建筑“火災自動報警+消防聯動系統”施工策略研究

摘要：本文以某綜合建筑地下機房火災自動報警與消防聯動系統改造工程為例，系統性分析了電氣預埋、橋架敷設與防護、設備安裝、線纜敷設與標識等施工技術要點，重點解決復雜環境適配、跨區域聯動系統同步性及多設備協同優化等難點問題。施工中采用多項技術措施，如使用高防護等級密封接線盒、雙環冗余信號傳輸架構和負載均衡控制策略，實現設備間高效協同，保障聯動系統的穩定性與可靠性。

關鍵詞：火災自動報警；消防聯動系統；控制策略

引言

火災自動報警與消防聯動系統是現代建筑防災體系的重要組成部分，其設計和施工質量直接影響建筑的生命財產安全。隨著建筑功能和復雜性的提升，傳統系統在多設備聯動和跨區域協同響應等方面存在顯著不足，亟須優化。本文以某綜合建筑地下機房改造工程為背景，針對施工中的電氣預埋、橋架敷設、設備安裝及線纜敷設等環節展開技術探討，同時聚焦復雜環境施工適配、跨區域聯動系統同步性和多設備協同優化，提出可行的技術策略，以期提升系統運行效率與應急響應能力，為工程實踐提供參考。

一、案例概況

以某綜合建筑地下一層機房的火災自動報警與消防聯動系統施工工程為例，該工程為典型的既有建筑改造項目。建筑于2002年設計，原為公共通信機房及商務寫字樓，現為一類綜合辦公樓，地上和地下部分耐火等級均為一級。隨著建筑運行年限的增加，其地下一層機房區域出現顯著老化問題，包括結構破損、設施功能衰減，亟須改造。為提升整體安全性能，本項目采用全面保護策略，以地下一層機房為核心，構建覆蓋整個建筑的火災自動報警與消防聯動系統。系統由火災觸發裝置、火災報警器、聯動輸出模塊及其他輔助設施組成，設計方案依據《火災自動報警系統設計規范》（GB50116-2013）。火災探測裝置包括點型感煙、感溫探測器，探測范圍最大為15m，報警響應時間不超過30s，溫感探測器啟動溫度為58℃—75℃。系統聯動通過多節點模塊實現，支持消防廣播、排煙風機、正壓送風等設備的自動啟停聯控。改造目標為優化系統運行效率，提高響應精準性，保障機房和整棟建筑的火災安全性能。

二、施工技術要點分析

（一）電氣預埋

電氣預埋施工中需嚴格依據設計方案和施工規范，確保電氣線路布局符合《火災自動報警系統施工驗收規范》（GB50166-2019）要求。管材選用Φ25mm鍍鋅鋼管或PVC管，敷設深度≥15cm，確保線管耐壓強度及抗腐蝕性能滿足一級耐火標準。線路路徑布設需按照機房平面布置圖核對，使用激光標線儀精準定位預埋點，結合建筑結構特點，避免交叉重疊。預埋管轉彎處彎曲半徑≥管外徑6倍，彎曲處需安裝彎管彈簧或液壓彎管器保障圓滑過渡。線路固定采用φ15mm鍍鋅鐵絲綁扎，間隔≤1m；特殊承重位置增加管卡固定，確保穩固性[1]。接線盒位置需現場測量確認，符合探測器間距15m、手動報警按鈕高度15m的布置要求，安裝間隙≤3mm。埋設中同步核對煙感探測器、溫感探測器數量及位置，確保與圖紙設計一致。施工過程中需控制接線盒蓋板與地面水平誤差≤2mm。施工完畢后采用兆歐表檢測預埋管內絕緣電阻，阻值≥20MΩ。施工中所有預埋作業需與土建工程緊密配合，確保管線布設避開承重梁和防火隔板，必要處增加防火套管進行保護，并使用耐火水泥封堵管端口，避免灰塵或水分侵入，保障火災自動報警系統線路穩定性。

