建筑設計中火災報警系統的規范使用

趙素霞，胡彬

（1.北方設計研究院，河北石家莊 050011；2.石家莊理工職業學院，河北石家莊 050228）

建筑設計中火災報警系統的規范使用

趙素霞1，胡彬2

（1.北方設計研究院，河北石家莊 050011；2.石家莊理工職業學院，河北石家莊 050228）

本文介紹了GB50116-2013《火災自動報警系統設計規范》新規范中的相關規定，深入分析了新增條款對設計的影響，重點研究和探討了消防聯動控制設計在實際中的應用，通過火災探測器的選擇以及系統設備的設置，使火災自動報警系統設計更科學、合理、完善，從而體現消防系統設計“以人為本，生命第一”的基本理念。

火災自動報警系統；火災報警控制器；火災聯動控制；探測器

引言

GB50116-2013《火災自動報警系統設計規范》已經于2014年5月1日正式實施。新規范與舊規范GB50116-1998《火災自動報警系統設計規范》在諸多方面都存在較大的區別。諸如：新規范取消了火災自動報警系統保護對象分級的規定；在以往的基礎上新增了住宅建筑火災自動報警系統、可燃氣體探測報警系統、電氣火災監控系統相關設計規定；增加了道路隧道、油罐區、電纜隧道以及高度大于12米的空間場所火災自動報警系統相關設計規定；增加了區域顯示器、模塊、圖形顯示裝置、火災報警傳輸設備和用戶信息傳輸裝置設備設置的規定等。

1 對規范中的相關規定的補充說明

1.1 火災自動報警系統使用場所的設計

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。也就是說，火災自動報警系統一般設置在工業與民用建筑內部，以及其他可對生命和財產造成危害的火災危險場所。由于新規范取消了系統保護對象分級，因此在實際設計中，具體什么樣的建筑物，建筑物的什么場所需要設置火災自動報警系統，則需由GB 50016-2014《建筑設計防火規范》中的有關條款來確定。

1.2 火災報警控制器地址總數、單回路設備總數以及回路設備余量的設計

在規范的基本規定中，特別對模塊總數、聯動回路中設備總數、聯動回路設備余量進行了詳細規定。任一臺火災報警控制器所連接的消防設備總數和地址總數，均不應超過3200點，其中每一總線回路連接的設備總數不宜超過200點；任一臺消防聯動控制器地址總數或火災報警控制器（聯動型）所控制的各類模塊總數不應超過1600點，且上述控制器均應留有不少于額定容量10%的余量[1]。

圖1 報警與聯動控制同回路設計系統

由于目前很多消防設備廠家的產品是采用探測報警和聯動控制混用同一總線的系統構成模式，因此為了設計便捷，比較常用圖1所示的系統組建方式，即報警與聯動控制同回路設計系統。

1.3 總線短路隔離器的設計

在總線制火災自動報警系統中，往往會出現某個現場部件故障而導致整個報警回路不能正常運行的情況。為了最大限度地保障系統的整體功能不受故障部件的影響，系統總線上應設置總線短路隔離器，每只總線短路隔離器保護的火災探測器、手動火災報警按鈕和模塊等消防設備的總數不應超過32點；總線穿越防火分區時，應在穿越處設置總線短路隔離器[1]。

在設計中必須充分保證和體現該條內容的正確執行，即必須在火災自動報警系統圖和平面圖中體現消防設備不超過32個點的要求。

圖2 總線短路隔離器設置的結構示意圖

總線短路隔離器設置的結構示意圖，如圖2所示。從圖中可見：總線短路隔離器分報警短路隔離器（兩線）和聯動短路隔離器（四線），新規范建議或者說鼓勵大家采用報警探測器與聯動模塊分開（路）敷設的系統組建方式；若采用圖1所示的報警與聯動控制同回路的系統組建方式（即混接），則應采用四線制的聯動短路隔離器。

施工圖設計中采用報警及聯動控制同回路設計時，上述強條在火災自動報警系統圖中的表達比較容易實現。也就是說，根據每層或每個報警區域所連接的設備個數，確定出總線回路數，并根據每32個設備，設置1個總線短路隔離器的原則，確定并標識出總線短路隔離器的個數即可?；馂淖詣訄缶到y圖表現形式如圖3所示。

圖3 火災自動報警系統圖

但在施工平面圖設計中，要想保證每個總線短路隔離器不超過32個設備，就需要一筆一筆地就近連接好32個設備；一條總線回路最多可以連接6個總線短路隔離器。需要注意是：每個總線短路隔離器上端均應與火災報警總線連接（┯接），不允許從32個設備后再連接下一個總線短路隔離器，否則就失去了每32個點設置1個總線短路隔離器的作用和意義?？偩€短路隔離器可以集中設置在弱電井或消防控制室內，也可以根據平面中消防設備的布置分散設置。

