某大型住宅小區(qū)火災自動報警系統(tǒng)的電氣設計

李碩文,耿 健,王 勇

(中國建材國際工程集團有限公司,深圳 518054)

某大型住宅小區(qū)火災自動報警系統(tǒng)的電氣設計

李碩文,耿 健,王 勇

(中國建材國際工程集團有限公司,深圳 518054)

火災自動報警系統(tǒng)已成為住宅小區(qū)設計中不可或缺的一部分,系統(tǒng)設計的優(yōu)良與否直接關系到人民群眾的生命財產(chǎn)安全。該文結合工作中的實際項目,對國內某大型高層住宅小區(qū)火災自動報警系統(tǒng)的電氣設計做了簡要分析,總結了設計過程中應該注意的問題與事項。

火災自動報警系統(tǒng); 火災探測器; 電氣設計; 消防聯(lián)動控制

隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展以及科學技術的進步,城鎮(zhèn)化建設全面推進,越來越多的高層住宅拔地而起。高層住宅具有建筑規(guī)模大、機電設備眾多、人員密集等特點,發(fā)生火災的可能性較普通住宅增大,如果火災事故得不到及時發(fā)現(xiàn)與救援,后果將不堪設想。因此,高層住宅對火災自動報警系統(tǒng)的要求更加嚴格。合理設計火災自動報警系統(tǒng),能夠及時發(fā)現(xiàn)火災并采取有效措施,預防和減少火災的危害,對保護人民群眾的生命和財產(chǎn)安全起到至關重要的作用。

1 火災自動報警系統(tǒng)的分類與選擇

該小區(qū)由A、B、C三個地塊組成,設計有兩個大型地下室,平時作為車庫使用,戰(zhàn)時作為人防使用。每個地塊設計有15棟高層住宅,其中A、B地塊每棟建筑一到三層為沿街商鋪、會所以及物業(yè)用房等。根據(jù)該小區(qū)的實際情況,并結合火災自動報警的三種基本形式的特點確定火災自動報警系統(tǒng)的設計方案。

火災自動報警系統(tǒng)一般分為3種形式,即區(qū)域報警系統(tǒng)、集中報警系統(tǒng)和控制中心報警系統(tǒng)。下面介紹一下火災自動報警三種基本形式的組成及特點。

1)區(qū)域報警系統(tǒng)

此系統(tǒng)由火災探測器、手動火災報警按鈕、區(qū)域火災報警控制器和聯(lián)動控制裝置等組成,是功能較為簡單的火災自動報警系統(tǒng),其組成如圖1所示。

在該小區(qū)的火災自動報警系統(tǒng)設計中,每棟樓設置一個獨立的區(qū)域火災報警系統(tǒng),區(qū)域火災報警控制器設置在該棟樓所在地塊的消防控制室,并在每個樓層的消防電梯前室設置識別著火樓層的燈光顯示裝置。

2)集中報警系統(tǒng)

此系統(tǒng)由火災探測器、手動火災報警按鈕、區(qū)域火災報警控制器、集中火災報警控制器和聯(lián)動控制裝置等組成,是功能較復雜的火災自動報警系統(tǒng),其組成如圖2所示。

集中火災報警系統(tǒng)通過區(qū)域報警控制器、上位機、聯(lián)動控制柜等實現(xiàn)消防聯(lián)動控制,應能顯示各個區(qū)域報警控制器的報警部位信號和控制信號,也可以直接接受火災探測器的報警信號,功能比區(qū)域報警控制器更加齊全。它是整個建筑消防系統(tǒng)的總監(jiān)控設備,該小區(qū)每個地塊設置一個消防控制室,該地塊的15棟建筑物的區(qū)域報警控制器集中連入消防控制室的集中火災報警控制器,組成一個集中火災報警系統(tǒng)。

系統(tǒng)設備的布置應注意以下幾點:

