对珍贵图书、档案应
28、用二氧化碳、干粉灭火剂灭火。扑救B类火灾。首先应切断可燃液体的来源，同时将燃烧区可燃液体排至安全地区，并用水冷却燃烧区可燃液体的容器壁，减慢蒸发速度；及时使用大剂量泡沫灭火剂、干粉灭火剂将液体火灾扑灭。扑救C类火灾。首先关闭可燃气体阀门，防止可燃气体发生爆炸，然后选用干粉、二氧化碳灭火器灭火。扑救D类火灾。如镁、铝燃烧时温度非常高，水及其他灭火剂无效。钠和钾的火灾切忌用水扑救，水与钠、钾发生反应放出大量的热和氢气，会促进火灾猛烈发展。应用特殊的灭火剂，如干砂等。扑救E类带电火灾。用“1211”（有毒）或干粉灭火器、二氧化碳灭火器效果更好，因为这三种灭火器的灭火药剂绝缘性能好，不会发生触电伤人事
29、故。1.4.1 高层建筑及其特点高层建筑相关概念 建筑设计防火规范（GB 500162014）规定，民用建筑根据其建筑高度和层数可分为单、多层民用建筑和高层民用建筑。民用建筑分类如表1.8所列。1.4.1.1民用建筑的定义、防火分类和耐火等级高层建筑相关概念 建筑高度大于27m的住宅建筑和2层及2层以上、建筑高度大于24m的其他民用建筑均为高层建筑。高层民用建筑根据其建筑高度、使用功能和楼层的建筑面积分为一类和二类。 按照建筑设计防火规范（GB 500162014），民用建筑物的耐火等级分为四级。建筑物的耐火等级是由建筑构件（梁、柱、楼板、墙等）的燃烧性能和耐火极限决定的。一般说来：一级耐火等
30、级建筑是钢筋混凝土结构或砖墙与钢筋混凝土结构组成的混合结构；二级耐火等级建筑是钢结构屋架、钢筋混凝土柱或砖墙组成的混合结构；三级耐火等级建筑物是木屋顶和砖墙组成的砖木结构；四级耐火等级是木屋顶、难燃烧体墙壁组成的可燃结构。 民用建筑的耐火等级应根据其建筑高度、使用功能、重要性和火灾扑救难度等确定，并应符合下列规定：地下或半地下建筑（室）和一类高层建筑的耐火等级不应低于一级。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。高层建筑相关概念（1）外观特点 高层建筑的主要特点是高度高、层数多、体量大。面积可达几万到几十万平方米。最高的高度达500m。这些建筑都是一个个庞然大物，高高地耸立在
31、地面上。（2）结构特点 高层建筑的结构有它独特的特点。它不仅要抵抗竖向荷载和水平荷载，在地震区，还要抵抗地震作用。但在较低的建筑结构中，往往竖向荷载控制着结构设计；随着建筑高度的增大，水平荷载效应逐渐增大；在高层建筑结构中，水平荷载和地震作用却起着决定性作用。（3）建筑设备 特点高层建筑内部的建筑设备也是大量且集中的。如水、电等多方面的设备也是高层建筑的一个特点。 ( 4）消防特点 火势蔓延途径多、速度快 安全疏散困难 扑救难度大 功能复杂，起火因素多1.4.1.2 高层民用建筑特点1.4.2 相关区域划分高层建筑相关概念（1）防火分区 根据建筑设计防火规范（GB 500162014），防火分
32、区是指采用防火墙、耐火楼板及其他防火分隔物人为划分出的、能在一定时间内防止火灾向同一建筑的其余部分蔓延的局部空间。划分防火分区的目的在于有效地控制和防止火灾沿垂直方向或水平方向向同一建筑物的其他空间蔓延；减少火灾损失，同时能够为人员安全疏散、灭火扑救提供有利条件。防火分区是控制耐火建筑火灾的基本空间单元。 防火分区划分原则：建筑设计划分防火分区时，每个防火分区之间可用建筑构件或防火分隔物隔断。防火分隔物可以是防火墙、耐火楼板、防火门、防火窗、防火卷帘、防火阀、排烟防火阀等。防火分区划分得越小，越有利于保证建筑物的防火安全。但如果划分得过小，则势必会影响建筑物的使用功能，这样显然是不可行的。防火
