建筑工程自動消防系統施工及調試

□ 江柱廷

消防安全問題是現代建筑建設和使用中的關鍵問題，特別是高層建筑具有人流量大、疏散困難的特點，對消防滅火系統安全性、穩定性要求提出更高的要求。自動消防系統是一種主動消防系統，由消防報警系統、消防滅火系統組成，可在沒有人為干預的情況下，根據消防報警系統煙霧、熱量、光監測聯鎖啟動消防滅火系統，實現消防滅火系統的自動化控制，有利于最大限度爭取逃生時間，保障居民生命財產安全。本文結合福建省福州市江城錦繡商務住宅項目，深入分析自動消防系統施工和調試技術要點，以期為高層建筑消防工程施工提供有益借鑒。

1 工程概況

該工程為江城錦繡商務住宅項目，位于福建省福州市倉山區南江濱南路南側。項目建筑類別為一類高層公共建筑，總建筑面積為66241.01m2。觀海A棟21層建筑高度87.15m，觀海B棟22層建筑高度87.95m，觀海C棟26層建筑高度88.20m，觀海D棟26層建筑高度88.20m。該工程為集商業金融、辦公、居住于一體的綜合性建筑工程，其建筑規模大且人流量大，對消防安全要求高。為確保該工程消防安全，降低高層建筑消防火災對居民生命財產安全的影響，該工程采用自動消防系統，并對自動消防報警系統和消防滅火系統進行分類安裝和集成調試。

2 消防報警系統安裝與調試

消防報警系統是對自動監測區域內可能發生的火災進行熱量、煙霧進行監測，并聯動發出聲光報警和控制自動滅火系統的裝置，是實現自動消防系統自動監測、消防聯動的基礎[1]。該工程消防報警系統安裝流程包括施工準備—線路安裝—報警裝置安裝—報警主機安裝—系統調試。

2.1 施工準備

該工程施工前，消防電氣與土建施工應加強協調，保證水、電、暖通與結構同步配合施工。消防報警系統電氣暗管需敷設預埋，在墻、柱、樓板預埋安裝配電箱和接線盒，將電氣橋架穿越樓板或墻體在預留孔洞安裝。為確保消防報警系統安裝質量，該工程消防電氣管材均經進場檢查，以確保管材無明顯傷痕、開裂、異物堵塞等問題，焊接管路不應存在明顯凹陷、漏焊等現象[2]，管路加工彎曲后不應出現折皺、凹陷、裂縫等問題。

2.2 線路安裝

該工程中，消防報警系統線路經電纜豎井敷設至各樓層，到達各樓層后穿線管敷設至層接線箱，將敷設管道與火災探測器連接。消防電氣管路配管采用壁厚≥1.2mm金屬管，埋入地面混凝土結構內的鋼管均涂一道瀝青漆，配管均采用絲接方式連接，并落實配管接地，同時確保消防預警系統配管形成連續導體且接地。明管配管進層接線箱，配管彎曲半徑≥6D（D為鋼管外徑），在過梁與剪力墻的位置預埋套管。吊頂內配管和線槽則根據電氣系統選用吊桿和支架。當導線穿管時，線管內不得出現接頭或扭結，不同電壓等級、系統、電流類別線路應分管敷設，不同防火分區線路避免穿入同一鋼管內[3]。將探測器連接導線由配電線內引出，不同顏色導線可采用壓接法，參照《建筑安裝工程施工圖集》（第二版）中“消防系統線路顏色選用表”進行操作。手動火災報警按鈕外接導線應留有10cm余量，且在端部明確標識。控制器部位導線接入時，導線應留有20cm余量，且需綁扎成束，在導線端部均應明確標識編號，并與消防系統設計圖紙一致，當導線引線后及時封堵入線管。配電安裝完成后，系統接地線、保護接地線需單獨設置，并與該工程接地線進行可靠連接。配線敷設完成后，要對配線進行絕緣電阻檢查，絕緣電阻≥20MΩ[4]。

2.3 電纜橋架安裝

該工程中，電梯豎井內配電線和地下室采用電纜橋架敷設方式。電纜橋架安裝前，提前與該工程的土建、強電專業協調橋架安裝位置，并選取橋架位置和吊架安裝位置，吊架支撐跨距為1.5m～3.0m，垂直安裝時，吊架固定間距≤2.0m。吊架和支架安裝完成后，經檢查支架、橋架的穩定性后再安裝橋架本體，應使用M8螺栓固定橋架和支架，防止橋架滑脫。電纜橋架水平安裝時，需離地高度≥2.5m，除配電房、電氣豎井外垂直安裝時，距地1.8m部分加設金屬蓋板保護。電纜橋架安裝時，應充分考慮橋架內填充率，報警線路填充率應≤40%，控制電纜應≤50%。

