《火災自動報警系統設計規范》有關問題的探討及建議

楊巖敏

（東風設計研究院有限公司）

1 引言

《火災自動報警系統設計規范》是合理設計火災自動報警系統，預防和減少火災危害，保護人身和財產安全[1]不可替代、規范設計行為的重要國家標準。通過修規，適應時代需要。

火災自動報警系統含若干系統，其中自動噴水滅火系統聯動控制為重要組成部分。自動噴水滅火系統能有效地撲救初期火災，它分很多種，在實際工程應用最多的是濕式。筆者從事建筑電氣設計及施工問題三十多年，僅就執行GB50116-2013《火災自動報警系統設計規范》（以下簡稱《火規》）中關于濕式自動噴水滅火系統聯動控制出現的爭議，探討《火規》濕式聯動控制存在的問題及修規建議。

2 濕式自動噴水滅火系統原理及消防設施的控制方式簡介

為便于探討，現將濕式自動噴水滅火系統原理及消防設施控制方式分別簡介如下：

2.1 濕式自動噴水滅火系統原理

自動噴水滅火系統是在發生火災時噴水的自動滅火系統，由灑水噴頭、報警閥組、水流報警裝置(水流指示器或壓力開關)等組件，以及管道、供水設施等組成[5]。該系統依采用的噴頭不同分為兩類；一類為采用閉式灑水噴頭的閉式，包括濕式、干式、預作用及重復啟閉預作用等，另一類為采用開式灑水噴頭的開式，包括雨淋、水幕系統等。

濕式系統準工作狀態時，整個管道內充滿有壓水，當保護區域發生火災時，環境溫度升高，噴頭的感溫元件爆破或熔化脫落，噴頭自動向火災發生區域噴水滅火，管道內壓力水由靜止轉為流動，安裝在管道上的水流指示器報警，同時，閥后壓力下降，報警閥前后壓力變化致使閥瓣打開，壓力開關動作報警，并由壓力開關直接連鎖啟動消防水泵向管網持續供水。

2.2 消防設備的控制方式

為了及時撲滅初期火災，必須保證消防設備能及時可靠地啟動。控制消防設備的啟動方式為自動和手動并存。自動控制在《火規》中稱聯動控制，又分為連鎖控制（聯鎖控制）和聯動控制。

連鎖控制是現場控制信號通過專用線路直接連接到消防設備控制柜，控制消防設備的啟動，簡單直接，可靠性高，沒有火災自動報警系統的參與。在所有消防系統聯動控制中，只有自動噴水滅火系統和消火栓滅火系統存在連鎖控制。

聯動控制也是平時所說的總線控制，是報警觸發裝置的報警信號發送至消防聯動控制器，消防聯動控制器根據預先設定的控制邏輯，通過總線輸出模塊控制消防設備的啟動，需要火災自動報警系統的參與。總線傳輸，布線簡單，邏輯編程方便，但容易受產品及工程質量、使用環境以及外部干擾等因素影響。

連鎖控制和聯動控制是冗余的關系，同時發揮作用，當其中一種方式出現問題，不會影響消防設備的正常啟動，提高消防設備啟動的可靠性。

手動控制是消防設備除在現場設置手動控制外，在消防控制室還設置遠程手動控制。遠程手動控制分消防聯動控制器的手動控制和直接手動控制兩種。消防聯動控制器的手動控制一般采用總線控制盤實現。直接手動控制，采用多線手動控制盤實現，盤上的啟動、停止按鈕通過專用線路直接連接到消防設備控制柜。手動控制是考慮到消防聯動控制器在聯動控制時序失效等極端情況下，可能出現不能按預定要求有效啟動消防設備的情況[1]下的應急措施。

3 濕式系統聯動控制有關問題探討

《火規》濕式系統的聯動控制4.2.1條1款規定“應由濕式報警閥壓力開關的動作信號作為觸發信號，直接控制啟動噴淋消防泵，聯動控制不應受消防聯動控制器處于自動或手動狀態影響。”

3.1 《火規》只有一種聯動控制方式的問題

《火規》規定的濕式自動噴水滅火系統只有一種聯動控制方式，由前述消防設備控制方式定義可知實際是連鎖控制，沒有火災自動報警系統的參與。只有連鎖這單一控制方式，可能致使壓力開關至消防水泵線路因斷路、短路等原因而失效，造成消防水泵不能及時啟動，延誤火情的嚴重后果。

筆者在設計中，一般將壓力開關的第二輔助觸點通過輸入模塊接入消防聯動控制器，由消防聯動控制器通過輸出模塊冗余控制消防水泵的啟動，增加火災自動報警系統參與的聯動控制方式，提高消防設備啟動的可靠性。

3.2 聯動控制報警信號“與”邏輯的問題

《火規》4.1.6條“需要火災自動報警系統聯動控制的消防設備，其聯動觸發信號應采用兩個獨立的報警觸發裝置報警信號的‘與’邏輯組合。”此條為黑體字，該規范明確規定以黑體字標志的條文為強制性條文，必須嚴格執行。國家標準圖集14X505-1《 〈火災自動報警系統設計規范〉圖示》（以下簡稱《圖示》）第23頁給出濕式自動噴水滅火系統的聯動觸發信號為“報警閥壓力開關的動作信號與該報警閥防護區域內任一火災探測器或手動報警按鈕的報警信號”，即“與”邏輯。但在實際工程中，有的提出《圖示》的聯動觸發信號采用報警信號“與”邏輯組合，不符合邏輯的觀點。認為當濕式報警閥壓力開關發出動作信號，表明火災已經發生，需要立即啟動消防水泵，不存在需要與另一報警信號進行“與”邏輯判斷的情況，否則邏輯不通，并且會延誤滅火時機，存在漏報的可能。

