浅谈火灾自动报警及联动控制系统

2019-09-15 版权声明 举报文章

摘要:根据现代化建筑的功能及对防火的要求,对火灾自动报警及联动控制系统的分类、内容及形式作了概述,并对系统的确定以及系统内部组件的选定做出介绍。最后结合实际,谈到火灾自动报警及联动控制系统存在的不足,并对未来的改进与发展提出展望。

关键词:火灾自动报警系统;消防联动控制系统;火灾探测;火灾报警控制器

中图分类号:T27 文献标识码:A 文章编号:1001-828X(2014)010-00-02

引言

随着社会经济的发展,现代建筑的功能越来越强,其内部各种设施也越来越复杂,对建筑防火的要求也越来越高。实践证明,火灾自动报警系统在火灾的先期预报、火灾的及时扑救、保障人身和财产安全中,起到了不可替代的作用。

火灾自动报警系统设计首先应严格遵守《建筑防火设计规范》、《高层民用建筑防火设计规范》和《火灾自动报警系统设计规范》进行;其次消防电气和给排水及暖通空调专业联系密切,因而必须与这两个专业沟通良好,才能确保设计与使用的准确。在此,本文从火灾自动报警和消防联动控制系统方面,结合课程所讲知识和相关文献,谈谈自己的一些认识和看法。

一、火灾自动报警及联动控制系统概述

火灾自动报警及联动控制系统,主要是利用探测器中的火焰、温度、敏感元件、自动检测区域内火灾发生时的火焰、烟雾等信号,同时将这些信号转变为电信号。根据建筑物的使用性质、火灾危险性、疏散及扑救难度,依据防火和设计规范确定建筑物保护对象的级别,系统采用的形式及需设计的内容、要求。一般情况下,火灾自动报警及联动控制系统具有两种功能,即探测警报和联动控制,只有当某些小型建筑物没有联动控制的需求时,才会发挥出探测报警器其中的部分功能。

火灾自动报警及联动控制系统分区域报警系统、集中报警系统、控制中心报警系统三种;二级保护对象可采用区域报警系统或集中报警系统;一级保护对象可采用集中报警系统或控制中心报警系统;特级保护对象应采用控制中心报警系统。早期火灾自动报警及联动控制系统大部分采用多线制,控制系统线数多、系统大,控制器需要分别单独与各控制执行机构或探测器实施机构连线,其使用、布线、维护及施工非常繁琐复杂。再加上系统的故障率和误报率较高,因此,控制器还需要设立专门的端子箱。

二、火灾自动报警及联动控制系统的选取

火灾自动报警及联动控制系统主要包括信号反馈装置、传输线路、各类探测器、声光报警及显示装置、手动报警装置、驱动执行装置等。根据使用场合的变化,这些设备或器件又可分为不同的种类,进而组合为形式和大小不相同的火灾报警及联动控制系统。火灾自动报警系统的保护对象是建筑物或建筑物的一部分。不同的建筑物,其使用性质、重要程度、火灾危险性、耐火等级以及管理形式等各不相同。

在消防设计中应仔细研究,根据不同的情况选择不同的火灾自动报警系统:保护对象规模不大,重要程度不高,可选用区域报警系统,当区域报警控制器垂直方向警戒各楼层探测区域时,应在每个楼层的各楼梯口明显部位装设识别楼层的灯光显示装置,以便发生火警时(特别是夜间火灾),能及时找到火警区域,并迅速采取相应措施;保护对象规模大,重要程度高,人员集中,联动设备也多,应采用集中报警系统或控制中心报警系统。

1.区域报警系统

一般情况下,区域系统以局部性为重点保护对象,其保护方式经常用于场所或区域中。这种方式的表现形式是独立联动控制、各自独立报警,此种系统可以由一两台独立的区域报警控制器组成。

区域系统内应根据环境的差异选择不同的火灾探测器,例如:湿度大、烟气灰尘多的场所宜选择感温探测器;电子计算机房、图书馆、办公楼等建筑多选用感烟探测器;轿车涂装车间的喷漆室,可选用防爆的火焰探测器、感温探测器及可燃性气体浓度探测器。区域报警控制器需满足控制区域探测器点数的容量要求及相关终端设备的联动控制要求。