2.4 報警裝置安裝

由于該工程為綜合性建筑工程項目，存在無遮攔大跨度空間和居住空間，因此該工程的商業空間采用在線性火災探測器，非商業空間采用點型火災探測器。探測器類型包括煙感探測器、溫感探測器、可燃氣體探測器等。安裝線型探測器時，需根據探測器技術文件在吊頂內以縱、橫成排的形式布設。而點型探測器則根據探測范圍布設探測器。

安裝手動報警按鈕時，每個防火分區至少設置1個手動報警按鈕，應安裝在安全地樓梯口、建筑物安全出口等易操作位置，距地高度1.5m。

火災報警控制器則安裝在消防控制室操作柜內，操作柜進、出線經地溝進出，以滿足檢修維護要求。操作柜內配電導線應排列整齊、避免交叉，端部均應標明編號，控制器電源接入線應符合設計要求，端子板連接線、分線端子應符合要求，操作柜應與消防控制室接地線可靠接地。

2.5 系統調試

火災報警系統線路敷設完成后，在系統聯調前應進行電氣系統單機調試，以確保火災報警系統滿足工程設計要求。系統調試前，依據工程設計圖紙檢查施工現場線路、施工記錄、隱蔽工程驗收記錄、絕緣電阻和接地電阻測試記錄，經檢查無誤后，按防火分區測試火災報警系統線路，使用專用測試儀檢測火災報警系統的報警控制器、報警器各項功能，根據火警探測器類型逐個檢查探測器。單機檢測無誤后，根據消防報警系統控制邏輯進行單機聯調測試，包括消防控制中心與消防泵聯動、消防控制中心控制消防泵、備用泵啟停和狀態、消防控制中心獲取末端壓力表狀態信息、消防聯動控制接到火災報警信號后15s內發出聯動控制信號并返回狀態信號。經單機測試和聯調測試，該工程火災報警系統單調和聯調均符合《建筑設計防火規范》（GB 50016—2014）、《火災自動報警系統設計規范》（GB 50116—2013）和工程設計要求。

3 消防噴淋系統安裝與調試

消防噴淋系統由消防泵、消防立管、消防支管、噴頭支管、消防噴頭、報警閥組和水流指示器等組成，施工工藝流程為消防泵安裝—立管安裝—分層干管和支管安裝—噴頭支管安裝—管道試壓與沖洗—報警閥組及配件安裝—噴頭安裝。

3.1 消防泵安裝

由于該工程為綜合性建筑工程項目，對消防水源供應要求高，為滿足該工程消防水揚程、供水壓力和流量要求，防火高區選用2臺多級消防泵XBD9.9/5-50×9，最大揚程為108m，流量為18m3/h。防火低區選用2臺XBD4.4/5-50×4型多級消防泵，揚程為48m，流量為14.4m3/h～18m3/h。高區和低區消防泵采用1主備運行模式。消防泵安裝時，泵基礎縱向安裝水平偏差≤0.1/1000，橫向安裝水平偏差≤0.1/1000，泵體安裝偏差≤0.5/1000。消防泵出入口均采用DN200mm鋼管剛性連接，消防泵入口與消防水池連接，消防泵出口經閘閥后與接合器、消防立管連接。接合器包括聯接管、止回閥、安全閥、放空管等，接合器安裝與室外消火栓距離15m～45m，且安裝方向與水流方向一致。

3.2 消防立管安裝

該工程消防立管安裝在豎井內，采用熱鍍鋅鋼管焊接連接方式。為防止消防立管下墜，立管底部設置地坪支撐（如圖1所示），立管穿樓板設置隔震緊固支座（如圖2所示），用于吸收水力作用下立管垂直震動。豎井內立管采用U型支架固定，固定間距為2m。

圖1 垂直地坪安裝示意圖

圖2 可調隔震支座

3.3 分層干管和支管安裝

消防立管通過三通與DN150mm分層干管連接，分層干管通過三通連接支管，對DN100mm以下的支管采用絲接連接。為防止管路在水力作用下發生晃動，分層干管和支管按公稱直徑設置支架。由于該工程為綜合性建筑，兼有商業建筑和住宅，建筑結構較為復雜，分層干管和支管吊架、吊桿按設計間距布設（如表1所示），架空彎頭、轉彎部位加設吊桿，臨近墻、柱部位通過三角支座固定，DN50以上閥門位置增設吊架或支座，避免管道稱重。干管和支座支架、吊桿距地面高度≥1.8m。

