火灾自动报警系统设计探讨

高青峰

(中国航空规划设计研究总院有限公司，北京 100120)

火灾自动报警系统设计探讨

高青峰

(中国航空规划设计研究总院有限公司，北京 100120)

针对火灾自动报警系统中防火卷帘、排烟系统、气体灭火系统的联动控制，消防专用电话，系统供电在设计中的一些问题进行探讨，并给出解决方法。

消防联动控制 防火卷帘 排烟系统 气体灭火系统 消防专用电话

0 引言

随着GB 50016-2014《建筑设计防火规范》(以下简称“《建规》”)和GB 50116-2013《火灾自动报警系统设计规范》(以下简称“《火规》”)的实施，火灾自动报警系统和消防联动设计进入了全新的阶段，系统设计日臻完善，但在日常设计工作中仍然有一些问题需要进行深入探讨，以利于进一步完善设计，使得火灾自动报警系统能更好地发挥作用。

本文将就笔者在设计过程中遇到的实际问题加以探讨分析，以供参考。

1 消防联动控制

1.1防火卷帘的控制

火规4.6节将防火卷帘分为两类：疏散通道上设置的防火卷帘和非疏散通道上设置的防火卷帘，其中前者的联动控制要求实现“两步降”，即：“感烟火灾探测器的报警信号联动控制防火卷帘下降至距楼板面1.8m处；感温火灾探测器的报警信号联动控制防火卷帘下降到楼板面”；后者的联动控制要求实现“一步降”，即：“由防火卷帘所在防火分区内任两只独立的火灾探测器的报警信号，联动控制防火卷帘直接下降到楼板面”。

笔者认为《火规》中对防火卷帘的分类缺少《建规》中对防火卷帘的使用条件，根据《建规》第6.4.10条规定“疏散走道在防火分区处应设置常开甲级防火门”和第6.4.11条第1款规定“民用建筑和厂房的疏散门，应采用向疏散方向开启的平开门，不应采用推拉门、卷帘门、吊门、转门和折叠门”可以看出对于民用建筑和厂房，在其疏散通道上是不能用卷帘门来做疏散门的；当防火卷帘所在柱网中需要设置疏散通道时，建筑专业会将防火卷帘做窄一些，留出适当位置设置平开门，该平开门才是真正的疏散门，所以对于民用建筑和厂房中设置的防火卷帘只有一种类型，即设置在非疏散通道上的防火卷帘，起到防火分隔的作用，在发生火灾时按照火规要求一步直接下降到楼面，尽快实现防火分隔，防止火灾和烟气蔓延，人员沿着疏散楼梯间、安全出口等进行疏散。

1.2排烟系统的控制

根据火规第4.5.5条规定“排烟系统的联动应由同一防烟分区内的两只独立的火灾探测器的报警信号，来触发联动控制排烟口、排烟窗或排烟阀的开启”，在设计中要落实同一防烟分区确定的范围。

根据公安部公消[2015]98号文《关于执行新版消防技术规范有关问题的通知》的规定：目前排烟系统的设计中，排烟系统设置场所执行GB 50016-2014《建筑设计防火规范》有关规定，具体系统设计执行GB 50016-2006《建筑设计防火规范》和GB 50045-95《高层民用建筑防火设计规范》(2005年版)的有关规定，按照此要求，防烟分区的设置按照下述内容来确定：防烟分区建筑面积一般≤500m2，且不能跨越防火分区；防烟分区是建筑高度<6m且需要设置机械排烟的场所才需要设置的[3-4]。

由上述内容可以看出，防烟分区是针对室内净高≤6m的房间来划分的，对于净高>6m且需要排烟的场所，就可以按照“同一‘防火分区’内两只独立的火灾探测器的报警信号联动触发控制排烟口、排烟窗或排烟阀开启”来进行消防联动控制设计。

