智能建筑中火灾自动报警系统的设计

张继芳

摘要:探讨了在智能建筑中如何进行火灾自动报誉系统、探测区域的划分,探测器、报警控制器、消防联动设备及其控制的设置,提出火灾自动报警系统设计一定要考虑其在连接界面上与智能建筑的适应性。

关键词:智能建筑;火灾自动报警系统;消防联动

火灾自动报警系统是智能建筑中建筑自动化系统(BAS)的重要组成部分,担负着探测火灾隐患安全防范重任。智能建筑中的火灾自动报警系统设计首先必须符合GB50116一1998《火灾自动报警系统设计规范》的要求。

火灾自动报警系统主要分为三大部分:探测部分、控制部分、消防联动控制部分。火灾自动报警系统一般分三种形式设计:区域火灾自动报警系统、集中火灾自动报警系统和控制中心报警系统。就智能建筑的基本特点看,控制中心报警系统是最适用的方式。

1 探测部分

1.1 火灾探测器的设计选配

火灾探测器根据火灾自动报警系统对象分为感烟、感温、感光、烟温复合式以及气体灾探测器;按其测控范围又可分为点型火灾探测器和线型火灾探测器两大类。智能建筑中应以感烟火灾探测器选用为主,辅以感温火灾探测器。点型火灾探测器只能对警戒范围中某一点周围的温度、烟等参数进行控制,线型火灾探测器则可以对探测范围中某一线路周围烟雾、温度进行探测。

1.2 探测区域探测器设置要点

消防设计规范规定“火灾探测区域应按独立的房间划分。一个探测区域的面积不宜超过500m2;从主要入口能看清其内部,切面积不超过1000m2的房间,也可划为一个探测区域”。探测区域内的每个房间内至少应设置一只探测器。在敞开或封闭的楼梯间、消防电梯前室、走道、坡道、管道井、闷顶、夹层等场所都应单独划分探测区域,设置相应探测器。

探测器的设置一般按保护面积确定,每只探测器保护面积和保护半径的确定,要考虑房间高度、屋顶坡度、探测器自身灵敏度三个主要因素的影响,尤其要考虑房高对探测器选型的影响,但在有梁的顶棚上设置探测器时必须考虑到梁突出顶棚的影响。

另外,在设置火灾探测器时,还要考虑智能建筑内部走道宽度、至端墙的距离、至墙壁梁边距离、空调通风口距离以及房间隔情况等的影响。

1.3 探测器总数确定

确定一个探测区域所需设置的探测器数量的计算公式为:

N≥S/KA

式中:N-一个探测区域内所需设置的探测器的数量(个),取整数;

S--一个探测区域内的地面面积(m2);

A--每个探测器的保护面积(m2);

K--安全修正系数。特级保护对象K取0.7～0.8,一级保护对象K取0.8～0.9,二级保护对象K取1.0。

2 控制部分

火灾报警控制器是火灾自动报警系统的中枢,它接受信号并作出分析判断,一旦发生火灾,它立即发出火警信号并启动相应消防设备。控制部分的设计工作主要包括报警区域的划分、确定区域火灾报警控制器的容量、确定集中火灾报警控制器。

2.1 报警区域的划分

报警区域按照智能建筑的保护等级、耐火等级进行合理正确的划分。消防设计规范规定“报警区域应根据防火分区或楼层划分”,也就是说在报警区域,可以将同层的几个防火分区划为一个报警区域。特别是几个防火分区在同一报警区域时,只能在同一楼层而不得跨越楼层。

2.2 确定区域火灾报警控制器的容量

区域火灾报警控制器一般按防火分区设置,其容量的确定,主要取决于本报警区域内的探测设备的数量。报警区域编址探测设备,不仅指感烟感温或其他种类火灾探测器的数量,还包括该报警区域内手动报警按钮、消火栓报警按钮以及通过控制模块转换信号的水流指示器、水压力开关等。例如某型号火灾报警控制器的容量为4回路×128探测点,即每个控制回路可控制128个编址探测点,若智能建筑中某报警区域编址设备总数为400个,则该火灾报警控制器正好满足区域报警要求。假设该报警区域内有600个探测编址点,显然需要2台该型号控制器。

