建筑群控制中心报警系统设计

胡海峰

（湖南省建筑设计院有限公司，长沙410012）

0 引言

近些年随着我国经济水平的快速发展，建筑形式趋于多样、综合化，大型建筑群越来越多，其主要特点是：建筑定性复杂、人员密集、功能多样化、占地面积广、火灾隐患大。 一旦发生火灾，人员疏散不够及时，有可能造成重大安全事故。 建筑群火灾自动报警系统如何设计，消防联动如何设置，值得分析和探讨。

1 火灾自动报警系统形式

火灾自动报警系统的形式和设计要求与保护对象和消防安全目标的设立直接相关，正确理解火灾发生、发展的过程和阶段，对合理设计火灾自动报警系统有着十分重要的指导意义。 火灾自动报警系统根据保护对象和设立的消防安全目标不同，分为区域报警系统、集中报警系统、控制中心报警系统三种形式，具体内容详见表1。

火灾自动报警系统的三种形式 表1

2 控制中心报警系统的设计要求

本文主要介绍控制中心报警系统的应用。 顾名思义，控制中心报警系统体现在控制中心，根据GB 50116－2013《火灾自动报警系统设计规范》（以下简称“《火规》”）第3.2.4 条文：“有两个及以上消防控制室时，应确定一个主消防控制室”，图1 所示为控制中心报警系统构成示意图。

图1 控制中心报警系统构成示意图

图1 中，主消防控制室内应能集中显示保护对象内所有的火灾报警部位信号和联动控制状态信号，并能显示设置在各分消防控制室内的消防设备的状态信息。 为了便于消防控制室之间的信息沟通和信息共享，各分消防控制室内的消防设备之间可以互相传输、显示状态信息；同时为了防止各个消防控制室之间的指令冲突，分消防控制室之间不应互相控制，换言之，消防控制室（中心）在功能上具有独立性，其中任何一个出现故障都不会影响其他消防控制室（中心）的正常工作。

3 工程应用实例分析

3.1 工程概况

该项目位于湖南省长沙市，总建筑面积约100万m2，是一个由酒店、客栈、商业、餐饮、影院、演艺中心、博物馆等多个单体建筑组成的大型建筑群，项目包含一类高层建筑、大型商业建筑、博物馆等。

3.2 设计回顾

本项目体量大、建筑类型多、施工周期长，业主将项目分为多期进行建设，共由三家设计单位完成。 由于前期业主没有明确的运营管理方案，均是各家设计单位独立进行设计，没有协调，根据建筑业态设置了多个消防控制室、多套集中报警系统，系统架构较为复杂。 后期甲方逐渐明确了项目运营管理模式，要求集中管理，集中报警系统不再适用于项目需求，根据《火规》第3.2.4 条文的要求，本项目优化了火灾自动报警系统设计。

3.3 控制中心报警系统在建筑群中的设计

本工程火灾自动报警系统分别由两个控制中心报警系统组成，分别命名为1＃消防控制中心和2＃消防控制中心。 其中1＃消防控制中心位于A 区，下辖7 个分消控室如图2 所示；2＃消防控制中心位于B 区，下辖3 个分消控室。 消防控制中心的位置选择综合考虑了与分消控室之间的距离因素，也结合考虑了消控室机房面积大小的因素。 例如2＃消防控制中心之所以选择在B 区最南侧，是因为后期系统改造时，只有南侧这个消控室的面积较大，可以增加设备，而B 区其他消控室的面积都不够，且无法增加面积。 如果在项目前期阶段能做好规划，则可以选择B 区较中心位置来设置2＃消防控制中心。

图2 消防控制室分区布置示意图

3.3.1 1＃消防控制中心

在游客服务中心首层设置1＃消防控制中心（组网图如图3 所示），与A01－01－01 栋消防控制室合用，控制沿湖景区内范围，具体保护控制范围如表2所示。

3.3.2 2＃消防控制中心

在A05－05 地下室层设置2＃消防控制中心（组网图如图4 所示），与A05－05 消防控制室合用，控制沿江景区外范围，具体保护控制范围如表3 所示。

3.3.3 火灾自动报警系统设计

根据《火规》第4.1.4 条文：“消防水泵、防烟和排烟风机的控制设备，除应采用联动控制方式外，还应在消防控制室设置手动直接控制装置”，以及第3.2.4 条文解释：“整个系统中共同使用的水泵等重要的消防设备可根据消防安全的管理需求及实际情况，由最高级别的消防控制室统一控制”。 本项目的控制对象特别多且位置分散，根据消防安全管理的需求及实际情况，采取分散和集中相结合的控制方式，即共同使用的水泵等重要消防设备由最高级别的消防控制室统一手动专线控制和联动控制，防排烟风机等消防设备由就近的分消防控制室手动直接控制及联动控制，如图5 所示。

图3 1＃消防控制中心火灾报警系统组网图

1＃消防控制 中心保护控制范围 表2

2＃消防控制中心保护控制范围 表3

（1）消防水泵的联动控制设计

本工程设置两个消防水泵房，分别位于游客服务中心地下一层、A05－01 栋地下室一层，详见表4。

整个系统中位于游客服务中心的A 区消防水泵由1＃消防控制中心统一控制，丽景大酒店的B 区消防水泵由2＃消防控制中心统一控制，分消防控制室不能启动消防水泵房的消防泵。