33、分区面积大小的确定应考虑建筑物的使用功能及性质、重要性、火灾危险性、建筑物高度、消防扑救能力以及火灾蔓延的速度等因素。 根据建筑设计防火规范（GB 500162014），不同耐火等级建筑的允许建筑高度或层数、防火分区最大允许建筑面积应符合表1.9的规定。高层建筑相关概念 对于一、二级耐火等级建筑内的营业厅、展览厅，当设置自动灭火系统和火灾自动报警系统并采用不燃或难燃装修材料时，其每个防火分区的最大允许建筑面积应符合下列规定：设置在高层建筑内时，不应大于4000m2；设置在单层建筑或仅设置在多层建筑的首层内时，不应大于10000m2；设置在底下或半地下时，不应大于2000m2。高层建筑相关概念（
34、2）防烟分区 根据建筑设计防火规范（GB 500162014），防烟分区是指在建筑内部采用挡烟设施分隔而成，能在一定时间内防止火灾烟气向同一建筑的其余部分蔓延的空间。挡烟设施包括挡烟垂壁、隔墙或从顶板下突出不小于50cm的梁等具有一定耐火性能的不燃烧体。 防烟分区是为有利于建筑物内人员安全疏散和有组织排烟，而采取的技术措施。大量火灾事故表明，建筑物内发生火灾时，烟气是阻碍人们逃生和灭火扑救行动，导致人员死亡的主要原因之一。因此将高温烟气有效地控制在设定的区域，并通过排烟设施迅速排出室外，才能有效地减少人员伤亡和财产损失，才能防止火灾的蔓延发展。 挡烟垂壁是指用不燃烧材料制成，从顶棚下垂不小于5
35、0cm的固定或活动的挡烟设施。活动挡烟垂壁是指火灾时因感温、感烟或其他控制设备的作用，自动下垂的挡烟垂壁。挡烟垂壁起阻挡烟气的作用，同时可以增强防烟分区排烟口的吸烟效果。固定挡烟垂壁如图1.5所示，活动挡烟垂壁如图1.6所示。图1.5 固定挡烟垂壁图1.6 活动挡烟垂壁高层建筑相关概念 设置防烟分区主要是保证在一定时间内，使火场上产生的高温烟气不致随意扩散，并能迅速排除，达到控制火再蔓延和减少火灾损失的目的。设置防烟分区时，面积划分必须合适，如果面积过大，会使烟气波及面积扩大，增加受灾面，不利于安全疏散和扑救；如果面积过小，不仅影响使用，还会提高工程造价。防烟分区应根据建筑物的种类和要求不同，
36、可按其功能、用途、面积、楼层等划分。防烟分区一般应遵守以下原则设置：不设排烟设施的房间（包括地下室）和走道，不划分防烟分区；走道和房间（包括地下室）按规定设置排烟设施时，可根据具体情况分设或合设排烟设施，并按分设或合设的情况划分防烟区；一座建筑物的某几层需设排烟设施，且采用垂直排烟道（竖井）进行排烟时，其余按规定不需设排烟设施的各层，如增加投资不多，可考虑扩大设置排烟范围，各层也要划分防烟分区和设置排烟设施。防烟分区不应跨越防火分区设施。对有特殊用途的场所，如地下室、防烟楼梯间、消防电梯、避难层间等应单独划分防烟分区。防烟分区一般不跨越楼层，某些情况下，如一层的面积过小，允许包括一个以上的楼层