一般火灾报警控制器标示容量都是单台控制器的最大容量,为了保证火灾自动报警系统能够高效可靠地工作,实际设计各回路探测点时要考虑一定的余量。综合考虑建筑结构与建筑施工等因素影响,火灾自动报警系统中区域火灾报警控制器每回路实际设计容量应为标称容量的50% ～80%。

2.3 确定集中火灾报警控制器

在火灾自动报警与联动控制系统中,集中火灾报警控制器的选配,一方面要满足整个火灾自动报警系统工作要求,另一方面,还应该具备与智能建筑中其他控制系统的通信界面。主要包括以下几点:

(1)与各个报警区域内区域火灾报警控制器的通信功能;

(2)处理显示整个系统报警信息、故障信息、联动信息的功能;

(3)应能根据火警信息,启动消防联动设备并显示其状态;

(4)具备与智能建筑中其他控制系统的通信界面。

3消防联动设备控制

消防联动设备是火灾自动报警系统的执行部件,消防控制室接收火警信息后应能自动或手动启动相应消防联动设备。

3.1 智能建筑中应具备的消防联动设备及其功能

根据建筑设计防火规范和智能建筑防火灭火要求,智能建筑应具备以下全部或部分消防联动设备(系统):自动喷水灭火系统,在火灾发生后,自动进行喷水灭火,并在灭火的同时发出警报;火灾事故广播与消防电话系统,其作用是发生火灾时指挥现场人员进行疏散并及时向消防部门报警;防烟排烟系统,作用是消除烟气大量积聚并防止烟气扩散到安全疏散通道;防火卷帘门控制系统,作用是隔烟、控制火势蔓延;消防电梯,在火灾发生时供消防人员灭火和救人使用;消防设备供电系统,能够保证供电的可靠性,使火灾自动报警与消防联动控制系统连续工作,不间断。

3.2 消防联动设备的联动要求

火灾发生时,火灾报警控制器发出警报信息,消防联动控制器根据火灾信息管理联动关系,输出联动信号,启动有关消防设备实施防火灭火。

消防联动必须在“自动”和“手动”状态下均能实现。在自动情况下,智能建筑中的火灾自动报警系统按照预先编制的联动逻辑关系,在火灾报警后,输出自动控制指令,启动相关设备动作;手动情况下,应能根据手工操作,实现对应控制。

4火灾自动报警系统布线及其与智能建筑的适配性

由于火灾自动报警系统的特殊地位,使得它在布线安装方面有别于智能建筑中的其他控制系统。对线缆的选型和布线方式一要满足自动报警装置自身的技术条件,如其报警传输线大多数要求采用双绞线等;二要满足一定的机械强度;三要采取穿管保护、暗敷及阻燃措施;四要与其他低压系统电缆竖井分开布设;五要使其传输网络不与其他传输网络共用。

从智能建筑的概念讲,火灾自动报警系统及其联动控制应当属于建筑自动化系统范畴,但目前由于火灾自动报警系统特殊的管理要求,其报警线、联动线、通信线基本自成体系,与智能建筑中综合布线系统有相当差异,但随着智能建筑的发展和火灾自动报警系统日趋成熟,二者在应用上的结合将越来越密切。目前关键在于智能建筑中设计选配火灾自动报警系统时,一定要考虑二者在连接界面上的适配性,使它们在安装使用、运行中以最好的方式结合起来。

参考文献

[1]吕景泉,牛云升,陈明等.楼宇智能化技术[M].第1版.北京:机械工业出版社.2005;108-135

[2]徐东升.智能建筑中火灾自动报警系统的设计[J].河北职业技术学院学报.2006;6(1)12-13

[3]GB50116-1998.火灾自动报警系统设计规范.