火灾报警及消防联动系统施工(第2版)(txt+pdf+epub+mobi电子书下载)


发布时间:2020-05-28 12:09:17

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作者:杨连武

出版社:电子工业出版社

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火灾报警及消防联动系统施工(第2版)

火灾报警及消防联动系统施工(第2版)试读:

前言

。杨连武 主编沈瑞珠 副主编袁青青 主审刘真平 责任编辑陈健德 其他贡献者王凌燕 其他贡献者徐海燕 封面设计全国高职高专院校土建类专业课程研究专家组

主任委员:

赵研 黑龙江建筑职业技术学院院长助理、省现代建筑技术研究中心主

副主任委员:

危道军 湖北城市建设职业技术学院副院长

吴明军 四川建筑职业技术学院土木工程系主任

常务委员(排名不分先后):

王付全 黄河水利职业技术学院土木工程系主任

徐光 邢台职业技术学院建筑工程系主任

孙景芝 黑龙江建筑职业技术学院机电工程学院院长

冯美宇 山西建筑职业技术学院建筑装饰系主任

沈瑞珠 深圳职业技术学院建筑与环境工程学院教授

王俊英 青海建筑职业技术学院建筑系主任

王青山 辽宁建筑职业技术学院建筑设备系主任

毛桂平 广东科学技术职业学院建筑工程与艺术设计学院副院长

陈益武 徐州建筑职业技术学院建筑设备与环境工程系副主任

宋喜玲 内蒙古建筑职业技术学院机电与环境工程系副主任

陈正 江西建设职业技术学院建筑工程系主任

肖伦斌 绵阳职业技术学院建筑工程系主任

杨庆丰 河南建筑职业技术学院工程管理系主任

杨连武 深圳职业技术学院建筑与环境工程学院教授

李伙穆 福建泉州黎明职业大学土木建筑工程系主任

张敏 昆明冶金高等专科学校建筑系副主任

钟汉华 湖北水利水电职业技术学院建筑工程系主任

吕宏德 广州城市职业学院建筑工程系主任

侯洪涛 山东工程职业技术学院建筑工程系主任

刘晓敏 湖北黄冈职业技术学院建筑工程系副教授

张国伟 广西机电职业技术学院建筑工程系副主任

秘书长:

陈健德 电子工业出版社高等职业教育分社高级策划编辑

如果您有专业与课程改革或教材编写方面的新想法,请及时与我们联系。

电话:010-88254585,电子邮箱:chenjd@phei.com.cn

职业教育 继往开来(序)

自我国经济在新的世纪快速发展以来,各行各业都取得了前所未有的进步。随着我国工业生产规模的扩大和经济发展水平的提高,教育行业受到了各方面的重视。尤其对高等职业教育来说,近几年在教育部和财政部实施的国家示范性院校建设政策鼓舞下,高职院校以服务为宗旨、以就业为导向,开展工学结合与校企合作,进行了较大范围的专业建设和课程改革,涌现出一批示范专业和精品课程。高职教育在为区域经济建设服务的前提下,逐步加大校内生产性实训比例,引入企业参与教学过程和质量评价。在这种开放式人才培养模式下,教学以育人为目标,以掌握知识和技能为根本,克服了以学科体系进行教学的缺点和不足,为学生的顶岗实习和顺利就业创造了条件。

中国电子教育学会立足于电子行业企事业单位,为行业教育事业的改革和发展,为实施“科教兴国”战略做了许多工作。电子工业出版社作为职业教育教材出版大社,具有优秀的编辑人才队伍和丰富的职业教育教材出版经验,有义务和能力与广大的高职院校密切合作,参与创新职业教育的新方法,出版反映最新教学改革成果的新教材。中国电子教育学会经常与电子工业出版社开展交流与合作,在职业教育新的教学模式下,将共同为培养符合当今社会需要的、合格的职业技能人才而提供优质服务。

近期由电子工业出版社组织策划和编辑出版的“全国高职高专院校规划教材·精品与示范系列”,具有以下几个突出特点,特向全国的职业教育院校进行推荐。(1)本系列教材的课程研究专家和作者主要来自于教育部和各省市评审通过的多所示范院校。他们对教育部倡导的职业教育教学改革精神理解得透彻准确,并且具有多年的职业教育教学经验及工学结合、校企合作经验,能够准确地对职业教育相关专业的知识点和技能点进行横向与纵向设计,能够把握创新型教材的出版方向。(2)本系列教材的编写以多所示范院校的课程改革成果为基础,体现重点突出、实用为主、够用为度的原则,采用项目驱动的教学方式。学习任务主要以本行业工作岗位群中的典型实例提炼后进行设置,项目实例较多,应用范围较广,图片数量较大,还引入了一些经验性的公式、表格等,文字叙述浅显易懂。增强了教学过程的互动性与趣味性,对全国许多职业教育院校具有较大的适用性,同时对企业技术人员具有可参考性。(3)根据职业教育的特点,本系列教材在全国独创性地提出“职业导航、教学导航、知识分布网络、知识梳理与总结”及“封面重点知识”等内容,有利于老师选择合适的教材并有重点地开展教学过程,也有利于学生了解该教材相关的职业特点和对教材内容进行高效率的学习与总结。(4)根据每门课程的内容特点,为方便教学过程对教材配备相应的电子教学课件、习题答案与指导、教学素材资源、程序源代码、教学网站支持等立体化教学资源。

职业教育要不断进行改革,创新型教材建设是一项长期而艰巨的任务。为了使职业教育能够更好地为区域经济和企业服务,我们殷切希望高职高专院校的各位职教专家和老师提出建议,共同努力,为我国的职业教育发展尽自己的责任与义务!

中国电子教育学会

前言

随着我国经济的快速发展,各个城市中出现越来越多的高楼大厦,对消防技术和人员的要求都大大提高。然而,相关的专业书籍比较缺乏,再加上火灾报警技术是紧跟电子技术的发展而不断提升的,电子技术的发展与产品性能的更新都很快,原有书籍的内容有些滞后。而现从事消防专业施工、运行的人员需求大大增加,有大量人员急需掌握这方面的知识和技能,这就更加需要高质量的教材。

本教材是在2005年出版的第1版得到广泛使用的基础上,经过教育部组织的两次专家评审,分别被评为普通高等教育“十一五”国家级规划教材和普通高等教育精品教材。本次修订时充分征求相关教师和专家的意见,结合最新的职业教育教学改革要求和国家示范院校建设项目成果,对原有内容进行了重新整合与增减。在教材的修订编写过程中,以消防行业特点和就业岗位需求导向为出发点,注重课程内容与岗位技能之间的关系,将“工厂”和“课程”两个不同环境的事物有机融合在一起,以满足岗位工作所需要的知识和技能为原则,培养能够胜任火灾报警及消防联动系统的安装施工、方案设计岗位的应用型技术人才。