(1)集中火災報警控制器的所有輸入信號線、輸出控制線,不得直接連接到控制上,應使用接線端子連接,并應進行相應編號以利于檢查和維護。

(2)對于集中火災報警控制系統(tǒng)應設置獨立的消防控制室。其值班操作人員應經(jīng)過當?shù)毓蚕啦块T的培訓,培訓合格后持證上崗。

(3)與集中火災報警控制器所連接的區(qū)域火災報警控制器,其功能應當滿足區(qū)域火災報警控制器的要求。

3)控制中心報警系統(tǒng)

此系統(tǒng)由區(qū)域顯示器、集中火災報警控制器、專用消防聯(lián)動控制設備、區(qū)域火災報警控制器和火災探測器等組成,是功能更為復雜的火災自動報警系統(tǒng)。系統(tǒng)應能集中顯示該小區(qū)三個地塊的火災報警部位信號和聯(lián)動控制信號。

在該小區(qū)的火災自動報警系統(tǒng)設計中,每棟樓選用區(qū)域報警系統(tǒng),每個地塊選用集中報警系統(tǒng),整個小區(qū)選用控制中心報警系統(tǒng),實現(xiàn)從每棟樓到每個地塊到整個小區(qū)的分級監(jiān)控,整體控制。小區(qū)A、B、C三個地塊,每一地塊設置一個消防控制室,并將A地塊的消防控制室設為消防控制中心,內設火災報警控制柜、消防聯(lián)動控制設備、事故廣播消防通訊裝置、計算機顯示打印裝置等,以便于集中控制管理。B、C地塊的消防控制室內設火災報警控制器、消防控制設備等,通過消防控制總線與A地塊的消防控制中心相連接,使整個小區(qū)組成一個統(tǒng)一、協(xié)調、穩(wěn)定的火災自動報警系統(tǒng)。一旦有火災發(fā)生,能夠迅速識別火災發(fā)生區(qū)域,并進行消防報警與滅火。

2 火災探測器的分類與選擇

火災探測器是火災報警系統(tǒng)的“鼻子”與“眼睛”,其作用是監(jiān)視環(huán)境中有無火災發(fā)生,不同的場所選用適合的火災探測器,對于整個火災自動報警系統(tǒng)的可靠運行有至關重要的作用。在設計中要根據(jù)火災發(fā)生、發(fā)展的具體情況選用正確的火災探測器。

火災探測器的分類主要有以下幾種:

1)感煙火災探測器

火災發(fā)展過程可以分為初期階段、發(fā)展階段和衰減熄滅階段。感煙火災探測器能夠在初燃生煙階段,自動發(fā)出火災報警信號,以達到將火撲滅在未成災害之前的目的。感煙式火災探測器是利用一個小型煙霧傳感器響應懸浮在其周圍附近大氣中的燃燒和熱解產(chǎn)生的煙霧氣溶膠的一種火災探測器。感煙式火災探測器可以探測70%以上的火災。它具有靈敏度高、穩(wěn)定性好、誤報率低、壽命長、結構緊湊、價格低廉等優(yōu)點,對火災初期和陰燃階段的探測非常有效,可測煙霧粒徑范圍在0.03～10μm左右。根據(jù)結構可分為離子感煙探測器和光電感煙探測器。

2)感溫火災探測器

當火災發(fā)生的場合存在大量粉塵、油霧、水蒸氣時,使用感煙式火災探測器會造成誤報。這時使用溫感式火災探測器比較合適。感溫式探測器是響應異常溫度、溫升速率和溫差等參數(shù)的探測器,可分為定溫式火災探測器、差溫式火災探測器、差定溫式火災探測器。

3)可燃氣體探測器

可燃氣體探測器用來檢測住宅小區(qū)內家庭廚房的可燃氣體如煤氣、天然氣和液化石油氣等。其檢測原理,按照使用的氣敏元件或傳感器的不同主要分為熱催化原理、熱導原理、氣敏原理和三端電化學原理四種。

