火灾自动报警系统在建筑工程中的应用

戴宁康

（北京都林国际工程设计咨询有限公司，北京 100079）

0 引言

智能建筑的概念于20世纪末在美国诞生，第一幢智能大厦于1984年在美国哈特福德市建成。智能建筑是计算机和信息化处理技术与建筑艺术相结合的产物，它主要包括广义楼宇自动化、办公自动化、通信自动化3大系统。其中，广义楼宇自动化中的火灾自动化系统和安防自动化系统被单独列出来，与上述3个自动化系统统称为“5A”楼宇自动化系统。我国的智能建筑于20世纪90年代起步，随着国民经济建设的迅猛发展，人们对现代建筑的安全性、智能性的要求不断提高，建筑物火灾自动控制系统在城市防灾系统中起到了越来越重要的作用。本文遵循现行的法律法规和标准，吸取电气消防设计的新技术与新成果，结合实际工程经验，着重阐述建筑物火灾自动报警系统的设计、工程应用和系统管理方面的知识。

1 火灾自动报警系统的分类及组成

火灾自动报警系统按功能分为火灾探测报警系统和消防联动控制系统。其主要功能是自动捕捉火灾探测区域内火灾发生时所产生的烟气、光、热，从而发出声光报警并启动自动灭火系统，同时联动其他设备的输出触点，控制事故照明和疏散标志、事故广播级通信、消防给水和防排烟等，以实现检测、报警和灭火的自动化。火灾探测报警及消防联动系统一般由触发元件、火灾报警装置、火灾警报装置、消防控制设备和电源组成。

火灾自动报警系统按形式分为区域报警系统、集中报警系统和控制中心报警系统。在工程设计中应根据保护对象的分级规定、功能要求及工程规模的大小合理确定火灾自动报警的形式。

2 火灾自动报警系统的设计及应用

2.1 系统设计的一般要求

对火灾自动报警系统的设计要求为：①应设有自动和手动两种触发装置；②火灾报警控制器的容量要比每一总线回路所连的火灾探测器和控制模块、信号模块的地址编码总数至少多出10%。

2.2 区域报警系统的设计

区域报警系统由通用型报警控制器或区域火灾报警控制器、火灾探测器、手动火灾报警按钮和火灾警报装置等组成，系统中也可设置一些功能简单的消防联动控制设备，其组成框图如图1 所示。区域报警系统一般用于二级保护对象，也可独立用于小型建筑。

图1 区域报警系统组成框图

2.3 集中报警系统的设计

集中报警系统由集中火灾报警控制器、区域火灾报警控制器、火灾探测器和必要的消防控制设备等组成，是具备一定网络功能的火灾自动报警系统。集中报警系统中应设置一台集中火灾控制器（或火灾报警控制器）和2台及2台以上的区域火灾报警控制器（或区域显示器）。集中报警系统的典型结构如图2 所示，其一般用于一级和二级保护对象。

2.4 控制中心报警系统的设计

控制中心报警系统由消防联动控制台、集中火灾报警控制器、区域火灾报警控制器和图文显示器等设备组成。控制中心报警系统的典型结构如图3 所示，其一般用于特级和一级保护对象（规模大，需要集中管理的群体建筑及超高层建筑），为智能型建筑中消防系统的主要类型。

在实际工程中，有时很难定义某一栋建筑物的报警系统是属于哪一类火灾报警系统。实际上，由于近年来火灾报警控制器技术的快速发展，一台火灾报警控制器的容量可以达到几千甚至上万个编码地址，对于一般的大型建筑物来说完全可以满足要求，如果再加上其他的相关设备及消防联动设备，就相当于一个控制中心报警系统。

图2 集中报警系统结构框图

图3 控制中心报警系统结构框图

2.5 消防联动控制系统的设计

现代火灾报警控制器除具有自动报警功能外，几乎都具有一定的联动减灾和灭火控制功能。消防控制系统为了强化灭火与减灾控制功能采用专用的联动控制器，通过RS-485接口与集中报警控制器和各类手动控制盘连接。消防联动控制系统由火灾报警控制、自动灭火控制、室内消火栓控制、防烟和排烟机空调通风控制、常开防火门和火卷帘门控制、梯回降控制、火灾应急广播控制、火灾警报装置控制、火灾应急照明与疏散指示标志的控制组成。在B50116－1998《火灾自动报警系统设计规范》中对消防联动控制的内容、功能和方式也有明确的规定。