再则，防烟分区的划分面积一般≤500m2，但更小的划分面积就需要按照建规第8.5节的规定来确定，其中应注意第8.5.4条的规定“地下或半地下建筑(室)、地上建筑内的无窗房间，当总建筑面积>200m2或一个房间建筑面积>50m2，且经常有人停留或可燃物较多时，应设置排烟设施”，由此在设计中存在上述规定的房间，并且当此房间建筑面积>50 m2又≤80m2时，就不能按照火规中规定的探测器的保护面积和保护半径的要求，在房间内仅设置一只点式感烟探测器，而要根据排烟系统的联动控制要求，至少设置两只独立的点式感烟探测器。

此外，在消防联动设计中还要了解通风专业采用的排烟系统的设置类型，对于担负两个或两个以上防烟分区的机械排烟系统，因其单位排烟量按照120m3/(h·m2)进行计算，是担负一个防烟分区的机械排烟系统的两倍，其要求在火灾时需要同时开启两个防烟分区内的排烟口，因此消防联动控制设计时，除开启着火防烟分区的排烟口以外，还需要联动相邻一个防烟分区的排烟口，以保证机械排烟系统的排烟效果。

1.3气体灭火系统的控制

根据《火规》的规定，气体灭火系统的控制需要采用探测器组合来进行控制，探测器组合宜采用感烟探测器和感温探测器。设计中有人在气体灭火场所选用感烟感温复合型探测器来代替感烟探测器和感温探测器组合，笔者认为感烟感温复合型探测器无法实现气体灭火的控制要求，感烟感温复合型探测器是综合分析火灾环境的烟、温特性，给出发生火灾的报警信号，其报警灵敏度高、误报率低，但是通常此种探测器只能给出一次报警信号，不会发出感烟火灾报警和感温火灾报警两次报警信号。在同一个气体灭火区域内，火灾发生的烟、温特性是一致的，这样设置的所有感烟感温复合型探测器都只能针对一种火灾特性发出一次报警(通常是针对烟雾的报警)，无法提供气体灭火系统联动控制所需要的第二个联动触发信号，不能正确控制气体灭火系统。因此，在气体灭火系统中应设置独立的感烟探测器和感温探测器。

控制气体灭火系统时，需要核实气体灭火控制器的气体灭火控制最大输出电流与气体灭火系统启动电磁阀工作电流的匹配情况，厂家提供气体灭火控制器的气体灭火控制最大输出电流通常为2～3A，气体灭火系统启动电磁阀的工作电流通常为1～2A，这样气体灭火控制器可正常控制启动电磁阀；但当同时开启多个电磁阀时(如气体灭火采用无管网系统，同时开启多个气瓶)，启动电磁阀工作电流会超过气体灭火控制最大输出电流，设计时需要在气体灭火系统控制现场增加联动电源和DC 24V的中间继电器。

2 消防专用电话的设置

消防专用电话是实现火灾时消防通信指挥调度的必备手段，在设计中要特别注意。根据《火规》6.7节的规定，消防专用电话网络是独立的消防通信系统，其功能和线路防火要求等是普通电话网、普通对讲电话所不能达到的。

《火规》的6.7.4条规定了需要设置消防电话分机和电话插孔的部位，在设计中往往容易遗漏在“灭火控制系统操作装置处”设置消防专用电话分机，对于消火栓灭火系统和自动喷水灭火系统，其操作装置一般在消防泵房、报警阀间，设计者应注意设置消防专用电话分机，但对于气体灭火系统、消防炮灭火系统、雨淋灭火系统等，其操作装置通常设置在使用现场，设计中也容易遗漏，应提醒设计者注意。

