建筑电气设计中火灾自动报警系统

建筑电气设计中火灾自动报警系统摘要：文章以某建筑火灾自动报警系统为例，概述了建筑电气中火灾自动报警系统的设计要点，以期为设计人员提供参考。

关键词：电气设计；火灾自动报警；联动控制系统
0 引言
火灾自动报警系统探测火灾隐患，肩负安全防范重任，是现代建筑中建筑设备自动化系统（cbs）的重要组成部分。

建筑中的火灾自动报警系统设计首先必须符合gb50116-98《火灾自动报警系统设计规范》的要求，同时也要适应现代建筑的特点，合理选配产品，做到安全适用、技术先进、经济合理。

1 火灾自动报警系统简介
建筑中火灾自动报警系统的设计必须遵循国家有关方针、政策、规范和公安消防部门的有关法规，针对保护对象的特点，做到安全可靠、技术先进、经济合理、使用方便。

首先要明确建筑本身的建筑和功能特点，了解与火灾报警系统工程设计有关的相关专业的硬件设施，尤其是设备通风、给排水专业对于电气专业的设计要求，然后根据有关规范确定消防报警系统的总体结构形式。

火灾自动报警系统是为了早期发现并及时通报火灾，以便采取有效措施，使火灾得以控制和扑灭而设置在民用建筑内的一种自动消防设施。

当某一探测区域内发生火情时，该处探测器采集现场信号，并立即把信号发回控制中心的控制器，控制器对此信号进行判
断。

确认着火后．向火灾现场发出声光报警信号和播放疏散指令。

另外，联动控制向需要联动的消防设备发出控制信号，包括点燃应急照明和疏散指爪器照明；启动消防泵和正压送风机；启动火灾现场的排烟风机，打开相关的排烟口和防火阀；迫降电梯停于首层，并使消防电梯处于待命状态；切断非消防电源，进行初期火灾防范。

2工程概况
该工程为商住楼，总建筑面积为39391m2，地下1层，主要为车库（部分设备房）。

地上30层，其中1~4层为裙楼，主要为商业及管理用房 , 5~30层为住宅。

根据gb 50045—1995《高层民用建筑设计防火规范》和gb 50116—1998《火灾自动报警系统设计规范》，该工程属于一类高层建筑，是一级保护对象。

其建筑消防报警系统采用二总线，主要由以下几部分构成。

(1)消防控制室。

设于一层，配有火灾报警控制器、总线联动控制盘、多线联动控制盘、消防专用电话总机、火灾应急广播、图文监控电脑、打印机等设备。

(2)报警设备。

报警设备包括感温探测器、感烟探测器、消火栓按钮、手动火灾报警按钮、水流指示器和湿式报警阀等。

(3)传输线路。

为了保证供电的安全可靠，消防设备的配电线路应选用防火耐热的铜芯绝缘导线铜管敷设。

导线截面的选择应适当放宽，因为在火灾发生时有可能因导线受热而使回路电阻增加。

如
果线路敷设于非燃烧体结构内，保护层厚度不应小于30mm，明设时应在钢管上采取防火保护措施。

通常把消防水泵的配电线路埋入地坪或楼板内，楼梯的事故照明则埋设在剪刀墙或楼板内。

(4)联动控制设备。

联动控制设备包括消防水泵、喷淋泵、正压送风机、防排烟风机、排烟阀、消防广播、消防电梯、切断非消防电源等消防措施。

地下层、商场、住宅部分的公共走廊、电梯前室和疏散楼梯等应设应急照明和疏散指示照明。

3 火灾自动报警系统设计
3．1 消防供电
该建筑为一类防火建筑，设计时与供电部共同研究确定两个独立的供电电源回路，以保证消防用电，并备有柴油发电机作为应急电源。

消防用电设备的配电按防火分区进行，从配电箱至消防设备应是放射式配电。

每个回路的保护应分开设置，以免相互影响。

配电线路不设剩余电流保护装置，可根据需要设置单相接地报警装置，以便监测电路发生接地故障。

消防系统接地利用大楼共用接地装置作为其接地极，引下线利用建筑物钢筋混凝土柱内两根ф16mm以上主筋通长焊接。

在消防控制室设置专用的接地端子板引至接地极，专用接地下线应采用铜芯绝缘导线，其芯线截面积不应小于25mm2。

专用接地十线宜穿硬质塑料管埋设至接地极，要求其共用接地电阻小于lω。

由消防控制室接地端子板引至各消防电子设备的专用接地线应选用铜芯绝缘
导线，其芯线截面积不应小于4mm2。

3．2 探测器和手动报警按钮的设置
依据gb 50116一l998《火灾自动报警系统设计规范》，该工程均采用感烟探测器。

具体而言，根据探测区域面积、楼层高度，采用公式n= (k取0.9)汁算出应设置探测器的数量，然后根据每个探测器的保护半径将这些探测器合理放置。

手动报警按钮每个防火分区至少设置一个，并满足从一个防火分区内任何位置到最邻近的一个手动报警按钮的距离不大于30m。

需要强调的是，手动报警按钮应设置在公共活动场所出入口的明显位置，高度为1.3～1.5 m。

3．3 火灾应急广播
该工程为一级保护对象，按规范宜没置火灾应急广播系统。

具体而言，火灾应急广播平时兼作背景音乐和正常广播用，共用一套播音设备。

在走道和大厅等公共场所设置了扬声器，每个扬声器功率不小于3w，其数量应能保证从每个防火分区内的任何部位到最近一个扬声器的距离不大于25m，走道内最后一个扬声器至走道末端的距离不大于12.5m。