2.集中报警系统

集中报警系统下的区域报警系统主机及区域显示器只负责上传区域内的报警信号,相关的联动控制信号由集中报警系统的消防联动控制设备发出,其构成如图2.1所示。这种系统只需要设一个集中报警控制值班室,可不设区域报警值班室,适用于大型工业生产基地的全厂消防、高档住宅小区的整体消防。

图2.1集中报警系统

3.控制中心报警系统

该系统需在专用的消防控制中心内设置中央火灾报警控制器及专用的消防联动控制设备,并与它控制范围内的报警系统联网,比较适合运用于需要集中管理且规模大的建筑群体。通常情况下可以在同一楼层中的自动化系统中网联,还可以分别对其系统进行组合。控制中心报警系统的结构如图2.2所示。

图2.2控制中心报警系统

三、火灾自动报警及联动控制系统组件的确定

1.火灾自动报警系统组件的确定

火灾自动报警系统组件包括火灾探测器、手动报警按钮、火灾报警控制器、火灾警报器及具有其他辅助功能的装置等组成,以完成监测火情并及时报警的任务。

(1)火灾探测器的设置。火灾探测器按火灾自动报警系统对象可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。在选用火灾探测器时应按照国家标准《火灾自动报警系统设计规范》和《火灾自动报警系统施工验收规范》的有关要求来进行。建筑物内需设置火灾探测器的部位、房间,根据房间的使用功能、建筑高度来选择火灾探测器的种类。有的建筑物空间大,房间高度过高,不适合点式火灾探测器,可采用对射式红外光束感烟探测器;可能产生油类火灾且环境恶劣的场所,不宜安装点式火灾探测器的夹层、闷顶宜采用空气管式线型差温探测器;电缆井、电缆隧道、电缆夹层、电缆桥架、配电装置、变压器等场所部位宜选择缆式线型定温探测器。

(2)火灾报警系统配套设备的设置。火灾报警系统配套设备包括手动报警按钮、消火栓报警按钮、现场模块、火灾显示盘、声光讯响器以及CRT报警显示系统等。其中,每个防火分区至少设置一个手动火灾报警按钮,并宜设置在公共活动场所的出入口处。高规中规定临时高压给水系统的每个消火栓处应设直接启动消防水泵的按钮,并应设有保护按钮的设施,消火栓按钮一般设在消火栓箱内,具有动作地址编码,能直接联动起动消防水泵。

(3)火灾报警控制器的设置。火灾报警控制器按其用途不同,可分为区域火灾报警控制器、集中火灾报警控制器和通用火灾报警控制器三种基本类型。区域火灾报警控制器的主要特点是控制器直接连接火灾探测器,处理各种报警信号,是组成自动报警系统最常用的设备之一;集中火灾报警控制器的主要特点是一般不与火灾探测器相连,而与区域火灾报警控制器相连,处理区域级火灾报警控制器送来信号,常使用在较大型系统中;通用火灾报警控制器的主要特点是它兼有区域、集中两级火灾报警控制器的双重特点。通过设置参数既可作区域级使用,连接探测器;又可作集中级使用,连接区域火灾报警控制器。

(4)火灾警报装置、火灾应急广播及消防通信系统的设置。未设置火灾应急广播的系统应设置火灾警报装置,每个防火分区至少设一个火灾警报装置,其位置宜在各楼层走道靠近楼梯口处。一般在区域报警系统中面积大、人员少的仓库、车库等场所,不需设应急广播,设置声光火灾警报装置。《火灾自动报警系统设计规范》第5.4.1条规定:控制中心报警系统应设置火灾应急广播,集中报警系统宜设置火灾应急广播。高层建筑和大型民用建筑内人员较多,火灾影响面大,为了疏散又便于统一指挥,一般都应设应急广播系统。消防水泵房、消防控制室、发电机房、配变电室、主要通风、空调机房、消防电梯机房等其他与消防联动有关的且经常有人值班的机房应设消防专用电话分机;现在手动报警按钮通常带电话插孔,无须再设专门的电话塞孔。消防专用电话线路为独立消防通信系统,消防控制室应设置可直接报警的119外线电话,不能通过建筑物内部的总机。

2.消防联动控制组件的确定

消防联动控制系统的主要设备有:消防水泵、喷淋泵、消防电梯、电梯、排烟机、排烟阀、防火阀、防火卷帘、防火门、应急广播装置、火灾警报装置、非消防电源断电、空调通风系统的控制装置、火灾应急照明和应急疏散照明等。各种设备及其功能如下:

