智能建筑火灾自动报警与消防联动系统设计

智能建筑火灾自动报警与消防联动系统设计

刘海波

奥意建筑工程设计有限公司广东深圳518000

摘要：随着我国经济的快速发展，人们对于建筑的智能化及消防安全要求越来越高。在我国十几年前所实施的《智能建筑设计标准》以来，其概念是以建筑为平台，兼备建筑设备、办公自动化及通信网络系统，集结构、系统、服务、管理及它们之间的最优化组合，向人们提供一个高效、舒适、便利、安全的建筑环境。消防安全作为其重要组成部分，火灾自动报警与联动控制系统的设计合理性关系到人们生命安全。本文根据多年工作实践，主要探讨几种系统之间联系设计的原理及思考。

关键词：智能化建筑；消防联动；

一、建筑电气火灾自动报警系统的构成分析

针对于建筑火灾问题，自动报警系统及消防系统在设计时首先遵守对应的技术规范，与此同时，建筑电气火灾自动报警系统的等级应当满足相关技术要求，满足GB50116-2013。除此之外，在针对雷电防护问题进行具体操作的时候，应当尽可能满足GB50343-2012相关技术要求，这样才能够按照严格规定对建筑电气火灾自动报警系统的构成进行有效操作，保证最终的构成效果。其次，建筑电气火灾自动报警系统包括了区域报警系统、报警系统以及相对应的控制报警系统等，其组成部分包括探测器、信号线路以及自报警装置，其中火灾探测器可以说是整个自动报警系统中的元件部分，其本身的稳定性、可靠性能够直接对整个建筑电气消防系统的正常运行产生影响。

二、智能化建筑火灾自动报警与消防联动系统的协同效应及设计要求

在智能化建筑里，要想使两个系统的功效完全发挥出来，还要借助智能化建筑本身的特点与优势。原先意义上智能化建筑的“智能”可以总结成3A，即建筑设备自动化系统BAS（BuildingAutomationSystem）、通信网络系统CNS（CommunicationNetworkSystem）和办公自动化系统OAS（OfficeAutomationSystem）三大系统。而安全系统，只能算是建筑设备自动化系统BAS（BuildingAutomationSystem）中的一部分。但是现在人们越来越认识到了安全系统的重要性，把消防系统FAS（FireAutomationSystem），单独分出来，重新定义了智能化建筑，总结为了5A。消防报警与消防联动控制系统结构框图如下，见图1：

目前针对智能化建筑而设计，增加系统可靠性，使探测报警系统更加智能化的火灾报警系统是现代火灾探测报警系统发展方向。其基本系统结构可分为三种：

（1）探测智能，智能位于探测部分。控制部分为开关量信号接收型控制器的系统中，探测器是关键。探测器中的智能根据环境的变化而改变自身的探测零点，对自身进行补偿，并对能否真实可靠地完成探测做出判断，在确认自身不能可靠工作时给出故障信号。这种系统由于成本、探测器体积等的限制，其智能程度及可靠性不高，但它解决了由于探测零点漂移而引起的非真实可靠探测的问题和自身检查的问题。

（2）监控智能，智能集中于控制部分，探测器输出模拟信号。该系统是我国现阶段火灾报警的发展方向。探测器本身相当于传感器，将其探测的参数以模拟信号输出，传输给控制器，由控制器对这些信号进行处理。它不仅解决了由于探测零点漂移而引起的非真实可靠探测的问题和探测器检查问题，而且提高了系统的抗干扰，增加可靠性。

（3）探测智能和控制智能兼有，这是智能化程度更高的系统，其可靠性更高，但缺点是成本高。它可像人的感觉器官那样高，可靠的探测火灾，实现昼夜24小时连续监视，。最终形成了具有智能化水平的火灾报警和联动控制系统。

