馬 寧
(中旭建筑設計有限責任公司,北京 100044)
《火災自動報警設計規范》(GB 50116-98)(以下簡稱《舊報警規范》)自1999年實施至今,已伴隨電氣設計人員走過了14個年頭。其間,有許多新型火災探測產品和火災監控系統出現,《舊報警規范》已無法為設計人員提供可靠的設計依據和執行辦法,使得電氣火災的防范設計多種多樣,沒有統一的設計標準。此外,近幾年電氣火災的發生次數依舊很多,尤其住宅火災發生率居高不下,而《舊報警規范》沒有住宅火災報警設計要求的相關內容,也使得各設計院的相關設計沒有統一標準。
新版《火災自動報警設計規范》(GB 50116-2013)(以下簡稱《新報警規范》)的出臺,無疑為廣大電氣設計人員指明了道路,統一了設計標準和要求。
《舊報警規范》共有10章,《新報警規范》共有12章,主編單位、參編單位也有大量增加,其中有6家設計院和若干家報警設備廠家參編,這使得規范的制定緊密結合了設計實施并契合了市場產品?!缎聢缶幏丁繁辛恕杜f報警規范》的整體編制思路,更加全面地描述了火災自動報警系統的設計要求。
《新報警規范》補充了線型火災探測器、吸氣式感煙探測器、可燃氣體探測器、區域顯示器、消防應急廣播、氣體滅火控制器、消防控制室圖形顯示裝置、消防專用電話、火災警報裝置以及模塊等設備或部件的相關設計要求。增加了電氣火災監控系統、住宅建筑火災報警系統、可燃氣體探測報警系統,道路隧道、油罐區、電纜隧道等典型場所使用火災報警系統的設計要求。[1]
1)《新報警規范》第三章
(1)3.1.1條。取消了《舊報警規范》3.1.1根據建筑的使用性質、火災危險、疏散和撲救難度劃分保護對象等級的要求。約定了火災自動報警系統可用于的場所,即“火災自動報警系統可用于人員居住和經常有人滯留的場所、存放重要物資或燃燒后產生嚴重污染需要及時報警的場所”。該條文用了“可用于”三個字,即這些場所可以采用火災自動報警系統,并沒有具體指明哪些場所應該設置火災報警系統。條文是否可以理解為“火災自動報警系統除了適用于人員居住和經常有人滯留的場所、存放重要物資或燃燒后產生嚴重污染需要及時報警的場所之外,其他場所都不適用”?筆者認為該條不夠明確,作為設計人員,不敢輕易不設置該系統,實際在火災自動報警系統的設置問題上更為嚴格。
(2)3.1.2條與《舊報警規范》5.1.1條一致。按條文解釋,“感煙探測器屬于自動觸發報警,而手動報警按鈕屬于手動觸發報警”。需指出,消防聯動控制器也有手動和自動工作狀態,而直接手動控制盤的直接手動控制是獨立于消防聯動控制器之外的另一種手動控制方式。當消防聯動控制器處于手動狀態時,可以在聯動主機上發送地址編碼,并通過總線啟動消防設備。
(3)3.1.5條與《舊報警規范》5.1.2條相對應。強調了火災報警控制器或聯動型火災報警控制器的一條總線所對應的地址編碼數量,并強調了一臺火災報警控制器或聯動型火災報警控制器對應的地址編碼總數。除條文解釋的原因外,筆者認為減少每條總線所帶地址數量和減少火災報警控制器或聯動型火災報警控制器所帶地址數量可以縮小總線故障時的影響范圍。
(4)3.1.6條為新增條文,且為強制條文。該條要求每條總線上設置總線隔離器,每只總線隔離器所帶地址編碼總數不超過32點,當總線穿越防火分區時需在穿越處設置總線隔離器。
其目的仍然為了縮小總線故障時的影響范圍,最大程度保證系統穩定運行。在設計實施中應注意以下幾點:
①繪制平面圖時,當總線由弱電豎井的接線端子箱引出時,不再是將帶地址編碼的報警設備、消防模塊等用一條總線一連到底,而應該按報警區域(防火分區或樓層)地址編碼總數量計算所需總線數量。由于從施工圖設計開始至設計結束,有諸多不可控因素,如吊頂形式的改變、設備專業增加防火閥、調整建筑平面等,這都將影響報警區域的地址編碼總數。為了減少電氣專業設計返工工作量,建議在繪制平面圖時,將每只總線隔離器所帶地址編碼數量控制在25個以內,以應變不可控因素帶來的影響。
總線隔離器如果集中設置在每層弱電豎井的接線端子箱內并引出若干條總線,可以減輕制圖工作量。如果將總線隔離器設置在帶地址編碼的報警設備或消防模塊附近,還需逐一注明“總線隔離器箱”和安裝方式、高度等信息,顯然增加了制圖工作量。但如果總線穿過防火分區,則必須將總線隔離器設置在穿越防火分區處,并應注明相關信息。
