建筑電氣中火災自動報警系統的設計分析

文／陳志 揚州市城市規劃設計研究院有限責任公司 江蘇揚州 225003

引言：

為更好維護現代建筑物消防安全，在其中投放火災自動報警系統是必然選擇，依托系統的引入實現對火災的自動化監管與及時控制，支持建筑物內人員安全疏散工作的及時、優化展開，提升現代建筑安全水平。

1、現代火災自動報警系統的概述

現代火災自動報警系統普遍使用微型計算機進行控制，在輸出接口的支持下，微型計算機處理器與消防聯動設備、火災探測器等硬件結構暢通連接，保證系統中所具備的硬件設備均可以由微型計算機處理器展開統一性管控。

前置放大、采樣保持、多路轉換、A/D 轉換為火災自動報警系統的輸入接口電路重要構成部分，控制器內包含著多路轉換器的電路，火災探測器內包含著其他在輸入口前的電路。對輸出接口電路進行分析，在D/A 轉換的支持下，微處理器輸出的信號迅速轉變為模擬信號，驅動控制裝置做出動作與反應[1]。如果控制器設備需要的驅動功率更大時，直接依托對數字信號的使用落實對繼電器操作的控制，并在大功率繼電器設備的支持下促使被控制設備自動轉入啟動運行狀態。

2、建筑電氣火災自動報警系統的基本內容分析

2.1 建筑電氣火災自動報警系統的基本原理結構

在建筑電氣火災自動報警系統的實際運行過程中，能夠依托火災探測器的引入對建筑物內容易發生火災事故的現場與對象落實持續性的監控管理，只要判斷建筑物內發生火災事故，則可以在火災事故發生初期迅速完成火災現場資料的自動收集，包括溫度、煙霧情況、火焰強度等等，利用電子信號的形式迅速將火災現場資料信息傳遞至控制中心，同時實現對火災報警信息的迅速發出，包括聲音報警信息、視覺警報等等。此時，相關管理人員能夠及時接收到火災信號并進行火災控制與處理；建筑物室內人員在獲取到報警信息后可以第一時間利用安全通道實現疏散。在此基礎上，建筑電氣火災自動報警系統可以在發現火情后，迅速控制應急照明燈、防火雨淋、排煙系統等轉入自動啟動狀態，配套切斷電源，避免建筑物室內空間的火勢進一步增強與擴大[2]。另外，在判斷室內火情得以切實消除后，建筑電氣火災自動報警系統還能夠自動將各種功能構件恢復至正常運行的狀態下，并繼續落實建筑物室內火情監控。

2.2 建筑電氣火災自動報警系統的基本性能

為確保建筑電氣火災自動報警系統能夠在實際的建筑物室內火災防控與自動處理方面實現其應用優勢性的最大程度發揮，需要在進行系統設計與構建期間，重點把握以下幾項基本性能的實現：第一，結合溫度傳感器、氣味傳感器、火災探測器等硬件設備的綜合應用，完成火災現場數據信息的采集，并迅速傳遞至控制中心；第二，引入智能化水平更高的火災探測方法以及總線型系統結構；第三，投放具有更高火災報警靈敏度的裝置設備；第四，設置性能更強的防火設備聯動控制子系統，并保證建筑電氣火災自動報警系統可以在較長時間內始終穩定運行；第五，支持與消防防火設備、電源設備、報警監控之間的信息數據共享，可以在發生火災后第一時間自動落實對相關設備的保護；第六，建立并應用性能水平更高的火災識別模型，確保可以在發生火情后第一時間實現火災精準識別、定位以及報警；第七，保證建筑電氣火災自動報警系統的各項操作簡單且便捷，能夠促使相關工作人員在人機交互界面上迅速、直觀完成所需要數據信息的獲取。

