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摘要：结合工程特点，探讨了某综合广场的火灾报警系统设计方案，分析了火灾报警系统的网络化功能和联动功能及特点，对关键设备进行合理选型。并结合该工程特点探讨了火灾报警系统的控制方式。
关键词：商业广场；自动火灾报警系统；消防联动
Abstract: combining the engineering characteristics, discusses a comprehensive square of the fire alarm system design scheme, and analyses the fire alarm system network function and linkage function and characteristics, the key equipment of reasonable selection. And combined with the engineering characteristics discusses the fire alarm system control mode.
Keywords: commercial square; Automatic fire alarm system; Fire linkage
中图分类号：X928.7文献标识码：A 文章编号：
1项目简介
某大型商业广场地处省会城市商业中心区，交通和人员密集。建筑主体46层，地面以上1-4楼为商场，5层以上为超高层高级商务办公楼。主楼总建筑面积约十一万平方米。作为一个综合性的现代化高级商业办公楼，对于火灾报警系统的准确度、及时性和便于业主管理提出了更高的要求。因此方案的设计合理性至关重要。采用《火灾自动报警系统设计规范》(GB50116-98)和《高层民用建筑设计防火规范》(GB50045-95)(2005年版)。
2系统需求分析
目前常用的消防系统结构有集中型和集散型(即分布控制)。集中控制的优点在于能方便业主集中管理维护，但缺点相当明显，所有管线需要连接至中央控制室，这样即需要大量空间来布线，同时也需要更多的管线，加大了投资。这种方法一般适用于底层建筑，中小型项目。而集散控制，可以做到集中管理，分散控制，即便于业主管理维护， 又不需把管线拉到中央控制室，只需把管线接至区域控制器即可。可以大量减少管线的投入，为业主节约大量成本。适用于高层建筑和大型项目。根据该广场建筑群体的结构特点和业主的要求，整个系统采用了分布智能型火灾报警系统。整个系统配置了九台火灾报警主控制屏，其中在消控中心放置三台主机，其他六台放置在十四层和二十九层设备机房层里，分别对高、中、低区进行监控，并通过在控制屏中配置网络卡连成网络。低区为地下三层和楼上一到八层。中区为楼上九层到二十六层。高区为楼上二十七层到四十六层。各区域的控制屏对本防区范围内的各类探测器检测，并对本防区内的消防设备进行相关控制。其中放置在地下一层消控中心的一台控制屏通过软件设置为主控制屏(MP)。接收从属(区域)控制屏的信息，其他八臺控制屏通过软件设置为区域控制屏(SP)，传送本屏的信息给主控制屏(MP)，也可接收主控制屏的控制。各区域控制屏和主控制屏对本防区范围内的各类探测器检测，并对本防区内的消防设备进行相关控制。在消防中心可以配置微电脑、彩色显示器、打印机及专用消防报警系统软件，电脑与主控制屏相连，所有的信息将送入电脑显示和打印。 同时该系统预留了RS232接口，留给其他楼宇系统的集成，如楼宇控制、安防等相关系统。
3 系统设计与构成
3.1主控制级(中央级)
主控制级为大楼火灾报警指挥中心，对建筑的所有楼层进行集中监控管理。内设置了一台高性能计算机为火灾报警主机，由先进及容易使用的中央火灾报警系统监控图形软件，接收及储存大楼火灾报警分机的消防设备运行状态，并能监控现代化大楼的消防设备。所有操作人员的各项操作记录、报警及状态都记录并能输出至打印机或档案以作其它数据分析之用。另外，火灾报警主机直接发出指令给紧急广播疏散系统，而火灾指挥中心与现代化大楼中各重要机房均设有专用消防电话。而火灾报警主机会通过RS232或通过TCP/IP与大楼智能中央管理系统连接。
3.2 火灾报警主机
