火災自動報警系統(tǒng)設計探討

高青峰

(中國航空規(guī)劃設計研究總院有限公司，北京 100120)

火災自動報警系統(tǒng)設計探討

高青峰

(中國航空規(guī)劃設計研究總院有限公司，北京 100120)

針對火災自動報警系統(tǒng)中防火卷簾、排煙系統(tǒng)、氣體滅火系統(tǒng)的聯(lián)動控制，消防專用電話，系統(tǒng)供電在設計中的一些問題進行探討，并給出解決方法。

消防聯(lián)動控制 防火卷簾 排煙系統(tǒng) 氣體滅火系統(tǒng) 消防專用電話

0 引言

隨著GB 50016-2014《建筑設計防火規(guī)范》(以下簡稱“《建規(guī)》”)和GB 50116-2013《火災自動報警系統(tǒng)設計規(guī)范》(以下簡稱“《火規(guī)》”)的實施，火災自動報警系統(tǒng)和消防聯(lián)動設計進入了全新的階段，系統(tǒng)設計日臻完善，但在日常設計工作中仍然有一些問題需要進行深入探討，以利于進一步完善設計，使得火災自動報警系統(tǒng)能更好地發(fā)揮作用。

本文將就筆者在設計過程中遇到的實際問題加以探討分析，以供參考。

1 消防聯(lián)動控制

1.1防火卷簾的控制

火規(guī)4.6節(jié)將防火卷簾分為兩類：疏散通道上設置的防火卷簾和非疏散通道上設置的防火卷簾，其中前者的聯(lián)動控制要求實現(xiàn)“兩步降”，即：“感煙火災探測器的報警信號聯(lián)動控制防火卷簾下降至距樓板面1.8m處；感溫火災探測器的報警信號聯(lián)動控制防火卷簾下降到樓板面”；后者的聯(lián)動控制要求實現(xiàn)“一步降”，即：“由防火卷簾所在防火分區(qū)內任兩只獨立的火災探測器的報警信號，聯(lián)動控制防火卷簾直接下降到樓板面”。

筆者認為《火規(guī)》中對防火卷簾的分類缺少《建規(guī)》中對防火卷簾的使用條件，根據(jù)《建規(guī)》第6.4.10條規(guī)定“疏散走道在防火分區(qū)處應設置常開甲級防火門”和第6.4.11條第1款規(guī)定“民用建筑和廠房的疏散門，應采用向疏散方向開啟的平開門，不應采用推拉門、卷簾門、吊門、轉門和折疊門”可以看出對于民用建筑和廠房，在其疏散通道上是不能用卷簾門來做疏散門的；當防火卷簾所在柱網中需要設置疏散通道時，建筑專業(yè)會將防火卷簾做窄一些，留出適當位置設置平開門，該平開門才是真正的疏散門，所以對于民用建筑和廠房中設置的防火卷簾只有一種類型，即設置在非疏散通道上的防火卷簾，起到防火分隔的作用，在發(fā)生火災時按照火規(guī)要求一步直接下降到樓面，盡快實現(xiàn)防火分隔，防止火災和煙氣蔓延，人員沿著疏散樓梯間、安全出口等進行疏散。

1.2排煙系統(tǒng)的控制

根據(jù)火規(guī)第4.5.5條規(guī)定“排煙系統(tǒng)的聯(lián)動應由同一防煙分區(qū)內的兩只獨立的火災探測器的報警信號，來觸發(fā)聯(lián)動控制排煙口、排煙窗或排煙閥的開啟”，在設計中要落實同一防煙分區(qū)確定的范圍。

根據(jù)公安部公消[2015]98號文《關于執(zhí)行新版消防技術規(guī)范有關問題的通知》的規(guī)定：目前排煙系統(tǒng)的設計中，排煙系統(tǒng)設置場所執(zhí)行GB 50016-2014《建筑設計防火規(guī)范》有關規(guī)定，具體系統(tǒng)設計執(zhí)行GB 50016-2006《建筑設計防火規(guī)范》和GB 50045-95《高層民用建筑防火設計規(guī)范》(2005年版)的有關規(guī)定，按照此要求，防煙分區(qū)的設置按照下述內容來確定：防煙分區(qū)建筑面積一般≤500m2，且不能跨越防火分區(qū)；防煙分區(qū)是建筑高度<6m且需要設置機械排煙的場所才需要設置的[3-4]。

由上述內容可以看出，防煙分區(qū)是針對室內凈高≤6m的房間來劃分的，對于凈高>6m且需要排煙的場所，就可以按照“同一‘防火分區(qū)’內兩只獨立的火災探測器的報警信號聯(lián)動觸發(fā)控制排煙口、排煙窗或排煙閥開啟”來進行消防聯(lián)動控制設計。