2.3 建筑電氣火災自動報警系統的基本要求

切實參考建筑行業現行的消防規范內容完成對建筑電氣火災自動報警系統的設計與構建，在此過程中，需要著重遵循的基本要求如下所示：第一，在完成建筑電氣火災自動報警系統搭建后必須及時落實調試與試運行，保證系統可靠性與性能達到預期，隨后再將建筑電氣火災自動報警系統投入實際應用場景；第二，保證系統的火災探測功能以及報警功能長期有效，促使火災誤報、漏報問題的發生概率降至最低[3]；第三，避免系統運行受到環境或是人為因素的影響，維護火災報警系統的報警正確率；第四，保證系統兼容性理想，可以與其他系統應用建立起良好的合作與聯動關系，并確保系統操作簡單、配置靈活；第五，保證系統的聯動控制方式多樣，且邏輯簡單、功能豐富；應變能力更強，可以在更多建筑工程場景內應用，提供高質量的火災自動報警與應急處理服務。

3、建筑電氣火災自動報警系統的設計與構建方案與要點分析

3.1 建筑電氣火災自動報警系統的具體設計

（1）消防控制室

在建筑物內部，結合消防控制室以及智能化監控中心，以此構建起火災報警與處理、疏散與指揮能力更強的消防系統信息中心、指揮中心、監控中心。實踐中，嚴禁在存有積水的位置（如衛生間等）設置消防控制室，且要求確保投放于相應空間內的管線均有著較高應用價值，可以支持消防工作、火災報警與處理工作的展開。通常情況下，將消防控制室設置在建筑物一層或是地下一層更為合適；如果在建筑物地下一層設置消防控制室，那么需要控制相應消防控制室與安全出入口之間存在著不超過20m 的距離，同時也要針對安全出入口、消防控制室設定更為明顯的標識。

（2）消防聯動控制系統

消防聯動控制器、模塊、氣體滅火控制器、消防電氣控制裝置、消防設備應急電源、消防應急廣播設備、消防電話、傳輸設備、消防控制室圖形顯示裝置、消防電動裝置、消火栓按鈕等結構為消防聯動控制系統的主要構成，將其引入建筑電氣火災自動報警系統中，可以實現對火災報警控制器所發出的火災報警信號的及時、高質量獲取，并在前期預設的邏輯支持下，完成各項消防操作。在實際發生火災事故的條件下，依托消防聯動控制系統的利用，可以將火災探測器和手動火災報警按鈕的報警信號等聯動觸發信號迅速傳遞至消防聯動控制器內，切實參考前期預先設定好的邏輯關系，識別、判斷、處理實際接收到的觸發信號，確保在滿足邏輯關系條件的基礎上，嚴格依照預設內容、控制時序落實對主動消防系統與設施的自動化控制與開啟，確保前期預設的消防功能目標逐步成為現實。實踐中，相關工作人員也可以切實利用操作消防聯動控制器的手動控制盤，完成對相對應消防系統與設施的順利、直接啟動，以此促使相應消防系統（設施）預設的消防功能水平達到預期，綜合收集與提取消防系統（設施）動作的反饋信息，并利用消防聯動控制系統實施相關戶數信息的同步性處理，支持消防聯動控制工作的升級落實。在發生火災事故的條件下，消防聯動控制系統自動轉入啟動狀態，迅速切斷電源、排除現場煙霧，支持火災對人們生命財產安全威脅程度的降低，并在建筑物內部人員疏散方面發揮出較為明顯的作用價值。在消防聯動控制系統的實際運行過程中，主要依托消防報警聯動主機發送控制指令，以此促使現場執行器（如排煙風機等）自動轉入啟動狀態，控制開啟多種消防動力設備（如排煙風機、噴淋泵、消防泵等）以及各種閥門，從而達到消防排煙的效果，體現出對火災現場人員疏散的更好保障。通常來說，消防聯動控制系統能夠聯動控制的設備主要包括消防泵與噴淋泵；消防電梯；氣體滅火設備；門禁系統、應急燈疏散燈的啟動，防火卷簾門降落等消防疏散系統設備；防排煙風機、防火閥、自動擋煙垂壁等防排煙系統設備。

同時，消防聯動控制系統還可以實現建筑消防設備實際運行狀態的監視，接收來自消防聯動現場設備、火災自動報警系統以外其他系統所發出的火災信息、觸發信息，并將其迅速傳遞至建筑消防設施及消防安全管理遠程監控系統中，支持相關工作人員對建筑消防設備進行遠程管控。