37、，但以不超过三层为宜。对于高层民用建筑和其他建筑，每个防烟分区的面积不宜大于500m2，当顶棚（或顶板）高度在6m以上时，可不受此限制；但对于人民防空地下建筑的人防队员及人员隐蔽所的使用面积（抗爆单元）不应大于400m2。设有机械排烟系统的汽车库，其每个防烟分区的建筑面积不宜超过2000m2，且防烟分区不应跨越防火分区。民用建筑中设置排烟设施的走道、净高不超过6m的房间，应划分防烟分区。高层建筑相关概念（3）报警区域 火灾自动报警系统设计规范（GB 501162013）明确规定：报警区域是将火灾自动报警系统的警戒范围按防火分区或楼层等划分的单元。报警区域的划分应符合下列规定：报警区域应根据防火
38、分区或楼层划分；可将一个防火分区或一个楼层划分为一个报警区域，也可将发生火灾时需要同时联动消防设备的相邻几个防火分区或楼层划分为一个报警区域。电缆隧道的一个报警区域宜由一个封闭长度区间组成，一个报警区域不应超过相连的3个封闭长度区间；道路隧道的报警区域应根据排烟系统或灭火系统的联动需要确定，且不宜超过150m。甲、乙、丙类液体储罐区的报警区域应由一个储罐区组成，每个50000m3及以上的外浮顶储罐应单独划分为一个报警区域。列车的报警区域应按车厢划分，每节车厢应划分为一个报警区域。高层建筑相关概念（4）探测区域 火灾自动报警系统设计规范（GB 501162013）明确规定“探测区域是将报警区域按
39、探测火灾的部位划分的单元”，它是火灾探测器探测部位编号的基本单元,对应于系统中的一个独立部位号。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；从主要入口能看清其内部，且面积不超过1000m2的房间，也可划为一个探测区域。红外光束感烟火灾探测器和缆式线型感温火灾探测器的探测区域的长度，不宜超过100m；空气管差温火灾探测器的探测区域长度宜为20100m。下列场所应单独划分探测区域：敞开或封闭楼梯间、防烟楼梯间。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、走道、坡道。电气管道井、通信管道井、电缆隧道。思考题1-1 简述什么叫火灾及其形成的必要条件。1-2
40、火灾自动报警发展历史包括哪几类系统？每类系统的特点是什么？1-3 解释“多线制”、“开关量”、“模拟量”、“总线制”、“可寻址”、“分布式”专业名词的含义。1-4 2015年8月12日23时30分左右，位于天津滨海新区塘沽开发区的天津东疆保税港区瑞海国际物流有限公司所属危险品仓库发生爆炸。试分析该事故的原因及损失情况。1-5 简述高层建筑的定义及其特点。1-6 什么叫耐火极限？按照建筑设计防火规范（GB 500162014），民用建筑物的耐火等级分为几级？1-7 解释报警区域、探测区域、防火分区、防烟分区的含义，并简述这四个区域划分的标准及大小。消防基础知识Part two火灾自动报警系统Tr
41、ust me火灾自动报警系统简介2.12.22.32.42.52.6火灾探测器火灾探测器的选择和设置火灾报警控制器消防报警按钮及模块消防报警按钮及模块常用线缆、海湾消防系统设计示例火灾自动报警系统2.1.1 火灾自动报警系统的组成火灾自动报警系统简介 火灾自动报警系统是为了让人们及早发现火灾，并及时采取有效措施，控制和扑灭火灾而设置在建筑物中或其他场所的一种自动消防设施。火灾自动报警系统是由触发装置、火灾报警装置、联动输出装置以及其他辅助功能装置组成的，它具有能在火灾初期，将燃烧产生的烟雾、热量、火焰等物理量，通过火灾探测器变成电信号，传输到火灾报警控制器，并同时以声或光的形式通知着火层及上下