1.4 系統形式的選擇

建筑設計中，若僅需要報警，不需要聯動自動消防設備的保護對象宜采用區域報警系統。不僅需要報警，同時需要聯動自動消防設備，且只設置一臺具有集中控制功能的火災報警控制器和消防聯動控制器的保護對象，應采用集中報警系統，并應設置一個消防控制室。如果某個項目設置了兩個及以上消防控制室（或已設置兩個及以上集中報警系統）的保護對象，應采用控制中心報警系統[1]。

特別需要強調的是，火災自動報警系統形式的選擇，是針對整個設計項目或整個建筑群而言的。

1.5 消防控制室的設置要求

具有消防聯動功能的火災自動報警系統的保護對象中應設置消防控制室。

不論是集中報警系統還是控制中心報警系統，均需要設置消防控制室。設置消防控制室的依據就是需要消防聯動控制，并且需要將排煙風機、加壓送風機、消防泵等所有消防聯動設備的直接手動控制線(即所謂的火災聯動多線)引至消防控制室聯動控制臺的情況。否則，設置消防值班室即可。

在消防控制室內，嚴禁與消防控制室無關的電氣線路和管路穿過[1]。此條只是對單一功能的消防控制室而言，如果消防控制室兼做安防監控室或建筑設備管理中心，則后二者的管線則不屬于無關管路。換句話說，安防系統和建筑設備管理系統的管線可以進出消防控制室。新規范還詳細規定了消防控制室內設備的布置要求，如圖4所示。

從圖4中可以看到，值班人員經常工作的一面，即設備面盤至墻的距離不應小于3米，比舊規要求的工作空間更大、更具體了；并且根據規范要求的消防控制室內設備的布置要求，就能基本確定消防控制室所需的最小面積。

需要注意是：與建筑其他弱電系統合用的消防控制室內，消防設備應集中設置，并應與其他設備間有明顯的物理間隔，不同系統的線路不能交叉敷設。

1.6 消防控制室圖形顯示裝置的設計

圖5 圖形顯示裝置與各子系統設備關聯圖

消防控制室圖形顯示裝置除能顯示火災自動報警系統所需要的各種信息外，還能顯示可燃氣體探測報警系統、電氣火災監控系統的報警信息、故障信息和相關聯動反饋信息。具體關聯設備，如圖5所示。

消防控制室圖形顯示裝置與火災報警控制器、消防聯動控制器、可燃氣體報警控制器等消防設備之間，采用專用線路連接。

1.7 消火栓系統的聯動控制設計

消火栓系統是建筑物內應用最廣泛的一種消防設施，新規范中取消了消火栓按鈕直接聯鎖啟動消火栓泵的要求，取而代之的是消火栓系統內出水干管上的低壓壓力開關、高位消防水箱出水管上設置的流量開關、或報警閥壓力開關等的動作信號，如圖6所示。

圖6 室內消火栓系統圖[3]

消火栓按鈕的設置分為如下三種情況：

（1）當所設計的工程項目設置了火災自動報警系統時，消火栓按鈕可采用二總線制（即消火栓按鈕僅接來自消防聯動控制器的火災報警總線），用于傳輸按鈕的動作信號，同時消防聯動控制器接收到消防泵動作的反饋信號后，通過總線回路點亮消火栓按鈕的啟泵反饋指示燈。

（2）未設置火災自動報警系統時，消火栓按鈕采用四線制，即兩線引至消火栓泵控制柜（箱）用于啟動消防泵；兩線引至消火栓泵動作反饋觸點，接收消防泵啟動的反饋信號，在消火栓泵啟動后點亮消火栓按鈕的啟泵反饋指示燈。

（3）如果所設計的項目水壓較高，屬于穩高壓系統，不需要設置或啟動消火栓泵，則設置的消火栓按鈕仍應接入火災報警總線，其動作信號，僅用來確認被使用消火栓的位置信息。

1.8 防煙排煙系統的聯動控制設計

在防煙排煙系統的聯動控制設計中規定：應能在消防控制室內的消防聯動控制器上手動控制送風口、電動擋煙垂壁、排煙口、排煙窗、排煙閥的開啟或關閉的要求[1]。

上述設備的手動控制與消防泵、風機等重要消防設備的手動控制要求是不同的，上述設備的手動控制實際上是通過操作消防聯動控制器總線控制盤上的按鈕實現的，按鈕按下后，控制器將根據預設的邏輯關系啟動對應的總線控制模塊，從而控制相應的受控設備動作，這種一鍵式的操作方式大大簡化了消防管理人員在應急情況下的操作。防煙、排煙風機的啟動、停止按鈕應采用專用線路直接連接至設置在消防控制室內的消防聯動控制器的手動控制盤上，并應直接手動控制防煙、排煙風機的啟動與停止。