在火灾指挥中心内设一台火灾报警主机，通过火灾报警网络与在现代化大楼各楼层分布的火灾报警分机相互之间联网。当火灾报警主机同时存在火灾及其它报警信号时，火灾报警主机会以火警优先，并能自动弹出相应报警区域的平面图及发出报警声提示，并支持多媒体技术。
3.3火灾报警分机
在大楼设备层、弱电间等设置多台火灾报警控制器，控制器提供友好的人机界面，所有指令以菜单形式操作，无须牢记任何代码，使用十分方便。
3.4大楼现场设备
现场设备包括智能探测器，地址码模块，地址手动报警器等直接挂在回路上，而消火栓报警按钮通过模块来接收，所有设备均有独立地址，整个系统真正能实现全智能化。
3.4.1智能光电烟感火灾探测器
根据现代化大楼环境的设计，可以采用智能光电烟感火灾探测器，智能光电烟感火灾探测器是把收集到烟的浓度跟时间作比较，以内置微处器(CPU)，及多年探测火灾累积的经验，配合精的软件计算出火警，非常准确，能正确判断火警。
3.4.2智能温感火灾探测器
根据现代化大楼中设备间和开水房、卫生间等处环境的设计，可以采用智能温感火灾探测器，智能温感火灾探测器是根据温度感应元素，将烟度及温度随着时间的变化，在内置微处器(CPU)中一起运算及分析，能更快、更准确的判断火警。
3.4.3智能复合火灾探测器
根据工程应用不同环境的设计，最可靠的探测方式是采用复合火灾探测器，智能复合探测器是把收集到烟的浓度跟时间作比较，以内置微处器(CPU)，及多年探测火灾累积的经验，配合精密的软件计算出火警，非常准确;再加上温度感应元素，将烟度及温度随着时间的变化，一起运算及分析，能更快判断火警;
3.4.4地址码式模块
所有智能模块内置微处器(CPU)，而每个输入或输出均有独立的地址及中文卷标，编址全部通过软件设定，而每个地址亦能独立编程。
3.4.5手动火灾报警按钮
手动火灾报警按钮主要通过击碎报警按钮中央的玻璃按钮发出报警信号，用于紧急时的人工报警，直接接入环行报警回路。
3.4.6警铃
在大楼的各楼层建筑，设置了警铃;警铃清晰及响亮、音质稳定，特强敲击柱，在24 V供电下，其声响的声压级达到85dB，足够在环境声大于60 dB的地方使用。
3.4.7电笛闪灯报警器
在大楼卷帘门，疏散通道及特殊场所，设置了电笛闪灯报警器；极低的耗电量，崭新省电高输出设计，闪灯只需以二十分之一的能量，便有相当于3 W的输出，IP保护等级达到IP 65，可以适用于室外环境。
3.4.8消防广播系统
不论在大楼何处，当发生火警时，由火灾报警控制屏通过继电器模块发出指令给消防广播系统，能在最短时间内完成。
3.4.9电源要求
火灾控制器设有备用电源。消防电源按一级负荷供电，在大楼综合控制室电源自动切换。如消防电源断电，则备用电源应保证在消防系统处于最大负载状态下不影响火灾报警分机的正常监视工作48 s和报警1 s，能满足所需要求。
3.5网络构成
中央级的火灾报警主机与火灾报警分机之间采用双环网络线组成报警网络，网络可由先进软件设定控制屏级别，这样，各火灾报警控制机既可独立工作，亦可由工程的消防火灾监控中心直接控制。控制屏有强大的联网能力，将其它控制屏联成一个网络系统，将信息汇总并统一管理;在网络较大的情况下，不丧失报警信息的及时性和真实性，报警信号在满负载的情况下，全系统的响应时间小于1.5 s。
4 平面设计
根据该大厦的结构和规模特点及业主的要求，采用在消控中心和技术层弱电间等处分别设置九台控制屏，其中一台为主控制屏，其他八台为从控制屏，并放有足够的余量以备系统部件增加或将来使用。①主回路从主控制屏出线，来控制建筑体的消防状态和进行联动控制灭火。报警部分和联动控制部分可在同一总线中也可分开。消控中心设有控制屏、消防联动柜、消防电话、24V供电电源等。②以二线连接系统部件(包括智能感应器、输入/输出模块和模拟显示器等外部元件)。线尾回消控中心，成为二线环形回路。③以输入/输出模块控制(警铃和消防联动设备动作等)或接收信号(普通式手报、消火栓按钮、水流指示器和消防联动设备动作返回信号等)。④从消控中心的消防电话主机出线，连接各建筑体各层的消防电话插孔和固定消防电话，每个固定消防电话和并联的消防电话插孔各占消防电话主机的一路。⑤从火灾事故广播装置出线，连接各建筑体的消防应急扬声器和公共广播扬声器(通过切换方式)。
5联动控制
所有联动控制均需通过控制模块执行。模块通常会集中放置在风机房水泵房、弱电间等一些设备机房，或防火卷帘门控制箱、气体灭火控制屏旁。便于管理人员进行检修及保养，同时也防止非管理人员误操作。