42、邻层疏散，控制器记录火灾发生的部位、时间等，使人们能够及时发现火灾，并及时采取有效措施，扑灭初期火灾，最大限度地减少因火灾造成的生命和财产的损失，是人们同火灾做斗争的有力工具。火灾自动报警系统的工作过程如图2.1所示。图2.1 火灾自动报警系统工作过火灾自动报警系统简介 程触发装置（触发器件）：在火灾自动报警系统中，自动或手动产生火灾报警信号的器件称为触发器件，主要包括各类火灾探测器、手动报警按钮和输入模块等。 火灾报警装置：在火灾自动报警系统中，用以接收、显示和传递火灾报警信号，并能发出控制信号和具有其他辅助功能的控制指示设备，称为火灾报警装置。火灾报警控制器就是其中最基本的一种。 联动输出
43、装置（联动输出设备）：联动输出设备是火灾自动报警系统的执行部件，火灾报警控制器接收火警信息后应能自动或手动启动相应消防联动设备。 联动设备包括：排烟阀、送风阀、声光报警器、电梯迫降、强电切断、消防广播、卷帘门、空调机组、电磁阀、应急照明、消防泵、喷淋泵、排烟风机、送风机等。 其他辅助功能装置：主要指供电设备，包括主电源和备用电源。主电源应采用消防电源；备用电源有蓄电池、UPS电源等。消防设备应急电源（FEPS）可作为火灾自动报警系统的备用电源。系统电源除了为火灾报警控制器供电外，还为与系统相关的消防控制设备供电。 火灾自动报警系统的组成如图2.2所示。火灾自动报警系统简介图2.2 火灾自动报警
44、系统组成2.1.2 火灾自动报警系统的适用场合火灾自动报警系统简介 根据建筑设计防火规范（GB 500162014）规定，下列建筑或场所应设置火灾自动报警系统：（1）任一层建筑面积大于1500m2或总面积大于3000m2的制鞋、制衣、玩具制造、电子制造等类似用途的厂房。（2）每座占地面积大于1000m2的棉、毛、丝、麻、化纤及其制品的仓库，占地面积大于500m2或总建筑面积大于1000m2的卷烟仓库。（3）任一层建筑面积大于1500m2或总建筑面积大于3000m2的商店、展览、财贸金融、客运和货运等类似用途的建筑，总建筑面积大于500m2地下或半地下商店。（4）图书或文物的珍藏库，每座藏书超过
45、50万册的图书馆、重要的档案馆。（5）地市级及以上广播电视建筑、邮政建筑、电信建筑，城市或区域性电力、交通和防灾等指挥调度建筑。（6）特等、甲等剧场，座位数超过1500个的其他等级的剧场或电影院，座位数超过2000个的会堂或礼堂，座位数超过3000个的体育馆。（7）大、中型幼儿园的儿童用房等场所，老年人建筑，任一层建筑面积大于1500m2或总建筑面积大于3000m2的疗养院的病房楼、旅馆建筑和其他儿童活动场所，不少于200床位的医院门诊楼、病房楼和手术部等。（8）歌舞娱乐放映游艺场所。（9）净高大于2.6m且可燃物较多的技术夹层，净高大于0.8m且有可燃物的闷顶或吊顶内。（10）大、中型电子计
46、算机房及其控制室、记录介质库，特殊贵重或火灾危险性较大的机器、仪表、仪器设备室、贵重物品库房，设置气体灭火系统的房间。（11）二类高层公共建筑内建筑面积大于50m2的可燃物品库房和建筑面积大于500m2的营业厅。（12）其他一类高层公共建筑。（13）设置机械排烟、防烟系统，雨淋或预作用自动喷水灭火系统，固定消防水炮灭火系统等需要与火灾自动报警系统连锁动作的场所或部位。（14）建筑高度大于100m的住宅建筑，应设置火灾自动报警系统。（15）建筑高度大于54m但不大于100m的住宅建筑，其公共部位应设置火灾自动报警系统，套内宜设置火灾探测器。（16）建筑高度不大于54m的高层住宅建筑，其公共部位应