再則，防煙分區(qū)的劃分面積一般≤500m2，但更小的劃分面積就需要按照建規(guī)第8.5節(jié)的規(guī)定來確定，其中應注意第8.5.4條的規(guī)定“地下或半地下建筑(室)、地上建筑內的無窗房間，當總建筑面積>200m2或一個房間建筑面積>50m2，且經常有人停留或可燃物較多時，應設置排煙設施”，由此在設計中存在上述規(guī)定的房間，并且當此房間建筑面積>50 m2又≤80m2時，就不能按照火規(guī)中規(guī)定的探測器的保護面積和保護半徑的要求，在房間內僅設置一只點式感煙探測器，而要根據(jù)排煙系統(tǒng)的聯(lián)動控制要求，至少設置兩只獨立的點式感煙探測器。

此外，在消防聯(lián)動設計中還要了解通風專業(yè)采用的排煙系統(tǒng)的設置類型，對于擔負兩個或兩個以上防煙分區(qū)的機械排煙系統(tǒng)，因其單位排煙量按照120m3/(h·m2)進行計算，是擔負一個防煙分區(qū)的機械排煙系統(tǒng)的兩倍，其要求在火災時需要同時開啟兩個防煙分區(qū)內的排煙口，因此消防聯(lián)動控制設計時，除開啟著火防煙分區(qū)的排煙口以外，還需要聯(lián)動相鄰一個防煙分區(qū)的排煙口，以保證機械排煙系統(tǒng)的排煙效果。

1.3氣體滅火系統(tǒng)的控制

根據(jù)《火規(guī)》的規(guī)定，氣體滅火系統(tǒng)的控制需要采用探測器組合來進行控制，探測器組合宜采用感煙探測器和感溫探測器。設計中有人在氣體滅火場所選用感煙感溫復合型探測器來代替感煙探測器和感溫探測器組合，筆者認為感煙感溫復合型探測器無法實現(xiàn)氣體滅火的控制要求，感煙感溫復合型探測器是綜合分析火災環(huán)境的煙、溫特性，給出發(fā)生火災的報警信號，其報警靈敏度高、誤報率低，但是通常此種探測器只能給出一次報警信號，不會發(fā)出感煙火災報警和感溫火災報警兩次報警信號。在同一個氣體滅火區(qū)域內，火災發(fā)生的煙、溫特性是一致的，這樣設置的所有感煙感溫復合型探測器都只能針對一種火災特性發(fā)出一次報警(通常是針對煙霧的報警)，無法提供氣體滅火系統(tǒng)聯(lián)動控制所需要的第二個聯(lián)動觸發(fā)信號，不能正確控制氣體滅火系統(tǒng)。因此，在氣體滅火系統(tǒng)中應設置獨立的感煙探測器和感溫探測器。

控制氣體滅火系統(tǒng)時，需要核實氣體滅火控制器的氣體滅火控制最大輸出電流與氣體滅火系統(tǒng)啟動電磁閥工作電流的匹配情況，廠家提供氣體滅火控制器的氣體滅火控制最大輸出電流通常為2～3A，氣體滅火系統(tǒng)啟動電磁閥的工作電流通常為1～2A，這樣氣體滅火控制器可正常控制啟動電磁閥；但當同時開啟多個電磁閥時(如氣體滅火采用無管網系統(tǒng)，同時開啟多個氣瓶)，啟動電磁閥工作電流會超過氣體滅火控制最大輸出電流，設計時需要在氣體滅火系統(tǒng)控制現(xiàn)場增加聯(lián)動電源和DC 24V的中間繼電器。

2 消防專用電話的設置

消防專用電話是實現(xiàn)火災時消防通信指揮調度的必備手段，在設計中要特別注意。根據(jù)《火規(guī)》6.7節(jié)的規(guī)定，消防專用電話網絡是獨立的消防通信系統(tǒng)，其功能和線路防火要求等是普通電話網、普通對講電話所不能達到的。

《火規(guī)》的6.7.4條規(guī)定了需要設置消防電話分機和電話插孔的部位，在設計中往往容易遺漏在“滅火控制系統(tǒng)操作裝置處”設置消防專用電話分機，對于消火栓滅火系統(tǒng)和自動噴水滅火系統(tǒng)，其操作裝置一般在消防泵房、報警閥間，設計者應注意設置消防專用電話分機，但對于氣體滅火系統(tǒng)、消防炮滅火系統(tǒng)、雨淋滅火系統(tǒng)等，其操作裝置通常設置在使用現(xiàn)場，設計中也容易遺漏，應提醒設計者注意。