（二）橋架敷設與防護

橋架敷設采用鋼制熱鍍鋅橋架型號TRH-50×200作為主材，具有防腐、防潮特性，滿足《建筑電氣工程施工質量驗收規范》（GB50303-2015）要求。安裝前需按照設計圖紙進行精確放樣，并結合機房平面布置圖明確橋架路徑，敷設高度控制在25m—30m范圍內，水平度偏差不得超過5mm/m。橋架敷設應嚴格區分強、弱電線路，強弱電橋架之間的間距≥03m。對于穿越防火分區的橋架接口，采用防火封堵材料進行密封，并在接口處加裝金屬軟管以增強彈性補償性能。固定橋架使用M10膨脹螺栓，安裝間隔≤15m，轉彎處增加固定點，確保整體穩定性。橋架必須連接接地，沿橋架全長設置4mm2銅芯接地線，兩端采用鍍錫銅鼻子固定，接地電阻值≤1。在敷設中，所有橋架應避開主承重結構，與噴淋管道及空調管道之間保持≥02m間隙[2]。橋架內線纜敷設時需進行分層處理，底層為電力線，中上層布置信號線，層間隔≥10cm，防止信號干擾。每根線纜間綁扎間距不超過08mΩ，并使用帶編號的PVC標記牌標注用途。線纜穿橋架時需確保順直、無絞結，所有過橋架出口處安裝絕緣護口，避免損傷絕緣層。防火區內的線纜采用耐火等級符合IEC60331標準的ZR-YJV型號線纜，保證火災高溫下信號傳輸的穩定性。

（三）設備安裝

設備安裝以火災自動報警與消防聯動系統的規范化為核心，機柜基礎型鋼采用Q235材料，根據設備清單與設計圖紙預制槽鋼框架，焊接部位經環氧富鋅底漆三層涂覆，防銹厚度≥150μm。在安裝時，利用水平儀和磁力線錘控制框架水平偏差≤2mm/m，確保基礎型鋼與建筑結構預埋件焊接點連續牢固，并完成接地連接，接地電阻值≤4Ω。XHJ-FC2020型控制柜安裝采用模塊化組裝方式，按“先內后外、先下后上”原則逐一就位，柜體間縫隙控制在2mm以內，通過M12鍍鋅螺栓固定于基礎型鋼[3]。報警探測器設備（點型感煙探測器、點型感溫探測器）按設計圖紙分布安裝于機房、走廊等區域。探測器與墻壁間水平距離≥05m，相鄰探測器間距控制為12m—15m，采用熱熔膠固定裝置并安裝防塵罩保護設備。

消火栓報警按鈕安裝高度控制在15m，使用ABS塑料保護殼并預留10cm外接導線，導線標識清晰標注回路編號。所有揚聲器、聲光報警器等外部設備安裝時預留間距，揚聲器吸頂式安裝，距離吊頂間隙≤2cm，額定功率≥3W。整體安裝完成后，對每臺設備進行編號標識，并通過編程校核設備邏輯連接性和聯動動作的準確性。

（四）線纜敷設與標識

線纜敷設嚴格按照《建筑電氣工程施工質量驗收規范》（GB50303-2015）進行，選用ZR-YJV-1kV耐火電纜作為主回路線纜，以確保火災情況下的電氣系統穩定性。在敷設前，清理所有線槽及管道內雜質，采用兆歐表測量管道絕緣電阻值，確保線路絕緣電阻≥20MΩ。在敷設過程中，線纜需保持順直、無絞結，敷設彎曲半徑不小于電纜直徑的6倍，轉角處增設彎曲保護導向裝置。在管內敷設時，線纜不得有接頭，并在接線盒處采用壓接或焊接方式處理導線連接。線槽內敷設采用分層布線，強電、弱電分離布置，上層為弱電信號線，下層為電源線，間距≥10cm，避免信號干擾。所有導線采用不同顏色標識，火災報警系統主回路正極線為紅色，負極線為黑色，其他回路依施工圖紙設置顏色，并在接線端子處粘貼明確標簽標注回路編號，確保維護和檢修時的可識別性。在穿越防火分區時，所有線纜通過防火泥進行密封處理，封堵厚度≥30mm，避免火災蔓延。穿墻線纜兩端加裝PVC保護套管，并進行防潮密封處理，適應機房多塵、潮濕環境。

當線槽的吊桿直徑≥6mm，在管線經過建筑變形縫的情況下，需針對現場縫隙情況做好相應的補償措施。可采用金屬軟管來補償，使用專用鎖頭將金屬軟管緊固于兩端鋼管上，使金屬軟管中間留有弧度，當建筑物發生變化時，利用金屬軟管的彈性變化來實現補償，具體設置情況如圖1所示。圖1補償設置示意圖