全书分为6个项目单元:项目1建筑消防相关知识;项目2火灾自动报警系统;项目3消防设备的联动控制系统;项目4火灾报警及联动控制设备的安装与调试;项目5火灾报警及联动系统的方案设计;项目6气体灭火系统。全书通过对火灾报警及消防联动系统在施工工程中实际案例的讲解,力求同实际工程相结合,突出职业技能的培养。本书内容新颖,通俗易懂,实用性强,设有“职业导航”,说明本课程培养能力的应用岗位;在各项目正文前配有“教学导航”,为项目的教与学过程提供指导;正文中的“知识分布网络”,便于学生掌握本节的重点;项目单元结尾有“知识梳理与总结”,便于学生对本项目内容的提炼和归纳。

本书可作为高职高专院校消防工程、楼宇智能化、建筑电气工程、物业管理等专业的教材,以及应用型本科、成人教育、函授学院、电视大学、中职学校相关课程的教材,同时也是消防工程技术人员的一本好参考书。

本书由深圳职业技术学院杨连武教授主编并负责统一定稿,沈瑞珠教授任副主编。全书内容由深圳市泛海三江公司总经理、高级工程师袁青青进行主审并提供相关的案例资料,在此特表示感谢。

本书在编写过程中,参考了大量的书刊资料,吸收了众多火灾报警设备各方面的新技术、新成果,并且运用了一些随着我国城市化发展制定的新国家规范或标准,在此一并表示由衷的感谢。

由于编者水平有限,加之时间仓促,书中不妥和错误之处在所难免,恳请读者批评指正。

为了方便教师教学及学生学习,本书配有免费的电子教学课件、习题参考答案,请有需要的教师及学生登录华信教育资源网(www.hxedu.com.cn)免费注册后再进行下载,有问题时请在网站留言板留言或与电子工业出版社联系(E-mail:gaozhi@phei.com.cn)。

编者

2010年6月

项目1 建筑消防相关知识

教学导航

1.1 火灾特征及熄灭方法

1.1.1 火灾的定义和分类

1.火灾的定义

火灾,是指在时间或空间上失去控制的燃烧所造成的灾害。

在各种灾害中,火灾是最经常、最普遍地威胁公众安全和社会发展的主要灾害之一。人类能够对火进行利用和控制,是文明进步的一个重要标志。火,给人类带来文明进步、光明和温暖。但是,失去控制的火,就会给人类造成灾难。所以说人类使用火的历史与同火灾作斗争的历史是相伴相生的,人们在用火的同时,不断总结火灾发生的规律,尽可能地减少火灾及其对人类造成的危害。对于火灾,在我国古代,人们就总结出“防为上,救次之,戒为下”的经验。随着社会的不断发展,在社会财富日益增多的同时,导致发生火灾的危险性也在增多,火灾的危害性也越来越大。

据统计,我国20世纪 70 年代火灾年平均损失不到 2.5 亿元,80 年代火灾年平均损失不到 3.2 亿元。进入 90 年代,特别是 1993 年以来,火灾造成的直接财产损失上升到年均十几亿元,年均死亡 2000 多人。实践证明,随着社会和经济的发展,消防工作的重要性越来越突出。“预防火灾和减少火灾的危害”是对消防立法意义的总体概括,包括了两层含义:一是做好预防火灾的各项工作,防止发生火灾;二是火灾绝对不发生是不可能的,而一旦发生火灾,就应当及时、有效地进行扑救,减少火灾的危害。

2.火灾的分类

火灾依据物质燃烧特性,可划分为A、B、C、D、E五类。

A类火灾:指固体物质火灾。这种物质往往具有有机物质性质,一般在燃烧时产生灼热的余烬,如木材、煤、棉、毛、麻、纸张等火灾。

B类火灾:指液体火灾和可熔化的固体物质火灾,如汽油、煤油、柴油、原油,甲醇、乙醇、沥青、石蜡等火灾。

C类火灾:指气体火灾,如煤气、天然气、甲烷、乙烷、丙烷、氢气等火灾。

D类火灾:指金属火灾,如钾、钠、镁、铝镁合金等火灾。

E类火灾:指带电物体和精密仪器等物质的火灾。

3.火灾的等级

根据2007年6月26日,公安部下发的《关于调整火灾等级标准的通知》。新的火灾等级标准由原来的特大火灾、重大火灾、一般火灾三个等级调整为特别重大火灾、重大火灾、较大火灾和一般火灾四个等级。森林大火之后的惨状见图1-1。图1-1 森林大火之后的惨状(1)特别重大火灾,指造成30人以上死亡,或者100人以上重伤,或者1亿元以上直接财产损失的火灾。(2)重大火灾,指造成10人以上30人以下死亡,或者50人以上100人以下重伤,或者5000万元以上1亿元以下直接财产损失的火灾。(3)较大火灾,指造成3人以上10人以下死亡,或者10人以上50人以下重伤,或者1000万元以上5000万元以下直接财产损失的火灾。(4)一般火灾,指造成3人以下死亡,或者10人以下重伤,或者1000万元以下直接财产损失的火灾。(注:“以上”包括本数,“以下”不包括本数。)

4.火灾的原因

建筑物起火的原因多种多样,主要为由于生活用火不慎引起火灾、生产活动中违规操作引发火灾、化学或生物化学的作用造成的可燃和易燃物自燃,以及人为用电不当造成的电气火灾等。

可归纳如下:(1)建筑结构不合理;(2)火源或热源靠近可燃物;(3)电气设备绝缘不良、接触不牢、超负荷运行、缺少安全装置;电气设备的类型与使用场所不相适应;(4)化学易燃品生产、储存、运输、包装方法不符合要求与性质相反应的物品混存在一起;(5)应有避雷设备的场所而没有或避雷设备失效或失灵;(6)易燃物品堆积过密,缺少防火间距;(7)动火时易燃物品未清除干净;(8)从事火灾危险性较大的操作,没有防火制度,操作人员不懂防火和灭火知识;(9)潮湿易燃物品的库房地面比周围环境地面低;(10)车辆进入易燃场所没有防火的措施。

1.1.2 燃烧的定义和必要条件

1.燃烧的定义

燃烧,俗称着火,是物体快速氧化,产生光和热的过程。它是可燃物与氧化剂发生的一种氧化放热反应,通常伴有光、烟或火焰。燃烧示意图见图1-2。图1-2 燃烧示意图

燃烧具有三个特征,即化学反应、放热和发光。

燃烧标准化定义:燃烧是一种发光发热的剧烈的化学反应。

燃烧的广义定义:燃烧是指任何发光发热的剧烈的化学反应,不一定要有氧气参加,比如金属镁(Mg)和二氧化碳(CO)反应生2成氧化镁(MgO)和碳(C),该反应没有氧气参加,但是剧烈的发光发热的化学反应,同样属于燃烧范畴。