5.1消防系统的消防泵联动控制
当火灾发生时，人工击破消火栓玻璃，启动消火栓按钮，信号经输入/输出模块的输入口送到主控屏并显示，按甲方要求和消防规范编制的程序，通过消火栓按钮到消防泵控制箱的连线，直接启动消防泵。消防泵运转信号通过模块接收到控制屏显示、打印并存档。消防泵也可在控制屏手动控制。另消防泵可由消控中心的独立联动控制台(直接连线到消防泵)直接启动或停止。
5.2喷淋系统的联动控制
水喷淋系统中每一楼层的水流指示器接入临近的模块;大楼中的湿式报警阀上的开关亦接入邻近的模快。当火灾发生时，喷洒头的玻璃球受热而破碎，水即喷洒而出，由于水流的作用，水流指示器动作，信号通过模块返回主控制屏;同时由于水路管网压力下降，使湿式报警阀上的压力开关动作，信号亦由它们所连接的模块接收并且返回主控制屏，主控制屏在接收到信号后，按照预先编制的程序由模块单元输出控制信号，启动喷淋泵。喷淋泵的动作信号通过的模块接收并且送回主控制屏。
5.3正压送风机、排烟风机的联动控制
任意一层的感应器报警时，根据系统的预先编制，输入/输出模块单元输出控制信号至相应的正压送风机、排烟风机的控制箱，启动风机。在联动控制柜上亦设有风机的手动控制按钮。正压送风机、排烟风机的动作信号通过的模块接收并且送回主控制屏。
5.4排烟阀的联动控制
某防火分区的感应器报警时，根据预先编写的软件，通过模块输出控制信号驱动该防火分区的排烟阀，排烟阀开启的信号通过的模块接收并且送回主控制屏。
5.5电梯的联动控制
当每防火分区的报警设备报警并经确认为火灾后，根据火情由系统主控屏控制模块单元，输出信号至客梯和消防电梯的电气控制箱，将客梯迫降至首层并关闭，将消防电梯降至首层，转由消防人员控制。
5.6防火卷帘门控制系统
在门的两侧均装有智能烟感及智能温感感应器，当报警信号送到主控屏，主控屏确认有烟报警时，其会根据预置程序通过模块发出动作信号到卷帘门控制箱，防火卷帘门下降至距地1.8M处，返回信号通过模块送回主控屏，并同时启动声光报警器。主控屏确认有温报警时，会根据预置程序通过模块发出动作信号到卷帘门控制箱，防火卷帘门下降至地，返回信号通过模块送回主控屏。在防火卷帘门的两侧设有手动升降按扭(卷帘门厂家提供)，可就地控制卷帘门的升降。
5.7手动报警系统
在各层设置有专用手动报警单元内装手动报警按钮和对讲电话插孔，如有火灾发生，巡视人员可按动手动报警按钮，人工确认火灾的发生，控制屏联动相应防火分区的警铃及启动联动消防设备，并可用手提电话机向消防控制室汇报火灾情。
5.8消防广播的联动控制
当火灾报警控制屏接收到火灾信号时，根据预先编制的软件，模块单元送出动作信号至相应防火分区和大楼各单元的消防广播或切换正常广播系统转入消防广播状态，实现消防广播的播音。
5.9气体灭火和空气采样系统的监视
当气体灭火控制器和空气采样系统动作后，通过模块接口反馈相关信号给火灾报警控制屏，显示在消防控制中心里。
6结语
本文结合实际工程，重点介绍了火灾报警系统的设计和特点，希望能为设计者在相关工程设计中提供参考。
参考文献:
[1]秦艳。浅论高层建筑消防电气设计[J]。深圳土木与建筑，2006，2(4):45~48。
[2]何涛。高层建筑电气火灾的防范与监控[J]。吉林勘察设计，2006(2):56~58。
[3]GB50116-98，火灾自动报警系统设计规范[S]。
[4]GB50045-95（2005年版），高層民用建筑设计防火规范[S]。
[5]JGJ16-2008，民用建筑电气设计规范[S]。
关键词：商业广场；自动火灾报警系统；消防联动
Abstract: combining the engineering characteristics, discusses a comprehensive square of the fire alarm system design scheme, and analyses the fire alarm system network function and linkage function and characteristics, the key equipment of reasonable selection. And combined with the engineering characteristics discusses the fire alarm system control mode.
