1引言

    火災(zāi)自動報警系統(tǒng)作為現(xiàn)代建筑中重要的消防安全設(shè)施正日益得到廣泛的應(yīng)用和重視，但是在實(shí)際使用中存在的某些問題也頗令人深思，如：國內(nèi)消防電子產(chǎn)品行業(yè)近十幾年來雖然產(chǎn)品有了很大改進(jìn)、質(zhì)量不斷提高、檢驗(yàn)認(rèn)證制度日臻完善，但是系統(tǒng)在使用中出現(xiàn)的各種問題和事故卻仍然不少。以筆者多年從事火災(zāi)自動報警系統(tǒng)工程調(diào)試及驗(yàn)收的體會：這其中誠然有產(chǎn)品尚須改進(jìn)和完善之處，但是消防工程中所存在的諸多問題也不容忽視。這里略舉某企業(yè)在客戶檔案中所記錄的幾個實(shí)例。

    例1：同批出廠檢驗(yàn)合格的產(chǎn)品用于某建筑，一些總線制產(chǎn)品安裝在相距控制器較近的某回路上出現(xiàn)故障，檢查這些故障點(diǎn)處的接線及工作電壓均正常，如果將這些工作不正常的產(chǎn)品與另一回路相距控制器較遠(yuǎn)且工作正常的等數(shù)量規(guī)格產(chǎn)品調(diào)換(包括回路板)后，情況則反之。

    例2：同批出廠型號及配置基本相同的兩套系統(tǒng)分別安裝在同一地區(qū)兩棟大樓內(nèi)，其一工作十分穩(wěn)定，兩年來無一次報修，而另一套系統(tǒng)卻經(jīng)常損壞，甚至一年數(shù)次發(fā)生大面積損壞。

    例3，幾個卷簾門控制模塊安裝在系統(tǒng)某回路上距離控制器約400-500m，平時工作正常，而且單獨(dú)或當(dāng)該回路上啟動模塊數(shù)量較少時這幾個模塊均能正常啟動，但是當(dāng)該回路上的6個聲光報警器全部報警加上17個輸出模塊啟動后，再啟動這幾個卷簾模塊時則不動作，造成受控卷簾門該降而不降。以上3例看似與產(chǎn)品性能質(zhì)量有關(guān)，但是經(jīng)廠方與施工方查明驗(yàn)證：均系系統(tǒng)管線施工問題所造成，將以上工程管線施工問題解決后，系統(tǒng)恢復(fù)正常，目前尚未出現(xiàn)上述異常情況。

    據(jù)了解，目前國內(nèi)多數(shù)消防電子產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)和消防工程公司每年都會或多或少地收到用戶類似的事故報告和維修請求。關(guān)于火災(zāi)自動報警系統(tǒng)施工中所存在的問題及其危害早已引起國內(nèi)有關(guān)部門及人士的高度重視，正如北京市消防局趙英然在《論消防工程專業(yè)施工的幾個基本問題》中所說：“消防工程不同于一般工程，它是安全工程。從目前情況看，大部分消防工程專業(yè)施工企業(yè)只滿足消防功能，忽視施工的安裝質(zhì)量，這個問題非常嚴(yán)重，往往導(dǎo)致系統(tǒng)運(yùn)行不可靠，甚至發(fā)生燒毀設(shè)備的嚴(yán)重事故。”叫解決火災(zāi)自動報警系統(tǒng)施工中存在的諸多問題，應(yīng)從規(guī)范修訂、工程設(shè)計、施工質(zhì)量以及驗(yàn)收把關(guān)等方面進(jìn)行系列改進(jìn)和優(yōu)化整合。

    2關(guān)于管路的敷設(shè)

    火災(zāi)自動報警系統(tǒng)施工中關(guān)于管路的敷設(shè)要求在我國GB50016-2003{建筑設(shè)計防火規(guī)范}(以下稱《建規(guī)》)、GB50045—95《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》(以下稱《高規(guī)》、GB50116—98《火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》(以下稱《設(shè)計規(guī)范》以及GB50166—1992《火災(zāi)自動報警系統(tǒng)施工及驗(yàn)收規(guī)范》(以下稱《施工驗(yàn)收規(guī)范》)中都作了大同小異的規(guī)定，如在《設(shè)計規(guī)范》中：

    第10．2．1條火災(zāi)自動報警系統(tǒng)的傳輸線路應(yīng)采用穿金屬管、經(jīng)阻燃處理的硬質(zhì)塑料管或封閉式線槽保護(hù)方式布線。

    第10．2．2條消防控制、通信和警報線路采用暗敷設(shè)時，宜采用金屬管或經(jīng)阻燃處理的硬質(zhì)塑料管保護(hù)，并應(yīng)敷設(shè)在不燃燒體的結(jié)構(gòu)層內(nèi)，且保護(hù)層厚度不宜小于30mrn。


當(dāng)采用明敷時，應(yīng)采用金屬管或金屬線槽保護(hù)，并應(yīng)在金屬管或金屬槽上采取防火保護(hù)措施。采用經(jīng)阻燃處理的電纜時，可不穿金屬管保護(hù)，但應(yīng)敷設(shè)在電纜豎井或吊頂內(nèi)有防火保護(hù)措施的封閉式線槽內(nèi)。

    在《施工驗(yàn)收規(guī)范》中還作了如下規(guī)定：

    第2．2．1條應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《電氣裝置工程及施工及驗(yàn)收規(guī)范》的規(guī)定。