此外，设计中设置消防专用电话还不能忽略《建规》的特殊要求，《建规》第5.5.23条第7款和第5.5.24条第4款规定“在建筑高度大于100m的公共建筑设置的避难层(间)，高层病房楼在二层及以上的病房楼层和洁净手术部设置的避难间应设置消防专线电话和应急广播”；第6.4.14条第6款规定“避难走道内应设置消火栓、消防应急照明、应急广播和消防专线电话”；第7.3.8条第7款规定“消防电梯轿厢内部应设置专用消防对讲电话”。对于这些规定，由于前两款是强制性条文，设计者都十分注意，通常都会设计到位，设计中注意不要遗漏后两款规定的内容，尤其是消防电梯轿厢内要设置专用消防对讲电话，在图纸审查中发现有好多设计者没有设计到位，有些设计者认为在消防电梯机房已设置消防专用电话分机，轿厢内不一定再设置，有些设计者按照《火规》第4.7.2条规定“轿厢内设置直接与消防控制室通话的专用电话”认为已设置了电梯的五方对讲系统，就不需要在消防电梯轿厢设置专用消防对讲电话了。笔者认为，这些想法是对消防电梯的性质和用途缺乏足够的认识，消防电梯是火灾发生后消防员进入着火楼层的专用通道，它能节省消防员的体力，快速接近着火区域，提高灭火效率。在消防员使用消防电梯时，要使用专用消防对讲电话与消防控制室进行通信，而普通对讲电话在火灾时无法保证通信线路的完好性，可能会造成指挥失误，贻误灭火时机，所以普通对讲电话不可替代专用消防对讲电话，且在设计中除在消防电梯机房设置消防专用电话分机外，还需要在消防电梯轿厢内设置消防专用对讲电话。

3 系统供电

火灾自动报警系统的供电设计除满足消防控制室内所有火灾自动报警设备的用电要求外，还需要着重注意现场火灾自动报警设备的供电设计。

根据设备厂商的要求，通常气体灭火控制盘需要提供AC 220V消防电源；对于管路吸气式采样感烟探测器，工作电压是DC 24V，但其功耗大，采用集中供电无法满足电压降的要求，需要根据现场吸气式采样感烟探测器布置状况，2～3个吸气式采样感烟探测器配置专用的电源模块进行现场供电，电源模块处需要提供AC 220V消防电源。

为减少线路的电压降，保证设备正常运转，对于规模较大的火灾自动报警系统，系统需要分层或分防火分区现场设置消防联动控制电源，对终端联动设备进行现场分区供电。根据《火规》要求，当线路压降超过5%时，DC 24V电源应现场提供，也就是压降超过1.2V时，就要设置现场的联动控制电源。当消防设备联动时，主要控制设备包括：声光报警器、电动防火阀、控制模块等，查阅多家火灾自动报警系统和相关消防联动设备资料，上述设备动作电流一般分别约为50mA、700mA、20mA，如果一条控制总线带2个声光报警器、10个控制模块、1个电动防火阀，在发生火灾时，其动作电流可达1A(上述控制设备在一条控制总线上是比较普遍的)，查《工业与民用供配电设计手册》第4版，此时若采用1.5mm2截面的铜导线，在1.0V压降下，其直流电流矩为39A·m，满足规范压降，此导线供电距离约为45m；若采用2.5mm2截面的铜导线，在1.0V压降下，其直流电流矩为65A·m，满足规范压降时，此导线供电距离约为73m，因此需要分层或分防火分区现场供电。建议设计中可对耗电量大的电动防火阀单独设置电源线，当需要控制多个电动防火阀时可采用编程延时控制，或多个防火阀接力控制的方式，以减少线路的压降，保证联动设备的正常动作。

4 结束语

本文就火灾自动报警系统常见的一些消防联动控制、消防专用电话、系统供电在设计中存在的问题提出处理办法，希望本文能对涉及这些工作的设计人员有所帮助，能更好地完善火灾自动报警系统的设计，并欢迎广大读者给予指正。

[1] 中国航空规划设计研究总院有限公司组编. 工业与民用供配电设计手册[M]. 北京：中国电力出版社，2016.

[2] GB 50016-2014 建筑设计防火规范[S]. 北京：中国计划出版社，2014.

[3] GB 50116-2013 火灾自动报警系统设计规范[S]. 北京：中国计划出版社，2013.

[4] GB 50016-2006 建筑设计防火规范[S]. 北京：中国计划出版社，2006.

[5] GB 50045-95(2005年版)高层民用建筑设计防火规范[S]. 北京：中国计划出版社，2005.

DiscussiononDesignofAutomaticFireAlarmSystem

Gao Qingfeng

According to some problems of automatic control of fire shutter, smoke control system, gas fire extinguishing system,fire telephone,power supply in the automatic fire alarm system desigen are discussed, and the solving methods are put forward.

automatic control, fire shutter, smoke control system, gas fire extinguishing system, fire telephone, power supply