（3）電氣火災監控系統

電氣火災監控器、電氣火災監控探測器、測溫式探測器、剩余電流式探測器、隔離器、模擬器等結構為電氣火災監控系統的主要構成，將其投放至保護區域內，能夠實現對電氣故障的全面性、實時性監測，在判斷發生電氣故障問題、存在電氣火災隱患的條件下，電氣火災監控系統可以在第一時間發出報警信息，以此提示相關管理工作人員及時進入現場展開電氣火災隱患故障問題的全方位排查處理，以此支持建筑電氣火災問題早期預防的有效落實，促使建筑電氣火災事故的發生概率得到更為明顯的控制與降低。對于電氣火災監控系統而言，其包含在火災預警系統的范疇內，是建筑電氣火災自動報警系統中獨立性相對較強的子系統。

（4）火災探測報警系統

火災報警控制器、觸發器件和火災警報裝置等結構為火災探測報警系統的主要構成，將其引入建筑電氣火災自動報警系統中，能夠實現對建筑內部探測保護對象的火災隱患以及初期火災事故進行及時性、準確定的探測，在判斷存在火災事故問題后，第一時間發出報警信息，迅速通知建筑物內部人員火災事故發生情況，為建筑物內部人員的安全撤離與疏散提供了更為充足的時間支持，確保建筑物內部人員可以在火災發生初期在更短時間內撤離至安全地帶，體現出對人們生命財產安全的更好維護。

火災探測器為火災探測報警系統中的重要構件，常用的幾種火災探測器主要包含感煙火災探測器、感溫火災探測器、火焰探測器、可燃氣體火災探測器等，在實際的火災探測報警系統搭建過程中，需要將火災探測器投放至獨立空間、設備房、電梯前室、樓梯間、走廊等區域內；針對一些面積較大的房間（面積不超過1000 m2），如果在相應入口位置能夠直接看清整個房間的內部情況，則可以將相應區域設定為單一的探測空間并投放火災探測器；如果需要將火災探測器放置于燈具、暖通風口、梁等位置，則應當設定火災探測器與相應構件之間的距離保持在不低于0.5m 水平的范疇內[4]。

（5）可燃氣體探測報警子系統

可燃氣體報警控制器、可燃氣體探測器和火災聲警報器等結構為可燃氣體探測報警子系統的主要構成，將其投放至保護區域內，能夠實時性監測相應保護區域內的可燃氣體泄露情況，當判斷出保護區域內泄露可燃氣體的濃度低于爆炸下限的問題情況時，能夠第一時間發出報警信息，以此實現對由于可燃氣體泄漏引發的火災和爆炸事故問題發生的有效規避與預防。對于可燃氣體探測報警子系統而言，其包含在火災預警系統的范疇內，在建筑電氣火災自動報警系統中占據著重要地位。

（6）火災報警相關設備

手動報警按鈕、消火栓按鈕、聲光報警器等屬于在電氣火災自動報警系統中較為常見的集中設備，在實際的系統設計與構建期間，針對這些火災報警相關設備，需要在把握如下要點的前提下完成科學合理布設，具體包括：第一，手動報警按鈕的布設。盡可能將火災手動報警按鈕設置于建筑物內人們易于發覺的位置，如公共活動空間內，確保在發生火情后人員可以第一時間找到并按下火災手動報警按鈕。同時，在兩個火災手動報警按鈕之間，需要預留出不超過30m 的間距；在火災手動報警按鈕的底邊與地面之間，需要預留出1.3-1.5m的距離；第二，消火栓按鈕的布設。針對在建筑室內空間內投放的消火栓箱，均在其上方加設消火栓按鈕，支持相關人員在需要的情況下直接完成對消防栓泵、消防設施的手動啟動與利用；第三，聲光報警器的布設。在走廊、疏散通道、樓梯等建筑物內人員密集程度相對較高的公共空間內，需要投放聲光報警器，保證在發生火災后，能夠及時使用聲音警報以及視覺報警的方式提示建筑物內部人員迅速撤離現場。

