火災自動報警與消防聯動控制系統的設計與分析

李 敏

(華林中創建筑規劃設計有限公司，山西 太原 030027)

0 引言

隨著城市內各種大型商業廣場、娛樂場所、高層居民住宅建筑的不斷涌現，類似的人員密集、規模較大的建筑在進行設計時也對防火提出了較高的要求[1]。因此在建筑內配套設計安全可靠的火災自動報警與消防聯動控制系統(Fire Automation System，FAS)就有了相當的必要性。該系統也逐漸成為了建筑電氣設計中的一個重要組成部分，因此本文也將對FAS在實際應用中的一些問題進行分析與研究，如系統的構成、基本需求和設計時應當注意的一些環節進行一定的分析與探討。

1 FAS的設計要點

在設計建筑內FAS時，首先要做的就是選擇合適的火災探測器并合理分配其位置，確保建筑內的任意一處空間發生火災隱患，探測器都能及時、準確地感知到。火災探測器對于整個FAS而言，相當于人類的眼睛和耳朵，是整個系統感知火情信息最重要的手段和渠道。

探測器的位置應嚴格按照《火災自動報警系統設計規范》中的相關設計要求進行合理布置。表1為感煙式探測器和感溫式探測器的參數列表，在設置火災探測器時需要按照參數及聯系實際情況來進行設置。

表1 感煙式探測器和感溫式探測器的參數

圖1為探測器安裝間距的極限曲線圖，探測器的保護面積A是以它的保護半徑R為半徑的內接正四邊形面積表示的，圖中的曲線以45°斜線左右對稱，一共給出7個保護面積和11個保護半徑。

其中需要注意的是，當發生以下情形，火災探測器的布置需要做出一定變動：

1)在頂棚有梁時，當梁高出頂棚的距離位于區間0 m～2 m時，可忽略梁對探測器設計位置的影響，但當梁突出頂棚超過2 m時，應當考慮屋梁對煙霧擴散起到的阻擋作用，并適當增加火災探測器的數量。2)當探測器預設位置存在風管、風口或者燈具時，應當對探測器的位置作適當移動。3)在通風換氣比較頻繁的區域或房間，探測器靈敏度相對較低，此時設計人員應當采取一定的補償措施，重新調整每只火災探測器的保護面積或增大探測器靈敏度。此外對常用的感溫式和感煙式火災探測器而言，它們在安裝時對相鄰探測器相互之間的距離要求分別是小于10 m和15 m。

2 消防控制室的設計

消防控制室相當于整個火災自動報警與消防聯動控制系統的“大腦”，它可以接收、顯示并處理火災報警信號，并控制所有與消防相關的設施設備對火情做出進一步處理。在對建筑內消防控制室進行設計時，需注意以下幾點：1)建筑內消防控制室的位置應當位于地面1層或地下1層，且需要有直接對外出口，為保證通信暢通，需避免控制室周圍存在可能干擾通訊的環境。2)當建筑內需要設置多個分散的消防控制室時，需要合理分配消防控制室的職責，確定主、分控制室。主控制室可以調控、支配各分控室和系統內的所有消防設備，各個分控室之間需要有通信渠道，但不能相互控制。3)非消防配電線路嚴禁穿過消防控制室。

3 消防聯動系統的設計

如果說消防控制室是FAS中的“大腦”，那么消防聯動系統則是FAS中最重要的執行單元，相當于人類的手和腳。消防聯動系統的作用在于：火災發生后，及時引導人員撤離，并阻止火情進一步擴散。具體體現為，在火情被發現后消防聯動系統可以及時啟動消防栓和自動噴水系統遏制火情，利用防排煙系統阻止煙霧擴散，啟動應急照明和廣播系統引導人群及時疏散。該系統的設計要點主要有以下幾條：

1)在人員密集區域，如走廊、大廳、餐廳和衛生間、消防室等特殊區域應當設置火災警報裝置，如聲、光報警器等。此外，由于疏散樓梯是火災時人員撤離的主要通道，因此，疏散樓梯處也應當設置相應的火災警報裝置以更好引導人員快速疏散。

2)一般情況下，應急照明的持續供電時間應當高于20 min，對高層或超高層建筑而言，應不低于30 min。

3)建筑內的每一個防火區域都應當設置消火栓按鈕，且按鈕應位于人口密集區域的較為明顯的位置。

4 電氣線路設計

在建筑的火災報警與消防聯動控制系統的設計中，電氣線路的設計，電纜的敷設與選型至關重要。電氣線路對整個火災自動報警系統而言，相當于人類體內遍布的“血管”和“神經”，負責系統內能量輸送和指令傳遞，因此電氣線路的設計直接關系到FAS是否安全可靠。消防負荷選用的電纜應當具備耐火特性，耐火電纜能在一定時間內保持線路的正常運行，主要應用于火災條件下也必須保證正常輸送電力的重要場合。建筑電氣設計人員在設計FAS時，系統內使用的電纜應當滿足以下要求：

1)應急照明和消防負荷配電干線應選用礦物絕緣類不燃電纜，其余應急照明支線及供給消防等重要負荷的配線如報警總線、消防應急廣播和消防專用電話等應采用無鹵低煙阻燃耐火導線。

2)敷設消防配電線路時，應該盡量避免消防配電線路所處的電纜井內存在其余非消防類配電線路，若設計存在條件限制，必須將消防線路與其余線路布置在同一電纜井、溝內，必須將其分別敷設在電纜井、溝的兩側。

3)消防用電設備應采用專用的供電回路。不允許在該回路上再接上其他的非消防負荷。建筑中的消防控制室的消防報警和聯動設備、消防泵、自動噴灑泵、排煙、加壓風機、消防電梯、應急照明和疏散誘導燈等等都應采取雙電源供電,并應在末端進行互投。

5 結語

隨著科學技術的進步和人們對建筑防火的要求越來越嚴格，相關設計人員應當不斷豐富自己的專業知識。提升行業素養，設計出安全可靠，符合相關規范和要求的FAS，以促進建筑消防的持續發展。