建筑电气中火灾自动报警系统的设计探讨

理威 河南兴华电力设计有限公司 甄晓光 河南省金鹰电力勘测设计工程有限公司 薛发广 河南长城消防监控工程有限公司

一、电气火灾发生的原因分析

（一）管理不到位

电气设备经过长时间使用后，负荷过高导致火灾发生。由于管理不到位，各部门工作任务不明确，加之工作人员缺乏责任心，所有的安全检查过程都不能按要求进行，施工消防审计验收工作也缺乏实质性监督，使得建筑电气火灾事故的发生仍然存在许多隐患。

（二）整个电气系统缺乏合理性

建筑电气系统必须依照国家要求设计，每一个环节的设计，都要根据用电量和电流等各个方面的要求，来选择用电设备和配置符合要求的导线电缆，设备的安装也必须合理。但是一般家用的电气系统的设计缺乏合理性，分支回路较少和线路截面小，超过线路承载力，再加上一些居民不懂其原理，乱拉临时线，从而增加火灾的发生率。

（三）线路及电气装置安装不规范

在建筑施工的工程进行中，施工单位并没有按照要求进行施工，包括线路的连接，电气装置的接线端以及带电导体的绝缘措施都存在或多或少的问题，整个工程存在安全隐患，从而引发建筑电气火灾事故的发生。

（四）用户用电过程中使用不规范

按照自己的意愿私自更改配电线路，使得线路在运行过程中，长期处于超负荷的状态，在对建筑进行装潢操作时也没有按照要求，甚至用铜丝或铁丝代替开关熔断丝来维持用电，这些不规范的操作都会增加建筑电气火灾的发生率。

二、火灾自动报警系统原理

该系统是由火灾探测器、火灾报警装置和联动输出装置三部分组成。其设计原理如图1所示：在建筑物内发生火灾时，由于燃烧导致周边的环境出现变化，火灾传感器会检测出火灾的危险，将该状况以电信号的方式传递到火灾警报装置。火灾警报装置一旦检测到火灾情况，就马上开启火灾警报，通知周边区域的人员尽快离开。并通过报警联动装置通知消防单位及时前来救火。

图1 火灾自动报警系统设计原理

三、建筑电气火灾自动报警系统设计

（一）火灾报警系统控制设计选配

在设计火灾报警系统控制系统之时，必须与建筑结构的具体情况相结合，按照建筑结构类型、规模，以及火灾防火等级与发生特点等，选择适配类型结构，由此合理设计控制系统。

（1）控制器容量和热备用。选择多大容量的控制器，需根据建筑规模以及建筑的重要等级来确定，并且要留出一定空间，一般而言是比照控制器额定容量的80%～85%进行选择，以便于日后的设备增设，或是进行系统维护。若建筑物的重要程度较高，或是在局部的重要区域，则需在主机上设置热备用。（2）联络与控制。若报警控制器的数量较多，需使控制器形成环形网络，彼此通信显示。所有消防控制室的运行情况都必须能够传送至在消防控制中心并显示在显示器上，而且相应的信息数据也都必须可以传送至消防控制中心。控制中心可以利用通信系统以广播的方式向控制室传递信息，各消防室之间也能借助通信系统实现互通。（3）通信界面。火灾自动报警系统通过安装在主机的软件进行控制，且软件必须进行专门的定制，系统显示语言需是中文，同时，还要为管理系统预留相应的通讯接口。

（二）消防控制室的设计

在建筑电气系统当中，为确保能够实现对建筑整体弱电系统的统一化管理，并能够将信息进行共享，有的设计单位在进行系统设计的过程中，通常会把消防控制系统与建筑智能化系统设计在同一个控制室中。在控制室中，消防设备要相对集中的设置在独立的运行区域内，并与其他设备间设置明显的间隔，如隔墙等。以避免设备之间的干扰或影响。

