高層民用建筑火災消防自動報警系統的設計探討

羅萬金

（機械工業第三設計研究院，重慶400039）

隨著我國經濟建設的迅速發展，人民生活水平的不斷提高，城市用地日益緊張，促使建筑物正朝著高層化、密集化方向發展。由于高層建筑都有建筑高度高、建筑面積大、用電設備多、供電要求高、人員集中等特點，因此高層建筑一旦發生火災及蔓延開后，人民生命財產將受到嚴重威脅。2010年4月24日凌晨，重慶賽博電腦城（地上41層、地下3層的超高層建筑）一場大火，人民財產損失幾個億人民幣，是重慶市歷年來發生的最大一次火災，經濟損失也是最多的一次火災。這次發生在筆者身邊的火災，警示我們對高層建筑消防措施應高度重視。

周密完善的防火設計，可以把火災損失降到最低。火災自動報警系統是防火設計中尤為重要的組成部分，火災自動報警系統在火災初期能及時向消防控制中心報警，使管理人員能迅速采取相關措施；在火災發生時，能聯動相關的滅火設備自動滅火或控制火勢，聯動相關的防排煙設備，應急疏散照明，保障人員的安全撤離。為確保人民生命財產的安全，火災自動報警系統設計已成為高層民用建筑設計中最重要的設計內容之一。現根據本人近10年來在高層民用建筑物的火災自動報警系統設計工作中的體會，提出現行國家有關標準及規范中欠明確細節之粗淺見解，以供同行們討論和指正。

1 設計依據

火災自動報警系統的設計是一項專業性很強的技術工作，同時也具有很強的政策性。因此，首先應明確下列設計依據：

1.1 要掌握建筑設計防火規范、系統設計規范、設備制造標準、安裝施工驗收規范及行政管理法規等五大方面的消防法規，并切實了解現行國家有關標準及規范中的正面詞:“必須”、“應”、“宜”、“可”和反面詞:“嚴禁”、“不應”、“不得”、“不宜”的含義。

1.2 要針對高層民用建筑物的功能、用途及保護對象的防火等級，認真執行現行國家有關標準及規范，認真對待公安消防監督部門的審批意見。

2 火災自動報警系統的設備設置

2.1 火災探測器的設置

敞開或封閉或樓梯間應單獨劃分探測區域，并每隔2～3層設置一個火災探測器。

前室(包括防煙樓梯間前室、消防電梯前室、消防電梯與防煙樓梯間合用的前室)和走道應分別單獨劃分探測區域，特別是前室與電梯豎井、疏散樓梯間及走道相通，發生火災時的煙氣更容易聚集或流過，是人員疏散和消防撲救的必經之地，故應裝設火災探測器。對于一般電梯前室雖然不是人員疏散必經之地，但該前室與電梯豎井相通，發生火災時的煙氣也容易聚集或流過，宜單獨劃分探測區域及裝設火災探測器。

電纜豎井易形成拔煙的通道;“高層民用建筑設計防火規范”及“民用建筑電氣設計規范”分別在建筑上和在電線或電纜的選型上提出詳細的具體規定。但考慮具體實施的難度及現狀，電纜豎井裝設火災探測器是十分必要的，并配合豎井的防火分隔要求，每隔2～3層或每層安裝一個。電梯機房應裝設火災探測器，其一電梯是重要的垂直交通工具;其二電梯機房有發生火災的危險性;其三電梯豎井存在必要的開孔，如層門開孔、通風孔、與電梯機房或滑輪間之間的永久性開孔等;其四在發生火災時，電梯豎井往往成為火勢蔓延的通道，容易威脅電梯機房的設施。為此，電梯機房設置火災探測器是必要的，電梯豎井的頂部也宜設置火災探測器。

2.2 手動火災報警按鈕的設置

針對各樓層的前室(包括防煙樓梯間前室、消防電梯前室、消防電梯與防煙樓梯間合用的前室)是發生火災時人員疏散和消防撲救的必經之地，應作為設置手動火災報警按鈕的首選部位。此外，對一般電梯前室也應設置手動火災報警按鈕。

在公共活動場所(包括大廳、過廳、餐廳、多功能廳等)及主要通道等處，人員都很集中，并且是主要疏散通道。故應在這些公共活動場所的主要出入口設置手動火災報警按鈕;在主要通道內設置的手動火災報警按鈕應保證“從一個防火分區內的任何位置到最鄰近的一個手動火災報警按鈕的距離不應大于30m”。

2.3 火災警報裝置

火災警報裝置有聲警報器和光警報器，設置火災自動報警系統的場所應設置火災警報裝置。每個防火分區至少設置一個火災警報裝置，警報裝置宜采用手動或自動控制方式。為便于人員的疏散，聲警報裝置宜設在各樓層走道靠近樓梯出口處，距地面1.8m以上，在環境噪聲大于60dB的場所設置聲警報器時，聲報警器的聲壓級應高于背景噪聲15dB；光警報器應安裝在安全出口附近明顯處，距地面1.5m以上。光警報器與消防應急疏散指示標志不宜設置在同一面墻上，設置在同一面墻上時，距離應大于1m。

在設有火災應急廣播的高層建筑物內，應同時設置火災火災警報裝置，并采用先鳴警報8~16s，再隔2~3s播放應急廣播20~40s，間隔播放，也可以根據疏散時間手動控制播放程序。

2.4 火災應急廣播及揚聲器的設置

集中報警系統宜設置火災應急廣播，控制中心報警系統應設置火災應急廣播。

火災應急廣播可與公共廣播共用，但應符合下列要求：火災時應能在消防控制室將火災疏散層的揚聲器和公共廣播擴音機強制轉入火災應急廣播狀態；消防控制室應能監控用于火災應急廣播時的擴音機的工作狀態，并應具有遙控開啟擴音機和采用傳聲器播音的功能；床頭控制柜內設有服務性音樂廣播揚聲器時，應有火災應急廣播功能；應設置火災應急廣播備用擴音機，其容量不應小于火災時所需同時廣播的范圍內揚聲器最大容量總和的1.5倍。

