建筑电气中火灾自动报警系统的设计分析

文／陈志 扬州市城市规划设计研究院有限责任公司 江苏扬州 225003

引言：

为更好维护现代建筑物消防安全，在其中投放火灾自动报警系统是必然选择，依托系统的引入实现对火灾的自动化监管与及时控制，支持建筑物内人员安全疏散工作的及时、优化展开，提升现代建筑安全水平。

1、现代火灾自动报警系统的概述

现代火灾自动报警系统普遍使用微型计算机进行控制，在输出接口的支持下，微型计算机处理器与消防联动设备、火灾探测器等硬件结构畅通连接，保证系统中所具备的硬件设备均可以由微型计算机处理器展开统一性管控。

前置放大、采样保持、多路转换、A/D 转换为火灾自动报警系统的输入接口电路重要构成部分，控制器内包含着多路转换器的电路，火灾探测器内包含着其他在输入口前的电路。对输出接口电路进行分析，在D/A 转换的支持下，微处理器输出的信号迅速转变为模拟信号，驱动控制装置做出动作与反应[1]。如果控制器设备需要的驱动功率更大时，直接依托对数字信号的使用落实对继电器操作的控制，并在大功率继电器设备的支持下促使被控制设备自动转入启动运行状态。

2、建筑电气火灾自动报警系统的基本内容分析

2.1 建筑电气火灾自动报警系统的基本原理结构

在建筑电气火灾自动报警系统的实际运行过程中，能够依托火灾探测器的引入对建筑物内容易发生火灾事故的现场与对象落实持续性的监控管理，只要判断建筑物内发生火灾事故，则可以在火灾事故发生初期迅速完成火灾现场资料的自动收集，包括温度、烟雾情况、火焰强度等等，利用电子信号的形式迅速将火灾现场资料信息传递至控制中心，同时实现对火灾报警信息的迅速发出，包括声音报警信息、视觉警报等等。此时，相关管理人员能够及时接收到火灾信号并进行火灾控制与处理；建筑物室内人员在获取到报警信息后可以第一时间利用安全通道实现疏散。在此基础上，建筑电气火灾自动报警系统可以在发现火情后，迅速控制应急照明灯、防火雨淋、排烟系统等转入自动启动状态，配套切断电源，避免建筑物室内空间的火势进一步增强与扩大[2]。另外，在判断室内火情得以切实消除后，建筑电气火灾自动报警系统还能够自动将各种功能构件恢复至正常运行的状态下，并继续落实建筑物室内火情监控。

2.2 建筑电气火灾自动报警系统的基本性能

为确保建筑电气火灾自动报警系统能够在实际的建筑物室内火灾防控与自动处理方面实现其应用优势性的最大程度发挥，需要在进行系统设计与构建期间，重点把握以下几项基本性能的实现：第一，结合温度传感器、气味传感器、火灾探测器等硬件设备的综合应用，完成火灾现场数据信息的采集，并迅速传递至控制中心；第二，引入智能化水平更高的火灾探测方法以及总线型系统结构；第三，投放具有更高火灾报警灵敏度的装置设备；第四，设置性能更强的防火设备联动控制子系统，并保证建筑电气火灾自动报警系统可以在较长时间内始终稳定运行；第五，支持与消防防火设备、电源设备、报警监控之间的信息数据共享，可以在发生火灾后第一时间自动落实对相关设备的保护；第六，建立并应用性能水平更高的火灾识别模型，确保可以在发生火情后第一时间实现火灾精准识别、定位以及报警；第七，保证建筑电气火灾自动报警系统的各项操作简单且便捷，能够促使相关工作人员在人机交互界面上迅速、直观完成所需要数据信息的获取。