Keywords: commercial square; Automatic fire alarm system; Fire linkage
中图分类号：X928.7文献标识码：A 文章编号：
1项目简介
某大型商业广场地处省会城市商业中心区，交通和人员密集。建筑主体46层，地面以上1-4楼为商场，5层以上为超高层高级商务办公楼。主楼总建筑面积约十一万平方米。作为一个综合性的现代化高级商业办公楼，对于火灾报警系统的准确度、及时性和便于业主管理提出了更高的要求。因此方案的设计合理性至关重要。采用《火灾自动报警系统设计规范》(GB50116-98)和《高层民用建筑设计防火规范》(GB50045-95)(2005年版)。
2系统需求分析
目前常用的消防系统结构有集中型和集散型(即分布控制)。集中控制的优点在于能方便业主集中管理维护，但缺点相当明显，所有管线需要连接至中央控制室，这样即需要大量空间来布线，同时也需要更多的管线，加大了投资。这种方法一般适用于底层建筑，中小型项目。而集散控制，可以做到集中管理，分散控制，即便于业主管理维护， 又不需把管线拉到中央控制室，只需把管线接至区域控制器即可。可以大量减少管线的投入，为业主节约大量成本。适用于高层建筑和大型项目。根据该广场建筑群体的结构特点和业主的要求，整个系统采用了分布智能型火灾报警系统。整个系统配置了九台火灾报警主控制屏，其中在消控中心放置三台主机，其他六台放置在十四层和二十九层设备机房层里，分别对高、中、低区进行监控，并通过在控制屏中配置网络卡连成网络。低区为地下三层和楼上一到八层。中区为楼上九层到二十六层。高区为楼上二十七层到四十六层。各区域的控制屏对本防区范围内的各类探测器检测，并对本防区内的消防设备进行相关控制。其中放置在地下一层消控中心的一台控制屏通过软件设置为主控制屏(MP)。接收从属(区域)控制屏的信息，其他八臺控制屏通过软件设置为区域控制屏(SP)，传送本屏的信息给主控制屏(MP)，也可接收主控制屏的控制。各区域控制屏和主控制屏对本防区范围内的各类探测器检测，并对本防区内的消防设备进行相关控制。在消防中心可以配置微电脑、彩色显示器、打印机及专用消防报警系统软件，电脑与主控制屏相连，所有的信息将送入电脑显示和打印。 同时该系统预留了RS232接口，留给其他楼宇系统的集成，如楼宇控制、安防等相关系统。
3 系统设计与构成
3.1主控制级(中央级)
主控制级为大楼火灾报警指挥中心，对建筑的所有楼层进行集中监控管理。内设置了一台高性能计算机为火灾报警主机，由先进及容易使用的中央火灾报警系统监控图形软件，接收及储存大楼火灾报警分机的消防设备运行状态，并能监控现代化大楼的消防设备。所有操作人员的各项操作记录、报警及状态都记录并能输出至打印机或档案以作其它数据分析之用。另外，火灾报警主机直接发出指令给紧急广播疏散系统，而火灾指挥中心与现代化大楼中各重要机房均设有专用消防电话。而火灾报警主机会通过RS232或通过TCP/IP与大楼智能中央管理系统连接。
3.2 火灾报警主机
在火灾指挥中心内设一台火灾报警主机，通过火灾报警网络与在现代化大楼各楼层分布的火灾报警分机相互之间联网。当火灾报警主机同时存在火灾及其它报警信号时，火灾报警主机会以火警优先，并能自动弹出相应报警区域的平面图及发出报警声提示，并支持多媒体技术。
3.3火灾报警分机
在大楼设备层、弱电间等设置多台火灾报警控制器，控制器提供友好的人机界面，所有指令以菜单形式操作，无须牢记任何代码，使用十分方便。
3.4大楼现场设备
现场设备包括智能探测器，地址码模块，地址手动报警器等直接挂在回路上，而消火栓报警按钮通过模块来接收，所有设备均有独立地址，整个系统真正能实现全智能化。