火災應急廣播揚聲器的設置，應符合下列要求：（1）民用建筑內揚聲器應設置在走道和大廳等公共場所。每個揚聲器的功率不應小于3w，其數量應能保證從一個防火分區內的任何位置到最近一個揚聲器的距離不大于25m。走道內最后一個揚聲器至走道末端的距離不應大于12.5m；（2）在環境噪聲大于60dB的場所設置的揚聲器，其播放范圍最遠點的播放聲壓級應高于背景噪聲15dB；（3）客房設置專用揚聲器時，其功率不宜小于1.0W；（4）揚聲器不應加開關控制，若設置開關或設有音量調節器時，則應采用三線式配線，火災時強制轉為應急廣播。

前室(包括防煙樓梯間前室、消防電梯前室、消防電梯與防煙樓梯間合用的前室)是發生火災時人員疏散和消防撲救的必經之地，且有防火門分隔及人聲嘈雜，故應設置火災應急廣播揚聲器。一般電梯前室也應設置火災應急廣播揚聲器。疏散樓梯間也是發生火災時人員疏散和消防撲救的必經之地，且人聲嘈雜，故應設置火災應急廣播揚聲器，以利于火災應急播放疏散指令。

2.5 消防專用電話的設置

裝設消防專用電話分機，應位于與消防聯動控制有關且經常有人值班的機房(包括消防水泵房、備用發電機房、配變電室、主要通風和空調機房、排煙機房、消防電梯機房及其他)、滅火控制系統操作裝置處或控制室、消防值班室、保衛辦公用房等部位。消防電梯和普通電梯的轎廂內都應設專用電話，要求電梯機房與電梯轎廂、電梯機房與消防控制室、電梯轎廂與消防控制室等三者組成可靠的對講通信電話系統。通常在消防控制室設置電梯監控顯示盤(包括位置指示器、方向指示燈、對講通信電話、故障指示燈等)，以便對電梯的運行狀態進行監視及緊急情況下進行控制。

設有手動火災報警按鈕、消火栓按鈕等位置也應裝設消防專用電話塞孔。

2.6 水塔、水池、水箱水位監視裝置的設置

水塔、水池、水箱的儲水是保證消防水泵能正常運行，投入滅火的不可或缺的條件，對水塔、水池、水箱水位的監視卻是火災自動報警系統設計中常最容易被忽視的問題。在進行火災自動報警系統設計是，應配合水專業在水塔、水池、水箱設置水位計，其水位信號應傳往消防控制室顯示。溢流水位應設報警裝置。

3 消防聯動控制

消防系統中，絕大部分用來防火或減災的設備都要與報警系統聯動控制，并能在消防控制室實現設備的啟、停，信號狀態的顯示，具體如下：控制消防泵的啟、停；顯示啟泵按鈕的工作狀態；顯示消防泵的工作、故障狀態；控制自動噴水系統的啟、停：顯示報警閥、閘閥及水流指示器的工作狀態；顯示噴淋泵工作、故障狀態；管網氣體滅火，控制系統的緊急啟動與切斷裝置；顯示系統的手動、自動狀態；在報警、噴射各階段，控制室應有相應的聲、光報警信號，并能手動切除；在延時階段，應能自動關閉防火門，停止通風，空調系統；關閉防火卷簾；停止有關部位的風機，關閉防火閥，并接收其反饋信號；啟動有關部位的防煙、排煙風機和排煙閥，并接收其反饋信號；關閉有關部位的防火門、防火卷簾，并接收其反饋信號；發出控制信號，強制所有電梯停在首層，并接收其反饋信號；接通應急照明燈和疏散指示燈；切斷有關部位的非消防電源。

4 火災自動報警系統的供電及布線

為防止火災發生時消防控制、通信和警報線路中斷，使滅火工作無法進行，造成更大的經濟損失；也為抑制電磁干擾(如變壓器、電動機、電纜等)對火災自動報警系統產生的影響，火災自動報警系統的傳輸線路與消防控制、通信和警報線路均應采用阻燃型電纜，采用金屬管或封閉式金屬線槽保護。火災自動報警系統應單獨布線，系統內不同電壓等級、不同電流類別的線路不應布置在同一管內或線槽的同一槽孔內，導線在管內或線槽內不應有接頭或扭結。消防手動直接控制裝置的線路應采用耐火型電纜，其電纜也應采用金屬管或封閉式金屬線槽保護。采用明敷時，均應在金屬管或封閉式金屬線槽上采取防火保護措施。

5 結束語

民用建筑消防自動報警系統設計是一項復雜的系統工程，設計人員要立足于國家設計規范統籌考慮多方面需求，在突出系統安全可靠的原則下，適當的提高和加強技術手段，合理選擇系統形式和架構，提出綜合、完整的設計方案。最大限度的發揮火災自動報警及聯動系統的作用，把火災損失降到最低，以保護人身和財產安全。

[1]《高層民用建筑設計防火規范》GB 50045-95(2005年版)；

[2]《民用建筑電氣設計規范》JGJ 16-2008；

[3]《火災自動報警系統設計規范》GB 50116-98；

[4]《火災自動報警系統施工及驗收規范》GB 50166-2007.

[5]《全國民用建筑工程設計技術措施---電氣》(2009年版).

[6]《自動噴水滅火系統設計規范》GB 50084-2005.

[7]《建筑給水排水設計規范》GB 50015－2003.