2.3 建筑电气火灾自动报警系统的基本要求

切实参考建筑行业现行的消防规范内容完成对建筑电气火灾自动报警系统的设计与构建，在此过程中，需要着重遵循的基本要求如下所示：第一，在完成建筑电气火灾自动报警系统搭建后必须及时落实调试与试运行，保证系统可靠性与性能达到预期，随后再将建筑电气火灾自动报警系统投入实际应用场景；第二，保证系统的火灾探测功能以及报警功能长期有效，促使火灾误报、漏报问题的发生概率降至最低[3]；第三，避免系统运行受到环境或是人为因素的影响，维护火灾报警系统的报警正确率；第四，保证系统兼容性理想，可以与其他系统应用建立起良好的合作与联动关系，并确保系统操作简单、配置灵活；第五，保证系统的联动控制方式多样，且逻辑简单、功能丰富；应变能力更强，可以在更多建筑工程场景内应用，提供高质量的火灾自动报警与应急处理服务。

3、建筑电气火灾自动报警系统的设计与构建方案与要点分析

3.1 建筑电气火灾自动报警系统的具体设计

（1）消防控制室

在建筑物内部，结合消防控制室以及智能化监控中心，以此构建起火灾报警与处理、疏散与指挥能力更强的消防系统信息中心、指挥中心、监控中心。实践中，严禁在存有积水的位置（如卫生间等）设置消防控制室，且要求确保投放于相应空间内的管线均有着较高应用价值，可以支持消防工作、火灾报警与处理工作的展开。通常情况下，将消防控制室设置在建筑物一层或是地下一层更为合适；如果在建筑物地下一层设置消防控制室，那么需要控制相应消防控制室与安全出入口之间存在着不超过20m 的距离，同时也要针对安全出入口、消防控制室设定更为明显的标识。

（2）消防联动控制系统

消防联动控制器、模块、气体灭火控制器、消防电气控制装置、消防设备应急电源、消防应急广播设备、消防电话、传输设备、消防控制室图形显示装置、消防电动装置、消火栓按钮等结构为消防联动控制系统的主要构成，将其引入建筑电气火灾自动报警系统中，可以实现对火灾报警控制器所发出的火灾报警信号的及时、高质量获取，并在前期预设的逻辑支持下，完成各项消防操作。在实际发生火灾事故的条件下，依托消防联动控制系统的利用，可以将火灾探测器和手动火灾报警按钮的报警信号等联动触发信号迅速传递至消防联动控制器内，切实参考前期预先设定好的逻辑关系，识别、判断、处理实际接收到的触发信号，确保在满足逻辑关系条件的基础上，严格依照预设内容、控制时序落实对主动消防系统与设施的自动化控制与开启，确保前期预设的消防功能目标逐步成为现实。实践中，相关工作人员也可以切实利用操作消防联动控制器的手动控制盘，完成对相对应消防系统与设施的顺利、直接启动，以此促使相应消防系统（设施）预设的消防功能水平达到预期，综合收集与提取消防系统（设施）动作的反馈信息，并利用消防联动控制系统实施相关户数信息的同步性处理，支持消防联动控制工作的升级落实。在发生火灾事故的条件下，消防联动控制系统自动转入启动状态，迅速切断电源、排除现场烟雾，支持火灾对人们生命财产安全威胁程度的降低，并在建筑物内部人员疏散方面发挥出较为明显的作用价值。在消防联动控制系统的实际运行过程中，主要依托消防报警联动主机发送控制指令，以此促使现场执行器（如排烟风机等）自动转入启动状态，控制开启多种消防动力设备（如排烟风机、喷淋泵、消防泵等）以及各种阀门，从而达到消防排烟的效果，体现出对火灾现场人员疏散的更好保障。通常来说，消防联动控制系统能够联动控制的设备主要包括消防泵与喷淋泵；消防电梯；气体灭火设备；门禁系统、应急灯疏散灯的启动，防火卷帘门降落等消防疏散系统设备；防排烟风机、防火阀、自动挡烟垂壁等防排烟系统设备。

同时，消防联动控制系统还可以实现建筑消防设备实际运行状态的监视，接收来自消防联动现场设备、火灾自动报警系统以外其他系统所发出的火灾信息、触发信息，并将其迅速传递至建筑消防设施及消防安全管理远程监控系统中，支持相关工作人员对建筑消防设备进行远程管控。

