火灾自动报警系统设计中若干问题的探讨

程培新 / 赵心亮

(中国建筑设计院有限公司，北京 100044)



火灾自动报警系统设计中若干问题的探讨

0引言

新版GB 50116-2013《火灾自动报警系统设计规范》于2014年5月正式实施(以下简称“新规范”)。新规范在总结火灾事故教训和大量火灾自动报警系统工程实践经验基础的同时，汲取了先进的科研成果，相比1998版的规范(以下简称“旧规范”)进行了较多修订和完善，其中审图单位对工程图纸的审查以及消防局在对项目进行消防验收的过程较之前更加严格，并对设计和施工提出了更高的要求。

1新旧规范修订对比

与旧规范相比，新规范修订的主要技术内容包括：

1)补充了有关线型火灾探测器、吸气式感烟火灾探测器、可燃气体探测器、区域显示器、消防应急广播、气体灭火控制器、消防控制室图形显示装置、消防专用电话、火灾警报装置以及模块等设备或部件的工程设计要求。

2)增加了电气火灾监控系统、住宅建筑火灾报警系统、可燃气体探测报警系统的工程设计要求。

3)增加了道路隧道、油罐区、电缆隧道等典型场所使用的火灾自动报警系统的工程设计要求。

4)细化了消防联动控制的工程设计要求。

2新规范在设计中产生的若干问题探讨

2.1设备和地址总数的问题

新规范3.1.5条明确了任一台火灾报警控制器所连接的设备和地址总数及其单一总线回路连接的设备数、任一台消防联动控制器地址总数及其单一联动总线回路连接的设备数。此规定是为了保证系统工作的稳定性、可靠性及灵活性，但规范及其条文说明中并未明确给出如何计算点数。

在14X505-1《火灾自动报警系统设计规范》图示(以下简称“图示”)中给出了点数计算的说明，其中图示第9页的提示1中提到：“当一个设备占有两个或两个以上地址时，按该设备的地址数量计数”，提示3中提到：“消防联动控制器或火灾报警控制器(联动型)直接连接的模块，都应计入设备或地址总数；而各子系统中控制器所连接的模块均不计入消防联动控制器所连接的模块总数”。

笔者认为，对于多线制而言，报警控制器连接设备的数量即点数，联动控制器所带联动设备的状态控制和状态显示的数量可认作一个状态即是一个点，例如防火阀的关闭信号和关闭动作是两个状态，可以认作是两个点；对于总线制而言，联动控制器所带的控制模块(或接口)数量就是点数，一个模块是一个点。

2.2总线短路隔离器的设置

图1　短路隔离器的设置(环形结构系统示意图)

在总线制火灾自动报警系统中，往往会出现因某一部件出现故障(如短路)而导致整个报警系统无法正常工作的情况。当系统分支总线出现故障(如短路)时，会造成系统整体的瘫痪；当系统局部出现短路故障时，总线隔离器会自动将存在短路故障的部分从系统中隔离出去，从而保证其他分支系统正常工作及系统的整体功能不受故障的影响，当故障修复后，总线隔离器会自动接通总线，使修复后的分支系统接入系统。总线短路隔离器具有反应灵敏、响应时间短、总线修复后自动恢复、采用安装简单且维修方便的模块式结构、具有指示灯、隔离状态明确醒目、可作为小系统故障检测工具的特点。

为了保证火灾自动报警系统整体运行稳定及最大限度地保证系统整体功能不受故障的影响，故将新规范3.1.6条作为强制性标准，明确给出短路隔离器的安装位置及所带分支回路点数的要求。图示第11、12页给出了总线短路隔离器的分类和设计时应注意的事项，以作为规范的补充。

依照图示的提示可知，总线短路隔离器大体分为三类：自带短路隔离功能的总线短路隔离器、环形结构的总线短路隔离器和树形结构的总线短路隔离器。实际设计中，针对总线短路隔离器的设置和选用还存在以下一些问题：

1)设计过程中选用自带短路隔离功能的总线短路隔离器不被认可

图示第12页提示5规定“如果火灾探测器本身自带隔离功能，则可不再单独设置总线短路隔离器”，此规定可以理解为在设计中只需要选用这种自带隔离功能的短路隔离器即可，图纸上不必单独表示出总线短路隔离器。本人认为单就设计而言，上述方式的图面表示会比较简单，免去了统计每个回路设备数不超过32点的工作且每个探测器都自带短路隔离功能，有效提高了可靠性和安全性，满足消防设计需保证安全可靠的要求。这种隔离器虽具有以上特点，但审图单位与消防部门等均不认可这种做法，认为该做法有限定产品类型的嫌疑，个中原因有待明确。

2)设计过程中选用总线短路隔离器时报警和联动回路的接线应尽量分开

图示第11页和第12页分别给出了树形结构和环形结构的总线短路隔离器设置图。

图1为环形结构系统短路隔离器示意图中的一种，此处的总线短路隔离器要同时对模块的电源线和报警总线进行隔离，如果设计中仅有报警而无联动设备，则短路总线隔离器只需要隔离报警总线即可，无需隔离电源线。考虑一个极端情况：假如某一总线回路共带了180个点，其中最前的32个点和最后的32个点中有需要联动的模块或设备，且相距较远，中间的点仅需要报警无需联动，为了满足系统的设计要求，需要短路隔离器同时对电源线和报警总线进行隔离。上述的这种极端情况，在24V的电源线和报警总线共管敷设时会造成电源线线材的极大浪费，因此笔者认为报警回路和联动回路应尽量分开接线，这不仅便于统计报警回路和联动回路的点数，也有利于节省成本。