47、设置火灾自动报警系统。当设置需联动控制的消防设施时，公共部位应设置火灾自动报警系统。（17）高层住宅建筑的公共部位应设置具有语音功能的火灾声警报装置或应急广播。（18）建筑内可能散发可燃气体、可燃蒸气的场所应设置可燃气体报警装置。2.1.3 火灾自动报警系统形式火灾自动报警系统简介（1）区域火灾报警系统的组成 区域火灾报警系统是由火灾探测器、手动火灾报警按钮、区域火灾报警控制器、火灾警报装置等组成，系统中包括消防控制室图形显示装置和指示楼层的区域显示器。区域火灾报警系统如图2.3所示。2.1.3.1 区域报警系统图2.3 区域火灾报警系统火灾自动报警系统简介（2）区域火灾报警系统的特点和适用场
48、合 适合仅需要报警、不需要联动自动消防设备的场合，火灾报警控制器应设置在有人值班的场所。系统设置消防控制室图形显示装置时，该装置应具有传输有关信息的功能；系统未设置消防控制室图形显示装置时，应设置火警传输设备。火灾自动报警系统简介（1）集中报警系统的组成 集中报警系统应由火灾探测器、手动火灾报警按钮、火灾声光警报器、消防应急广播、消防专用电话、消防控制室图形显示装置、火灾报警控制器、消防联动控制器等组成，系统中包括消防控制室图形显示装置和指示楼层的区域显示器。集中报警系统组成如图2.4所示。（2）集中报警系统的特点和适用场合 集中报警系统适用于不仅需要报警，同时需要联动自动消防设备，且只设置一
49、台具有集中控制功能的火灾报警控制器和消防联动控制器的场所。系统中的火灾报警控制器、消防联动控制器和消防控制室图形显示装置、消防应急广播的控制装置、消防专用电话总机等起集中控制作用的消防设备，应设置在消防控制室内。系统设置的消防控制室图形显示装置应具有传输有关信息的功能。2.1.3.2 集中报警系统图2.4 集中报警系统组成火灾自动报警系统简介（1）控制中心报警系统的组成 控制中心报警系统是由消防控制室的消防联动控制设备、集中火灾报警控制器、区域火灾报警控制器和火灾探测器组成，或由消防控制室的消防联动控制设备、火灾报警控制器、区域显示器和火灾探测器等组成的功能复杂的火灾自动报警系统。控制中心报警
50、系统如图2.5所示。（2)控制中心报警系统的特点和适用场所 控制中心报警系统适用于设置两个及以上消防控制室的保护对象，或已设置两个及以上集中报警系统的保护对象的场所。有两个及以上消防控制室时，应确定一个主消防控制室。 主消防控制室应能显示所有火灾报警信号和联动控制状态信号，并应能控制重要的消防设备；各分消防控制室内消防设备之间可互相传输、显示状态信息，但不应互相控制。系统设置的消防控制室图形显示装置应具有传输有关信息的功能。2.1.3.3 控制中心报警系统图2.5 控制中心报警系统2.2.1 火灾探测器的分类火灾探测器 火灾探测器是系统的“感觉器官”，它的作用是监视环境中有没有火灾发生。一旦有