其他探測器還有圖像式火災探測器、空氣采樣火災探測器、感光式火災探測器等。該小區(qū)火災報警系統(tǒng)所選用的探測器有感煙火災探測器、感溫火災探測器和可燃氣體探測器。根據(jù)每種探測器的應用特性,在每戶的起居室、臥室、餐廳布置感煙火災探測器,公共區(qū)域如樓梯間、電井、電梯前室、電梯機房等布置感煙火災探測器,廚房布置可燃氣體探測器,地下室、車庫、柴油發(fā)電機房等選用感溫探測器。

火災探測器的布置安裝要注意以下幾點:

1)每個探測區(qū)域內至少設置一個火災探測器,探測區(qū)域內設置的探測器數(shù)量應按公式(1)確定

式中,N代表火災探測器數(shù)量;S代表一個探測區(qū)域的地面面積;A代表一個探測器的保護面積;k代表安全修正系數(shù),特級保護對象k取0.7～0.8,一級保護對象k取0.8～0.9,二級保護對象k取0.9～1.0。

布置火災探測器時還要特別注意梁的影響,當梁突出頂棚高度600 mm時,被梁阻斷的區(qū)域需要單獨劃分為一個探測區(qū)域。每個梁間區(qū)域應至少安裝一個火災探測器,當梁間區(qū)域超過探測器的保護面積時應按照公式(1)確定探測器的數(shù)量。

探測器到梁邊、墻壁的水平距離應不小于0.5 m,探測器周圍0.5 m范圍內不應有遮擋物。

3 其它消防設備的設置

其它消防設備包括手動火災報警按鈕、火災聲光報警器、應急廣播系統(tǒng)、消防電話系統(tǒng)等。手動火災報警按鈕是手動方式產(chǎn)生火災報警信號、啟動火災自動報警系統(tǒng)的器件,當按下手動報警按鈕,會向消防聯(lián)動控制器發(fā)送火災信號,消防聯(lián)動控制器通過按鈕編碼確定火災區(qū)域,并對該區(qū)域進行聲光報警。每個防火分區(qū)至少應設置一個手動火災報警按鈕,宜設置在公共場所的出入口處并設有明顯標志,便于察覺和操作。

火災聲光報警器是用于火災事故現(xiàn)場聲音報警和閃光報警,特別適用于報警時能見度低或事故現(xiàn)場有濃煙產(chǎn)生的場所,對事故現(xiàn)場的人員起到警示作用。應急廣播系統(tǒng)與火災聲光報警器作用相似,消防控制室管理人員可通過消防廣播傳達火災信息,引導火災區(qū)域內的人員有序撤離。兩種設備各有所長,火災發(fā)生初期交替使用效果更好。在每個樓層的安全出口處設置火災聲光警報器和應急廣播,其位置設在各樓層走道靠近樓梯出口處,同一棟樓內的所有聲光報警器及應急廣播在火災事故發(fā)生時要同時啟動。

消防電話系統(tǒng)是一種消防專用的通訊系統(tǒng),通過消防電話可及時了解火災現(xiàn)場的情況,并及時通告消防人員救援。它有總線制和多線制兩種主機。總線制消防電話系統(tǒng)由消防電話總機、消防電話接口模塊固定消防電話分機、消防電話插孔、手提消防電話分機等設備構成。所有電話插孔和電話分機與主機通話都要經(jīng)過電話接口模塊。而多線制消防電話系統(tǒng)則沒有電話接口模塊,一路線上的所有電話插孔和電話分機與多線制電話主機面板上的呼叫操作鍵是一一對應的。一般設置為每個單元一路電話。該小區(qū)火災自動報警系統(tǒng)設計中,選用帶電話插孔的手動報警按鈕,電梯機房設一部專用的消防電話。

