住宅建筑火灾自动报警系统两种布线形式的经济性比较

唐 庆

(重庆基准方中建筑设计有限公司, 重庆 401120)

0 引 言

近期收到某业主单位的反映,某项目二期工程的火灾自动报警系统的暗敷线路均采用JDG管,相比于一期工程的做法(暗敷线路采用PC管,并要求保护层厚度不小于30 mm),工程造价有明显增加。业主单位咨询了设计人员,了解到一期工程该系统参照的主要规范是GB 50116—2013《火灾自动报警系统设计规范》[1](简称《火规》),而二期工程是2020年8月1日以后出图的,该系统参照的主要规范除《火规》外,还包括GB 51348—2019《民用建筑电气设计标准》[2](简称《民标》)。面对这种情况,业主单位希望就该部分的现行国家规范进行梳理,在满足现行规范的前提下尽量采用PC管暗敷的方式,以降低项目工程造价。

本文对火灾自动报警系统导线选择及敷设方式的现行规范、标准进行了梳理,并结合具体项目对该系统进行复查和调整,调整后系统的稳定性和经济性均有所提升。

1 规范依据及概念梳理

对比《火规》,《民标》对于火灾自动报警系统导线选择及敷设方式提出新的要求。

1.1 导线选择

《火规》第11.2.2条规定:火灾自动报警系统的供电线路、消防联动控制线路应采用耐火铜芯电线电缆,报警总线、消防应急广播和消防专用电话等传输线路应采用阻燃或阻燃耐火电线电缆。

《民标》第13.8.4条第1款规定:在人员密集场所疏散通道采用的火灾自动报警系统的报警总线,应选择燃烧性能B1级的电线、电缆;其他场所的报警总线应选择燃烧性能不低于B2级的电线、电缆;消防联动总线及联动控制线应选择耐火铜芯电线、电缆。电线、电缆的燃烧性能应符合现行国家标准GB 31247—2014《电缆及光燃烧性能分级》的规定。《民标》第8.9.1条规定:耐火电缆应具有不低于B1级的难燃性能。

1.2 暗敷条件下套管选择

《火规》第11.2.3条规定:线路暗敷设时,应采用金属管、可挠(金属)电气导管或B1级以上的刚性塑料管保护并应敷设在不燃烧体的结构层内,且保护层厚度不宜小于30 mm。

《民标》第13.8.5条第5款规定:火灾自动报警系统线路暗敷时,应采用穿金属导管或B1级阻燃刚性塑料管保护并应敷设在不燃性结构内,且保护层厚度不应小于30 mm;消防用电设备、消防联动控制、自动灭火控制通信、应急照明及应急广播等线路暗敷设时,应采用穿金属导管保护;

对比两本规范,《民标》的要求更高,且更明确。对于导线选择,《民标》明确,联动控制线路提出耐火性能的要求,同时应不低于阻燃B1级的阻燃性能要求;对于报警控制线路,其耐火性能未做要求,但应根据建筑定性的不同,分别满足阻燃B1/B2级的阻燃性能要求;对于暗敷条件下套管选择,《民标》明确,报警控制线路可采用B1级以上的PC管敷设在保护层厚度不宜小于30 mm的不燃烧体结构层内。但联动控制线路则只能采用金属套管保护。

因为报警控制线路所连接的模块及设备仅用于火灾初期,而联动控制线路所连接的模块及设备适用于火灾的中期,故给出不同规定。

1.3 相关概念

哪些模块属于报警控制模块,连接于报警控制总线,从而与报警控制器相连接?哪些模块属于联动控制模块,连接于联动控制总线,从而与联动控制器相连接?

根据14X505-1《火灾自动报警系统设计规范图示》[3](简称《图示》)第 10页“提示”第2款的相关内容:报警控制总线所连接的模块仅为火灾报警控制器和手动报警控制器等,“如水流指示器,信号蝶阀配接的输入模块、防火阀配接的输入或输入/输出模块等”均定性为联动功能的模块,应连接于联动控制总线。这与常规通过输入模块或输入/输出模块来甄别报警或联动模块的辨别方式存在一定的差异。

2 布线方案调整

2.1 项目概况

该建筑为一类高层住宅建筑,建筑高度为85 m,建筑面积为2.4万m2,1F为架空层,2F～28F为住宅区域,每层9户,共243户,屋顶为上人屋面,设置有电梯及消防风机等设备用房。根据GB 50016—2014《建筑设计防火规范》(2018年版)第8.4.2条,该建筑公共部分及住宅套内均设置火灾自动报警探测器。

2.2 布线方案调整

调整前布线方案如图1所示,该布线方案参照《图示》第10页中方案Ⅳ,设置联动型火灾报警控制器,采用报警、联动总线合用回路的布线方式。根据各回路的设置原则“每一回路联动设备点数不超过100点,且报警+联动设备总点数不超过200点”,该建筑设置15条合用总线。该总线内含有联动设备,根据《民标》第13.8.4条、第13.8.5条的相关要求,电源及总线采用(WDZC-RYS-2×1.5+WDZC-BYJ-2×1.5)-JDG20-CC进行敷设。