在一層建筑平面有多個防火分區的情況下,必將導致消防總線的線槽穿越幾個防火分區。筆者認為,如果每個防火分區的總線相互獨立,就不是“穿越”,而是“跨越”。因此該條規定的“穿越防火分區處設置總線隔離器”筆者理解為:在滿足地址編碼數量不超過100點,且一條總線同時負擔相鄰防火分區的地址編碼時,應該在穿越防火分區處設置總線隔離器,并要滿足每只總線隔離器所帶地址編碼的消防設備數量不超32點。
②繪制系統圖時,當每層系統只表示各種探測器、消防模塊等數量時,應在層消防接線端子箱處注明“總線隔離器集中設置在箱內;如總線穿越防火分區時,總線隔離器設置在穿越處”。此外還應在系統圖顯著位置注明“本系統圖僅表示探測器、手動報警按鈕、模塊等消防設備的數量,不表示實際連接方式,實際連接詳見平面圖”,便于審圖單位和消防審查部門審查。
③寫消防說明或消防篇時,應將該強制條文抄寫其中,以便審查。
(5)3.1.7條為新增條文,且為強制條文。超高層建筑中,將火災自動報警及聯動控制器集中設置在消防控制室內,即可避免違反此強制條文,也便于集中管理。
(6)3.2.1條與《舊報警規范》5.2.1條相對應。主要區別在于《新報警規范》按照是否需要聯動控制來確定采用區域報警系統或集中火災報警系統;以設置消防控制室的數量或集中報警系統的數量來確定是否采用控制中心報警系統。而不再以保護對象等級確定報警系統形式。
(7)3.2.2條、3.2.3條、3.2.4條分別與《舊報警規范》5.2.2條、5.2.3條、5.2.4條相對應?!缎聢缶幏丁分饕獜娬{了消防控制室應設置圖形顯示裝置,增加了要具有傳輸火災報警、消防設施運行狀態、消防安全管理信息的要求。與《舊報警規范》6.3.1.4“顯示重點部位的平面圖或模擬圖”不同。
(8)3.4.1條為新增條文,且為強條。該條明確了具有消防聯動控制功能的火災自動報警系統應設置消防控制室,而不是消防值班室、值班室,規范統一了用詞。
(9)3.4.2條為新增條文。該條明確了消防控制室內消防設備的組成。除了火災報警控制器、聯動控制器、消防專用電話總機、消防應急廣播裝置、直接手動控制盤,還應包括圖形顯示裝置、消防應急照明和疏散指示系統控制裝置和消防電源監控設備。其中顯示的內容詳見《新報警規范》附錄A、附錄B。建議今后在設計說明中強調圖形顯示裝置的相關要求,即“能夠顯示建筑物內全部消防系統及相關設備的動態信息和消防安全管理信息”。
關于消防應急照明和疏散指示系統,尤其“疏散指示系統”,在實際應用中還存在諸多問題。據了解,該系統在實際調試時,調試人員僅將距離疏散標志燈最近的一個感煙探測器作為疏散標志燈熄滅或變換指示方向的觸發信號,而其他疏散標志燈維持初始設置狀態不變,極易造成原同方向疏散人流變為對向人流疏散,或造成二次傷害和疏散混亂。盡管各疏散標志燈理論上可以按預設邏輯為疏散人員提供一條可行的疏散路線,但由于火災發生位置的隨機性,要想做到邏輯編程全面不是一件容易的事,這是一項龐大的編程工作。這就好比從有限的邏輯編程“數據庫”中找到一個邏輯去應對一個隨機事件,由于“數據庫”的有限,應對隨機事件的邏輯就不一定準確,甚至是錯誤的或不存在的。除非將該系統設置為手動控制方式,否則將導致疏散隱患重重。
消防電源監控,可以采用中間繼電器和信號模塊來監視消防電源的電壓狀態,也可以采用消防電源監控系統來實現。
(10)3.4.4條為新增條文,且為強制條文。該條闡述了消防工程施工完畢后,應完善相關資料,以便指導并提高消防應急處置能力,避免因消防設備不會操作等因素延誤滅火、疏散的最佳時機。
(11)3.4.6條與《舊報警規范》6.2.3條一致,但變為強制條文。消防控制室嚴禁穿過與其無關的任何專業管道。
(12)3.4.8條與《舊報警規范》6.2.5條一致。增加了“其他弱電系統的控制室可以與消防控制室合用,但消防設備應與其他系統的設備(控制)間有明顯間隔”。
2)《新報警規范》第四章
該章節將《舊報警規范》6.3條作為獨立的章節來論述消防聯動控制,可見聯動控制的重要。該章節按照自動噴水滅火系統、消火栓系統、氣體滅火系統、泡沫滅火系統、防排煙系統、防火門及卷簾門系統、電梯聯動控制、火災警報和消防應急廣播系統、消防應急照明和疏散指示系統等詳細、全面地闡述了相關聯動要求。