表1 不同管徑下支架安裝間距

3.4 噴頭支管安裝

該工程中，根據噴頭設計位置安裝噴頭支管，噴頭布置距離≥2.4m，防止單個噴頭噴出水流影響周圍噴頭動作，影響其靈敏度。安裝支管后，先使用絲堵代替噴頭，待消防給水系統試壓沖洗后再安裝噴頭。安裝噴頭支管時，應根據噴頭支管高度進行復核，確保噴頭安裝與頂板距離為75mm～150mm，濺水盤與梁、柱等障礙物底面垂直距離為25mm～100mm（如圖3所示），確保符合《自動噴水滅火系統 第1部分：灑水噴頭》（GB 5135.1—2019）技術要求。噴頭支管安裝完成后，距噴頭支管末端安750mm位置設置防幌吊桿，避免噴頭動作狀態下發生震動偏移現象。

圖3 濺水盤至障礙區距離示意圖

3.5 管道試壓與沖洗

消防給水系統安裝完成后，應根據設計要求進行管網強度、嚴密性試驗，確保給水系統安裝質量。管道試壓前，對不能參與試驗的設備加設盲板隔離，并詳細記錄。該工程中，消防給水系統工作設計壓力1.5MPa，按試驗壓力1.9MPa進行強度試驗，水壓試驗測試點設置在防火分區管網最不利點。啟動測試壓力泵注水，并放空管路內空氣，緩慢升壓后關閉頂部放空閥，穩壓30min后觀察管路滲漏問題，以未發生滲漏無變形且壓力下降≤0.05MPa為合格。對管路強度試驗合格后需進行管網沖洗，沖洗宜分區分段進行，按“先室外、后室內”“先地下、后地上”順序，依次沖洗立管、干管和支管，沖洗水流速為3m/s，當出口處水的顏色、透明度與入口處水的顏色、透明度基本一致時沖洗方可結束。管路沖洗完成后，進行嚴密性試驗和氣壓試驗，嚴密性試驗以設計工作壓力為試驗壓力，穩壓24h，以不滲漏為合格。

3.6 報警閥組及配件安裝

管道試驗合格后，安裝報警閥組和水流指示器等附件。報警閥組和水流指示器安裝前，檢查銘牌、規格、型號，確保附件配件齊全、密封性良好。報警閥組安裝時，根據消防給水系統給水方向確定安裝閥組的安裝方向，距地面高度≥1200mm，至墻面距離≥500mm（如圖4所示），確保預留報警閥組操作空間。水流指示器豎直安裝水平管道上側，其動作方向與水流方向一致。水力警鈴安裝在公共通道外墻上，與報警閥組通過DN20mm鍍鋅鋼管連接，水力警鈴啟動壓力≥0.05MPa。

圖4 報警閥組安裝距離示意圖

3.7 噴頭安裝

該工程采用快速響應噴頭，噴頭在管路沖洗合格后方可安裝。根據工程設計，該工程高層住宅噴頭強度為0.5L/s-m，商業區域噴水強度按1m增加0.1L/s-m，噴頭布設間距為3.6m。

3.8 消防滅火系統調試

消防噴頭安裝后，為確保消防滅火系統正常運行，該工程進行系統聯動試驗。消防泵應正常啟動、切換，系統最不利點壓力、流量符合工程設計要求；聯動試驗時，在末端裝置處放水，當濕式報警閥進口水壓大于0.14MPa、放水流量大于1L/s時，報警閥應及時啟動；帶延遲器的水力警鈴應在5s～90s內發出報警鈴聲，不帶延遲器的水力警鈴應在15s內發出報警鈴聲；壓力開關應及時動作，啟動消防泵并反饋信號。報警閥組流量和壓力符合設計要求；水力警鈴噴嘴處壓力≥0.05MPa，且距離水力警鈴3m處鈴聲≥70dB。經模擬試驗，該工程消防滅火系統安裝質量良好，消防泵、管路及各附件動作狀態良好。

4 自動消防系統聯調

消防分項工程安裝完成后，由建設單位主持，設計、監理、安裝等單位參加該工程消防系統聯調。經驗收分項工程驗收記錄，對自動消防系進行聯調試驗。聯調時，報警閥動作后，警鈴鳴響，水流指示器動作，消防控制中心顯示水流指示器、信號閥、報警閥組等信號，區域報警器鳴響，報警控制器顯示信號。經系統聯調，該工程自動消防系統運行良好，消防報警系統與消防應急照明、應急指示燈等聯動良好，符合《火災自動報警系統設計規范》（GB 50116—2013)、《自動噴水滅火系統施工及驗收規范》（GB 50261—2017）和《建設工程消防驗收評定規則》（GA 836—2016）等規范的要求。

5 結語

在自動消防系統安裝中，消防報警系統是消防系統自動化的基礎，消防噴淋滅火系統是消防功能實現的關鍵，二者功能相互補充，實現了消防噴淋系統自動化控制。該工程中，消防報警系統和消防滅火系統經分項安裝、調試、聯調，有效保障工程安裝質量，確保工程消防安全。