2.燃烧的必要条件

物质燃烧过程的发生和发展,必须具备以下三个必要条件,即可燃物、氧化剂和温度(引火源),也称为燃烧三要素:火三角,见图1-3。只有这三个条件同时具备,才可能发生燃烧现象,无论缺少哪一个条件,燃烧都不能发生。但是,并不是上述三个条件同时存在,就一定会发生燃烧现象,还必须这三个因素相互作用才能发生燃烧。图1-3 燃烧三角形(1)可燃物:凡是能与空气中的氧或其他氧化剂起燃烧化学反应的物质称为可燃物。可燃物按其物理状态分为气体可燃物、液体可燃物和固体可燃物三种。可燃烧物质大多是含碳和氢的化合物,某些金属如镁、铝、钙等在某些条件下也可以燃烧,还有许多物质如肼、臭氧等在高温下可以通过自己的分解而放出光和热。(2)氧化剂:帮助和支持可燃物燃烧的物质,即能与可燃物发生氧化反应的物质称为氧化剂。燃烧过程中氧化剂主要是空气中游离的氧,另外如氟、氯等也可以作为燃烧反应的氧化剂。(3)温度(引火源):指供给可燃物与氧或助燃剂发生燃烧反应的能量来源。常见的是热能,其他还有化学能、电能、机械能等转变的热能。(4)链式反应:有焰燃烧都存在链式反应。当某种可燃物受热,它不仅会汽化,而且该项可燃物的分子会发生热解作用从而产生自由基。自由基是一种高度活泼的化学形态,能与其他的自由基和分子反应,而使燃烧持续进行下去,这就是燃烧的链式反应。

3.燃烧的种类(1)闪燃。闪燃是指易燃或可燃液体挥发出来的蒸气与空气混合后,遇火源发生一闪即灭的燃烧现象。发生闪燃现象的最低温度点称为闪点。在消防管理分类上,把闪点小于28℃的液体划为甲类液体也叫易燃液体,闪点大于28℃小于60℃的称为乙类液体,闪点大于60℃的称为丙类液体,乙、丙两类液体又统称可燃液体。(2)着火。着火是指可燃物质在空气中受到外界火源直接作用,开始起火持续燃烧的现象。这个物质开始起火持续燃烧的最低温度点称为燃点。(3)自燃。自燃是指可燃物质在空气中没有外来明火源的作用,靠热量的积聚达到一定的温度时而发生的燃烧现象。自燃的热能来源:

① 外部热能的逐步积累,多是物理性的。

② 物质自身产生热量,多是化学性和生物性的。(4)爆炸。爆炸是指物质在瞬间急剧氧化或分解反应产生大量的热和气体,并以巨大压力急剧向四周扩散和冲击而发生巨大响声的现象。可燃气体、蒸气或粉末与空气组成的混合物遇火源能发生爆炸的浓度称爆炸极限,其最低浓度称为爆炸下限,最高浓度称为爆炸上限。低于下限的遇明火既不爆炸也不燃烧,高于上限的,虽不爆炸,但可燃烧。(5)核聚变。在核聚变的时候会产生发光发热的现象,如太阳表面。

4.燃烧形式(1)扩散燃烧:可燃气体和空气分子互相扩散、混合,其混合浓度在爆炸范围以外,遇火源即能着火燃烧。(2)蒸发燃烧:可燃性液体,如汽油、酒精等,蒸发产生了蒸气被点燃起火,它放出热量进一步加热液体表面,从而促使液体持续蒸发,使燃烧继续下去。萘、硫黄等在常温下虽为固体,但在受热后会升华产生蒸气或熔融后产生蒸气,同样是蒸发燃烧。(3)分解燃烧:指在燃烧过程中可燃物首先遇热分解,分解产物和氧反应产生燃烧,如木材、煤、纸等固体可燃物的燃烧。(4)表面燃烧:燃烧在空气和固体表面接触部位进行。例如,木材燃烧,最后分解不出可燃气体,只剩下固体炭,燃烧在空气和固体炭表面接触部分进行,它能产生红热的表面,不产生火焰。(5)混合燃烧:可燃气体与助燃气体在容器内或空间中充分扩散混合,其浓度在爆炸范围内,此时遇火源即会发生燃烧,这种燃烧在混合气所分布的空间中快速进行,所以称为混合燃烧。(6)阴燃:一些固体可燃物在空气不流通、加热温度低或可燃物含水多等条件下发生的只冒烟无火焰的燃烧。

5.燃烧过程

1)不同状态物质的燃烧

自然界里的一切物质,在一定温度和压力下,都以一定状态(固态、液态、气态)存在。固体、液体、气体就是物质的三种状态。这三种状态的物质燃烧过程是不同的。固体和液体发生燃烧,需要经过分解和蒸发,生成气体,然后由这些气体成分与氧化剂作用发生燃烧。气体物质不需要经过蒸发,可以直接燃烧。(1)固体物质的燃烧

固体是有一定形状的物质。它的化学结构比较紧凑,在常温下以固态存在。固体物质的化学组成是不一样的,有的比较简单,如硫、磷、钾等都是由同种元素构成的物质;有的比较复杂,如木材、纸张和煤炭等,是由多种元素构成的化合物。由于固体物质的化学组成不同,燃烧时情况也不一样。有的固体物质可以直接受热分解蒸发,生成气体,进而燃烧。有的固体物质受热后先熔化为液体,然后气化燃烧,如硫、磷、蜡等。

此外,各种固体物质的熔点和受热分解的温度也不一样,有的低,有的高。熔点和分解温度低的物质,容易发生燃烧。例如,赛璐珞(硝化纤维素)在80~90℃时就会软化,在100℃时就开始分解,150~180℃时自燃。但是大多数固体物质的分解温度和熔点是比较高的,如木材先是受热蒸发掉水分,析出二氧化碳等不燃气体,然后外层开始分解出可燃的气态产物,同时放出热量,开始剧烈氧化,直到出现火焰。

另外,固体物质燃烧的速度与其体积和颗粒的大小有关,小则快,大则慢。例如,散放的木条要比垛成堆的圆木燃烧快,其原因就是木条与氧的接触面大,燃烧较充分,因此燃烧速度就快。(2)液体物质的燃烧

