1 设计原则
智能建筑内部设备众多,电路复杂,不管是人为操作失误还是设备、电路故障都有引发火灾的可能。一般情况下,建筑物火灾发生后火势发展速度较快,火灾危险性较大。设置火灾自动报警与消防联动系统需要在事前预警、火灾探测报警、人员疏散、自动灭火、消防救援等各个阶段发挥不同的作用。所以设计人员要从以下三条原则入手,充分考虑不同阶段的设计思路,保证系统的安全可靠。
(1)发现火情要及时,且可以发出简单的警报信号。
(2)在接收火灾信号后,尽快对火情进行确认,且能迅速联系消防单位。
(3)在确认火灾后,能根据情况制定对策,做到防止火势蔓延,并采取相关措施对火势进行控制甚至扑灭。
2 系统设计
火灾自动报警及消防联动系统是通过火灾探测并报警,然后向各类消防设备发出控制信号并接受反馈信号,从而实现预定消防功能的自动消防设施。完整的火灾自动报警及消防联动系统包括了火灾预警系统、火灾探测报警系统、消防联动控制系统、消防广播系统、消防电话系统、应急照明疏散指示系统等。
2.1 火灾预警系统设计
火灾预警系统主要包括可燃气体探测报警系统和电气火灾监控系统。可燃气体探测系统主要应用在生产、存储可燃气体的工业项目中。而在智能建筑中,电气火灾监控系统是主要的预警手段,其目的是消除电力设备的火灾隐患,主要通过探测电力线路的剩余电流值,或者探测电气部件的温升,防止因漏电、短路、过载等情况而引发火灾,从而达到将危险消灭在萌芽状态的目标。
在智能建筑中,电气火灾探测器主要采用的是剩余电流式电气火灾探测器。探测器要本着设置在第一级配电箱出线端的原则进行,但当其供电线路的泄露电流大于500m A时,要设置在下一级配电箱处。
2.2 火灾探测报警系统设计
在智能建筑中,火灾报警及消防联动系统非常重要的一部分就是火灾探测报警系统,这直接决定着对火灾的探测和警报的准确性、及时性、可靠性。火灾探测报警系统主要包括火灾探测器、手动火灾报警按钮、消火栓按钮、火灾声光警报器等。
2.2.1 火灾探测器设计
火灾探测器是能对烟、温、光、火焰辐射等进行探测、响应,并自动产生报警信号的消防器件。我们常见的有感烟类火灾探测器、感温类火灾探测器、感光类火灾探测器等。在设计安装过程中,要在严格遵守规范规定的前提下,结合现场房间高度、梁柱等情况,合理划分探测区域并布置相应的探测器。
2.2.2 手动报警按钮设计
手动报警按钮是手动发出报警信号的消防设施,它是在发生火灾的时候,室内人员报警和求救的重要途径。
在智能建筑进行设计时,为了更加便于室内人员报警,手报按钮应设置在明显且方便操作的位置,且应严格按照建筑提供的防火分区进行布置,做到每个防火分区至少一个手报按钮。同时,手报按钮的位置应满足从本防火分区任何位置到最近的手报按钮距离不大于30m,确保在需要时求救人员可以用最快的速度找到报警按钮。手报按钮通常采用壁挂方式,其安装高度应为1.3~1.5m,且应有明显的标志,方便求救人员使用同时也能避免儿童误操作。
2.2.3 消火栓按钮设计
消火栓按钮同样也是手动发出火灾报警信号的一种消防设施。按照相关规范要求,室内消火栓均应设置消火栓按钮。但根据建筑内是否设有火灾自动报警系统的不同情况,消火栓按钮的动作或联动机制不尽相同,如在有火灾自动报警系统的情况下,消火栓按钮应与报警区域内的火灾探测器或手报按钮联动控制消防水泵的启动;在没有火灾自动报警的情况下,消火栓按钮则可以直接启动消防水泵。
2.3 消防联动控制系统设计
2.3.1 联动控制系统设计