（3）电气火灾监控系统

电气火灾监控器、电气火灾监控探测器、测温式探测器、剩余电流式探测器、隔离器、模拟器等结构为电气火灾监控系统的主要构成，将其投放至保护区域内，能够实现对电气故障的全面性、实时性监测，在判断发生电气故障问题、存在电气火灾隐患的条件下，电气火灾监控系统可以在第一时间发出报警信息，以此提示相关管理工作人员及时进入现场展开电气火灾隐患故障问题的全方位排查处理，以此支持建筑电气火灾问题早期预防的有效落实，促使建筑电气火灾事故的发生概率得到更为明显的控制与降低。对于电气火灾监控系统而言，其包含在火灾预警系统的范畴内，是建筑电气火灾自动报警系统中独立性相对较强的子系统。

（4）火灾探测报警系统

火灾报警控制器、触发器件和火灾警报装置等结构为火灾探测报警系统的主要构成，将其引入建筑电气火灾自动报警系统中，能够实现对建筑内部探测保护对象的火灾隐患以及初期火灾事故进行及时性、准确定的探测，在判断存在火灾事故问题后，第一时间发出报警信息，迅速通知建筑物内部人员火灾事故发生情况，为建筑物内部人员的安全撤离与疏散提供了更为充足的时间支持，确保建筑物内部人员可以在火灾发生初期在更短时间内撤离至安全地带，体现出对人们生命财产安全的更好维护。

火灾探测器为火灾探测报警系统中的重要构件，常用的几种火灾探测器主要包含感烟火灾探测器、感温火灾探测器、火焰探测器、可燃气体火灾探测器等，在实际的火灾探测报警系统搭建过程中，需要将火灾探测器投放至独立空间、设备房、电梯前室、楼梯间、走廊等区域内；针对一些面积较大的房间（面积不超过1000 m2），如果在相应入口位置能够直接看清整个房间的内部情况，则可以将相应区域设定为单一的探测空间并投放火灾探测器；如果需要将火灾探测器放置于灯具、暖通风口、梁等位置，则应当设定火灾探测器与相应构件之间的距离保持在不低于0.5m 水平的范畴内[4]。

（5）可燃气体探测报警子系统

可燃气体报警控制器、可燃气体探测器和火灾声警报器等结构为可燃气体探测报警子系统的主要构成，将其投放至保护区域内，能够实时性监测相应保护区域内的可燃气体泄露情况，当判断出保护区域内泄露可燃气体的浓度低于爆炸下限的问题情况时，能够第一时间发出报警信息，以此实现对由于可燃气体泄漏引发的火灾和爆炸事故问题发生的有效规避与预防。对于可燃气体探测报警子系统而言，其包含在火灾预警系统的范畴内，在建筑电气火灾自动报警系统中占据着重要地位。

（6）火灾报警相关设备

手动报警按钮、消火栓按钮、声光报警器等属于在电气火灾自动报警系统中较为常见的集中设备，在实际的系统设计与构建期间，针对这些火灾报警相关设备，需要在把握如下要点的前提下完成科学合理布设，具体包括：第一，手动报警按钮的布设。尽可能将火灾手动报警按钮设置于建筑物内人们易于发觉的位置，如公共活动空间内，确保在发生火情后人员可以第一时间找到并按下火灾手动报警按钮。同时，在两个火灾手动报警按钮之间，需要预留出不超过30m 的间距；在火灾手动报警按钮的底边与地面之间，需要预留出1.3-1.5m的距离；第二，消火栓按钮的布设。针对在建筑室内空间内投放的消火栓箱，均在其上方加设消火栓按钮，支持相关人员在需要的情况下直接完成对消防栓泵、消防设施的手动启动与利用；第三，声光报警器的布设。在走廊、疏散通道、楼梯等建筑物内人员密集程度相对较高的公共空间内，需要投放声光报警器，保证在发生火灾后，能够及时使用声音警报以及视觉报警的方式提示建筑物内部人员迅速撤离现场。