液体是一种流动性物质,没有一定形状。燃烧时,挥发性强,不少液体在常温下,表面上就漂浮着一定浓度的蒸汽,遇到着火源即可燃烧。

液体的种类繁多,各自的化学成分不同,燃烧的过程也就不同,如汽油、酒精等易燃液体的化学成分就比较简单,沸点较低,在一般情况下就能挥发,燃烧时,可直接蒸发生成与液体成分相同的气体,与氧化剂作用而燃烧。而有些化学组成比较复杂的液体燃烧时,其过程就比较复杂。例如,原油(石油)是一种多组分的混合物,燃烧时,原油首先逐一蒸发为各种气体组分,而后再燃烧。原油的燃烧与其他成分单一的液体燃烧不一样,它首先蒸发出沸点较低的组分并燃烧,而后才是沸点较高的组分。(3)气体的燃烧

易燃与可燃气体的燃烧不需要像固体、液体物质那样经过熔化、蒸发等准备过程,所以气体在燃烧时所需要的热量仅用于氧化或分解气体和将气体加热到燃点,容易燃烧,而且燃烧速度快。

气体燃烧有两种形式,一是扩散燃烧;二是动力燃烧。如果可燃气体与空气边混合边燃烧,这种燃烧就叫扩散燃烧(或称稳定燃烧)。如使用石油液化气罐做饭就是扩散燃烧。如果可燃气体与空气在燃烧之前就已混合,遇到着火源立即爆炸,形成燃烧,这种燃烧就叫动力燃烧。如石油液化气罐气阀漏气时,漏出的气体与空气形成爆炸混合物,一遇到着火源,就会以爆炸的形式燃烧,并在漏气处转变为扩散燃烧。

2)完全燃烧和不完全燃烧

物质燃烧可分为完全燃烧和不完全燃烧。凡是物质燃烧后产生不能继续燃烧的新物质,就叫做完全燃烧;凡是物质燃烧后,产生还能继续燃烧的新物质,就叫做不完全燃烧。

物质为什么会出现两种不同形式的燃烧呢?主要是因为燃烧物质所处的条件不同。物质燃烧时,如果空气(或其他氧化剂)充足,就会发生完全燃烧,反之就发生不完全燃烧。

物质燃烧后产生的新物质称为燃烧产物。其中,散布于空气中能被人们看到的云雾状燃烧产物,叫做烟雾。物质完全燃烧后的产物叫做完全燃烧产物。物质不完全燃烧所生成的新物质叫做不完全燃烧产物。

燃烧产物对火灾扑救工作有很大影响。有利的影响是如下。

第一,大量生成完全燃烧产物,可以阻止燃烧的进行。如完全燃烧后生成的水蒸气和二氧化碳能够稀释燃烧区的含氧量,从而中断一般物质的燃烧。

第二,可以根据烟雾的特征和流动方向,来识别燃烧物质,判断火源位置和火势蔓延方向。

相关词为:

燃烧弹:也叫做烧夷弹,一种能使目标引起燃烧的枪弹或炸弹,一般用铝热剂、黄磷、凝固汽油等作为燃烧剂。

火焰喷射器、定向地雷、炮弹、火箭、手榴弹、地雷(水雷)、炸弹和其他装有燃烧物质的容器。

1.1.3 火灾的形成过程

火灾发展的三个阶段,即物体燃烧的阴燃、充分燃烧和衰减熄灭阶段,每段持续的时间以及达到某阶段的温度值,都是由燃烧的当时条件决定的。为了科学地制定防火措施,世界各国都相继做了建筑火灾实验,并概括地制定了一个能代表一般火灾温度发展规律的标准“温度-时间曲线”。我国制定的标准火灾“温度-时间”曲线为制定防火措施以及设计消防系统提供了参考依据。室内火灾温度-时间曲线的形状见图1-4。图1-4 室内火灾温度-时间曲线

火灾初始阶段(OA段):即阴燃阶段,主要是预热温度升高,并生成大量可燃气体的烟雾。由于是局部燃烧,室内温度不高,此阶段火势发展的快慢,随火源与可燃物的特点不同而不同。此时动用灭火手段,易于扑灭火灾。

火灾发展阶段(ABC段):即充分燃烧阶段,除产生烟以外,还伴有光、热辐射等,火势猛且蔓延迅速,室内温度急速升高,达到700℃以上,最高可达1200℃左右,此时动用灭火手段,扑灭火灾困难很大。且随着辐射热急剧增加,可能出现轰燃。

火灾下降阶段(CD段):即衰减熄灭阶段,氧气耗净,可燃物呈阴燃状态,温度500℃以下。不合理通风,新鲜空气突然进入,有发生暴燃的危险。

1.1.4 灭火的基本方法

1.灭火的基本原理

物质燃烧必须同时具备三个必要条件,即可燃物、助燃物和着火源。根据这些基本条件,一切灭火措施,都是为了破坏已经形成的燃烧条件,或终止燃烧的连锁反应而使火熄灭以及把火势控制在一定范围内,最大限度地减小火灾损失。这就是灭火的基本原理。(1)冷却法:如用水扑灭一般固体物质的火灾,通过水来大量吸收热量,使燃烧物的温度迅速降低,最后使燃烧终止。(2)窒息法:如用二氧化碳、氮气、水蒸气等来降低氧浓度,使燃烧不能持续。(3)隔离法:如用泡沫灭火剂灭火,通过产生的泡沫覆盖于燃烧体表面,在冷却作用的同时,把可燃物同火焰和空气隔离开来,达到灭火的目的。(4)化学抑制法:如用干粉灭火剂通过化学作用,破坏燃烧的链式反应,使燃烧终止。

2.灭火的基本措施(1)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、纸等应尽量减小水渍所造成的损失。对珍贵图书、档案应使用二氧化碳、卤代烷、干粉灭火剂灭火。(2)扑救B类火灾:首先应切断可燃液体的来源,同时将燃烧区容器内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。(3)扑救C类火灾:首先应关闭可燃气阀门,防止可燃气发生爆炸,然后选用干粉、卤代烷、二氧化碳灭火器灭火。(4)扑救D类火灾:如镁、铝燃烧时温度非常高,水及其他普通灭火剂无效。钠和钾的火灾切忌用水扑救,水与钠、钾起反应放出大量热和氢,会促进火灾猛烈发展。应用特殊的灭火剂,如干砂等。(5)扑救E火灾:用“1211”或干粉灭火器、二氧化碳灭火器效果好,因为这三种灭火器的灭火药剂绝缘性能好,不会发生触电伤人的事故。

1.1.5 水的灭火机理

1.水的特性

水能灭火,是因水具有以下几种特性。(1)冷却作用。水的热容量和汽化热都比较大,水能从燃烧物质夺取大量热,降低燃烧物质温度。

水遇到燃烧物质温度升高,转化为水蒸气。每1kg水全部汽化成水蒸气,需要吸收539千卡的热量。因为水汽化时能吸收这样大的热量,所以水喷射到燃烧物质的表面上,就能使燃烧物质表面的温度迅速下降,起到冷却降温的作用,有利于灭火。(2)窒息作用。水被汽化后形成水蒸气,水蒸气能阻止空气进入燃烧区,并减少燃烧区空气中氧的含量,使其推动助燃作用而熄灭。

