PDF下载
火灾自动报警与消防联动控制系统的设计与分析

戎先海

南京宏亚建设集团有限公司,江苏南京,210000

摘要: 随着城市建筑向着更大更高发展,建筑人后密度不断增加,火灾自动报警及其与消防的联动愈加重要。本文主要论述高层大型建筑消防中,火灾自动报警系统及其与消防联动控制系统(FAS)的组成与设计特点,以供参考。
关键词: 消防系统;自动报警;消防联动;设计与分析
DOI:10.12721/ccn.2021.157078
基金资助:
文章地址:

随着城市中越来越多的大型商场、办公场所与高层住宅楼拔地而起,建筑的人员数量与密度都在不断上升,消防系统更加重要[1]。建筑消防不仅要注意机电设计、建材选用、平面设计与避险设施,还要注意消防设施的现代化与自动化,及时发现并处理火灾。

一、FAS系统的组成

FAS系统分为火灾报警与消防联动控制两大系统,在实际设计时,设备数量与种类会根据建筑规模、功能、当地气候等进行调整。

(一)火灾报警系统

火灾报警系统由探测器、信号线路与报警装置构成。探测器用于检测火情,常用的有在燃烧初始阶段发现火情的感烟探测器,在燃烧中期准确定位的感温探测器。需要根据建筑易发火灾的特点与建筑场所高度、湿度、换气与温度等环境因素确定探测器的型号与数量[2]。而自动报警装置能够接收火警信号并发出声光信号,记录打印火灾时间与位置,目前主要分为区域报警控制器、集中报警控制器与智能报警控制器,大多建筑会采用与火警探测器同厂家的报警器,报警器回路数与安装方式等因素也会影响设备选择。

(二)消防联动控制系统

消防联动控制系统的变动更大,会根据建筑大小与消防等级灵活调整。主要有消防栓、自动灭火装置、防火门、防火闸、排烟阀、断电设施、电梯制动等构成,主要用于控制火情、警报、确保人员安全与疏散秩序[3]

二、FAS系统的设计要点

在根据建筑设计FAS时,首先要确保火灾探测器种类与分布合理,要做到建筑内无死角监测,及时准确的捕捉到火灾信号。火灾探测器在FAS系统中发挥探测火灾并发出信号的作用,是FAS系统获取火灾位置情况的主要渠道。

探测器的位置需要严格依照相关规定的要求规划,以探测器在不同坡度下的保护半径与面积为基础,结合施工现场实际情况设置位置。规划包装位置需要注意火灾探测器的布局在以下情况需要进行相应变动:

当建筑顶棚不平整,比如有梁时,需要测量其突出距离,如果在小于二米,则忽略其影响,若超出二米,则需要考虑梁对火灾烟雾的阻碍作用,增加探测器的数量,确保此处测量位置重叠,保障测量准确[4]

当探测器安装位置处有风管、灯具等障碍物时,需要确定探测器保护面积无大面积空缺,在此基础上移动探测器位置。

在空气流动量大的房间或者区域,探测器的灵敏度会相对下降,AFS系统的设计人员需要制定探测补偿措施,测量调整探测器的保护半径与保护面积,也可以适当提高探测器的灵敏程度与报警指标[5]。常用的探测器分为感烟式与感温式,为保证火灾位置的精准,需要确保探测器之间的距离分别小于15m与10m。

三、消防控制室设计要点

消防控制室在AFS系统中发挥收集并显示火灾信号的作用,并能够根据预设逻辑发出指令,控制建筑中的消防措施,对火情进行迅速处理。设计消防控制室时,需要注意:

消防控制室在建筑内时,需要在地上地下的一层,对外有直接出口,同时,需要确保周围没有信号干扰,确保控制室接收发出的信号流畅。

大型建筑往往有多个分散的消防控制室,这些消防控制室需要明确主次,划清范围,合理分配管理区域和具体职责。采取金子塔结构,主控室要有控制分控室的权限,而分控室不能控制主控室的,各控制室之间有通信交流,但不能借此互相控制。