（7）火災應急廣播系統

火災應急廣播系統主要利用聲音傳播的方式在火災發生初期迅速提示建筑物室內人員進行緊急、安全疏散，體現出對建筑物室內人員安全的有效維護。因此，在進行火災應急廣播系統的設計與構建期間，需要重點保證信息可以在整個建筑物內得到迅速性、同時性傳播，不存在廣播信息獲取死角。實踐中，要求在所有空間內均投放專門的揚聲器，包括衛生間、走廊等等，同時要將相鄰揚聲器之間的距離最大值設定在50m 左右，促使揚聲器所具備傳聲作用、信息傳播作用能夠得到最大程度的發揮。

（8）消防系統的管線及布線

在建筑電氣火災自動報警系統的設計與構建過程中，需要切實把握的管線與布線要求如下所示：第一，管內穿線。在完成地面工程以及抹灰工程的條件下組織管內穿線操作，提前清除管內雜物與積水，并在管口區域設置保護措施；完成穿線后要求及時組織對管口的密封處理[5]；第二，線管容積。設定30%管內截面積為穿管絕緣導線或電纜的總面積最大數值；設定40%的線槽凈截面積為敷設于封閉式線槽內的絕緣導線或電纜的總面積最大數值；第三，線管長度。如果存在較多的轉彎或是管路實際長度相對較高，那么需要對管徑進行適當增大處理，落實實施拉線盒的加裝。通常而言，在不存在彎管路的條件下，設定兩個接線盒或是拉線點之間的最大距離為30m；在兩個拉線點之間存在單一轉彎的條件下，設定兩個接線盒或是拉線點之間的最大距離為20m；在兩個拉線點之間存在兩個轉彎的條件下，設定兩個接線盒或是拉線點之間的最大距離為15m；在兩個拉線點之間存在三分轉彎的條件下，設定兩個接線盒或是拉線點之間的最大距離為8m。

3.2 建筑電氣火災自動報警系統設計中的注意事項

（1）保證切實符合相關規范要求

嚴格參考相關要求完成對建筑電氣火災自動報警系統的設計與構建，提前分析建筑物類型、防火等級要求、室內空間人員密集程度等內容，以此為基礎設計建筑電氣火災事件應急處置方案以及建筑電氣火災自動報警系統構建方案，保證整個系統設計方案具備可操作性以及科學可靠性。

（2）確定硬件部件安全

針對所有投放于建筑電氣火災自動報警系統中的硬件設備、構件等提前落實性能檢查與質量檢測，在確保相應檢查結果達到相關行業標準以及設計要求的條件下，才可以進行建筑電氣火災自動報警系統硬件設備的安裝，以此保證建筑電氣火災自動報警系統能夠在實際運行中最大程度發揮出其功能性與作用性。

（3）安裝達標

要求嚴格依照相關要求落實相關設備設施的安裝，嚴禁隨意變動設計方案中的操作要求、工序等內容；重視安裝細節的優化處理，如在進行火災探測器安裝期間要求引入更具合理性的供電方式，并針對金屬類材質外殼實施接地處理，防止火災監測線路中實際產生的線路節點有所增多，確保建筑電氣火災自動報警系統的設計與構建質量水平達到預期。

（4）設備調試

在完成所有軟件系統以及硬件設施的安裝后，必須要及時組織設備調試操作，確保建筑電氣火災自動報警系統可以正常平穩運行。針對不同的軟硬件設備，在實際調試期間所關注的重點與操作也有所差異[6]。例如，在針對火災探測器、傳感器等硬件設備進行調試期間，可以應用的方法為單機通電調試模式，并在此基礎上對故障報警、監控報警等各個功能實施分別調試處理，在判斷所有功能均達到預期后，即可判斷相應建筑電氣火災自動報警系統建設質量達標，可以投入后續實際應用運行。

結語：

綜上所述，為確保建筑電氣火災自動報警系統能夠在實際的建筑物室內火災防控與自動處理方面實現其應用優勢性的最大程度發揮，需要在進行系統設計與構建期間，切實參考建筑物實際使用性能、防火等級等內容完成系統方案設置，集成引入消防聯動控制子系統、可燃氣體探測報警子系統等，依托消防控制室落實綜合性管控，實現了建筑電氣火災自動報警系統設計方案的升級，也體現出了對建筑物火災事故的更好防控。