此觀點單從邏輯上看是正確的，但由于火災自動報警系統的參與，可能受接壓力開關的輸入模塊產品質量、使用環境及人為或意外損壞等因素影響，會造成系統誤動作。雖然泵房主管路安裝了泄壓閥，當壓力超過安全設定值時，會自動開閥泄壓，排水到消防水池，管道不會超壓爆裂，不會造成系統損壞或對現場造成損失，但誤動作大大降低系統的可靠性。現場應用中，消防管理者頗有微詞，可能會將消防水泵控制柜直接設置在手動狀態，系統形同虛設。單一報警信號容易導致自動消防設備(設施)誤動作。

“與”邏輯不會造成漏報。建筑物室內開始燃燒時，存在比較明顯的陰燃階段，明火火焰很小，煙霧較多，煙霧提升環境溫度有限，即陰燃階段的火災溫度基本不會達到噴頭的動作溫度，但產生的煙霧量足以令感煙探測器報警。感煙探測器會率先發出警報，不會出現噴頭都動作，相鄰探測器一個都不動作的情況。因此，“與”邏輯不會造成漏報，且最大限度減小誤動的可能性，提高聯動控制啟泵的可靠性。詳見圖1濕式系統“與”邏輯啟泵流程圖[2]。

3.3 延伸消火栓系統聯動控制問題

《火規》消火栓系統的聯動控制4.2.1條1款規定 “……當設置消火栓按鈕時，消火栓按鈕的動作信號應作為報警信號及啟動消火栓泵的聯動觸發信號，由消防聯動控制器聯動控制消火栓泵的啟動。” 《火規》中需要聯動控制的消防系統均明確給出了“與”邏輯報警信號，比如預作用系統、防排煙系統等。而消火栓系統只給出消火栓按鈕動作這單一報警信號，容易引起誤解。同前述理由，消火栓系統的聯動控制觸發信號應采用報警信號“與”邏輯組合，這樣滿足《火規》4.1.6條規定，既避免誤報又不會造成漏報。

《圖示》第24頁給出消火栓泵的聯動觸發信號為“消火栓按鈕的動作信號與該消火栓按鈕所在報警區域內任一火災探測器或手動報警按鈕的報警信號”，即“與”邏輯。詳見圖2濕式消火栓系統“與”邏輯啟泵流程圖[2]。

圖1 濕式系統“與”邏輯啟泵流程圖

圖2 濕式消火栓系統“與”邏輯啟泵流程圖

3.4 新《民標》的提示

由于《火規》沒有明確規定濕式系統的聯動控制，沒有給出具體的“與”邏輯報警信號，《圖示》也只供參考，不能作為設計依據。因此，前述在實際工程中，會遇到只有濕式報警閥的壓力開關直接接于噴淋消防泵控制回路的連鎖控制，而沒有壓力開關通過輸入開關控制噴淋消防泵的聯動控制，及有聯動控制而觸發信號不采用“與”邏輯的兩個問題。這樣會存在安全隱患。

2020年8月1日開始施行的GB51348-2019《民用建筑電氣設計標準》（簡稱《民標》），濕式自動噴水滅火系統聯動控制13.4.1條2款規定“①濕式自動噴水滅火系統的連鎖控制，應由噴淋消防泵出口干管的濕式報警閥壓力開關信號作為觸發信號，作用在壓力開關上的電壓應采用24V安全電壓，并直接接于噴淋消防泵控制回路，當壓力開關同時向消防控制室報警時，控制信號與報警信號之間應采取隔離措施；②噴淋消防泵的聯動控制，應由濕式報警閥壓力開關信號與一個火災探測器或一個手動報警按鈕的報警信號的“與”邏輯信號啟動噴淋消防泵。”

《民標》明確規定了連鎖和聯動兩種控制方式，給出了報警信號的“與”邏輯，筆者及多數設計人員在以往工程中，均已采用此種設計，既滿足《火規》規定，又提高了火災報警系統的安全可靠性，用戶反映良好。

濕式自動噴水滅火系統聯動控制設計方案納入新《民標》，避免了民用建筑設計及實施中的迷惘，也為其他設計提供參考。

4 重修《火規》建議

GB50116-2013《火災自動報警系統設計規范》已滯后需要。建議盡快再重修該規范并抓緊頒布施行。重修時請考慮遣詞用字更嚴謹，表達更明了。

新《火規》應具前瞻性，信息化智能化自控系統元、器件，安全、可靠、滿足滅火需要的，建議重修《火規》時予以考慮。

現行《火規》與GB50974-2014《消防 給水及消火栓系統技術規范》、GB50084-2017《自動噴水滅火系統設計規范》、GB 51251-2017《建筑防煙排煙系統技術標準》等在聯動控制內容上出現不同規定。造成設計、施工無所適從。建議今后制定、重修涉及火災自動報警系統規范、標準時：

①主管部門可否考慮統籌，在同一時期內完成，盡量降低各異共存時間。

②以某一規范、標準為準，其他規范、標準凡涉及此內容可否考慮直接引用。

③各規范、標準之間已經存異，存在風險及隱患，應予以重視。

前述涉及的濕式自動噴水滅火系統聯動控制問題，重修《火規》時應予以考慮。

前述涉及的消火栓系統聯動控制應明確兩個獨立報警信號的“與”邏輯作為聯動觸發信號，重修《火規》時應予以考慮。

鑒于現《火規》沒有濕式自動噴水滅火系統聯動控制方式的規定，建議設計者在新《火規》頒布施行前，在實際工程設計中增加該方式，并采用兩個獨立報警信號的“與”邏輯作為聯動觸發信號，保證聯動控制更安全可靠。