三、施工過程中的技術難點與解決措施

（一）復雜環境的施工適配

鑒于建筑中機房區域存在濕度偏高、粉塵堆積等問題，線纜敷設過程中采用高防護等級（IP65）的密封接線盒，并在管道穿墻接口處使用柔性防火泥封堵，厚度≥30mm，以阻止水分和灰塵進入線管內部。針對過于潮濕的地面，增加地面防潮層，使用厚度08mm的防水隔離膜，并對線槽內積水進行實時排放[4]。在設備安裝中，防護等級低于IP54的設備外殼需增設防水罩。揚聲器、煙感探測器等安裝點采用防塵罩保護，避免積塵導致靈敏度下降。機房內部管道及橋架敷設完成后，在潮濕區域增加防腐涂層處理，涂層厚度≥150μm，使用耐鹽霧噴涂工藝增強抗氧化性能。電氣接地部分使用熱鍍鋅鋼材制成的接地排，確保接地電阻≤4Ω。所有高濕區域接地導體需額外包覆熱縮管，以阻斷濕氣對金屬的腐蝕。在施工過程中，采用TH-300型動態濕度監測系統實時監控，確保施工期間濕度維持在60%以下，必要時通過除濕機組進行環境調控，確保消防聯動系統運行穩定性及安全性。

（二）跨區域聯動系統的同步性

跨區域聯動系統同步性基于多總線并行控制架構，通過采用XHJ-FC2020型消防聯動控制器，配合多區域分布式子模塊，建立RS-485總線與TCP/IP協議相結合的通信網絡，傳輸速率達10Mbps，單回路最大支持256個節點。系統核心設計采用主-備冗余控制架構，確保主控制器失效時備控制器可在5ms內自動接管操作，維持系統穩定性。信號同步采用OM4光纖傳輸通道，支持萬兆速率數據交換，搭配低延遲光模塊（延遲小于2ns/m）。各分區聯動設備如THF-380型排煙風機、FR-JY200防火卷簾通過地址碼與控制邏輯動態綁定，指令下發采用CRC-32校驗機制，確保信號傳輸過程中誤碼率低于10-9。系統跨區邏輯控制通過PLC模塊實現，并加載實時任務調度算法，使跨區域聯動時間差控制在02s內。

火災觸發信號由TCS-IR500點型感煙探測器上傳至區域子控制器，子控制器完成第一階段聯動，隨后將聯動指令通過雙向信號總線同步至其他分區控制器。跨區域排煙風閥聯動操作的反饋信號閉環檢測延遲控制在50ms內，確保同步性。信號傳輸鏈路采用雙環冗余結構，通過主鏈-備鏈自動切換機制實現故障時鏈路重構，切換時間小于1ms。設備間邏輯編程由IEC61131-3標準實現，系統的HMI界面提供實時狀態監控，顯示跨區域聯動各節點的觸發、響應及反饋數據。

（三）多設備協同的優化策略

多設備協同優化策略基于分布式控制節點與中央主控系統協同工作，采用XHJ-FC2020型消防聯動控制器作為核心設備，通過RS-485總線與TCP/IP雙協議網絡架構實現多層數據傳輸，傳輸速率10Mbps，支持同時管理1024個設備節點。系統邏輯編程依托IEC61131-3標準，實現復雜場景下設備聯動的實時響應。

能量管理采用負載均衡控制技術，在排煙風機和滅火泵同時啟動時，通過延時啟動策略將電流峰值控制在總負荷80%以下，瞬時功率控制在200kW以內。反饋信號由4-20mA模擬量采集模塊實時采集，聯動設備動作狀態數據上傳至主控系統，所有反饋信號傳輸時間小于50ms。信號校驗采用CRC-32校驗機制，誤碼率低于10-9，保證數據傳輸的可靠性。

結語

綜上所述，本文系統梳理了火災自動報警與消防聯動系統施工的技術要點，提出了適用于復雜環境的高防護密封措施、跨區域聯動的多總線冗余結構及多設備協同的負載均衡優化策略。優化后的系統在聯動響應時間、設備協同效率和數據傳輸可靠性等方面能夠起到明顯的提升作用，滿足國家相關規范要求。本文研究成果不僅為既有建筑改造提供了重要的技術支持，還為新建工程的消防系統設計與施工優化提供了參考。

參考文獻

[1]劉洪華.超高層建筑火災自動報警及消防聯動系統設計分析[J].中文科技期刊數據庫（全文版）工程技術，2022（08）：4.

[2]陳勇.大型商業綜合體火災自動報警與消防聯動系統探討[J].消防界（電子版），2023，9（08）：65-67.

[3]元杰.智能建筑火災自動報警與消防聯動系統研究[J].數碼-移動生活，2023（07）：401.

[4]丁紅紅.火災自動報警和消防聯動系統施工技術探討[J].江西建材，2023（01）：227-229.