水与火焰接触后,水滴转化为水蒸气,体积急剧增大(1L水可变成1700L水蒸气)。而水蒸气能稀释可燃气体和助燃的空气在燃烧区内的浓度。在一般情况下,空气中含有30%(体积)以上的水蒸气,燃烧就会停止。(3)乳化作用。水滴与重质油品(如重油等)相遇,在油的表面形成一层乳化层。可降低油气蒸发速度,促使燃烧停止。(4)稀释作用。水能稀释某些液体,冲淡燃烧区可燃气体浓度,降低燃烧强度,能够浸湿未燃烧的物质,使之难以燃烧。(5)冲击作用。水在机械作用下具有冲击力。水流强烈地冲击火焰,使火焰中断而熄灭。

2.水的灭火范围

水能灭火,但也不是万能的。用水灭火也有一定的范围,以下几种物质的火灾不能用水扑救。(1)比水轻的易燃液体火灾,如汽油、煤油等火灾,不能用水扑灭。因为水比油的比重大,油浮于水面仍能继续燃烧。(2)容易被破坏的物质,如图书、档案和精密仪器等不能用水扑救。(3)对于高压电气火灾是不能用直流水扑救的,因为水具有一定的导电性。(4)与水起化学反应,分解出可燃气体和产生大量热能的物质,如钾、钠、钙、镁等轻金属和电石等物质的火灾,禁止使用水扑救。

1.2 建筑消防系统的功能及重要性

现代化建筑系统是消防工程的重要组成部分。所谓建筑消防系统就是在建筑物内或高层建筑物内建立的自动监控、自动灭火的自动化消防系统。众所周知,一旦建筑物发生火灾,该系统就是主要灭火者。它的工作可靠、技术先进则是扑灭火灾的关键。

现代化建筑消防系统,尤其是服务于高层建筑的建筑消防系统是一个功能齐全的具有先进控制技术的自动化系统。对于不同形式、不同结构、不同功能的建筑物来说,建筑消防系统的模式不一定完全一样。高层民用建筑可根据其使用性质、火灾危险性、疏散和扑救难度等进行分类。

建筑消防系统,以建筑物或高层建筑物为被控对象,通过自动化手段实现火灾的自动报警及自动扑灭。

1.2.1 建筑消防系统的组成及功能

1.智能楼宇对消防系统的要求

随着高层建筑及其群体的出现,尤其是智能楼宇的大量涌现,“消防系统”作为现代化多功能楼厦中的重要成员,显得尤为重要。办公大楼、财贸金融中心、电信大楼、广播电视大楼及高级宾馆等建筑物一旦发生火灾,后果将不堪设想。由于这类高层建筑的起火因素复杂,火势蔓延途径多,消防人员扑救难度大,人员疏散困难。如果没有一个先进的自动监测、自动灭火的消防系统,单靠人工实现火灾的预防与扑救,是无法想象的。因此,建立先进的、行之有效的自动化消防系统,是智能楼宇建设中的重要组成部分,也是现代科技发展的高度结晶。

2.消防系统的组成

一个完整的消防体系基本上可划分为火灾自动报警系统、灭火系统及避难诱导系统。根据国家有关建筑物防火规范的要求,一个完整的消防体系由以下几部分组成,见图1-5。(1)火灾探测与报警系统:主要由火灾探测器和火灾自动报警控制装置等组成。(2)通报与疏散系统:由紧急广播系统(平时为背景音乐系统)、事故照明系统及避难诱导灯等组成。(3)灭火控制系统:由自动喷洒装置、气体灭火控制装置、液体灭火控制装置等构成。(4)防排烟控制系统:主要实现对防火门、防火阀、排烟口、防火卷帘、排烟风机、防烟垂壁等设备的控制。图1-5 消防系统的构成

3.消防系统控制功能

1)火灾自动报警系统控制功能

火灾自动报警系统作为消防系统的核心部分,对灭火起着至关重要的作用。其两个基本组成部分是火灾探测器和报警控制器,其中,火灾探测器是火灾自动报警装置最关键的部件,它好比火灾自动报警及控制系统的“眼睛”,火灾自动报警信号都是由它发出的。报警控制器是火灾信息处理和报警控制的核心,最终通过联动控制装置实施消防控制和灭火操作,见图1-6。图1-6 火灾自动报警系统的示意图

传统火灾自动报警系统与现代火灾自动报警系统之间的区别,第一在于探测器本身的性能。由开关量探测器改为模拟量传感器是一个质的飞跃,将烟浓度、上升速率或其他感受参数以模拟值传给控制器,使系统确定火灾的数据处理能力和智能化程度大为增加,减小了误报警的概率。第二在于信号处理方法做了彻底改进,即把探测器中模拟信号不断送到控制器评估或判断,控制器用适当算法辨别虚假或真实火警,判断其发展程度和探测受污染的状态。这一信号处理技术,意味着系统具有较高“智能”。

现代火灾自动报警系统迅速发展的另一方面是复合探测器和多种新型探测器不断涌现,探测性能越来越完善。多传感器/多判据探测器技术发展,多个传感器从不同火灾现象获得信号,并从这些信号寻出多样的报警和诊断判据。高灵敏吸气式激光粒子计数型火灾报警系统、分布式光纤温度探测报警系统、计算机火灾探测与防盗保安实时监控系统、电力线传输火灾自动报警系统等新技术获得应用。近年来,红外光束感烟探测器、缆式线型定温火灾探测器、可燃气体探测器等在消防工程中日渐增多,并已有相应的产品标准和设计规范。

2)消防联动系统控制功能

消防控制中心报警系统是一个完整的火灾自动报警系统,由火灾探测、报警控制和联动控制三部分组成。无联动的报警方式,是单纯的报警系统。实际上,不具有任何联动控制能力的单纯报警控制器产品不多,这些报警控制器或多或少都具有一定的联动控制功能,但这远不能满足现代建筑物消防监控的需要。