与消防无关的电气、弱点等线路禁止通过消防控制室,控制室内备份消防线路设计图。

四、联动系统设计要点

消防联动系统在AFS系统中发挥执行措施的作用。当火灾发生后,AFS受到火情信息并通过消防联动系统执行预定方案。一方面,启动消防栓与自动灭火装置抑制火情发展,启动防排烟系统限制有毒烟雾扩散,降低火灾造成的财产损失。另一方面,启动广播、应急照明与火灾疏散系统,引导人群有序撤离,确保人们生命安全。该系统设计需要注意:

在人群密度高的区域以及撤离通道,例如走廊、礼堂、商店与卫生间等区域,需要设置明显的独立火灾警报器,独立式报警器可以通过声光提示警情,确保人们及时收到火灾警报。另外,疏散通道是人们撤离的主要通道,在通道口也可以设置声光警报,避免撤离人员因为烟雾遮挡看不到图片指示,通道中设置显眼的引导灯,确保撤离路线准确,确保疏散速度与效率[6]

因为火灾时会自动切断电气线路以避免火灾扩散,应急照明灯是为了在这种情况下提供照明,应急照明灯需要持续照明,一般建筑要求照明时常高于20min,高层建筑应急灯照明时长应该高于30min,以确保顶层居民能顺利撤离。

建筑每个防火区域都需要设置显眼的消火栓按钮,安装高度与位置适宜,确保人们能迅速发现,以确保控制中心及时接收到报警信号。

五、电气线路设计要点

电气线路在AFS系统中发挥信号指令传输的作用,线路设计、线缆型号与铺设施工直接关系到整个系统的顺利运行。消防设施需要电能才能运转,而火灾需要关闭电力以防止火灾扩散,所以建筑中需要有单独的消防电气线路。且在火灾中电气线路的运转情况直接影响整个FAS运转的可靠性,需要特殊设计。消防线缆要具有较高的耐火性,线缆在火灾中也要维持一段时间的正常工作状态,确保火灾情况下,消防设备能够获得稳定电力支撑。设计FAS时,系统中的电气线路需要注意:

应急照明设备与消防设施的供电干线需要注意绝缘和阻燃性,其余的支线,例如报警器回路、消防广播线路、消防通讯线路都可以使用无毒低烟耐火的导线,因为这些支线供电的设备主要在火灾尚未扩散的前期使用,要求远低于干线。

消防配电线路铺设施工过程中,应该尽量确保消防线路的电缆井中不存在其他电气线路,如果无法避免公用电缆井,也需要将两种线缆分别固定在电缆井的两侧,切忌互相掺杂叠放[7]

消防用电设备需要有专门的消防供电回路。在建筑设计阶段,需专门设计消防供电回路,且消防控制室、消防联动控制系统中的各种设备,都需要采用双电源供电方式,在末端还应进行互投。

六、BIM技术与FAS的结合

当前BIM技术在建筑施工设计中广泛应用,其具有线路设计可视化、管线碰撞测试准确等功能,并且BIM技术可以进行消防虚拟测试,从而实现FAS系统的最优化。

结语:人们对建筑消防功能的要求越来越高,设计人员需要不断提高自身设计水平,了解熟悉行业前沿科技与发展趋势,设计出规范高效的FAS,以提高建筑消防功能,促进建筑行业健康发展。

参考文献:

[1]黄仲渊,陈学智. 大型卖场火灾自动报警及消防联动系统的设计探讨[J]. 电子世界,2019(18):182-183.

[2]叶小冬. 智能建筑火灾自动报警与消防联动系统设计研究[J]. 建筑与预算,2020(1):47-49.

[3]伍春雨. 关于消防及火灾自动报警的几个问题[J]. 中国房地产业,2020(15):211-212.

[4]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(18):258-259.

[5]褚烈宾. 火灾自动报警与消防联动控制系统的主要电子设备探讨[J]. 商品与质量,2019(25):231.

[6]陈刚. 浅析火灾自动报警及消防联动系统在智能建筑中的应用[J]. 建筑工程技术与设计,2019(19):4679.

[7]徐维利. 智能建筑火灾自动报警与消防联动系统的探究[J]. 智能建筑与工程机械,2019,1(2):17-19.