三、智能化建筑的火灾自动报警与消防联动系统的设计

（一）火灾探测器的设计选配

火灾探测器是火灾自动报警系统的对象，分为感烟火灾探测器、感温火灾探测器、感光火灾烟温复合式火灾探测器以及气体火灾探测器，按其测控范围又可分为点型火灾探测器和线型火灾探测器两大类。点型火灾探测器只能对警戒范围中某一点周围的温度、烟等参数进行控制，如点型离子感应探测器、点型紫光火焰火灾探测器、点型感温火灾探测器等，线型火灾探测器则可以对警戒范围中某一线路周围烟雾、温度进行探测，如红外光束线型火灾探测器，激光线型火灾探测器，缆式线型感温火灾探测器等，常用火灾探测器性能特点及适用范围如表1所示。

表1常用火灾探测器分类比较表

通过比较智能建筑中大多安装感烟火灾探测器，个别不宜选用感烟火灾探测器的场所，可选用感温火灾探测器等其它火灾探测器。

火灾报警控制器是火灾自动报警系统的中枢，它接受信号并作出分析判断，发生火灾，它立即发出火警信号并启动相应消防设备计算机技术的发展使传统的开关量多线制火灾自动报警系统已被模拟量总线制火灾自动报警系统所替代，目前智能火灾自动报警系统也广泛应用。模拟量总线制火灾自动报警系统和智能火灾自动报警系统都是在计算机技术基础上发展起来的，都可以作为智能建筑的选用产品。

（二）火灾联动的控制设备

火灾自动报警系统中，建筑消防联动控制设备对室内消火栓系统的消防泵的启动和停止进行具体的控制，从中显示出消防泵的位置和显示消防泵的工作状态和具体的故障位置，因此该设备对自动喷水和水喷雾灭火系统应该及时的控制启动和停止，系统能够准确的显示出水流指示器、报警阀以及各项安全信号阀的工作状态。另外在火灾联动控制设备中需要对水池、水箱以及水位的具体状况进行科学的监测，需要采用带电气信号转换为控制信号阀尽心显示监测系统的控制信号阀，这样保证检修信号阀的开关能够正常的运行。

（三）建筑消防设置控制权

建筑消防设置中，由于消防泵是灭火的重要设备。因此对于消防泵的设计需要严格的按照相关的规定进行，一直处于启动的运行状态，并且按照“报警规范”的具体标准，对消防栓的控制室进行详细的控制，这就需要根据具体的标准进行，另外在消防栓的设计中，水泵的消防设计在设置的周围需要安装一个直接的控制水泵电的启动开关，这样保证了消防栓能够正常的进行启动运行，其中在设计的过程中存在的问题是：设计好消防泵的控制权还需要对消火栓的启动方式进行科学的设计研究。在设置领域中，消防中心控制室主要负责消火栓的启动控制，由消火栓动作按钮及泵房控制箱内的主从控制关系来进行控制，通常在消防控制室的设计中，作为主要的设计方面，目前在高层建筑的消防系统中，通常将消防泵房设置采用的是自动开关装置，确定好具体的位置，另外在自动系统出现了问题或者是突然的状况时，需要工作人员及时的采用手动装置进行及时的操作，在水泵房设置转换开关中，基本上是在无人值班的工作室中进行的，因此在设计中，需要将消防控制室的手动启动和停止开关进行具体位置确定，不经过泵房设置的转换开关，直接进行消防泵的启动，这样为消防控制中心能够实行统一的监控提供了有效的策略。在消防控制室与消火栓动作按钮中，需要根据详细的工程状况进行，而对于喷淋泵的启动在设计中，主要是通过保护各个管网喷嘴玻璃球高温爆碎，引起了管网水流流动，这样在联动报警阀的压力中，起到自动启动喷淋泵的效果。