1.平针绣法：平针绣是天水绣花鞋垫最为常见的一种针法，就是上下扎针将绣线在图案纹样内排列均匀整齐，不重叠，不交叉，不露底，拉线轻重一致，达到绣面针脚匀、齐、平、密的艺术效果。平绣工艺是比较精致、写实的刺绣形式，极富表现力，多用来描绘自然生物如花卉和禽类题材，形象栩栩如生，常用对比和晕色手法，视觉效果强烈。

图1 调整前布线方案

调整后布线方案如图2所示,该布线方案参照《图示》第10页中方案Ⅲ,同样设置联动型火灾报警控制器,但采用报警、联动总线分设回路的布置线方式。根据“每一报警总线报警设备点数不超过200点,联动总线设备点位不超过100点”的设置原则,该建筑设置15条报警总线回路,4条联动总线回路。

2种布线方案均满足现行国家规范的相关要求，且根据《图示》第10页“提示”第3条的描述“设置两台及以上火灾报警控制器(联动型)时，建议系统中报警和联动分别使用不同的回路，有利于系统的稳定性”，调整后布线方案更有利于系统的稳定性。

图2 调整后布线方案

3 2种方案的工程造价分析

3.1 原方案工程造价

竖向部分:每2层设置1条合用总线回路,15个回路合计长度为714 m。水平部分:总线短路隔离模块采用树形结构设置,所有模块未区分报警或联动模块,均连接于总线回路。每层设3个短路隔离模块。调整前布线方案的线路及隔离模块数量统计如表1所示。

3.2 调整方案工程造价

竖向部分:因各层联动控制模块较少,各层扣除联动控制模块,报警控制总线回路数量为15条。每7层设置1条联动控制总线回路,共计设置4条联动控制总线回路。调整后布线方案中有15条报警总线回路和4个联动总线回路,合计长度为879 m;水平部分:调整后布线方案消防模块按报警、联动控制模块进行区分,分别连接于报警总线和联动总线,各层的总线短路隔离模块均有所增加。

表1 调整前布线方案的线路及隔离模块数量

调整后布线方案的线路及隔离模块数量如表2所示。

3.3 2种方案的工程造价对比

根据建设单位采购部门提供的综合工程造价信息,2种布线方案工程造价比较如表3所示。

表2 调整后布线方案的线路及隔离模块数量

从表3可以看出,调整后布线方案的工程造价仅为调整前布线方案的0.78倍,除隔离模块的数量外,导线和套管的造价均低于原方案。

3.4 2种方案工程造价的差异性分析

(1) 导线部分。调整前布线方案中竖向部分虽仅为15条回路,但采用合用布线方式,回路中含有输入/输出模块,故均按4芯线进行设置。调整后布线方案中15条报警回路仅需考虑报警模块的需要,均按2芯导线进行设置,仅4条联动回路采用4芯导线进行设置。调整后布线方案中回路数量虽有所增加,导线具体根数反而有所减少,整体而言导线的工程造价有所减低。

表3 2种布线方案工程造价比较

(2) 套管部分。调整后布线方案中报警总线的套管可由JDG管调整为PC管,仅联动总线采用JDG管进行敷设。由于两种管材的单位价差较大,对比调整前布线方案,调整后布线方案中套管的工程造价明显降低。

(3) 隔离模块。调整后布线方案较调整前布线方案的隔离模块数量有所增加,但隔离模块数量较少、单个价格较低,对于报警系统工程造价的权重较小,影响较小。

需要说明的是,电井部分采用专用金属线槽进行垂直敷设,2种方案中线槽的规格和数量均未做调整,故表3中未体现金属线槽的内容。

4 总 述

对比两种方案的工程造价,调整后布线方案无论是导线还是套管,工程造价均有所降低,故整体工程造价明显降低。考虑到结论的普遍性,又随机选择1个超过层住宅项目、1个二类高层住宅项目和1个地下室的防火分区进行工程造价对比。发现采用报警、联动总线分设回路的布线方式,其工程造价均优于合用回路的布线方式,说明结论具有一定普遍性,且报警、联动模块数量越多,优势越明显。3个项目工程造价对比如表4所示。

表4 3个项目工程造价对比

5 结 语

GB 51348—2019《民用建筑电气设计标准》对于火灾自动报警系统管线暗敷提出了新的要求。无论是从系统的稳定性还是经济性来看,采用报警、联动控制总线分回路的布线方式均更优于合用回路的布线方式。建议设计中火灾自动报警系统均采用该方式进行设计,可在满足现行国家标准的前提下降低项目工程造价。