（2）防烟排烟系统的联动控制设计

本项目防烟排烟系统根据消防控制室的管控范围进行联动控制，即各消防控制室内（包括消防控制中心和分消防控制室）联动控制台设置硬线联动控制装置控制本保护区域内的消防风机等消防设备，实现手动直接控制和联动控制，各消防控制室不能控制其他区域的防烟排烟系统，从而有效避免指令冲突。

消防水泵房 表4

图4 2＃消防控制中心火灾报警系统组网图

图5 集中控制和分散控制示意图

（3）控制中心报警系统中图形显示装置设计

1）各消防控制室均设置图形显示装置，且单独组网。

2）由消防控制中心设置的图形显示装置实现集中传输和显示保护对象《火规》附录A 和附录B规定的有关信息的功能，分消防控制室设置的图形显示装置显示其管控范围内《火规》附录A 和附录B 规定的有关信息。

3）分消防控制室中的火灾自动报警系统运行状态信息，通过光纤传输至消防控制中心设置的火灾报警控制器。

4）接入分消防控制室的消防水池液位报警、防火门闭合状态等信息，由该消防控制室通过光纤传输至消防控制中心的图形显示装置。

3.3.4 消防广播系统设计

本工程分别在1＃和2＃消防控制中心设置了消防广播系统，共两套，该系统采用数字式广播系统。由一个总消防广播站及区域消防广播站组成。

（1）区域消防广播站分别设置在分消防控制室内。 在区域广播站内设置了功放、音源（包括区域广播站音源和总广播站音源）等相关设备。

（2）区域消防广播站在功能上具有独立性。 在某区域确认发生火灾后，该区域消防广播站可以在总消防广播站不干预的情况下对本区域进行消防广播。

（3）消防广播总站设置在消防控制中心内，设置了功放、音源等相关设备。 其功能包括：1）当消防控制中心保护区域内的地上部分或地下层某处发生火灾时，可以直接对本区域内进行消防广播，以疏散人群；2）当分消防控制室保护区域内发生火灾时，总消防广播站可以监听到区域消防广播站所播内容；3）消防广播总站的音源相对于区域消防广播站音源具有优先权；4）区域消防广播站与消防广播总站之间用单模光纤连接。

3.3.5 消防电话对讲系统设计

本工程消防电话系统由消防控制中心消防电话对讲主机及分消防控制室消防电话对讲主机组成。

（1）消防电话对讲主机分别设置消防控制中心和分消防控制室内。

（2）各电话对讲主机在功能上具有独立性，只可以与本保护区域内各个消防电话进行通话，不可以与其他区域内的消防电话进行通话。

（3）消防控制中心及各区域分消防控制室可以通过内线电话互相进行通话，消防控制中心对讲主机及各区域分消防控制室对讲主机之间用单模光纤连接。

3.3.6 其他相关设计

其他相关设计包括电气火灾监控系统、消防设备电源监控系统、防火门监控系统设计，其中消防控制中心及各区域分消防控制室单独设置监控主机，消防控制中心监控主机和分消防控制室监控主机之间采用单模光纤连接，仅运行状态信息互通，其保护对象由各消防控制室单独控制。

4 设计要点

通过对本项目的设计，提出了控制中心报警系统中以下几个设计要点。

（1）消防控制室中心的位置：消防水泵需要机械应急启动时，为了保证工作人员在报警后5min 内使水泵正常工作，消防控制中心应靠近消防水泵房。

（2）直接控制线：本工程较多的直接控制线距离较长，其中最远的直接控制线是A01－12－03 栋的湿式报警阀压力开关，到游客服务中心消防水泵房的距离达到了1.3km。

当直接控制线距离过长时，由于长距离缆线对地电容的影响，末端设备很可能产生拒动或误动的情况，为了应对这种情况，设计上采用了两种方法相结合，将控制线截面积从1.5mm2增大到2.5mm2或4mm2；使用直流进行中间的控制转换，如图6 所示，具体可参考《常用风机控制电路图》中第13、14页的消防风机手动控制盘手动控制线路电路图。

图6 控制线路接线示意图

（3）跨区控制原则：本消防系统中的消防控制中心可以通过手动控制盘对消防泵（喷淋泵、消火栓泵等）进行直接控制，分消防控制室不能进行直接控制。

（4）消防泵信号显示：本消防系统中各消防泵运行反馈信号、消防水池液位信号通过输入模块采集到火灾自动报警系统，并显示在消防控制中心及分消防控制室的显示屏上。

（5）未设置火灾自动报警系统建筑中的消火栓处理：根据GB 50974－2014《消防给水及消火栓系统技术规范》第11.0.19 条文：“消火栓按钮不宜作为直接启动消火水泵的开关，但可作为发出报警信号的开关”，因此本消防系统中消火栓按钮直接采用报警总线与对应的分消防控制室中的报警主机连接，形成独立报警回路，消火栓按钮的动作信号和稳压装置的动作信号作为启动消火栓泵的联动触发信号，由分消防控制室传送至消防控制中心启泵。

（6）DC 24V 配电：消防联动控制的电压控制输出采用DC 24V，为了满足压降要求，由各单体建筑消防电源直接就地提供DC24V 电源。

5 结束语

建筑群火灾自动报警系统设计除了上面分析的几点外，还有其他系统设计问题值得探讨，如电气火灾监控系统、消防设备电源监控系统、防火门监控系统、消防应急和疏散指示系统是否需要由消防控制中心统一控制；消防广播系统和消防电话系统在建筑群中如何设计更合理；消防控制中心如何合理提供现场24V 电源等问题，值得设计师去进行分析和研究。 本项目为笔者设计经验总结，不当之处，敬请批评指正。