（四）排烟阀、防火阀控制以及返回信号

按照消防报警系统的具体要求，要在消防控制室中将防火阀及时的关闭，进行具体系统设计的时候，防火阀材料应该选择容易熔断的材料，可以选择电磁阀，不足的是电磁阀的信号返回需要进行一对一具体的规定。在排烟阀的设计中，将所有的排烟阀装上编码接口联动模块，这样由消防控制室联动控制器来达到启动排烟阀的目的。消防控制室可以接收其工作后及时的返回信号，将着火排烟阀打开，然后打开建筑的顶层排烟机。最终使得排烟阀起到排烟的良好效果。

另外，在建筑消防火灾自动报警系统中，需要对建筑物的线路进行敷设。由于消防联动控制系统中采用的是多线制，在设计过程中要将信号线和电源驱动线分开，电源、检测、控制分别占用导线的制式。通常在多线制主要采用的是四线制或五线制的形式，在总线制的设计中基本上是在计算机平台中，采用信号线与电源驱动线分时复用的方式进行，最终将计算机编程技术达到监测与控制的效果。由于总线制比多线制的布线小，因此监控比较容易。在消防线路的设计中采用的是穿塑料管保护，并且具体的线路走向是从吊顶内进行线路的排设。在具体的布线中需要根据消防报警的相关规定，采用金属管进行保护。在设计中需要按照规定的消防联动控制柜、自动灭火控制、通信、应急以及紧急照明灯，在火灾发生后，保证整个线路处于安全的状态。一方面可以防止火灾发生时消防控制，通信以及报警线路，另外可以抑制电磁的干扰。在设计中加强对消防联动控制设备进一步加强，采用耐火敷设方式，进一步保证金属线槽上的防火效果。

四、智能化建筑火灾自动报警与消防联动系统设计中存在的一些问题

（1）智能化建筑中水系统内部联动系统施工和设计的问题（消火栓系统及水喷淋系统）。现代智能化楼的消防联动系统中，消火栓灭火系统和自动喷水灭火系统是最主要的灭火自救系统。当火灾发生时，只要现场火灾温度达到喷头动作温度，自动喷水灭火系统可在无人状态下自动喷水实施灭火，而消火栓是现场消防灭火人员使用的主要灭火设备。这两个系统使用的可靠性将直接影响到火灾的控制。而在实际施工与设计中却存在着一些不能忽视的问题，这些问题的存在，直接影响到了智能建筑中人员、财物的安全；（2）火灾自动报警设计不当造成系统布线不合理问题；进行自动报警设计出现气体灭火、防烟和排烟风机、消防泵等重要消防设施只设置总线模块联动控制，并没有设计多线启动装置，虽设置的联控制信号及运行返回信号，但没有运行监视设置；（3）消防泵、喷洒泵启动、防烟和排烟风机启动、切除非消防电源、电梯迫降、防火卷帘等的下降逻辑编制，不符合安全规范。

五、智能化建筑消防自动报警系统与消防联动系统的前景

从智能建筑的概念讲，火灾自动报警系统及其联动控制应当属于建筑设备自动化系统（ABS）范畴，目前火灾自动报警系统库存特殊的管理要求，其报警线，联动线，通信线基本自成体系，与智能建筑中综合布线系统有相当差异，但就智能建筑的发展和火灾自动报警系统日趋成熟，二者在应用上的结合将越来越密切。关键在于智能建筑中设计选配火灾自动报警系统时，一定要考虑二者在连接界面上的适配性。使它们在安装使用、运行以最好的方式结合起来。充分发挥智能化建筑自身的网络布线、计算机技术、微电子技术等的优势，将二者有机结合起来，使其发挥出全部功效，这样建筑的自身的消防安全性将有质的提高。我相信，不久的将来，随着智能化建筑数量的增多，消防自动报警系统与消防联动系统选配、协同技术的成熟，人类将在更加安全舒适的建筑物内生活、工作。

参考文献：

[1]江冬玉.建筑电气中火灾自动报警系统的设计解析[J].城市建设理论研究（电子版）.2016.32

[2]陈崇光，万隆.超高层建筑的火灾自动报警系统设计探讨[J].智能建筑电气技术.2016.03