火災(zāi)自動報警系統(tǒng)在建筑工程中的應(yīng)用

戴寧康

（北京都林國際工程設(shè)計咨詢有限公司，北京 100079）

0 引言

智能建筑的概念于20世紀(jì)末在美國誕生，第一幢智能大廈于1984年在美國哈特福德市建成。智能建筑是計算機和信息化處理技術(shù)與建筑藝術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，它主要包括廣義樓宇自動化、辦公自動化、通信自動化3大系統(tǒng)。其中，廣義樓宇自動化中的火災(zāi)自動化系統(tǒng)和安防自動化系統(tǒng)被單獨列出來，與上述3個自動化系統(tǒng)統(tǒng)稱為“5A”樓宇自動化系統(tǒng)。我國的智能建筑于20世紀(jì)90年代起步，隨著國民經(jīng)濟建設(shè)的迅猛發(fā)展，人們對現(xiàn)代建筑的安全性、智能性的要求不斷提高，建筑物火災(zāi)自動控制系統(tǒng)在城市防災(zāi)系統(tǒng)中起到了越來越重要的作用。本文遵循現(xiàn)行的法律法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)，吸取電氣消防設(shè)計的新技術(shù)與新成果，結(jié)合實際工程經(jīng)驗，著重闡述建筑物火災(zāi)自動報警系統(tǒng)的設(shè)計、工程應(yīng)用和系統(tǒng)管理方面的知識。

1 火災(zāi)自動報警系統(tǒng)的分類及組成

火災(zāi)自動報警系統(tǒng)按功能分為火災(zāi)探測報警系統(tǒng)和消防聯(lián)動控制系統(tǒng)。其主要功能是自動捕捉火災(zāi)探測區(qū)域內(nèi)火災(zāi)發(fā)生時所產(chǎn)生的煙氣、光、熱，從而發(fā)出聲光報警并啟動自動滅火系統(tǒng)，同時聯(lián)動其他設(shè)備的輸出觸點，控制事故照明和疏散標(biāo)志、事故廣播級通信、消防給水和防排煙等，以實現(xiàn)檢測、報警和滅火的自動化?；馂?zāi)探測報警及消防聯(lián)動系統(tǒng)一般由觸發(fā)元件、火災(zāi)報警裝置、火災(zāi)警報裝置、消防控制設(shè)備和電源組成。

火災(zāi)自動報警系統(tǒng)按形式分為區(qū)域報警系統(tǒng)、集中報警系統(tǒng)和控制中心報警系統(tǒng)。在工程設(shè)計中應(yīng)根據(jù)保護對象的分級規(guī)定、功能要求及工程規(guī)模的大小合理確定火災(zāi)自動報警的形式。

2 火災(zāi)自動報警系統(tǒng)的設(shè)計及應(yīng)用

2.1 系統(tǒng)設(shè)計的一般要求

對火災(zāi)自動報警系統(tǒng)的設(shè)計要求為：①應(yīng)設(shè)有自動和手動兩種觸發(fā)裝置；②火災(zāi)報警控制器的容量要比每一總線回路所連的火災(zāi)探測器和控制模塊、信號模塊的地址編碼總數(shù)至少多出10%。

2.2 區(qū)域報警系統(tǒng)的設(shè)計

區(qū)域報警系統(tǒng)由通用型報警控制器或區(qū)域火災(zāi)報警控制器、火災(zāi)探測器、手動火災(zāi)報警按鈕和火災(zāi)警報裝置等組成，系統(tǒng)中也可設(shè)置一些功能簡單的消防聯(lián)動控制設(shè)備，其組成框圖如圖1 所示。區(qū)域報警系統(tǒng)一般用于二級保護對象，也可獨立用于小型建筑。

圖1 區(qū)域報警系統(tǒng)組成框圖

2.3 集中報警系統(tǒng)的設(shè)計

集中報警系統(tǒng)由集中火災(zāi)報警控制器、區(qū)域火災(zāi)報警控制器、火災(zāi)探測器和必要的消防控制設(shè)備等組成，是具備一定網(wǎng)絡(luò)功能的火災(zāi)自動報警系統(tǒng)。集中報警系統(tǒng)中應(yīng)設(shè)置一臺集中火災(zāi)控制器（或火災(zāi)報警控制器）和2臺及2臺以上的區(qū)域火災(zāi)報警控制器（或區(qū)域顯示器）。集中報警系統(tǒng)的典型結(jié)構(gòu)如圖2 所示，其一般用于一級和二級保護對象。