51、了火情，就将火灾的特征物理量，如温度、烟雾、气体和辐射光强等转换成电信号，并立即动作向火灾报警控制器发送报警信号。火灾探测器的工作实质是将火灾中出现的质量流（可燃气体、燃烧气体、烟颗粒、气溶胶）和能量流（火焰光、燃烧音）等物理现象的特征信号，利用传感元件进行响应，并将其转换为另一种易于处理的物理量。 根据对火灾不同的响应信号特征，可以将这些火灾探测器分为：感烟式、感温式、感光式、可燃气体式、复合式、感声式及图像式火灾探测系统。 按结构造型分类可分成点型和线型两大类。 根据保护面积和范围分为点型和线型两类。 根据智能程度分为开关量、模拟量(类比式)和智能化探测器。火灾探测器（1）感烟式火灾探测器
52、分类（2）感温式火灾探测器分类火灾探测器（3）感光式火灾探测器的分类（4）可燃气体火灾探测器的分类（5）复合式火灾探测器分类火灾探测器 点型探测器是一种响应某一点周围的火灾参数的火灾探测器，大多数火灾探测器属于点型火灾探测器。如图2.6、图2.7所示。图2.6 点型光电感烟火灾探测器图2.7 点型差定温火灾探测器火灾探测器 线型火灾探测器是一种响应某一连续线路周围的火灾参数的火灾探测器，其连续线路可以是“硬”的（图2.8），也可以是“软”的（图2.9）。如线型定温火灾探测器，是由主导体、热敏绝缘包覆层和合金导体一起构成的“硬”连续线路。又如红外光束线型感烟火灾探测器，是由发射器和接收器二者中间
53、的红外光束构成“软”的连续线路。 火灾探测器的其他分类：火灾探测器按探测到火灾后的动作可分为延时型和非延时型两种。目前国产的火灾探测器大多为延时型探测器，其延时范围为310s。火灾探测器按安装方式可分为外露型和埋入型两种。一般场所采用外露型，在内部装饰较有讲究的场所采用埋入型。按使用环境分类可分为陆用型、船用型、耐寒型、耐酸型、耐碱型和防爆型。图2.10所示为防爆型感温火灾探测器。图2.10 防爆型感温火灾探测器图2.8 线型火灾探测器“硬”连续线路图2.9 线型火灾探测器“软”连续线路2.2.2 火灾探测器的工作原理及设备示例火灾探测器 感烟式火灾探测器是一种响应燃烧或热解产生的固体或液体微
54、粒的火灾探测器，是使用量最大的一种火灾探测器。因为它能探测物质燃烧初期所产生的气溶胶或烟雾粒子浓度，因此，有的国家称感烟式火灾探测器为“早期发现”探测器。 常见的感烟式火灾探测器有离子型、光电型等几种。 离子感烟探测器由内外两个电离室为主构成。外电离室（即检测室）有孔与外界相通，烟雾可以从该孔进入传感器内；内电离室（即补偿室）是密封的，烟雾不会进入。火灾发生时，烟雾粒子窜进外电离室，干扰了带电粒子的正常运行，使电流、电压有所改变，破坏了内外电离室之间的平衡，探测器就会产生感应而发出报警信号。电离室的工作原理如图2.11所示。 2.2.2.1 感烟式火灾探测器火灾探测器 光电感烟探测器内部有一个
55、发光元件和一个光敏元件，平常由发光元件发出的光，通过透镜射到光敏元件上，电路维持正常，如有烟雾从中阻隔，到达光敏元件上的光就会显著减弱，于是光敏元件就把光强的变化转换成电流的变化，通过放大电路发出报警信号。光电感烟探测器的工作原理如图2.12所示。 离子感烟探测器和点型光电感烟探测器都属于接触式探测器，只有浓度足够大的烟气进入探测器之中才能实现火灾探测的功能。由于受到探测器所用材料和内部构造等因素的限制，点型感烟探测器对使用场所的湿度、气流速度以及有无腐蚀性气体散发等都有要求，通常情况下，符合下列条件之一的场所不宜选择离子感烟探测器：相对湿度经常大于；气流速度大于m/s；有大量粉尘、水雾滞留；
