高层民用建筑火灾消防自动报警系统的设计探讨

罗万金

（机械工业第三设计研究院，重庆400039）

随着我国经济建设的迅速发展，人民生活水平的不断提高，城市用地日益紧张，促使建筑物正朝着高层化、密集化方向发展。由于高层建筑都有建筑高度高、建筑面积大、用电设备多、供电要求高、人员集中等特点，因此高层建筑一旦发生火灾及蔓延开后，人民生命财产将受到严重威胁。2010年4月24日凌晨，重庆赛博电脑城（地上41层、地下3层的超高层建筑）一场大火，人民财产损失几个亿人民币，是重庆市历年来发生的最大一次火灾，经济损失也是最多的一次火灾。这次发生在笔者身边的火灾，警示我们对高层建筑消防措施应高度重视。

周密完善的防火设计，可以把火灾损失降到最低。火灾自动报警系统是防火设计中尤为重要的组成部分，火灾自动报警系统在火灾初期能及时向消防控制中心报警，使管理人员能迅速采取相关措施；在火灾发生时，能联动相关的灭火设备自动灭火或控制火势，联动相关的防排烟设备，应急疏散照明，保障人员的安全撤离。为确保人民生命财产的安全，火灾自动报警系统设计已成为高层民用建筑设计中最重要的设计内容之一。现根据本人近10年来在高层民用建筑物的火灾自动报警系统设计工作中的体会，提出现行国家有关标准及规范中欠明确细节之粗浅见解，以供同行们讨论和指正。

1 设计依据

火灾自动报警系统的设计是一项专业性很强的技术工作，同时也具有很强的政策性。因此，首先应明确下列设计依据：

1.1 要掌握建筑设计防火规范、系统设计规范、设备制造标准、安装施工验收规范及行政管理法规等五大方面的消防法规，并切实了解现行国家有关标准及规范中的正面词:“必须”、“应”、“宜”、“可”和反面词:“严禁”、“不应”、“不得”、“不宜”的含义。

1.2 要针对高层民用建筑物的功能、用途及保护对象的防火等级，认真执行现行国家有关标准及规范，认真对待公安消防监督部门的审批意见。

2 火灾自动报警系统的设备设置

2.1 火灾探测器的设置

敞开或封闭或楼梯间应单独划分探测区域，并每隔2～3层设置一个火灾探测器。

前室(包括防烟楼梯间前室、消防电梯前室、消防电梯与防烟楼梯间合用的前室)和走道应分别单独划分探测区域，特别是前室与电梯竖井、疏散楼梯间及走道相通，发生火灾时的烟气更容易聚集或流过，是人员疏散和消防扑救的必经之地，故应装设火灾探测器。对于一般电梯前室虽然不是人员疏散必经之地，但该前室与电梯竖井相通，发生火灾时的烟气也容易聚集或流过，宜单独划分探测区域及装设火灾探测器。

电缆竖井易形成拔烟的通道;“高层民用建筑设计防火规范”及“民用建筑电气设计规范”分别在建筑上和在电线或电缆的选型上提出详细的具体规定。但考虑具体实施的难度及现状，电缆竖井装设火灾探测器是十分必要的，并配合竖井的防火分隔要求，每隔2～3层或每层安装一个。电梯机房应装设火灾探测器，其一电梯是重要的垂直交通工具;其二电梯机房有发生火灾的危险性;其三电梯竖井存在必要的开孔，如层门开孔、通风孔、与电梯机房或滑轮间之间的永久性开孔等;其四在发生火灾时，电梯竖井往往成为火势蔓延的通道，容易威胁电梯机房的设施。为此，电梯机房设置火灾探测器是必要的，电梯竖井的顶部也宜设置火灾探测器。

2.2 手动火灾报警按钮的设置

针对各楼层的前室(包括防烟楼梯间前室、消防电梯前室、消防电梯与防烟楼梯间合用的前室)是发生火灾时人员疏散和消防扑救的必经之地，应作为设置手动火灾报警按钮的首选部位。此外，对一般电梯前室也应设置手动火灾报警按钮。

在公共活动场所(包括大厅、过厅、餐厅、多功能厅等)及主要通道等处，人员都很集中，并且是主要疏散通道。故应在这些公共活动场所的主要出入口设置手动火灾报警按钮;在主要通道内设置的手动火灾报警按钮应保证“从一个防火分区内的任何位置到最邻近的一个手动火灾报警按钮的距离不应大于30m”。

2.3 火灾警报装置

火灾警报装置有声警报器和光警报器，设置火灾自动报警系统的场所应设置火灾警报装置。每个防火分区至少设置一个火灾警报装置，警报装置宜采用手动或自动控制方式。为便于人员的疏散，声警报装置宜设在各楼层走道靠近楼梯出口处，距地面1.8m以上，在环境噪声大于60dB的场所设置声警报器时，声报警器的声压级应高于背景噪声15dB；光警报器应安装在安全出口附近明显处，距地面1.5m以上。光警报器与消防应急疏散指示标志不宜设置在同一面墙上，设置在同一面墙上时，距离应大于1m。

在设有火灾应急广播的高层建筑物内，应同时设置火灾火灾警报装置，并采用先鸣警报8~16s，再隔2~3s播放应急广播20~40s，间隔播放，也可以根据疏散时间手动控制播放程序。