4 火災自動報警系統(tǒng)的供電、布線與接地

火災自動報警系統(tǒng)對主電源的可靠性要求高,按一級或二級負荷考慮,有兩個或兩個以上電源供電,在消防控制室自動切換,同時還要有直流備用電源,以確保供電的切實可靠。直流備用電源采用火災控制器的專用蓄電池或集中設置的蓄電池。火災自動報警系統(tǒng)的主電源和備用電源其容量應符合現(xiàn)有國家標準的要求,在備用電源連續(xù)充放電三次以后,主電源和備用電源應能自動切換,火災自動報警控制器電源要有自動轉換和備用電源的自動充電功能,備用電源要有過壓和欠壓自動報警功能。火災自動報警系統(tǒng)主電源的保護開關不應采用漏電保護開關,因為保證系統(tǒng)的可靠性為第一位,控制器的主電源引入線應直接與消防電源連接,嚴禁使用插頭。消防用電設備應采用單獨的供電回路,當火災事故發(fā)生時,應切斷生產(chǎn)、生活用電,消防設備正常供電。其配電線路和控制回路應按防火分區(qū)劃分。在該小區(qū)的消防供電中,消防控制室、消防水泵、消防電梯、防煙排煙風機等的供電,應在最末一級配電箱處設置自動電源切換裝置。該小區(qū)在地下室設有柴油發(fā)電機房,消防設備兩路用電一路引自小區(qū)變電所,另一路引自柴油發(fā)電機房,由柴油發(fā)電機房引來的電源作為備用電源。柴油發(fā)電機設有自啟動裝置,并在30 s內供電。

火災自動報警系統(tǒng)的布線應符合國家標準《電氣裝置工程施工及驗收規(guī)范》,該小區(qū)所有消防控制、通信和報警線路一律選用耐火導線并穿無縫鋼管明敷或暗敷。火災自動報警線路用的豎井與電力、照明用的電纜豎井分開設置,防止強電系統(tǒng)對火災自動報警系統(tǒng)造成干擾。

該小區(qū)火災自動報警系統(tǒng)采用共用接地裝置,接地電阻不大于1Ω。火災自動報警系統(tǒng)設置專用接地干線,并在消防控制室設置專用接地板。專用接地干線從消防控制室專用接地板引至接地極。專用接地干線采用銅芯絕緣導線,其截面積不小于25 mm2,穿硬質塑料管埋設,不得采用鋼管保護。工作接地與保護接地必須分開,保護接地導體不得利用金屬軟管,工作接地不得利用鍍鋅扁鐵或金屬軟管。

5 結 語

通過對該項目火災自動報警系統(tǒng)的設計,對國家有關規(guī)范、政策、法規(guī)以及消防部門的規(guī)定有了更加深入的了解,系統(tǒng)設計必須遵循這些方針、政策,滿足規(guī)范要求,同時還要做到系統(tǒng)安全可靠、經(jīng)濟先進、使用簡單方便。根據(jù)建筑物本身的性質、火災危險性等級、耐火等級、結構形式、分布狀況以及規(guī)模確定火災自動報警系統(tǒng)的形式,選用合適的火災報警控制器、聯(lián)動控制裝置,合理布置火災探測器、手動報警按鈕、事故照明燈、應急廣播等是設計的關鍵。

[1] GB 50116—2013,火災自動報警設計規(guī)范[S].

[2] GB 50016—2006,建筑設計防火規(guī)范[S].

[3] GB 50168—92,電氣裝置安裝工程電纜線路施工及驗收規(guī)范[S].

[4] 薛維虎.火災自動報警與聯(lián)動控制系統(tǒng)(第二版)[M].北京:中國人民公安大學出版社,2013.

A Large Residential Electrical Design of Automatic Fire Alarm System

LI Shuo-wen,GENG Jian,WANG Yong
(China Triumph International Engineering Group Co,Ltd,Shenzhen 518054,China)

Automatic fire alarm system has become an integral part of residential district design,system design is directly related to people's life and property safety.Combining with the practical project,this paper briefly analyzes a domestic large-scale high-rise residential district electrical design of automatic fire alarm system,summarizes design problems and issues.

automatic fire alarm system; fire detector; electrical design; integrated fire control

2014-08-15.

李碩文(1987-),助理工程師.E-mail:460148703@qq.com

10.3963/j.issn.1674-6066.2014.05.032