消防控制设备应根据建筑的形式、工程规模、管理体制及功能要求，合理确定其控制方式，主要有集中控制和分散与集中控制相结合的形式。

2.5.1 消防控制室内消防设备应有的功能

消防控制室内消防设备应具有下列控制及显示功能：

（1）在消防控制室设置火灾应急广播（与音响广播合用）机柜。当火灾发生时，消防控制室值班人员可根据火灾发生的区域自动或手动进行火灾广播，及时指挥、疏导人员撤离火灾现场。在消防控制室内设置消防专用对讲电话总机，并应设置可直接报警的外线电话。除在各层的手动报警按钮处设置消防直通对讲电话插孔外，在变配电室、消防水泵房、冷冻机房、防排烟机房等处设置消防专用对讲电话分机。在消防控制室设置电梯监控盘，能显示各部电梯的运行状态，包括正常、故障、开门、关门及所处层位显示。当火灾发生时，应根据火灾情况及区域由消防控制室电梯监控盘发出指令，指挥电梯按消防程序运行，对全部或任意一台电梯进行对讲，说明改变运行程序的原因；除消防电梯保持运行外，其余电梯均强制返回一层并开门。火灾指令开关采用钥匙型开关，由消防控制室负责火灾时的电梯控制。

（2）接通火灾事故照明灯和疏散指示灯，切断有关部位的非消防电源，应按照疏散顺序接通火灾（现场）警报装置和火灾事故广播，并应确保设置对内、对外消防通信设备良好有效，应能解除所有疏散通道上的门禁控制功能。

2.5.2 消防联动控制的逻辑关系

火灾报警后，消防控制室应能根据火灾情况控制相关楼层的正压送风阀及排烟阀、电动防火阀，并启动相应的加压送风机、排烟风机、排烟阀至280℃熔断关闭，阀和风机的动作信号要反馈至消防控制室。消火栓泵、自动喷洒泵、加压送风机、排烟风机，既可通过现场模块进行自动控制也可在联动控制台通过硬线手动控制，并接收其反馈信号。

（1）消火栓泵的控制：平时由压力开关自动控制增压泵以维持管网压力，当管网压力过低时，直接启动主泵。消火栓按钮动作后，直接启动消火栓泵，消防控制室能显示报警部位并接收其反馈信号。消防控制室可通过控制模块编程，自动启动消火栓泵，并接收其反馈信号。在消防控制室联动控制台上，可通过硬线手动控制消火栓泵，并接收其反馈信号。消防控制室能显示消火栓泵电源状况，消防泵房也可手动启动消火栓泵。

（2）专用排烟风机的控制：当火灾发生时，消防控制室能根据火灾情况打开相关层的排烟阀，同时连锁启动相应的排烟风机；当火灾温度达到280℃时，排烟阀熔丝熔断，排烟阀关闭，排烟风机吸入口处的280℃防火阀关闭后，联锁停止相应的排烟风机。

（3）排风兼排烟风机的控制：排风兼排烟风机正常情况下作为通风换气使用，火灾时则作为排烟风机使用。正常时为就地控制，当火灾发生时由消防控制室控制，消防控制室具有控制优先权，其控制方式与专用排烟风机相同。

（4）对常开防火门的控制：当门任一侧的火灾探测器报警后，防火门应自动关闭，防火门关闭信号应送至消防控制室。对防火卷帘的控制应符合以下要求：在疏散通道上的防火卷帘两侧应设置感烟、感温火灾探测器组及其警报装置，且两侧应设置手动控制按钮，两侧感烟探测器动作后，疏散通道上的卷帘下降至距地面1.8m；感温探测器动作后，卷帘下降到底，感烟、感温探测器的报警信号及防火卷帘的关闭信号应送至消防控制室。

3 结束语

随着智能建筑概念的引入，消防自动报警系统已经作为新建工程中的必备系统，大大提高了建筑物的安全性和智能性，但如何使消防自动报警系统更加智能化、自动化，并在此基础上更加稳定可靠地保护建筑物都是每一个建筑电气设计从业人员在设计工作中需要深思的问题。笔者只是结合以往的设计工作及实际工程中遇到的问题，提出一些设计要点，希望以此引起大家对这些问题的关注。

［1］中国航空工业规划设计研究院.工业与民用配电设计手册［M］.第3版.北京：中国电力出版社，2005.

［2］金元，洪元颐，温伯银.JGJ16－2008民用建筑电气设计规范［S］.北京：中国计划出版社，2008：186-205.