2.4 火灾应急广播及扬声器的设置

集中报警系统宜设置火灾应急广播，控制中心报警系统应设置火灾应急广播。

火灾应急广播可与公共广播共用，但应符合下列要求：火灾时应能在消防控制室将火灾疏散层的扬声器和公共广播扩音机强制转入火灾应急广播状态；消防控制室应能监控用于火灾应急广播时的扩音机的工作状态，并应具有遥控开启扩音机和采用传声器播音的功能；床头控制柜内设有服务性音乐广播扬声器时，应有火灾应急广播功能；应设置火灾应急广播备用扩音机，其容量不应小于火灾时所需同时广播的范围内扬声器最大容量总和的1.5倍。

火灾应急广播扬声器的设置，应符合下列要求：（1）民用建筑内扬声器应设置在走道和大厅等公共场所。每个扬声器的功率不应小于3w，其数量应能保证从一个防火分区内的任何位置到最近一个扬声器的距离不大于25m。走道内最后一个扬声器至走道末端的距离不应大于12.5m；（2）在环境噪声大于60dB的场所设置的扬声器，其播放范围最远点的播放声压级应高于背景噪声15dB；（3）客房设置专用扬声器时，其功率不宜小于1.0W；（4）扬声器不应加开关控制，若设置开关或设有音量调节器时，则应采用三线式配线，火灾时强制转为应急广播。

前室(包括防烟楼梯间前室、消防电梯前室、消防电梯与防烟楼梯间合用的前室)是发生火灾时人员疏散和消防扑救的必经之地，且有防火门分隔及人声嘈杂，故应设置火灾应急广播扬声器。一般电梯前室也应设置火灾应急广播扬声器。疏散楼梯间也是发生火灾时人员疏散和消防扑救的必经之地，且人声嘈杂，故应设置火灾应急广播扬声器，以利于火灾应急播放疏散指令。

2.5 消防专用电话的设置

装设消防专用电话分机，应位于与消防联动控制有关且经常有人值班的机房(包括消防水泵房、备用发电机房、配变电室、主要通风和空调机房、排烟机房、消防电梯机房及其他)、灭火控制系统操作装置处或控制室、消防值班室、保卫办公用房等部位。消防电梯和普通电梯的轿厢内都应设专用电话，要求电梯机房与电梯轿厢、电梯机房与消防控制室、电梯轿厢与消防控制室等三者组成可靠的对讲通信电话系统。通常在消防控制室设置电梯监控显示盘(包括位置指示器、方向指示灯、对讲通信电话、故障指示灯等)，以便对电梯的运行状态进行监视及紧急情况下进行控制。

设有手动火灾报警按钮、消火栓按钮等位置也应装设消防专用电话塞孔。

2.6 水塔、水池、水箱水位监视装置的设置

水塔、水池、水箱的储水是保证消防水泵能正常运行，投入灭火的不可或缺的条件，对水塔、水池、水箱水位的监视却是火灾自动报警系统设计中常最容易被忽视的问题。在进行火灾自动报警系统设计是，应配合水专业在水塔、水池、水箱设置水位计，其水位信号应传往消防控制室显示。溢流水位应设报警装置。

3 消防联动控制

消防系统中，绝大部分用来防火或减灾的设备都要与报警系统联动控制，并能在消防控制室实现设备的启、停，信号状态的显示，具体如下：控制消防泵的启、停；显示启泵按钮的工作状态；显示消防泵的工作、故障状态；控制自动喷水系统的启、停：显示报警阀、闸阀及水流指示器的工作状态；显示喷淋泵工作、故障状态；管网气体灭火，控制系统的紧急启动与切断装置；显示系统的手动、自动状态；在报警、喷射各阶段，控制室应有相应的声、光报警信号，并能手动切除；在延时阶段，应能自动关闭防火门，停止通风，空调系统；关闭防火卷帘；停止有关部位的风机，关闭防火阀，并接收其反馈信号；启动有关部位的防烟、排烟风机和排烟阀，并接收其反馈信号；关闭有关部位的防火门、防火卷帘，并接收其反馈信号；发出控制信号，强制所有电梯停在首层，并接收其反馈信号；接通应急照明灯和疏散指示灯；切断有关部位的非消防电源。

4 火灾自动报警系统的供电及布线

为防止火灾发生时消防控制、通信和警报线路中断，使灭火工作无法进行，造成更大的经济损失；也为抑制电磁干扰(如变压器、电动机、电缆等)对火灾自动报警系统产生的影响，火灾自动报警系统的传输线路与消防控制、通信和警报线路均应采用阻燃型电缆，采用金属管或封闭式金属线槽保护。火灾自动报警系统应单独布线，系统内不同电压等级、不同电流类别的线路不应布置在同一管内或线槽的同一槽孔内，导线在管内或线槽内不应有接头或扭结。消防手动直接控制装置的线路应采用耐火型电缆，其电缆也应采用金属管或封闭式金属线槽保护。采用明敷时，均应在金属管或封闭式金属线槽上采取防火保护措施。

5 结束语

民用建筑消防自动报警系统设计是一项复杂的系统工程，设计人员要立足于国家设计规范统筹考虑多方面需求，在突出系统安全可靠的原则下，适当的提高和加强技术手段，合理选择系统形式和架构，提出综合、完整的设计方案。最大限度的发挥火灾自动报警及联动系统的作用，把火灾损失降到最低，以保护人身和财产安全。

[1]《高层民用建筑设计防火规范》GB 50045-95(2005年版)；

[2]《民用建筑电气设计规范》JGJ 16-2008；

[3]《火灾自动报警系统设计规范》GB 50116-98；

[4]《火灾自动报警系统施工及验收规范》GB 50166-2007.

[5]《全国民用建筑工程设计技术措施---电气》(2009年版).

[6]《自动喷水灭火系统设计规范》GB 50084-2005.

[7]《建筑给水排水设计规范》GB 50015－2003.