3.4.1智能光电烟感火灾探测器
根据现代化大楼环境的设计，可以采用智能光电烟感火灾探测器，智能光电烟感火灾探测器是把收集到烟的浓度跟时间作比较，以内置微处器(CPU)，及多年探测火灾累积的经验，配合精的软件计算出火警，非常准确，能正确判断火警。
3.4.2智能温感火灾探测器
根据现代化大楼中设备间和开水房、卫生间等处环境的设计，可以采用智能温感火灾探测器，智能温感火灾探测器是根据温度感应元素，将烟度及温度随着时间的变化，在内置微处器(CPU)中一起运算及分析，能更快、更准确的判断火警。
3.4.3智能复合火灾探测器
根据工程应用不同环境的设计，最可靠的探测方式是采用复合火灾探测器，智能复合探测器是把收集到烟的浓度跟时间作比较，以内置微处器(CPU)，及多年探测火灾累积的经验，配合精密的软件计算出火警，非常准确;再加上温度感应元素，将烟度及温度随着时间的变化，一起运算及分析，能更快判断火警;
3.4.4地址码式模块
所有智能模块内置微处器(CPU)，而每个输入或输出均有独立的地址及中文卷标，编址全部通过软件设定，而每个地址亦能独立编程。
3.4.5手动火灾报警按钮
手动火灾报警按钮主要通过击碎报警按钮中央的玻璃按钮发出报警信号，用于紧急时的人工报警，直接接入环行报警回路。
3.4.6警铃
在大楼的各楼层建筑，设置了警铃;警铃清晰及响亮、音质稳定，特强敲击柱，在24 V供电下，其声响的声压级达到85dB，足够在环境声大于60 dB的地方使用。
3.4.7电笛闪灯报警器
在大楼卷帘门，疏散通道及特殊场所，设置了电笛闪灯报警器；极低的耗电量，崭新省电高输出设计，闪灯只需以二十分之一的能量，便有相当于3 W的输出，IP保护等级达到IP 65，可以适用于室外环境。
3.4.8消防广播系统
不论在大楼何处，当发生火警时，由火灾报警控制屏通过继电器模块发出指令给消防广播系统，能在最短时间内完成。
3.4.9电源要求
火灾控制器设有备用电源。消防电源按一级负荷供电，在大楼综合控制室电源自动切换。如消防电源断电，则备用电源应保证在消防系统处于最大负载状态下不影响火灾报警分机的正常监视工作48 s和报警1 s，能满足所需要求。
3.5网络构成
中央级的火灾报警主机与火灾报警分机之间采用双环网络线组成报警网络，网络可由先进软件设定控制屏级别，这样，各火灾报警控制机既可独立工作，亦可由工程的消防火灾监控中心直接控制。控制屏有强大的联网能力，将其它控制屏联成一个网络系统，将信息汇总并统一管理;在网络较大的情况下，不丧失报警信息的及时性和真实性，报警信号在满负载的情况下，全系统的响应时间小于1.5 s。
4 平面设计
根据该大厦的结构和规模特点及业主的要求，采用在消控中心和技术层弱电间等处分别设置九台控制屏，其中一台为主控制屏，其他八台为从控制屏，并放有足够的余量以备系统部件增加或将来使用。①主回路从主控制屏出线，来控制建筑体的消防状态和进行联动控制灭火。报警部分和联动控制部分可在同一总线中也可分开。消控中心设有控制屏、消防联动柜、消防电话、24V供电电源等。②以二线连接系统部件(包括智能感应器、输入/输出模块和模拟显示器等外部元件)。线尾回消控中心，成为二线环形回路。③以输入/输出模块控制(警铃和消防联动设备动作等)或接收信号(普通式手报、消火栓按钮、水流指示器和消防联动设备动作返回信号等)。④从消控中心的消防电话主机出线，连接各建筑体各层的消防电话插孔和固定消防电话，每个固定消防电话和并联的消防电话插孔各占消防电话主机的一路。⑤从火灾事故广播装置出线，连接各建筑体的消防应急扬声器和公共广播扬声器(通过切换方式)。
5联动控制