2.4 控制中心報警系統(tǒng)的設(shè)計

控制中心報警系統(tǒng)由消防聯(lián)動控制臺、集中火災(zāi)報警控制器、區(qū)域火災(zāi)報警控制器和圖文顯示器等設(shè)備組成?？刂浦行膱缶到y(tǒng)的典型結(jié)構(gòu)如圖3 所示，其一般用于特級和一級保護對象（規(guī)模大，需要集中管理的群體建筑及超高層建筑），為智能型建筑中消防系統(tǒng)的主要類型。

在實際工程中，有時很難定義某一棟建筑物的報警系統(tǒng)是屬于哪一類火災(zāi)報警系統(tǒng)。實際上，由于近年來火災(zāi)報警控制器技術(shù)的快速發(fā)展，一臺火災(zāi)報警控制器的容量可以達(dá)到幾千甚至上萬個編碼地址，對于一般的大型建筑物來說完全可以滿足要求，如果再加上其他的相關(guān)設(shè)備及消防聯(lián)動設(shè)備，就相當(dāng)于一個控制中心報警系統(tǒng)。

圖2 集中報警系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖

圖3 控制中心報警系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖

2.5 消防聯(lián)動控制系統(tǒng)的設(shè)計

現(xiàn)代火災(zāi)報警控制器除具有自動報警功能外，幾乎都具有一定的聯(lián)動減災(zāi)和滅火控制功能。消防控制系統(tǒng)為了強化滅火與減災(zāi)控制功能采用專用的聯(lián)動控制器，通過RS-485接口與集中報警控制器和各類手動控制盤連接。消防聯(lián)動控制系統(tǒng)由火災(zāi)報警控制、自動滅火控制、室內(nèi)消火栓控制、防煙和排煙機空調(diào)通風(fēng)控制、常開防火門和火卷簾門控制、梯回降控制、火災(zāi)應(yīng)急廣播控制、火災(zāi)警報裝置控制、火災(zāi)應(yīng)急照明與疏散指示標(biāo)志的控制組成。在B50116－1998《火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》中對消防聯(lián)動控制的內(nèi)容、功能和方式也有明確的規(guī)定。

消防控制設(shè)備應(yīng)根據(jù)建筑的形式、工程規(guī)模、管理體制及功能要求，合理確定其控制方式，主要有集中控制和分散與集中控制相結(jié)合的形式。

2.5.1 消防控制室內(nèi)消防設(shè)備應(yīng)有的功能

消防控制室內(nèi)消防設(shè)備應(yīng)具有下列控制及顯示功能：

（1）在消防控制室設(shè)置火災(zāi)應(yīng)急廣播（與音響廣播合用）機柜。當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時，消防控制室值班人員可根據(jù)火災(zāi)發(fā)生的區(qū)域自動或手動進行火災(zāi)廣播，及時指揮、疏導(dǎo)人員撤離火災(zāi)現(xiàn)場。在消防控制室內(nèi)設(shè)置消防專用對講電話總機，并應(yīng)設(shè)置可直接報警的外線電話。除在各層的手動報警按鈕處設(shè)置消防直通對講電話插孔外，在變配電室、消防水泵房、冷凍機房、防排煙機房等處設(shè)置消防專用對講電話分機。在消防控制室設(shè)置電梯監(jiān)控盤，能顯示各部電梯的運行狀態(tài)，包括正常、故障、開門、關(guān)門及所處層位顯示。當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時，應(yīng)根據(jù)火災(zāi)情況及區(qū)域由消防控制室電梯監(jiān)控盤發(fā)出指令，指揮電梯按消防程序運行，對全部或任意一臺電梯進行對講，說明改變運行程序的原因；除消防電梯保持運行外，其余電梯均強制返回一層并開門?；馂?zāi)指令開關(guān)采用鑰匙型開關(guān)，由消防控制室負(fù)責(zé)火災(zāi)時的電梯控制。

