火灾自动报警与消防联动控制系统的设计与分析

李 敏

(华林中创建筑规划设计有限公司，山西 太原 030027)

0 引言

随着城市内各种大型商业广场、娱乐场所、高层居民住宅建筑的不断涌现，类似的人员密集、规模较大的建筑在进行设计时也对防火提出了较高的要求[1]。因此在建筑内配套设计安全可靠的火灾自动报警与消防联动控制系统(Fire Automation System，FAS)就有了相当的必要性。该系统也逐渐成为了建筑电气设计中的一个重要组成部分，因此本文也将对FAS在实际应用中的一些问题进行分析与研究，如系统的构成、基本需求和设计时应当注意的一些环节进行一定的分析与探讨。

1 FAS的设计要点

在设计建筑内FAS时，首先要做的就是选择合适的火灾探测器并合理分配其位置，确保建筑内的任意一处空间发生火灾隐患，探测器都能及时、准确地感知到。火灾探测器对于整个FAS而言，相当于人类的眼睛和耳朵，是整个系统感知火情信息最重要的手段和渠道。

探测器的位置应严格按照《火灾自动报警系统设计规范》中的相关设计要求进行合理布置。表1为感烟式探测器和感温式探测器的参数列表，在设置火灾探测器时需要按照参数及联系实际情况来进行设置。

表1 感烟式探测器和感温式探测器的参数

图1为探测器安装间距的极限曲线图，探测器的保护面积A是以它的保护半径R为半径的内接正四边形面积表示的，图中的曲线以45°斜线左右对称，一共给出7个保护面积和11个保护半径。

其中需要注意的是，当发生以下情形，火灾探测器的布置需要做出一定变动：

1)在顶棚有梁时，当梁高出顶棚的距离位于区间0 m～2 m时，可忽略梁对探测器设计位置的影响，但当梁突出顶棚超过2 m时，应当考虑屋梁对烟雾扩散起到的阻挡作用，并适当增加火灾探测器的数量。2)当探测器预设位置存在风管、风口或者灯具时，应当对探测器的位置作适当移动。3)在通风换气比较频繁的区域或房间，探测器灵敏度相对较低，此时设计人员应当采取一定的补偿措施，重新调整每只火灾探测器的保护面积或增大探测器灵敏度。此外对常用的感温式和感烟式火灾探测器而言，它们在安装时对相邻探测器相互之间的距离要求分别是小于10 m和15 m。

2 消防控制室的设计

消防控制室相当于整个火灾自动报警与消防联动控制系统的“大脑”，它可以接收、显示并处理火灾报警信号，并控制所有与消防相关的设施设备对火情做出进一步处理。在对建筑内消防控制室进行设计时，需注意以下几点：1)建筑内消防控制室的位置应当位于地面1层或地下1层，且需要有直接对外出口，为保证通信畅通，需避免控制室周围存在可能干扰通讯的环境。2)当建筑内需要设置多个分散的消防控制室时，需要合理分配消防控制室的职责，确定主、分控制室。主控制室可以调控、支配各分控室和系统内的所有消防设备，各个分控室之间需要有通信渠道，但不能相互控制。3)非消防配电线路严禁穿过消防控制室。

3 消防联动系统的设计

如果说消防控制室是FAS中的“大脑”，那么消防联动系统则是FAS中最重要的执行单元，相当于人类的手和脚。消防联动系统的作用在于：火灾发生后，及时引导人员撤离，并阻止火情进一步扩散。具体体现为，在火情被发现后消防联动系统可以及时启动消防栓和自动喷水系统遏制火情，利用防排烟系统阻止烟雾扩散，启动应急照明和广播系统引导人群及时疏散。该系统的设计要点主要有以下几条：

1)在人员密集区域，如走廊、大厅、餐厅和卫生间、消防室等特殊区域应当设置火灾警报装置，如声、光报警器等。此外，由于疏散楼梯是火灾时人员撤离的主要通道，因此，疏散楼梯处也应当设置相应的火灾警报装置以更好引导人员快速疏散。

2)一般情况下，应急照明的持续供电时间应当高于20 min，对高层或超高层建筑而言，应不低于30 min。

3)建筑内的每一个防火区域都应当设置消火栓按钮，且按钮应位于人口密集区域的较为明显的位置。

4 电气线路设计

在建筑的火灾报警与消防联动控制系统的设计中，电气线路的设计，电缆的敷设与选型至关重要。电气线路对整个火灾自动报警系统而言，相当于人类体内遍布的“血管”和“神经”，负责系统内能量输送和指令传递，因此电气线路的设计直接关系到FAS是否安全可靠。消防负荷选用的电缆应当具备耐火特性，耐火电缆能在一定时间内保持线路的正常运行，主要应用于火灾条件下也必须保证正常输送电力的重要场合。建筑电气设计人员在设计FAS时，系统内使用的电缆应当满足以下要求：

1)应急照明和消防负荷配电干线应选用矿物绝缘类不燃电缆，其余应急照明支线及供给消防等重要负荷的配线如报警总线、消防应急广播和消防专用电话等应采用无卤低烟阻燃耐火导线。

2)敷设消防配电线路时，应该尽量避免消防配电线路所处的电缆井内存在其余非消防类配电线路，若设计存在条件限制，必须将消防线路与其余线路布置在同一电缆井、沟内，必须将其分别敷设在电缆井、沟的两侧。

3)消防用电设备应采用专用的供电回路。不允许在该回路上再接上其他的非消防负荷。建筑中的消防控制室的消防报警和联动设备、消防泵、自动喷洒泵、排烟、加压风机、消防电梯、应急照明和疏散诱导灯等等都应采取双电源供电,并应在末端进行互投。

5 结语

随着科学技术的进步和人们对建筑防火的要求越来越严格，相关设计人员应当不断丰富自己的专业知识。提升行业素养，设计出安全可靠，符合相关规范和要求的FAS，以促进建筑消防的持续发展。