消防控制室内设置火灾广播备用扩音机，其容量不应小于火灾时需同时广播的范围内火灾应急广播扬声器最大容量总和的1．5倍。

3．4 消防专用电话
按照规范，在消防水泵房、变配电室、电梯机房、消防电梯轿厢、备用发电机房、通风和空调机房、值班室、消防控制室设置了
消防电话分机；在各层的手动报警按钮和消火栓报警按钮处设置电话插孔。

消防电话总机与电话分机和电话插孔之间可以直接呼叫。

在消防控制室内设置向公安消防部门直接报警的外线电话“119”。

3．5 消防联动控制
按照规范，消防水泵、喷淋泵、排烟风机等重要消防设备的起停控制采用总线编码模块控制，并在消防控制室内设置独立于总线的专用控制线路，应能手动直接控制。

消防联动控制设备的动作状态信号均应送至消防控制室。

在对火灾确认后，消防控制室应能立即采取控制消防水泵、防烟和排烟风机的起停，切换消防广播，迫降所有电梯停于首层，启动应急照明，切断非消防电源等消防措施。

消防联动控制系统的可靠性直接关系到消防灭火工作的成败。

所有消防用电设备均采用双路电源供电，并在末端设自动切换装置。

消防控制设备还要求设置蓄电池作为备用电源。

4 火灾自动报警系统配置方案
火灾自动报警系统结构示意图如图1所示。

图1 火灾自动报警系统结构示意图
4．1 火灾报警控制器
根据全楼编码点情况，设计选用jbf—tg一11s型火灾报警控制器(联动型)。

该控制器最大容量可扩展至64个回路，每个回路报警加联动共200点，可带15台火灾楼层显示器，完全满足工程
需要。

4．2 消防广播设备
设计选用120v定压输出的消防广播设备(包括1只播音话筒、1只录放机卡座、1只功率放大器)，采用总线制结构，在楼层通过消防广播切换模块控制楼层广播。

4．3 消防电话主机
设计选用jbf一11s／tc型多线制消防电话主机。

每个固定消防电话分机采用hgt211a型，独占一个消防电话主机中的一路，每层消防电话插孔bn一2714并联占用一路。

4．4 火灾自动报警系统接线
联动设备通过总线编码模块jbf一141f-n与探测器挂在同一总线上，实现全总线控制方式，通过联动逻辑关系实现对联动设备的自动控制。

在总线制联动控制系统中，报警控制器和控制模块之间为二总线，由报警控制器发出启动命令，控制模块动作启动相关联动设备。

消防联动控制设备除采用火灾报警系统传输总线编码模块控制起停外，还要求能手动直接控制。

选用jbf一11s／cd8多线制控制盘，用于控制消防泵、喷淋泵、排烟风机等重要消防设备的起停。

用作防火分隔的防火卷帘门，在感烟探测器动作后下降到底。

疏散通道上的防火卷帘门，在其两侧设置烟感、温感探测器组，分两步控制下降到底。

感烟探测器动作后，卷帘下降距地(楼)面1.8m；
感温探测器动作后，卷帘下降到底。

应急照明平时作为正常照明的一部分，灯具内置蓄电池，火灾时自动点亮。

火灾自动报警系统和联动系统在功能上表现为：前者的功能是在火灾初期传送火灾探测报警信号，火灾确认后发出声光报警，并指示出发生火警部位；后者的功能是在火灾报警后，传输联动控制信号，并联动相关消防设备动作，避免火势蔓延和及时灭火。

火灾自动报警和联动传输线路的选择和敷设要求如图2所示。

图2 火灾自动报警系统接线图
5 结语
该系统采用模块化组件技术、液晶显示、全中文菜单操作、探测曲线屏幕动态显示，整个系统易于安装、使用和维护，可随时查看每个探测点的火灾参数变化。

自投入运行以来，运行正常，稳定性好。

需要特别强调的是，根据有关规范要求，消防控制中心的多线制控制盘与消防泵、喷淋泵、正压送风机、排烟风机等重要消防设备之间具有手动直接控制功能，以保证控制中心对这些设备既可以进行逻辑自动的联动控制，又可以手动操作，即一对一直接控制其起停，并可以在控制盘上直接反馈设备实时的工作状态。

各个联动设备就地均设置手动操作按钮，以防消防控制中心操作失灵等意外情况发生时，就地仍然能对这些重要的消防设备进行有效操作。

注：文章内的图表及公式请以pdf格式查看。