(1)4.1.1條為強制條文。強調了消防聯動控制器應按控制邏輯發出聯動信號,并能夠接受聯動反饋信號??蓪⑦@一要求在設計說明中明確提出。
(2)4.1.2條與《舊報警規范》6.1.3條相對應,但增加了對消防聯動控制器電源容量的要求,即滿足需要同時刻啟動受控設備并能夠維持工作的要求,這并不意味著工程中全部受控設備都要在同一時刻啟動,要根據有可能同時啟動的受控設備容量之和取大者,來確定電源容量。在設計時,還應注意一條聯動電源線上并聯的控制模塊數量,如果過多則會使末端受控設備的驅動電壓過低,從而無法正常工作。因此,條文說明中指出,當線路電壓降大于5%時,應為受控設備現場提供直流24V電源。
(3)4.1.3條為新增條文,且為強制條文。該條指出,受控設備接口特征參數應與聯動控制信號相匹配。主要針對受控設備參數的選型,應為受控設備遵從消防聯動控制器的要求。比如受控電磁閥、電動排煙口的工作電壓等,應與給排水專業、暖通專業提前溝通,確保該條的實施。又如需要消防狀態下啟動的風機、水泵,需要切除的非消防負荷的控制箱等,均需要與聯動控制器提供的干節點信號或有源信號相匹配。
(4)4.1.4條為強制條文。將消防動力設備應同時具備聯動控制和直接手動控制方式規定為強制要求。在設計說明、系統圖和平面圖中均應嚴格執行。
(5)4.1.6條為新增條文,且為強制條文。該條文與《舊報警規范》最大的區別就是強調了消防設備的聯動觸發信號應采用兩個獨立報警觸發信號的“與”邏輯來實現。其目的是降低誤報、誤動作帶來的不必要損失。該思路幾乎體現在所有需要聯動控制的設備上。
(6)4.2條詳細闡述了各種自動噴水滅火系統的聯動控制要求。由于篇幅有限,僅對一般民用建筑工程中常用的自動滅火系統加以說明。
①4.2.1條:濕式系統中,噴淋泵除具備在控制箱現場手動、消防聯動控制(即常說的總線控制)、消防控制室手動控制盤直接手動控制(即常說的硬控線)外,還應具備濕式報警閥組上的壓力開關控制。但由于中大型工程中濕式報警閥的數量不只一個,采用濕式報警閥組上的壓力開關直接連鎖啟動噴淋泵過于繁瑣。如遇到此類情況,筆者認為可以按照《自動噴水滅火系統設計規范》(GB 50084-2001)(2005年版)第11.0.1條的條文解釋要求,采用噴淋穩壓系統超低壓壓力開關信號作為觸發信號啟動噴淋泵。因為末端噴頭一旦動作,噴灑穩壓泵將不能維持系統壓力,而穩壓系統的超低壓壓力開關一定動作,將此信號作為噴淋泵啟動的觸發信號同樣滿足規范要求。
②4.2.2條:預作用系統中,噴淋泵的啟動方式與濕式系統一樣。該條補充說明了應由同一報警區域兩只及以上感煙探測器或一只感煙探測器與一只手動報警按鈕的報警信號作為預作用報警閥組上電磁閥開啟的觸發信號,并應聯動開啟末端放氣閥前的電磁閥快速放氣。此外,還應為預作用報警閥組上電磁閥和末端放氣閥前的電磁閥設置直接手動控制線控制,這是新增的控制內容,各位設計人員應特別注意??諌簷C超低壓壓力開關動作信號也應通過信號總線反饋火災報警聯動控制器。
(7)4.3條要求消火栓系統(包括室內消火栓系統、室外消火栓系統)“聯動控制方式,應由消火栓系統出水干管上設置的低壓壓力開關、高位消防水箱出水管上的流量開關或報警閥壓力開關等信號作為觸發信號,直接控制啟動消火栓泵,聯動控制不應受消防聯動控制器處于自動或手動狀態影響?!惫P者認為消火栓使用與否,與報警閥壓力開關動作無關,報警閥壓力開關出現在自動噴水滅火系統中,與消火栓系統無物理聯系,利用報警閥壓力開關信號作為消火栓泵的啟動信號過于牽強。在設計實施時,可以采用消火栓系統出水干管上設置的低壓壓力開關、高位消防水箱出水管上的流量開關或消火栓穩壓系統超低壓壓力開關任一信號作為觸發信號啟動消火栓泵,并且要做到直接聯動啟動。此外,消火栓報警按鈕的動作信號也應作為消火栓泵的聯動觸發信號,并由消防聯動控制器控制消火栓泵的啟動。按照條文解釋,消火栓按鈕經聯動控制器啟動消火栓泵提高系統可靠性,并且可以減少布線。因此,與以往設計不同,消火栓報警按鈕連接成環后引至消火栓泵控制柜二次回路進行啟泵的做法可以省略。此外,消火栓泵還應滿足在控制箱現場手動和消防控制室手動控制盤直接手動控制的要求。