现场消防设备种类繁多,它们从功能上可分为三大类:第一类是灭火系统,包括各种介质如液体、气体、干粉的喷洒装置,是直接用于扑灭火灾的;第二类是灭火辅助系统,是用于限制火势、防止灾害扩大的各种设备;第三类是信号指示系统,是用于报警并通过灯光与声响来指挥现场人员的各种设备。对应于这些现场消防设备需要有关的消防联动控制装置:室内消火栓系统的控制装置,自动喷水灭火系统的控制装置,卤代烷、二氧化碳等气体灭火系统的控制装置,电动防火门、防火卷帘等防火分割设备的控制装置,通风、空调、防烟、排烟设备及电动防火阀的控制装置,电梯的控制装置,断电控制装置,备用发电控制装置,火灾事故广播系统及其设备的控制装置,消防通信系统,火警电铃、火警灯等现场声光报警控制装置,事故照明装置等。在建筑物防火工程中,消防联动控制系统可由上述部分或全部控制装置组成。

1.2.2 火灾自动报警系统在建筑消防设施中的重要性

建筑消防设施,就是设置在建筑内部,用于在火灾发生时能够及时发现、确认、补救火灾的设施,也包括用于传递火灾信息,为人员疏散创造便利条件和对建筑进行防火分隔的装置等。建筑消防设施包括以下几部分:建筑防火;火灾自动报警系统;火灾事故广播与疏散指示系统;建筑灭火系统;防排烟系统;消防控制室。

在消防设施中,火灾自动报警系统是最重要的消防设施,因火灾早期报警至关重要,现代建筑安装了火灾自动报警系统。它是建筑物的神经系统,感受、接收着发生火灾的信号并及时报警,发出警报。它是一个称职的更夫,给居住、工作在建筑中的人们以极大的安全感。

1.3 高层建筑的火灾特点及相关区域的划分

1.3.1 高层建筑的概念及火灾特点

1.高层建筑

中国自1982年起规定超过10层的住宅建筑和超过24m高的其他民用建筑为高层建筑。1972年国际高层建筑会议将高层建筑分为4类:第一类为9~16层(最高50m),第二类为17~25层(最高75m),第三类为26~40层(最高100m),第四类为40层以上(高于100m)。公元前280年古埃及人建造了高100多米的亚历山大港灯塔。523年在中国河南登封县建成高40m的嵩岳寺塔。现代高层建筑兴起于美国,1883年在芝加哥建起第一幢高11层的保险公司大楼,1931年在纽约建成高101层的帝国大厦。第二次世界大战以后,出现了世界范围的高层建筑繁荣时期。1970年—1974年建成的美国芝加哥西尔斯大厦,约443m高。高层建筑可节约城市用地,缩短公用设施和市政管网的开发周期,从而减少市政投资,加快城市建设。

10层及10层以上的居住建筑(包括首层设置商业服务网点的住宅),或建筑高度超过24m(不包含单层主体建筑超过24m的体育馆、会堂、剧院等)的公共建筑。

国家标准《民用建筑设计通则》(GB 50352—2005)将住宅建筑依层数划分为:1~3层为低层;4~6层为多层;7~9层为中高层;10层及以上为高层建筑。公共建筑及综合性建筑总高度超过24m为高层,但是高度超过24m的单层建筑不算高层建筑。超过100m的民用建筑为超高层建筑。

高层建筑的起点高度或层数,各国规定不一,且多无绝对、严格的标准。

在我国,旧规范规定8层以上的建筑都被称为高层建筑,而目前,接近20层的称为中高层,30层左右接近100m的称为高层建筑,而50层左右200m以上的称为超高层。在新《高规》即《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3—2002)里规定:10层及10层以上或高度超过28m的钢筋混凝土结构称为高层建筑结构。当建筑高度超过100m时,称为超高层建筑。

我国的房屋一般8层以上就需要设置电梯,对10层以上的房屋就有提出特殊防火要求的防火规范,因此我国的《民用建筑设计通则》(GB 50352—2005)、《高层民用建筑设计防火规范》(GB 50045—2005)将10层及10层以上的住宅建筑和高度超过24m的公共建筑和综合性建筑划称为高层建筑。

在美国,24.6m或7层以上视为高层建筑;在日本,31m或8层及以上视为高层建筑;在英国,把等于或大于24.3m的建筑视为高层建筑。

2.高层建筑的火灾特点

随着城市经济的发展,城市人口密集,土地昂贵,城镇的高层建筑和超高层建筑越来越多。目前,我国高层建筑正朝着现代化、大型化、多功能化的方向发展,由于高层建筑楼层高,功能复杂,设备繁多,因此高层建筑的建筑特点既有一般高层建筑的共性,又有其特殊性。

高层建筑的火灾特点:(1)火势蔓延途径多,容易形成立体火灾。在建高层建筑一旦发生火灾,大部分呈敞开式燃烧,建筑物本身的消防设施未建成,无防火、防烟分隔,火灾极易蔓延。(2)内部情况复杂,疏散困难。在建高层楼梯无扶手,楼面孔洞多,电梯井道口无护栏,楼面穿管预排的凸出物多,物品堆放杂乱无章,易造成坠落跌倒伤害。(3)外围脚手架和防护物易垮塌。脚手架和防护物多为可燃物,一旦发生火灾,在一定时间内,会失去承重能力易造成垮塌。(4)扑救难度大。高层建筑内部的消防设施还不完善,尤其是二类高层建筑仍以消火栓系统扑救为主,因此,扑救高层建筑火灾往往遇到较大困难。在建高层建筑施工现场通道狭窄,由于受到场地的制约,房屋或棚屋之间、建筑材料垛与垛之间缺乏必要的防火间距,甚至有些材料堆垛堵塞了消防通道,消防车难于接近起火点;内部情况复杂,战斗展开困难。例如,热辐射强,烟雾浓,火势向上蔓延的速度快、途径多,消防人员难以堵截火势蔓延;在建高层下方地形复杂,导致举高车无法靠近作业。当形成大面积火灾时,其消防用水量显然不足,需要利用消防车向高楼供水,建筑物内如果没有安装消防电梯,消防队员因攀登高楼体力不够,不能及时到达起火层进行扑救,消防器材也不能随时补充,均会影响扑救。(5)火势蔓延快,高层建筑风速大,据测定,风速随高度的上升而逐渐加大。例如,如果建筑物在10m高处的风速为5m/s,到30m高处的风速为8.7m/s。而到90m高处时的风速已达15m/s左右。

如风速在9m/s 时,飞火星可达785m的距离,风速在13m/s时,飞火星可达2750m的距离。

据测定,在对烟火无阻挡时,烟火水平蔓延速度为(0.3~0.8)m/s,而垂直速度为(2~4)m/s。这样,100m高的建筑物,烟火可以在不到1min的时间内从一层迅速扩散蔓延到楼顶。