1.9 電梯的聯動控制設計

火災發生時，消防聯動控制器應具有發出聯動控制信號強制所有電梯停于首層或電梯轉換層的功能。對于非消防電梯而言，不能一發生火災就立即切斷電源，如果電梯無自動平層功能，會將電梯里的人關在電梯轎廂內，這是相當危險的。設計人員在貫徹新規范要求時，應注意根據建筑特點，先使發生火災及相關危險部位的電梯回到首層或轉換層，在沒有危險部位的電梯，應先保持使用，以使有關人員撤出火災現場。

1.10 消防應急廣播系統的聯動控制設計

建筑物內發生火災時，消防應急廣播是引導處于危險場所的人員如何逃生和指揮施救人員如何控制撲滅火災的重要設施。集中報警系統和控制中心報警系統應設置消防應急廣播，消防應急廣播系統的聯動控制信號應由消防聯動控制器發出。

當確認火災后，應同時向全樓進行廣播。集中報警系統從“宜”設置火災應急廣播改成了“應”，要求更嚴格了。充分考慮“安全第一，以人為本”的消防疏散理念，基于“火災發生時，每個人都有權利在第一時間得知，同時為避免由于錯時疏散而導致的在疏散通道和出口處出現人員擁堵現象，要求在確認火災后同時向整個建筑進行應急廣播”，故選用功放的功率應滿足所有同時啟動揚聲器工作的要求，不需設置備用功放[2]。

2 正確選擇設置火災探測器

在選擇火災探測器時，要根據探測區域內可能發生的初期火災的形成和發展特征、房間高度、環境條件以及可能引起誤報的原因等因素來決定。應考慮三方面的問題：一是設計的高度；二是設計的位置；三是注意避開采光頂棚。

2.1 一氧化碳火災探測器的設置

在火災初期有陰燃階段，產生大量的煙和少量的熱，很少或沒有火焰輻射的場所，應選擇感煙火災探測器。對火災發展迅速，可產生大量熱、煙和火焰輻射的場所，可選擇感溫火災探測器探測器、感煙火災探測器、火焰探測器或其組合。對火災初期有陰燃階段，且需要早期探測的場所，宜增設一氧化碳火災探測器。

2.2 感溫探測器的設置

由于汽車尾氣排放要求的提高，以及車庫自身環境及通風情況的改善，感煙探測器平時在這些場所不會出現誤報，可以采用感煙探測器。如果車庫的環境惡劣（如半敞開車庫），選用感煙探測器會產生誤報時，還應選用感溫探測器。

根據使用場所的典型應用溫度和最高應用溫度的選擇，感溫火災探測器分了8種類型，如下表1所示。

表1 點型感溫火災探測器分類[2]

（注：點型感溫探測器適用于8米以下的房間，且僅限于A1、A2類；B類適用于6米以下房間，其余的僅適用于4米及以下房間）

在符合選擇點型感溫火災探測器的場所中增加了需要聯動熄滅“安全出口”標志燈的安全出口內側的條件。對于這個選擇條件，許多人不理解，不知道為什么在火災時要熄滅“安全出口”的標志燈。其實規范中需要聯動熄滅標志燈的“安全出口”是指借用的疏散口，即平時可用，火災時不可用的出口。

2.3 圖像型火焰探測器的設置

在早期的建筑設計中，一般不涉及圖像型火焰探測器，那是因為當時尚無此類產品，后來隨著經濟、科技的發展，該產品出現了，并且在實際應用中得到了肯定，故編入了新的火災自動報警系統規范。

圖像型火焰探測器的使用場所與點型火焰探測器是一致的，安裝圖像火災探測器和火焰探測器時，應注意避免強光源或陽光直接照射探測器的探測窗口，可利用側墻安裝或在窗口方向墻壁上及頂部吊裝。

2.4 線型感溫火災探測器的設置

線型感溫火災探測器包括線型纜式感溫火災探測器和線型光纖感溫火災探測器。

纜式線型感溫火災探測器特別適合于保護廠礦、電井、以及機房地板下的電纜設施。在這些場所使用時，線型探測器應盡可能貼近可能發熱或過熱部位，或者安裝在危險部位上，使其與可能過熱部位接觸。

線型光纖感溫火災探測器，具有高可靠性、高安全性、抗電磁干擾能力強、絕緣性能高等優點，可以工作在高壓、大電流、潮濕及爆炸環境中，探測器維護簡單，可免清洗，一根光纖可探測數千米范圍，但其最小報警長度比纜式線型感溫探測器長得多，因此，只適用于比較長的區域同時發熱或起火初期燃燒面比較大的場所，不適合使用在局部發熱或局部起火就需要快速響應的場所。