所有联动控制均需通过控制模块执行。模块通常会集中放置在风机房水泵房、弱电间等一些设备机房，或防火卷帘门控制箱、气体灭火控制屏旁。便于管理人员进行检修及保养，同时也防止非管理人员误操作。
5.1消防系统的消防泵联动控制
当火灾发生时，人工击破消火栓玻璃，启动消火栓按钮，信号经输入/输出模块的输入口送到主控屏并显示，按甲方要求和消防规范编制的程序，通过消火栓按钮到消防泵控制箱的连线，直接启动消防泵。消防泵运转信号通过模块接收到控制屏显示、打印并存档。消防泵也可在控制屏手动控制。另消防泵可由消控中心的独立联动控制台(直接连线到消防泵)直接启动或停止。
5.2喷淋系统的联动控制
水喷淋系统中每一楼层的水流指示器接入临近的模块;大楼中的湿式报警阀上的开关亦接入邻近的模快。当火灾发生时，喷洒头的玻璃球受热而破碎，水即喷洒而出，由于水流的作用，水流指示器动作，信号通过模块返回主控制屏;同时由于水路管网压力下降，使湿式报警阀上的压力开关动作，信号亦由它们所连接的模块接收并且返回主控制屏，主控制屏在接收到信号后，按照预先编制的程序由模块单元输出控制信号，启动喷淋泵。喷淋泵的动作信号通过的模块接收并且送回主控制屏。
5.3正压送风机、排烟风机的联动控制
任意一层的感应器报警时，根据系统的预先编制，输入/输出模块单元输出控制信号至相应的正压送风机、排烟风机的控制箱，启动风机。在联动控制柜上亦设有风机的手动控制按钮。正压送风机、排烟风机的动作信号通过的模块接收并且送回主控制屏。
5.4排烟阀的联动控制
某防火分区的感应器报警时，根据预先编写的软件，通过模块输出控制信号驱动该防火分区的排烟阀，排烟阀开启的信号通过的模块接收并且送回主控制屏。
5.5电梯的联动控制
当每防火分区的报警设备报警并经确认为火灾后，根据火情由系统主控屏控制模块单元，输出信号至客梯和消防电梯的电气控制箱，将客梯迫降至首层并关闭，将消防电梯降至首层，转由消防人员控制。
5.6防火卷帘门控制系统
在门的两侧均装有智能烟感及智能温感感应器，当报警信号送到主控屏，主控屏确认有烟报警时，其会根据预置程序通过模块发出动作信号到卷帘门控制箱，防火卷帘门下降至距地1.8M处，返回信号通过模块送回主控屏，并同时启动声光报警器。主控屏确认有温报警时，会根据预置程序通过模块发出动作信号到卷帘门控制箱，防火卷帘门下降至地，返回信号通过模块送回主控屏。在防火卷帘门的两侧设有手动升降按扭(卷帘门厂家提供)，可就地控制卷帘门的升降。
5.7手动报警系统
在各层设置有专用手动报警单元内装手动报警按钮和对讲电话插孔，如有火灾发生，巡视人员可按动手动报警按钮，人工确认火灾的发生，控制屏联动相应防火分区的警铃及启动联动消防设备，并可用手提电话机向消防控制室汇报火灾情。
5.8消防广播的联动控制
当火灾报警控制屏接收到火灾信号时，根据预先编制的软件，模块单元送出动作信号至相应防火分区和大楼各单元的消防广播或切换正常广播系统转入消防广播状态，实现消防广播的播音。
5.9气体灭火和空气采样系统的监视
当气体灭火控制器和空气采样系统动作后，通过模块接口反馈相关信号给火灾报警控制屏，显示在消防控制中心里。
6结语
本文结合实际工程，重点介绍了火灾报警系统的设计和特点，希望能为设计者在相关工程设计中提供参考。
参考文献:
[1]秦艳。浅论高层建筑消防电气设计[J]。深圳土木与建筑，2006，2(4):45~48。
[2]何涛。高层建筑电气火灾的防范与监控[J]。吉林勘察设计，2006(2):56~58。
[3]GB50116-98，火灾自动报警系统设计规范[S]。
[4]GB50045-95（2005年版），高層民用建筑设计防火规范[S]。
[5]JGJ16-2008，民用建筑电气设计规范[S]。