此外，設計中設置消防專用電話還不能忽略《建規(guī)》的特殊要求，《建規(guī)》第5.5.23條第7款和第5.5.24條第4款規(guī)定“在建筑高度大于100m的公共建筑設置的避難層(間)，高層病房樓在二層及以上的病房樓層和潔凈手術部設置的避難間應設置消防專線電話和應急廣播”；第6.4.14條第6款規(guī)定“避難走道內應設置消火栓、消防應急照明、應急廣播和消防專線電話”；第7.3.8條第7款規(guī)定“消防電梯轎廂內部應設置專用消防對講電話”。對于這些規(guī)定，由于前兩款是強制性條文，設計者都十分注意，通常都會設計到位，設計中注意不要遺漏后兩款規(guī)定的內容，尤其是消防電梯轎廂內要設置專用消防對講電話，在圖紙審查中發(fā)現(xiàn)有好多設計者沒有設計到位，有些設計者認為在消防電梯機房已設置消防專用電話分機，轎廂內不一定再設置，有些設計者按照《火規(guī)》第4.7.2條規(guī)定“轎廂內設置直接與消防控制室通話的專用電話”認為已設置了電梯的五方對講系統(tǒng)，就不需要在消防電梯轎廂設置專用消防對講電話了。筆者認為，這些想法是對消防電梯的性質和用途缺乏足夠的認識，消防電梯是火災發(fā)生后消防員進入著火樓層的專用通道，它能節(jié)省消防員的體力，快速接近著火區(qū)域，提高滅火效率。在消防員使用消防電梯時，要使用專用消防對講電話與消防控制室進行通信，而普通對講電話在火災時無法保證通信線路的完好性，可能會造成指揮失誤，貽誤滅火時機，所以普通對講電話不可替代專用消防對講電話，且在設計中除在消防電梯機房設置消防專用電話分機外，還需要在消防電梯轎廂內設置消防專用對講電話。

3 系統(tǒng)供電

火災自動報警系統(tǒng)的供電設計除滿足消防控制室內所有火災自動報警設備的用電要求外，還需要著重注意現(xiàn)場火災自動報警設備的供電設計。

根據(jù)設備廠商的要求，通常氣體滅火控制盤需要提供AC 220V消防電源；對于管路吸氣式采樣感煙探測器，工作電壓是DC 24V，但其功耗大，采用集中供電無法滿足電壓降的要求，需要根據(jù)現(xiàn)場吸氣式采樣感煙探測器布置狀況，2～3個吸氣式采樣感煙探測器配置專用的電源模塊進行現(xiàn)場供電，電源模塊處需要提供AC 220V消防電源。

為減少線路的電壓降，保證設備正常運轉，對于規(guī)模較大的火災自動報警系統(tǒng)，系統(tǒng)需要分層或分防火分區(qū)現(xiàn)場設置消防聯(lián)動控制電源，對終端聯(lián)動設備進行現(xiàn)場分區(qū)供電。根據(jù)《火規(guī)》要求，當線路壓降超過5%時，DC 24V電源應現(xiàn)場提供，也就是壓降超過1.2V時，就要設置現(xiàn)場的聯(lián)動控制電源。當消防設備聯(lián)動時，主要控制設備包括：聲光報警器、電動防火閥、控制模塊等，查閱多家火災自動報警系統(tǒng)和相關消防聯(lián)動設備資料，上述設備動作電流一般分別約為50mA、700mA、20mA，如果一條控制總線帶2個聲光報警器、10個控制模塊、1個電動防火閥，在發(fā)生火災時，其動作電流可達1A(上述控制設備在一條控制總線上是比較普遍的)，查《工業(yè)與民用供配電設計手冊》第4版，此時若采用1.5mm2截面的銅導線，在1.0V壓降下，其直流電流矩為39A·m，滿足規(guī)范壓降，此導線供電距離約為45m；若采用2.5mm2截面的銅導線，在1.0V壓降下，其直流電流矩為65A·m，滿足規(guī)范壓降時，此導線供電距離約為73m，因此需要分層或分防火分區(qū)現(xiàn)場供電。建議設計中可對耗電量大的電動防火閥單獨設置電源線，當需要控制多個電動防火閥時可采用編程延時控制，或多個防火閥接力控制的方式，以減少線路的壓降，保證聯(lián)動設備的正常動作。

4 結束語

本文就火災自動報警系統(tǒng)常見的一些消防聯(lián)動控制、消防專用電話、系統(tǒng)供電在設計中存在的問題提出處理辦法，希望本文能對涉及這些工作的設計人員有所幫助，能更好地完善火災自動報警系統(tǒng)的設計，并歡迎廣大讀者給予指正。

[1] 中國航空規(guī)劃設計研究總院有限公司組編. 工業(yè)與民用供配電設計手冊[M]. 北京：中國電力出版社，2016.

[2] GB 50016-2014 建筑設計防火規(guī)范[S]. 北京：中國計劃出版社，2014.

[3] GB 50116-2013 火災自動報警系統(tǒng)設計規(guī)范[S]. 北京：中國計劃出版社，2013.

[4] GB 50016-2006 建筑設計防火規(guī)范[S]. 北京：中國計劃出版社，2006.

[5] GB 50045-95(2005年版)高層民用建筑設計防火規(guī)范[S]. 北京：中國計劃出版社，2005.

DiscussiononDesignofAutomaticFireAlarmSystem

Gao Qingfeng

According to some problems of automatic control of fire shutter, smoke control system, gas fire extinguishing system,fire telephone,power supply in the automatic fire alarm system desigen are discussed, and the solving methods are put forward.

automatic control, fire shutter, smoke control system, gas fire extinguishing system, fire telephone, power supply