消防联动控制系统是火灾自动报警及消防联动控制系统的核心。通过前文介绍的各类探测器、报警按钮等,可以实现消火栓系统、气体灭火系统、应急照明和疏散指示系统、消防应急广播系统等各类消防设施的联动控制,消防控制系统可以称为整个系统的大脑,其主要包括火灾报警控制器、消防联动控制器、各类输入/输出模块等。
在大型智能建筑设计中,火灾报警控制器通常会设置总线联动盘和多线联动盘,在某些情况下还可以组合消防应急广播设备和消防电话等。当采用琴台式机柜时,也可以将图形显示装置及其他系统设备进行组合,方便管理。
2.3.2 回路设计
目前,火灾自动报警及联动控制系统回路设计大部分采用二总线制方式,二总线是将供电线缆与信号线缆结合,实现了信号和供电共用线缆的技术。二总线技术可以节省线缆和施工成本。总线线缆的选型通常采用双绞线,以防止电磁干扰和线缆之间的干扰。
对于火灾报警联动控制系统(联动型)总线回路连接的设备数量,每一总线回路连接设备总数不宜超过200点,联动设备(输出模块、输入输出模块、带地址编码的声光警报器等)的总数不宜超过100点,且应留有不小于额定容量的10%余量。换言之,在设计中,每回路最多不能超过180点,联动设备则最多不能超过90点。此外,任一台火灾报警控制器所连接的火灾探测器、手报按钮、模块等设备总数不应超过3200点,超过时,可以采用多台控制器联网的形式。
在火灾报警系统中,每个设备通过回路位置和所在回路的地址点,在系统中具备了唯一的地址码。可能有的器件占用两个或两个以上的地址码。对于一个地址对应多个设备的情况,应按设备数量计算;对于一个设备对应两个地址的情况,应按两个地址数量计算。比如,多个非编码探测器通过输入模块共用一个地址点,此时应按探测器数量计入总数;一个双输入输出模块控制一个自动喷淋控制器,应按两个地址数量计入。
2.4 消防应急广播系统设计
消防应急广播是对火灾探测系统、消防联动控制系统的一种响应,是灭火指挥和人员疏散的重要途径。在火灾确认后,应向全楼进行应急广播,有效指导建筑内各位置的人员疏散。
消防应急广播系统由控制装置和广播扬声器组成,控制装置应安装在消防控制室内。采用琴台式或柜式控制柜式,也可以集成在控制柜内。
广播扬声器的设计应符合规范要求。一般可以设置在走道及大厅等公共场所,其功率应不小于3W。扬声器布置时要充分考虑防火分区的划分及内部布置,合理布点,做到任何位置到最近扬声器的直线距离均小于25m。在采用壁挂式扬声器时,安装高度要小于2.2m,保证声音传递的清晰。
3 结语
近年来,随着人们对安全的重视程度越来越高,消防系统的设置也深入人心,而火灾自动报警及消防联动控制系统作为消防系统不可或缺的部分,越来越被人们所重视。在智能建筑的研究中,一套完善的火灾自动报警和消防联动控制系统显得格外重要,它能从火灾的预警、火灾探测、救援呼叫、人员疏散、甚至自动灭火等方面起到关键的作用,为智能建筑的安全保障工作做出应有的贡献。
参考文献
[1]刘磊.智能建筑火灾自动报警与消防联动系统设计研究[J].工程建设与设计,2019,416(18):266-267.
[2]吴正飞.高层建筑电气火灾自动报警系统设计[J].电子技术与软件工程,2018 (20):97-97.
[3]朱天野.智能建筑火灾自动报警与消防联动系统研究[J].城市住宅,2019,26(2):155-156.
[4]张社俊.智能建筑火灾自动报警与消防联动系统分析[J].今日科苑,2009 (13):176-176.