超高層建筑火災自動報警系統(tǒng)設計的幾個問題

陳建群

關鍵詞：超高層建筑? 火災自動報警系統(tǒng)? 控制器設置及聯(lián)網(wǎng)? 無線通信

一、概述

超高層建筑由于建筑面積大，樓層數(shù)多高度大，人員密集，一旦發(fā)生火災，往往由于煙囪效應，蔓延迅速，撲救困難，人員疏散難度大。因此，超高層建筑內(nèi)部對火災的早期預警就尤其重要，以做到早發(fā)現(xiàn)，早處置，早疏散。當前針對超高層建筑的早期火災預警，其主要手段還是設置火災自動報警系統(tǒng)。

二、超高層建筑火災自動報警系統(tǒng)設計特殊要求

針對超高層建筑的特點，相關規(guī)范也對超高層建筑火災自動報警系統(tǒng)設計給出了有別于一般建筑的技術措施，如下：

1、《火災自動報警系統(tǒng)設計規(guī)范》GB50116-2013 第 3. 1. 7 條：“高度超過 100m 的建筑中，除消防控制中心內(nèi)設置的控制器外，每臺控制器直接控制的火災探測器、手動報警按鈕和模塊等設備不應跨越避難層”。

2、《建筑設計防火規(guī)范》GB50016-2014（2018年版） 第5.5.23條：“建筑高度大于100m的公共建筑，應設置避難層（間）。避難層（間）應符合下列規(guī)定：….. 7? 應設置消防專線電話和應急廣播”。

3、《民用建筑電氣設計標準》GB51348-2019第13.3.3條：“高度超過100m的高層公共建筑，火災自動報警系統(tǒng)設計應符合下列規(guī)定： 1）裙房以上部分宜采用集中報警系統(tǒng)和區(qū)域報警系統(tǒng)組成的火災自動報警系統(tǒng)，集中報警控制器與區(qū)域報警控制器之間宜采用環(huán)形接線;2）高度超過100m的高層建筑，區(qū)域報警控制器的分支回路不應跨越避難層; 3）各避難層內(nèi)的消防應急廣播應采用獨立的廣播分路; 4）各避難層與消防控制室之間應設置獨立的有線和無線呼救通信。”

三、超高層建筑火災自動報警系統(tǒng)設計存在的幾個問題

筆者對上述規(guī)定的執(zhí)行情況進行了調(diào)研，《火災自動報警系統(tǒng)設計規(guī)范》，《建筑設計防火規(guī)范》內(nèi)的相關規(guī)定，一般項目設計均執(zhí)行的較好，《民用建筑電氣設計標準》GB51348-2019第13.3.3條在很多項目設計中執(zhí)行情況不理想。現(xiàn)針對調(diào)查過程中遇到的幾個問題進行討論。

1、區(qū)域報警控制器的設置位置。根據(jù)《火災自動報警系統(tǒng)設計規(guī)范》GB50116-2013 第 3. 1. 7 條的規(guī)定要求，超高層往往采用的是集中報警主機+區(qū)域報警控制器方式的結構，區(qū)域報警控制器究竟應該設置在哪里，是否一定要設置在有人值班的場所，一直是困擾大家的一個問題?！痘馂淖詣訄缶到y(tǒng)設計規(guī)范》第6.1.4條規(guī)定如下：“集中報警系統(tǒng)和控制中心報警系統(tǒng)中的區(qū)域火災報警控制器在