（7）火灾应急广播系统

火灾应急广播系统主要利用声音传播的方式在火灾发生初期迅速提示建筑物室内人员进行紧急、安全疏散，体现出对建筑物室内人员安全的有效维护。因此，在进行火灾应急广播系统的设计与构建期间，需要重点保证信息可以在整个建筑物内得到迅速性、同时性传播，不存在广播信息获取死角。实践中，要求在所有空间内均投放专门的扬声器，包括卫生间、走廊等等，同时要将相邻扬声器之间的距离最大值设定在50m 左右，促使扬声器所具备传声作用、信息传播作用能够得到最大程度的发挥。

（8）消防系统的管线及布线

在建筑电气火灾自动报警系统的设计与构建过程中，需要切实把握的管线与布线要求如下所示：第一，管内穿线。在完成地面工程以及抹灰工程的条件下组织管内穿线操作，提前清除管内杂物与积水，并在管口区域设置保护措施；完成穿线后要求及时组织对管口的密封处理[5]；第二，线管容积。设定30%管内截面积为穿管绝缘导线或电缆的总面积最大数值；设定40%的线槽净截面积为敷设于封闭式线槽内的绝缘导线或电缆的总面积最大数值；第三，线管长度。如果存在较多的转弯或是管路实际长度相对较高，那么需要对管径进行适当增大处理，落实实施拉线盒的加装。通常而言，在不存在弯管路的条件下，设定两个接线盒或是拉线点之间的最大距离为30m；在两个拉线点之间存在单一转弯的条件下，设定两个接线盒或是拉线点之间的最大距离为20m；在两个拉线点之间存在两个转弯的条件下，设定两个接线盒或是拉线点之间的最大距离为15m；在两个拉线点之间存在三分转弯的条件下，设定两个接线盒或是拉线点之间的最大距离为8m。

3.2 建筑电气火灾自动报警系统设计中的注意事项

（1）保证切实符合相关规范要求

严格参考相关要求完成对建筑电气火灾自动报警系统的设计与构建，提前分析建筑物类型、防火等级要求、室内空间人员密集程度等内容，以此为基础设计建筑电气火灾事件应急处置方案以及建筑电气火灾自动报警系统构建方案，保证整个系统设计方案具备可操作性以及科学可靠性。

（2）确定硬件部件安全

针对所有投放于建筑电气火灾自动报警系统中的硬件设备、构件等提前落实性能检查与质量检测，在确保相应检查结果达到相关行业标准以及设计要求的条件下，才可以进行建筑电气火灾自动报警系统硬件设备的安装，以此保证建筑电气火灾自动报警系统能够在实际运行中最大程度发挥出其功能性与作用性。

（3）安装达标

要求严格依照相关要求落实相关设备设施的安装，严禁随意变动设计方案中的操作要求、工序等内容；重视安装细节的优化处理，如在进行火灾探测器安装期间要求引入更具合理性的供电方式，并针对金属类材质外壳实施接地处理，防止火灾监测线路中实际产生的线路节点有所增多，确保建筑电气火灾自动报警系统的设计与构建质量水平达到预期。

（4）设备调试

在完成所有软件系统以及硬件设施的安装后，必须要及时组织设备调试操作，确保建筑电气火灾自动报警系统可以正常平稳运行。针对不同的软硬件设备，在实际调试期间所关注的重点与操作也有所差异[6]。例如，在针对火灾探测器、传感器等硬件设备进行调试期间，可以应用的方法为单机通电调试模式，并在此基础上对故障报警、监控报警等各个功能实施分别调试处理，在判断所有功能均达到预期后，即可判断相应建筑电气火灾自动报警系统建设质量达标，可以投入后续实际应用运行。

结语：

综上所述，为确保建筑电气火灾自动报警系统能够在实际的建筑物室内火灾防控与自动处理方面实现其应用优势性的最大程度发挥，需要在进行系统设计与构建期间，切实参考建筑物实际使用性能、防火等级等内容完成系统方案设置，集成引入消防联动控制子系统、可燃气体探测报警子系统等，依托消防控制室落实综合性管控，实现了建筑电气火灾自动报警系统设计方案的升级，也体现出了对建筑物火灾事故的更好防控。