1.3.2 建筑物的防火分区和防烟分区

1.建筑物的防火分区

1)防火分区的概念

所谓防火分区是指用耐火建筑物构件(如防火墙)将建筑物分隔开的、能在一定时间内将火灾限制于起火区而不向同一建筑的其余部分蔓延的局部区域(空间单元)。

在建筑物内采用划分防火分区这一措施,可以在建筑物发生火灾时,有效地把火势控制在一定的范围内,减小火灾损失,同时可以为人员安全疏散、消防扑救提供有利条件。

防火分区,按照防止火灾向防火分区以外扩大蔓延的功能可分为两类:一是竖向防火分区,用以防止多层或高层建筑物层与层之间竖向发生火灾蔓延;二是水平防火分区,用以防止火灾在水平方向扩大蔓延。

竖向防火分区是指用耐火性能较好的楼板及窗间墙(含窗下墙),在建筑物的垂直方向对每个楼层进行的防火分隔。

水平防火分区是指用防火墙或防火门、防火卷帘等防火分隔物将各楼层在水平方向分隔出的防火区域。它可以阻止火灾在楼层的水平方向蔓延。防火分区应用防火墙分隔。如确有困难时,可采用防火卷帘加冷却水幕或闭式喷水系统,或采用防火分隔水幕分隔。

2)防火分区的划分

从防火的角度看,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,这样做显然是行不通的。防火分区面积大小的确定应考虑建筑物的使用性质、重要性、火灾危险性、建筑物高度、消防扑救能力及火灾蔓延的速度等因素。

我国现行的《建筑设计防火规范》、《人民防空工程设计防火规范》、《高层民用建筑设计防火规范》等均对建筑的防火分区面积进行了规定,在设计、审核和检查时,必须结合工程实际,严格执行。

高层建筑内应采用防火墙等划分防火分区,每个防火分区的允许最大建筑面积不应超过表1-1的规定。表1-1 每个防火分区的允许最大建筑面积注:1.设有自动灭火系统的防火分区,其允许最大建筑面积可按本表增加1倍;当局部设置自动灭火系统时,增加面积可按该局部面积的1倍计算。2.一类建筑的电信楼,其防火分区的允许最大建筑面积可按本表增加50%。

高层建筑内的商业营业厅、展览厅等,当设有火灾自动报警系统和自动灭火系统,且采用不燃烧或难燃烧材料装修时:地上部分防火2分区的允许最大建筑面积为4 000m;地下部分防火分区的允许最大2建筑面积为2 000m。

当高层建筑与其裙房之间设有防火墙等防火分隔设施时,其裙房2的防火分区的允许最大建筑面积不应大于2 500m;当设有自动喷水灭火系统时,防火分区的允许最大建筑面积可增加1倍。

高层建筑内设有上下层相连通的走廊、敞开楼梯、自动扶梯、传送带等开口部位时,应按上下连通层作为一个防火分区,其允许最大建筑面积之和不应超过建筑防火规范的规定。当上下开口部位设有耐火极限大于3h的防火卷帘或水幕等分隔设施时,其面积可不叠加计算。

高层建筑中庭防火分区面积应按上、下连通的面积叠加计算,当超过一个防火分区的允许最大建筑面积时,应符合下列规定。(1)房间与中庭回廊相通的门、窗,应设自行关闭的乙级防火门、窗。(2)与中庭相通的过厅、通道等,应设乙级防火门或耐火极限大于3h的防火卷帘分隔。(3)中庭每层回廊应设有自动喷水灭火系统。(4)中庭每层回廊应设火灾自动报警系统。

2.建筑物的防烟分区

1)防烟分区的概念

所谓防烟分区是指用挡烟垂壁、挡烟梁、挡烟隔墙等划分的可把烟气限制在一定范围的空间区域。

防烟分区是为有利于建筑物内人员安全疏散与有组织排烟而采取的技术措施。防烟分区使烟气集于设定空间,通过排烟设施将烟气排至室外。防烟分区范围是指以屋顶挡烟隔板、挡烟垂壁或从顶棚向下突出不小于500mm的梁为界,从地板到屋顶或吊顶之间的规定空间。

屋顶挡烟隔板是指设在屋顶内,能对烟和热气的横向流动造成障碍的垂直分隔体。

挡烟垂壁是指用不燃烧材料制成的,从顶棚下垂不小于500mm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。

2)防烟分区的作用

大量资料表明,火灾现场人员伤亡的主要原因是烟害所致。发生火灾时首要任务是把火场上产生的高温烟气控制在一定的区域之内,并迅速排出室外。为此,在设定条件下必须划分防烟分区。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,并进而加以排除,从而达到有利人员安全疏散,控制火势蔓延和减小火灾损失的目的。

3)防烟分区的设置原则

设置防烟分区时,如果面积过大,会使烟气波及面积扩大,增加受灾面,不利安全疏散和扑救;如面积过小,不仅影响使用,还会提高工程造价。(1)不设排烟设施的房间(包括地下室)和走道,不划分防烟分区。(2)防烟分区不应跨越防火分区。(3)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。(4)防烟分区一般不跨越楼层,某些情况下,如1层面积过小,允许包括1个以上的楼层,但以不超过3层为宜。(5)每个防烟分区的面积,对于高层民用建筑和其他建筑(含2地下建筑和人防工程),其建筑面积不宜大于500m;当顶棚(或顶板)高度在6m以上时,可不受此限。此外,需设排烟设施的走道、净高不超过 6m的房间应采用挡烟垂壁、隔墙或从顶棚突出不小于0.5m的梁划分防烟分区,梁或垂壁至室内地面的高度不应小于1.8m。

4)防烟分区的划分方法

防烟分区一般根据建筑物的种类和要求不同,可按其用途、面积、楼层划分。(1)按用途划分。对于建筑物的各个部分,按其不同的用途,如厨房、卫生间、起居室、客房及办公室等,来划分防烟分区比较合适,也较方便。国外常把高层建筑的各部分划分为居住或办公用房、疏散通道、楼梯、电梯及其前室、停车库等防烟分区。但按此种方法划分防烟分区时,应注意对通风空调管道、电气配管、给排水管道等穿墙和楼板处,应用不燃烧材料填塞密实。(2)按面积划分。在建筑物内按面积将其划分为若干个基准防烟分区,这些防烟分区在各个楼层一般形状相同、尺寸相同、用途相同。不同形状和用途的防烟分区,其面积也宜一致。每个楼层的防烟分区可采用同一套防排烟设施。如所有防烟分区共用一套排烟设备时,排烟风机的容量应按最大防烟分区的面积计算。(3)按楼层划分。在高层建筑中,底层部分和上层部分的用途往往不太相同,如高层旅馆建筑,底层布置餐厅、接待室、商店、会计室、多功能厅等,上层部分多为客房。火灾统计资料表明,底层发生火灾的机会较多,火灾概率大,上部主体发生火灾的机会较小。因此,应尽可能根据房间的不同用途沿垂直方向按楼层划分防烟分区。