滿足下列條件時，可設置在無人值班的場所： 1）本區(qū)域內(nèi)無需要手

動控制的消防聯(lián)動設備。2）本火災報警控制器的所有信息在集中火災報警控制器上均有顯示.且接收集中控制功能的火災報警控制器的聯(lián)動拉制信號，并自動啟動相應的消防設備。 3） 設置的場所只有值班人員可以進入。”由上述規(guī)定可以看到，在滿足一定前提條件下，區(qū)域報警控制器是可以設置在無人值守的地方的。只是經(jīng)常給設計人員造成困惑的是規(guī)定的第一款“本區(qū)域內(nèi)無需要手動控制的消防聯(lián)動設備”，這里的無需手動控制的消防聯(lián)動設備如何理解，需要設置手動直接控制的消防風機，消防水泵是否屬于這類設備？若屬于第一款規(guī)定的設備，則所對應的區(qū)域報警控制器不能設置在無人值守場所，或者避難層等有消防風機及水泵的探測及火災聯(lián)動控制不能納入設在無人值班區(qū)域的區(qū)域報警控制器。結合《火災自動報警系統(tǒng)設計規(guī)范》第6.1.4條條文說明“只有報警功能的區(qū)域火災報警控制器，由于其各類信息均在集中火災報警控制器上集中顯示，發(fā)生火災時也不需要人工操作，因此不需要有專人看管?！?當超高層建筑中采用集中報警主機+區(qū)域報警控制器方式的結構時，消防風機及水泵的直接手動控制均設置在消防控制室，不需要人員到現(xiàn)場操作，而設置在避難層的區(qū)域報警控制器僅具有報警功能。為此，避難層等有消防風機及水泵應不屬于第一款規(guī)定的需要手動控制的消防聯(lián)動設備范圍，其報警回路可以由避難層設置的區(qū)域報警控制器引接，該區(qū)域報警控制器可設置在無人值守的位置。另外須要注意的是第三款“設置的場所只有值班人員可以進入”，而設計人員往往習慣于把區(qū)域報警控制器設置在前室，走廊等人員容易看到的公共區(qū)，與規(guī)定不符，根據(jù)規(guī)定建議設置在避難層的風機房、強弱電間等僅有值班人員有進出權限的場合。

2、集中報警控制器與區(qū)域報警控制器之間聯(lián)網(wǎng)方式。根據(jù)《民用建筑電氣設計標準》GB51348-2019第13.3.3條第二款的要求，“集中報警控制器與區(qū)域報警控制器之間宜采用環(huán)形接線”，因規(guī)定的是“宜”，實際項目設計中，落地實施的較少。一般情況下，火災報警控制器之間的聯(lián)網(wǎng)結構有三種，分別為鏈式結構，星型結構和環(huán)型結構，如圖：

需要說明的是，火災報警控制器與控制器之間的通信，一般采用的是CAN總線，有的產(chǎn)品本身通信即支持環(huán)型網(wǎng)絡結構通信，有的產(chǎn)品需要單獨配置通信控制模塊;另外須要注意的一點是控制器之間的通信距離，一般產(chǎn)品CAN總線的通信距離控制在1500米以內(nèi)，當采用星型結構時，往往采用的是在星型匯聚點處設置總線匯聚器的方式，這就要求從匯集點到各報警主機的各個線路總長度不能超過1500米，環(huán)型結構網(wǎng)絡要求環(huán)線總長度不超過1500米。當個報警主機由于距離分散較遠超過1500米距離是，可在線路起始和終點處加光電轉換通信模塊，采用光纖通信延長通信距離。考慮到超高層火災一旦發(fā)生后人員疏散及撲救的難度較大，以及造成的經(jīng)濟損失較多，而采用環(huán)網(wǎng)方式，可以用很小的成本，在通訊線發(fā)生一點故障時，維持系統(tǒng)正常運轉，極大提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。這一點往往被設計人員所忽略。

3、各避難層與消防控制室之間應設置獨立的有線和無線通信。

《民用建筑電氣設計標準》GB51348-2019第13.3.3條：“……各避難層與消防控制室之間應設置獨立的有線和無線通信……”查詢13.3.3條文說明，其中有線指專線的消防電話，這個基本設計均能有落地，可以實現(xiàn)，而避難層和消防控制室的無線通信往往沒有設計。條文說明中說明無線通信指在避難層設置無線對講分機，以防當有線消防電話線路失效后保持避難層和消防控制室之間的通信。經(jīng)調(diào)研，這種無線對講系統(tǒng)各消防系統(tǒng)廠商均沒有配套經(jīng)消防認證的產(chǎn)品，而采用普通的民用產(chǎn)品，其通信距離，通信可靠性需要在系統(tǒng)設置后實際調(diào)試驗證。同時由于民用產(chǎn)品的電池功率有限，需要制定相應的管理規(guī)程，保證系統(tǒng)狀態(tài)。

四、總結

當前超高層建筑火災自動報警的設計過程中尚存在一些規(guī)范要求落實不到位的問題，規(guī)范規(guī)定本身是考慮到超高層建筑的特點提出的有針對性的防護措施，往往容易被設計人員所忽略。通過執(zhí)行相應規(guī)定，如火災報警控制器采用環(huán)型聯(lián)網(wǎng)，設置避難層和消控室的無線通信等可以用很小的代價給系統(tǒng)的可靠性增加很大的助力。同時各產(chǎn)品廠商也應該積極跟進規(guī)范規(guī)定，為規(guī)范落地提供經(jīng)過消防驗證的合適的產(chǎn)品。

參考文獻

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