（2）接通火災(zāi)事故照明燈和疏散指示燈，切斷有關(guān)部位的非消防電源，應(yīng)按照疏散順序接通火災(zāi)（現(xiàn)場）警報裝置和火災(zāi)事故廣播，并應(yīng)確保設(shè)置對內(nèi)、對外消防通信設(shè)備良好有效，應(yīng)能解除所有疏散通道上的門禁控制功能。

2.5.2 消防聯(lián)動控制的邏輯關(guān)系

火災(zāi)報警后，消防控制室應(yīng)能根據(jù)火災(zāi)情況控制相關(guān)樓層的正壓送風(fēng)閥及排煙閥、電動防火閥，并啟動相應(yīng)的加壓送風(fēng)機、排煙風(fēng)機、排煙閥至280℃熔斷關(guān)閉，閥和風(fēng)機的動作信號要反饋至消防控制室。消火栓泵、自動噴灑泵、加壓送風(fēng)機、排煙風(fēng)機，既可通過現(xiàn)場模塊進行自動控制也可在聯(lián)動控制臺通過硬線手動控制，并接收其反饋信號。

（1）消火栓泵的控制：平時由壓力開關(guān)自動控制增壓泵以維持管網(wǎng)壓力，當(dāng)管網(wǎng)壓力過低時，直接啟動主泵。消火栓按鈕動作后，直接啟動消火栓泵，消防控制室能顯示報警部位并接收其反饋信號。消防控制室可通過控制模塊編程，自動啟動消火栓泵，并接收其反饋信號。在消防控制室聯(lián)動控制臺上，可通過硬線手動控制消火栓泵，并接收其反饋信號。消防控制室能顯示消火栓泵電源狀況，消防泵房也可手動啟動消火栓泵。

（2）專用排煙風(fēng)機的控制：當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時，消防控制室能根據(jù)火災(zāi)情況打開相關(guān)層的排煙閥，同時連鎖啟動相應(yīng)的排煙風(fēng)機；當(dāng)火災(zāi)溫度達(dá)到280℃時，排煙閥熔絲熔斷，排煙閥關(guān)閉，排煙風(fēng)機吸入口處的280℃防火閥關(guān)閉后，聯(lián)鎖停止相應(yīng)的排煙風(fēng)機。

（3）排風(fēng)兼排煙風(fēng)機的控制：排風(fēng)兼排煙風(fēng)機正常情況下作為通風(fēng)換氣使用，火災(zāi)時則作為排煙風(fēng)機使用。正常時為就地控制，當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時由消防控制室控制，消防控制室具有控制優(yōu)先權(quán)，其控制方式與專用排煙風(fēng)機相同。

（4）對常開防火門的控制：當(dāng)門任一側(cè)的火災(zāi)探測器報警后，防火門應(yīng)自動關(guān)閉，防火門關(guān)閉信號應(yīng)送至消防控制室。對防火卷簾的控制應(yīng)符合以下要求：在疏散通道上的防火卷簾兩側(cè)應(yīng)設(shè)置感煙、感溫火災(zāi)探測器組及其警報裝置，且兩側(cè)應(yīng)設(shè)置手動控制按鈕，兩側(cè)感煙探測器動作后，疏散通道上的卷簾下降至距地面1.8m；感溫探測器動作后，卷簾下降到底，感煙、感溫探測器的報警信號及防火卷簾的關(guān)閉信號應(yīng)送至消防控制室。

3 結(jié)束語

隨著智能建筑概念的引入，消防自動報警系統(tǒng)已經(jīng)作為新建工程中的必備系統(tǒng)，大大提高了建筑物的安全性和智能性，但如何使消防自動報警系統(tǒng)更加智能化、自動化，并在此基礎(chǔ)上更加穩(wěn)定可靠地保護建筑物都是每一個建筑電氣設(shè)計從業(yè)人員在設(shè)計工作中需要深思的問題。筆者只是結(jié)合以往的設(shè)計工作及實際工程中遇到的問題，提出一些設(shè)計要點，希望以此引起大家對這些問題的關(guān)注。

［1］中國航空工業(yè)規(guī)劃設(shè)計研究院.工業(yè)與民用配電設(shè)計手冊［M］.第3版.北京：中國電力出版社，2005.

［2］金元，洪元頤，溫伯銀.JGJ16－2008民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范［S］.北京：中國計劃出版社，2008：186-205.