3)目前市场中没有环形结构总线短路隔离器的产品

按照图示及实际产品选型的要求，环形结构和树形结构的总线短路隔离产品一般是不能通用的。图2为国内某厂家的总线隔离模块接线示意图，可以清晰地看出此总线短路隔离器接于报警总线上,然后从总线短路隔离器再引出两根总线接至探测器上,各总线短路隔离器相互独立,该设备只能用于树形结构系统中。从施工方和总承包采购方反馈的信息来看，目前国内采购不到环形结构的双向总线短路隔离器，而国外的环形总线短路隔离器还未进入国内市场。

图2　国内某厂家总线短路隔离器接线示意图

环形结构的设计符合规范要求，审图时不会出现问题，但是鉴于规范编写和市场产品的不同步，以及设计人员对市场产品的了解不及时，很可能出现设计人员在图纸上按照环形总线短路隔离器的方案进行设计，而后期施工方及承包商却采购不到产品的情况。一旦发现上述的问题，一种解决方法是按照树形结构进行修改，选用树形结构的总线短路隔离器，并从消防接线箱单独敷设多根线管到每个总线短路隔离器，这样不仅增大了图纸修改量，还增加了管材成本，为此可采用图3所示的方式进行补救。

图3　按环形结构设计的补救方法

图3所示的补救方法是将原设计中环形结构的总线短路隔离器换成树形结构的形式，并在更换后的各树形结构的总线短路隔离器之间增加一根管，单独为树形结构的总线短路隔离器敷设两根报警总线(可参见图2)，这种做法较改成树形结构要方便和简捷很多，且比起树形结构从消防接线箱采用放射式出线到短路隔离器的做法要节省一些管材。另外需要注意的是，原设计中在总线短路隔离器之前与之相连接的设备之间预埋的管线就不用采取穿总线的方式了。

还有一种补救方法，可以认为是“假”的环形结构，其做法是将环形结构的总线短路隔离器换成树形结构，然后按照原设计图纸中的做法将预埋的线管穿两组总线(即短路隔离器的总线和它馈出给设备的总线)，虽然这样的做法对于图纸的修改量很小，但会成倍增加管线的成本，因此就目前市场产品的状况而言，不建议按照环形结构的总线短路隔离器进行设计。

4)树形结构总线短路隔离器的设置和作图方法建议

树形结构总线短路隔离器的设置如图4所示。在实际施工中，建议在消防接线箱处设置一个模块箱，集中把本报警区域内的所有总线短路隔离器放置于模块箱中，报警总线再集中从总线短路隔离器连接至它所保护的消防设备。笔者认为虽然此处在消防接线箱处敷设的管路较多，但考虑到消防接线箱均设置在弱电竖井内，不会增大施工难度，并且较好地执行了规范对总线短路隔离器的强制性要求，实现了对消防设备和整个系统的保护。

图4　短路隔离器的设置(树形结构示意图)

树形结构的系统设计比较清晰，类似于供配电中的放射式供电方式(可以将消防树形结构的设计和强电设计中照明配电设计进行类比学习，消防模块箱和接线箱可看作是一个配电箱，每一个回路可以看作是配电箱的一个出线回路，配电箱回路到线路末端有对供电半径和压降的要求，而对消防接线箱和模块箱到末端的设备数量有要求)，但相比环形结构的设计，树形结构的设计会增加作图量。

2.3火灾警报器的设置要求

新规范6.5条分别从设置部位、声压级要求及安装高度等方面给出了火灾警报器的设置要求，其中6.5.2条规定每个报警区域内火灾报警器的声压级应≥60dB；环境噪声>60dB的场所其声压级应高于背景噪声15dB，这里对于声压级的要求应在设计说明中注明，并根据要求进行产品选型，在不确定产品厂家的情况下进行设计时其声压级的确定将是一个问题。图示第55页提示中提到在25m左右设置一个火灾警报器，本人认为结合新规范6.5.1条的相关规定，可随手动火灾报警按钮的设置进行火灾警报器的设置，然后根据距离及位置的设置要求再进行细化。

3结束语

新规范实施仅有近两年的时间，对于新规范的理解还需要结合实际工程设计的特点不断加深。本文所提及的条目和对比仅是本人学习体会的一部分，还有很多问题需要进一步交流和深化。本文旨在和广大设计人员分享与探讨，抛砖引玉，望各位同行提出宝贵意见，共同学习进步。

参考文献

[1]JGJ 16-2008 民用建筑电气设计规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2008.

[2]全国民用建筑工程设计技术措施-电气[M].北京：中国计划出版社，2009.

[3]GB 50116-2013 火灾自动报警系统设计规范[S].北京：中国计划出版社，2013.

[4]GB 50116-2013 火灾自动报警系统设计规范实施指南[J].北京：建筑电气，2014，33(S1).

[5]14X505-1 火灾自动报警系统设计规范图示[S].北京：中国计划出版社，2014.

[6]孙兰，汪浩.住宅建筑火灾自动报警系统设计[J].建筑电气，2014，33(9).

Discussion on Some Problems in the Design of Automatic Fire Alarm System

Cheng Peixin / Zhao Xinliang

程培新 / 赵心亮

(中国建筑设计院有限公司，北京 100044)

摘要依据新版GB 50116-2013《火灾自动报警系统设计规范》及其图示14X505-1，就规范中的一些新要求和新系统在设计中遇到的问题进行探讨，旨在加深对规范的理解，为后续设计提供参考。

关键词火灾自动报警及联动控制系统总线短路隔离器火灾警报器

AbstractBased on the new GB 50116-2013 “Code for design of automatic fire alarm system” and its graphical representation 14X505-1, the new requirements of the specification and some problems encountered in the design of the new system are discussed, in order to deepen the understanding of norms and provide guidance for the follow-up design.

Keywordsautomatic fire alarm & linkage control system, the bus short circuit isolator, fire alarm