3 火災自動報警系統設備的設置

3.1 區域顯示器的設置

每個報警區域宜設置一臺區域顯示器（火災顯示盤），賓館、飯店等場所應在每個報警區域設置一臺區域顯示器?；馂娘@示盤可以直觀地顯示報警區域火災報警的部位，有利于人員確認火災發生部位，以進行有效的疏散，同時也利于消防滅火救援人員對于火災的撲救，因此在條件允許時應在每個報警區域設置一臺區域顯示器。

3.2 火災警報器的設置

火災警報器應設置在每個樓梯層的樓梯口、消防電梯前室、建筑內部拐角等處明顯的部位，考慮光警報器不能影響疏散設施的有效性，故火災警報器不宜與安全出口指示標志燈具設置在同一面墻上，且將火災警報器的安裝高度調整至2.2米以上。

為了保證各個報警區域內都能聽到警報聲，以滿足告知所有人員發生火災的要求，每個報警區域內應均勻設置火災警報器，其聲壓級不應小于60dB，在環境噪聲大于60dB的場所，其聲壓級應高于背景噪聲15dB。

設計時，應嚴格按照新規范上述強條的要求設置火災警報器，以保證火災警報信息的有效傳遞。一般來說，火災警報器可在大空間、疏散通道，按每25米左右設置一個的原則，即可滿足上述強條的要求。

3.3 消防聯動模塊的設置

消防聯動模塊包括輸入模塊、輸出模塊、以及輸入/輸出模塊。新規范要求：嚴禁將模塊設置在配電(控制)柜(箱)內[1]。每個報警區域內的模塊宜集中設置在本報警區域內的金屬模塊箱中，以保障其運行的可靠性和檢修的方便。

上述要求是由于模塊工作電壓通常為24VDC,不應與其他電壓等級的設備混裝。另外，由于輸出模塊為控制模塊,具有直流24V電壓輸出，需要控制交流220V的消防設備(如排煙口、送風口、防火閥、控制箱等)，故不應將模塊觸點直接接入消防設備的交流控制回路，以防強電流干擾信號損壞模塊或控制設備；而應該將模塊與繼電器觸點接成有源輸出，來滿足現場的不同需求，實現現場各種消防設備的動作。這其中所用的中間繼電器也應該安裝在模塊箱內。

4 設計中的其他注意事項

4.1 注意區分報警系統與報警控制器

區域報警系統與區域火災報警控制器是兩個不同的概念，不能混為一談。區域報警系統是火災自動報警系統的一種系統類別，而區域火災報警控制器則是可具有聯動控制功能的火災報警控制器。區域火災報警控制器可以存在于集中報警系統和控制中心報警系統，且可以具有聯動功能。但消防設備(風機、消防泵)的火災聯動多線則應連至消防控制室(或中心)內的消防聯動控制器的手動控制盤上。

4.2 自動噴水滅火系統的聯動控制設計

控制設計

自動噴水滅火系統的聯動控制分為濕式系統、干式系統、預作用系統、雨淋系統、水噴霧系統、泡沫系統及自動控制的水幕系統的聯動控制等多種形式。所有控制形式的設計規定，在新舊國標中無任何改動，設計人員需按照規范中的詳細規定進行設計便可。

4.3 牢記火災自動報警系統室內布線要求

火災自動報警系統的傳輸線路應采用穿金屬管、經阻燃處理的B1級以上剛性塑料管或封閉式線槽保護方式布線。B1級以上剛性塑料管是指其氧指數要求不小于30硬質塑料管[2]。

氧指數是指在規定的條件下，材料在氧氮混合氣流中進行有焰燃燒所需的最低氧濃度，以氧所占的體積分數來表示。氧指數高表示材料不易燃燒，氧指數低表示材料容易燃燒，一般認為氧指數27屬難燃材料。

注意：只有在暗敷時才允許采用B1級以上的剛性塑料管；線路明敷時，只能采用金屬管或金屬線槽。且要求用封閉式防火線槽，并采取防火保護措施(金屬管或金屬線槽的表面涂防火涂料)。另外，應注意不同電壓等級線纜不應穿入同一根保護管內，當合用同一線槽時，線槽內應有隔板分隔。

[1]GB50116-2013.火災自動報警系統設計規范［S］.北京:中國計劃出版社,2013

[2]《火災自動報警系統設計》編委會.火災自動報警系統設計［M］.西南交通大學出版社,2014

[3]國家建筑標準設計圖集14X505-1.《火災自動報警系統設計規范》圖示［S］.北京:中國計劃出版社,2014

TU892

A

JL01-0229（2015）02-0001-06

2015-01-06

責任編輯：楊素芝

校對：徐素峰

趙素霞（1963-），女，漢族，河北石家莊人，高級工程師，長期從事電氣自動化和智能建筑設計的研究、開發工作。