(1)消防水泵和喷淋水泵,火灾时实施灭火;(2)防火阀、送风阀、排烟阀、空调机、防排烟风机等,火灾时防止烟气和火焰蔓延;(3)防火门、防火卷帘、火灾时实施防火分隔,防止火灾蔓延;(4)消防电梯运行控制,火灾时保证灭火和疏散;(5)非消防电源控制,火灾应急照明控制;(6)管网气体灭火系统,泡沫灭火系统和干粉灭火系统,火灾确认后实施灭火;(7)火灾警报装置、应急广播、消防专用电话,火灾时通知人员安全转移,现场指挥灭火;(8)消防疏散通道控制,确保疏散通道畅通。

以上设备的消防联动必须在“自动”和“手动”状态下均能实现。《规范》还特别指出:消防水泵、防烟和排烟风机还必须能在消防控制室手动直接控制(即采用多线制控制),更突出了这些设备的重要性。

四、火灾自动报警及联动控制系统的不足

随着火灾自动报警及联动控制技术的广泛应用,其中的一些问题和不足逐渐暴露出来,影响火灾的及早发现和对火灾的及时处理。在一定程度上,直接影响火灾自动报警系统的正常运行,也影响着效能的发挥。

1.系统本身存在质量缺陷或不针对特定场所选择系统

在实际工作中发现某工程报警系统的主机、探测器、手动报警按钮等将几个厂家产品混合为一个系统,而各个厂家的产品技术参数各不相同,具有不兼容的特点,使得系统本身存在着质量缺陷。并且,目前国内火灾自动报警系统工程应用的现状是大多数系统处于带病运行状态,有相当数量的工程由于误报多甚至停机。经对某市的火灾自动报警系统的调查统计,火灾自动报警系统不能正常运行的占总数的20%。

2.系统在设计施工时存在遗漏和缺陷

主要表现在:(1)火灾自动报警系统形式设计不当及系统布线不合理的问题。(2)火灾自动报警设计中,经常出现对消防泵、气体灭火、防烟和排烟风机等重要消防设施只设总线模块联动控制,未设计多线启动装置,或设计的消防不具有多线启动功能。重要消防设施大部分工程只设置了联控制信号及运行返回信号,但无运行监视设置。(3)设计联动逻辑的缺陷。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。

3.联动系统功能缺失

火灾自动报警系统与自动灭火系统、防火卷帘、机械排烟等自动消防设施不能联动,许多联动的操作电源根本没有投入使用,有的机械机构卡死,有的处于手动状态,不能保证自动联动。

4.对建筑消防设施监督管理力度不足

为了减少值班人员且实现设备集中管理,通常设计的做法是将消防和安防设置在一个控制室内。往往值机员更换频繁未经过专业培训,专业知识水平较差,对于系统原理和设备现状不了解,出现故障和报警时,处置不当;紧急情况下,不能发挥技防的优势;维护工作不到位,火灾自动报警系统陈旧、老化,有的甚至不能正常运行,处于瘫痪状态。

根据对实际工程的火灾自动报警系统运行现状调查,分析引起火灾自动报警及联动控制系统运行问题的原因是多方面的,在火自动报警系统应用工程的设计、监理、施工安装、调试及日常、维护、管理的任何一个环节,都会给系统留下致命性的问题。

五、结语

火灾自动报警及联动控制可以看成是一项综合性的消防技术,是现代社会消防系统的新兴科技和重要组成部分,也是现代计算机技术和电子工程在消防过程中的合理应用。火灾自动报警系统的使用,必须遵循国家有关方针、政策、规范和法规针对保护对象的特点,做到安全可靠、技术先进、经济合理、使用方便。只有正确选择和配置火灾自动报警及消防联动控制系统设备,避免系统自身及外部因素的缺陷与不足,才能设计出符合规范、造价合理并实用可靠的火灾自动报警及消防联动控制系统。

参考文献:

[1]建筑设计防火规范GB50016―2006.

[2]高层民用建筑防火设计规范GB50045―2005.

[3]火灾自动报警系统设计规范GB50116―98.

[4]火灾自动报警系统施工及验收规范GB50166―2007.

[5]叶阳.火灾自动报警及联动控制系统研究[J].机电信息,2011,l5:191-193.

[6]张德国.高层建筑火灾自动报警系统的设计[J].科技创新导报,2012,25:41-41.

[7]何菁.火灾自动报警系统常见问题及对策分析[J].商品与质量,2013,1:55.

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