（三）火灾探测器的设计

常见的火灾探测器类型：（1）感烟火灾探测器：主要探测燃烧产生的烟雾（固体或液体颗粒）。它通常在建筑物防火要求极高的地区工作。（2）感温火灾探测器：主要通过探测环境的温度变化，确定是否有火灾，因为异常的温度变化也是火灾的特性之一。（3）火焰探测器：主要通过对光的敏感反应来检测火灾。这个主要用在有较多的易燃材料，有发生强烈火焰可能性的建筑。（4）可燃气体火灾探测器：主要通过检测空气中存在的可燃气体的浓度，从而预测发生火灾的可能性。主要用于石油、化工、燃料仓库等可燃气体的储存场所。

火灾探测器的设计要点：建筑探测区内独立房间、楼梯间及电梯前室、设备房、走廊等重要区域放置火灾探测器。另外那些面积比较大的房间，如果可以在主入口看清其内部，也可单独划分为一个探测区域。在这整个设计的过程中，探测器的位置放置需要特别注意周围的建筑物的结构，如墙、梁、暖通风口、灯具等。两侧距墙、梁的水平距离最好超过0.5m等。

（四）火灾报警相关设备设计要点

（1）手动报警按钮的设计。需要注意，在设计的时候，最好设计在人群容易发现的地方，比如公共活动场所。还有，两个相近的手动火警按钮之间的距离应设置小于30米。（2）消火栓按钮的设计。需要注意，设置在所有的消火栓箱上并且还可以直接启动消防栓泵，消防设施可以手动启动。（3）声光报警器的设计。这个需要设置在人比较密集的公共场所，特别是在楼梯、疏散通道和走廊这三个地方。声响及视觉警报可提醒有关人员尽快安全撤离。（4）火灾应急广播系统设计。消防应急广播机柜应该设置在消防控制室内，并在拥挤的公共场所、大厅、走廊和楼梯间设置广播喇叭。

（五）空调与通风系统

将70℃防火阀设置在建筑风管处，并保持开启状态，在检测过程中，环境温度达到70℃就会自动熔断关闭，并且输入模块和火灾探测器警报也会向总线传输动作信号，并将整个火灾情况的相关信息显示在控制终端的显示器上，进而将空调和通风机组全部关闭。

（六）应急联动系统

自动报警系统与安防系统要实现联动，一旦报警自动启动消防水泵；火灾报警系统与闭路电视监控系统要实现联动，一旦火情出现，能够通过视频监控的方式实时掌握火灾现场的信息；火灾报警系统与门禁管理系统要实现联动，当火灾发生时，门禁系统会自动解除闭锁。

（七）综合布线和火灾自动报警系统

建筑电气火灾报警系统选用综合布线形式，多数选用截面为0.4mm2-0.65mm2的双绞线，这种线若供多项设备同时使用可能会出现性能不足的情况，因此，需要加大双绞线截面积。火灾自动报警系统线路铺设必须符合相关标准，必须使用单独的金属线槽布线。消防应急广播线和电话线也要单独铺设，若必须要共用线槽，则需利用金属隔板将其隔离。为确保火灾自动报警系统具有良好的应用性能，在控制器的使用上必须选择多CPU处理单元的，或者是双主机热备份控制器亦可，探测器则需使用多种感应设备。报警系统必须能够进行自检，包括对电源和线路，以及零部件等都能够实现自检，可以借助光和声信号，以及语言等多种形态将警报信号发送出去，同时，将具体的故障信息呈现在终端显示器上。在系统中，每15～20个探测器就要设计一个短路隔离模块，同时，要预留20%～30%的余量，以便为日后探测器的增设留出空间。

四、结束语

设计人员应根据建筑物使用功能和电气安装的要求，设计火灾自动报警系统，并且充分研究火灾自动报警系统的核心技术和硬件设施，逐步增强报警系统的可靠性和科学性，以满足建筑电气消防的要求。确保建筑电气的安全稳定，从而促进建筑业的蓬勃发展。