1.3.3 报警区域和探测区域的划分

1.报警区域

报警区域是指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。

报警区域应根据防火分区或楼层划分。一个报警区域应由一个或同层相邻几个防火分区组成。

2.探测区域

探测区域就是将报警区域按照探测火灾的部位划分的单元,是火灾探测部位编号的基本单元。一般一个探测区域对应系统中一个独立的部位编号。

探测区域的划分应符合下列规定:(1)探测区域应按独立房(套)间划分。一个探测区域的面积22不宜超过500m;从主要入口能看清其内部,且面积不超过1000m的房间,也可划为一个探测区域。(2)符合下列条件之一的二级保护对象,可将几个房间划为一个探测区域。2

① 相邻房间不超过5间,总面积不超过400m,并在门口设有灯光显示装置。2

② 相邻房间不超过10间,总面积不超过100m,在每个房间门口均能看清其内部,并在门口设有灯光显示装置。(3)下列场所应分别单独划分探测区域:

① 敞开或封闭楼梯间;

② 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;

③ 走道、坡道、管道井、电缆隧道;

④ 建筑物闷顶、夹层。

3.报警区域和探测区域的区别

报警区域:将火灾自动报警系统的警戒范围按照防火区域或者楼层划分的单元。

探测区域:将报警区域按探测火灾的部位划分的单元。

报警区域和探测区域划分的实际意义在于便于系统的设计和管理。一个报警区域内设置一台区域火灾报警控制器(或者火灾报警控制器)。一个探测区域的火灾探测器组成一个报警回路,对应于火灾报警控制器上的一个部位号。

知识梳理与总结

1.本单元作为本书的先导部分,首先介绍了消防的基本知识,对火灾、燃烧的特征及灭火的方法都进行了阐述,使学生对消防有一个全面的了解。

2.对建筑消防系统的形成、发展及组成进行了概括,一个完整的消防体系基本上可划分为火灾自动报警系统、灭火系统及避难诱导系统,强调了无论从技术含量还是从发挥的重要作用方面来讲,火灾自动报警系统在建筑消防系统中都具有重要性。

3.讲述了高层建筑的火灾特点,对建筑物的防火分区和防烟分区,报警区域和探测区域的划分进行概念上的界定,以便后续课程的学习。

复习思考题1

1.火灾的分类、等级和发生的原因。

2.燃烧的三个必要条件。

3.火灾形成过程的三个阶段。各阶段有何特征?

4.常见灭火的基本措施有哪些?水的灭火机理是什么?

5.初期的消防系统、发达的消防系统、现代的消防系统。

6.建筑消防系统有哪些主要内容?

7.火灾自动报警系统在建筑消防系统中的重要性。

8.高层建筑火灾的主要特点。

9.防火分区和防烟分区划分的原则。

10.报警区域和探测区域是如何划分的?哪些场所需单独划分探测区域?

11.报警回路和报警区域的关系是怎样的?

12.如何正确报火警逃生?

13.灭火器的使用方法。

14.民用建筑保护等级同防火等级的关系。

项目2 火灾自动报警系统

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2.1 火灾自动报警系统的发展与构成

火灾自动报警系统是人们为了及早发现和通报火灾,并及时采取有效的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,是人们同火灾作斗争的有利工具。

2.1.1 火灾自动报警系统的发展

1.火灾自动报警系统的发展历程

在人类与火灾搏斗的漫长岁月中,人们主要是依靠感觉器官(如耳、眼等)来发现火灾的。根据史料记载,世界上的古老城镇,大多建有瞭望塔,由瞭望员站在瞭望塔上观察烟雾及火焰,发现火灾,向人们报警并通知人们灭火,此种方式一直沿用到20世纪中叶。

1847年,美国牙科医生Charmning和缅甸大学教授Farmer研究出世界上第一台城镇火灾报警发送装置,人类从此进入了开发火灾自动报警系统的时代。在此后的一个多世纪中,火灾自动报警系统的发展共经历了五代产品。(1)传统的(多线制开关量式)火灾自动报警系统,这是第一代产品(19世纪40年代到20世纪70年代期间)。其主要特点是简单、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因素的干扰。它是以一个不变的灵敏度来面对不同的使用场所、不同的使用环境,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20∶1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(在20世纪80年代初形成),这是第二代产品。其中,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;每只探测器均设置地址编码;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,对火灾的判断和报警信号的发送仍由探测器决定。(3)模拟量传输式智能火灾报警系统(20世纪80年代后期出现),这是第三代产品。其特点是:在探测处理方法上做了改进,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火灾发生的真实性及其发展程度,或探测器受污染的状态。可以把模拟量探测器看做一个传感器,通过一个串联发讯装置,不仅能提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,对火灾的判断和报警信号的发送由控制器决定,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。这能降低误报,提高系统的可靠性。在这种集中智能系统中,探测器无智能,属于初级智能系统。(4)分布智能火灾报警系统(多功能智能火灾自动报警系统),这是第四代产品。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理,使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型,智能侧重于控制部分型和双重智能型。(5)无线火灾自动报警系统和空气样本分析系统(同时出现在20世纪90年代),这是第五代产品。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,并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,中心显示信号。此系统具有节省布线费及工时、安装开通容易的优点。适用于不宜布线的楼宇、工厂、仓库等,也适用于改造工程。在空气样本分析系统中,采用高灵敏吸气式感烟探测器(HSSD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。

纵观火灾自动报警系统的发展史,第一代用了100年,第二代用了30年,第三代有近20年时间,而第三代尚未结束即出现了第四代,第四代只有不到10年的历史,相继出现了第五代产品。火灾产品不断更新换代,使火灾报警系统发生了一次次变革。其发展速度越来越快,未来火灾探测及报警技术的发展将呈现误报率不断降低、探测性能越来越完善的趋势。

2.智能火灾报警系统联网技术的出现

在一些大型场所,需要将不同地点的火灾报警控制器之间进行联网,进行统一监控,即将多台控制器联网,这就促使了火灾报警系统联网技术的出现。

智能火灾报警系统的联网一般分为两类:一类是同一厂家火灾报警主机之间内部的联网;另一类是不同厂家火灾报警主机之间进行统一联网。第一类因为是同一厂家内部的产品,主机与主机之间的接口形式和协议等都彼此兼容,所以实现起来相对要简单,联网后可实现火情的统一管理。第二类因为是在不同厂家火灾报警主机之间联网,主机与主机之间的接口形式和协议等都不兼容,所以实现起来非常困难。但是,在实际应用中,需要在不同厂家报警主机之间进行联网的情况又非常多。比如建立城市火灾报警网络时,因为在不同建筑物中所用的报警主机种类繁多,自然其联网的技术难度就非常大。下面以

试读结束[说明:试读内容隐藏了图片]

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