56、可产生腐蚀性气体；正常情况下有烟滞留；可产生醇类、醚类、酮类等有机物。 符合下列条件之一的场所不宜选择点型光电感烟探测器：可能产生黑烟；有大量粉尘、水雾滞留；可能产生蒸汽和油雾；正常情况下有烟滞留。火灾探测器（1）感烟火灾探测器设备示例【设备示例1】海湾JTYGDG3点型光电感烟火灾探测器（图2.13）及其背后铭牌（图2.14）。图2.13 JTY-GD-G3点型光电感烟火灾探测器图2.14 感烟火灾探测器背后铭牌火灾探测器 接线：通用底座（DZ02）上有4个导体片，片上带接线端子。图2.15所示为感烟火灾探测器与火灾报警控制器接线。图2.15感烟火灾探测器与火灾报警控制器接线图2.15 感烟
57、火灾探测器与火灾报警控制器接线火灾探测器【设备示例2】西门子FDO181点型光电感烟火灾探测器（图2.16）和它的背面铭牌（图2.17）及其底座（图2.18）。图2.16 点型光电感烟火灾探测器图2.17 探测器背面铭牌图2.18 探测器底座火灾探测器施工安装： 简便快捷高质量的安装方式,工程施工时首先安装好接线底座并完成布线。将探测器的定位槽对准底座的定位指针插入底座,如图2.19所示；顺时针旋转探测器直至停止。拆卸：逆时针旋转探测器直至停止；向外拉出即可拆下探测器。图2.19 安装示意图火灾探测器指示灯：探测器本身带有指示灯，用来指示探测器的工作状态，见表2.1。接线图：FDO181型光电
58、感烟火灾探测器的接线图如图2.20所示。火灾探测器【设备示例3】海湾GSTBMQ2型电子编码器，如图2.21所示。图2.21 海湾GST-BMQ-2型电子编码器操作说明（图2.22）火灾探测器（2）吸气式感烟火灾探测器 吸气式感烟火灾探测器一改传统感烟探测器等待烟雾飘散到探测器被动进行探测的方式，而是采用新的理念，即主动对空气进行采样探测。当保护区内的空气样品被吸气式感烟探测器内部的吸气泵吸入采样管道，送到探测器进行分析时，如果发现烟雾颗粒，即发出警报。如图2.23、图2.24所示。图2.23 吸气式感烟探测器图2.24 吸气式感烟探测器工作原理火灾探测器【设备示例4】海湾JTY-GXF-GS
59、T1D吸气式感烟火灾探测器,如图2.25所示。 接线（表2.2）图2.25 海湾JTY-GXF-GST1D吸气式感烟火灾探测器火灾探测器JTY-GXF-GST1D吸气式感烟火灾探测器端子图见图2.26。吸气式感烟火灾探测器端子图吸气式感烟火灾探测器与其他火灾探测器可探测范畴（图2.27）： 图2.27 火灾探测器的可探测范畴火灾探测器【设备示例5】西门子FDA221-CN吸气式感烟火灾探测器,如图2.28所示。 西门子FDA221-CN吸气式感烟火灾探测器采用创新的智能光电双波长探测技术，能准确分辨烟雾和假象干扰，即使在肮脏环境下也能保证极高的探测可靠性。此外，它还可以直接接入西门子FS720
60、火灾报警系统，从而节约成本。图2.28 西门子FDA221-CN吸气式感烟火灾探测器火灾探测器西门子FDA221-CN吸气式感烟火灾探测器参数见表2.3。火灾探测器（3）线型光束感烟探测器 线型光束感烟探测器是利用烟雾粒子对光线传播发生遮挡的原理制成的，当一束一定强度的单色平行光通过火灾烟雾粒子时，由于烟雾粒子的散射和吸收效应使入射光产生衰减，接收器收到的光信号降低，转换成的电信号也降低，当信号降至阈值以下时，发出报警信号，发射器根据发光原理可以发出红外光、紫外光和激光。红外光束感烟探测器又分为对射型和反射型两种。图2.29所示为对射型线性光束感烟探测器的工作原理。火灾探测器【设备示例6】海湾