    第2．2．6條敷設(shè)在多塵或潮濕場所管路的管口和管子連接處，均應(yīng)作密封處理。

    第2．2．8條管子入盒時，盒外側(cè)應(yīng)套鎖母，內(nèi)側(cè)應(yīng)裝護(hù)口，在吊頂內(nèi)敷設(shè)時，盒的內(nèi)外側(cè)均應(yīng)套護(hù)口。

    從以上規(guī)定條款可以看出：有關(guān)規(guī)范中對管路的敷設(shè)要求主要側(cè)重于保護(hù)消防配電導(dǎo)線免受機(jī)械損傷及其阻燃等作用，卻忽略了一個重要方面：即導(dǎo)線管路應(yīng)兼有屏蔽和泄放強(qiáng)電、漏電、靜電、雷電及電磁干擾的作用。由于規(guī)范中對管路敷設(shè)在許多場合不要求采用金屬管或封閉式金屬線槽，而塑料管不能起到屏蔽電。磁干擾和泄放雷電、靜電、漏電等作用，另外對于室外以及地下建筑的管路敷設(shè)要求在上述規(guī)范中未作十分有效的規(guī)定。

    有些設(shè)計部門照搬處方式規(guī)范，而對規(guī)范中沒有明確要求的則應(yīng)采用性能化設(shè)計理念，個別施工方為了降低工程造價而忽視施工質(zhì)量。如：在室外低洼潮濕甚至在沿海富含腐蝕性地下鹽水地區(qū)，仍采取在無密封措施的塑料或金屬管中穿配電導(dǎo)線的作法(注：即使按規(guī)范要求對管路的管口和管子連接處采取了密封措施，也無法解決管路中間有裂縫和耐腐蝕等問題)。

    關(guān)于建筑物內(nèi)的敷管質(zhì)量及現(xiàn)狀也令人堪憂：一方面是規(guī)范中的有關(guān)要求尚有欠妥之處，造成目前暗敷設(shè)管路大多采用塑料管，對管路中應(yīng)選用何種材質(zhì)的接線盒也未作明確規(guī)定；另一方面施工方不按有關(guān)規(guī)范要求施工，對明敷設(shè)管路也選用塑料管，或者雖然采用了金屬管，但在管路的交接處卻采用塑料接線盒，或在管(槽)與接線盒接口處不加鎖母進(jìn)行連接和護(hù)口保護(hù)，使管路多處斷開，沒有形成整體貫通。將這樣的管路即使在控制器入口端接地，也起不到應(yīng)有的防雷擊、抗電磁干擾等作用?，F(xiàn)代建筑中各種強(qiáng)電、通訊、控制等各種管線交織縱橫，免不了有些管線與火災(zāi)自動報警系統(tǒng)的弱電通信及控制管線交叉或并行，這些強(qiáng)電或載波通訊線路對附近的消防配電線路會產(chǎn)生較強(qiáng)的輻射電磁場或電脈沖耦合干擾，從而影響火災(zāi)自動報警系統(tǒng)的弱電通信和控制，使系統(tǒng)工作異常。雖然有關(guān)國標(biāo)中對一些主要消防電子產(chǎn)品也作了類似技術(shù)要求和檢驗(yàn)，但主要側(cè)重于產(chǎn)品本身的檢測，受干擾的導(dǎo)線長度一般在1－5m。另外當(dāng)消防敷設(shè)管路與穿在其中的配電導(dǎo)線之間絕緣電阻過低或短路時，對塑料管或沒有整體貫通的金屬管來說，線與管間的絕緣電阻究竟如何又很難檢測并發(fā)現(xiàn)短路問題，如果遇有附近強(qiáng)電線路漏電或靜電放電以及雷擊或雷電感應(yīng)等情況，由于系統(tǒng)管路不能有效屏蔽和泄放入地，一旦串入火災(zāi)自動報警系統(tǒng)將造成無法估量的后果——輕則系統(tǒng)出現(xiàn)故障、漏報、誤動、失控等現(xiàn)象，重則造成設(shè)備損壞或系統(tǒng)癱瘓。所以對火災(zāi)自動報警系統(tǒng)管路的敷設(shè)要求應(yīng)作如下改進(jìn)：

    (1)室內(nèi)火災(zāi)自動報警系統(tǒng)的配電線路無論明敷還是暗敷，均應(yīng)在有防火保護(hù)措施的金屬管或封閉式金屬線槽內(nèi)敷設(shè)；當(dāng)采用礦物絕緣類屏蔽電纜時，可直接敷設(shè)。

    (2)敷設(shè)在室外或潮濕場所的配電線路應(yīng)采用阻燃或耐火屏蔽電纜(注：通信線應(yīng)采用雙絞線屏蔽電纜)，敷設(shè)在電纜井或電纜溝內(nèi)的屏蔽電纜可不采取防火保護(hù)措施。

(3)對同一回路金屬管連接處應(yīng)采用金屬接線盒連接，管子入盒時，盒外側(cè)應(yīng)套金屬鎖母將管子鎖緊，內(nèi)側(cè)應(yīng)裝護(hù)口；金屬線槽交接處應(yīng)采用U型鍍鋅金屬槽且兩邊各用兩個金屬螺釘母連接，待管線敷設(shè)好后，要扣好線槽頂端的屏蔽蓋；火災(zāi)自動報警系統(tǒng)工程中所用的接線盒均應(yīng)采用金屬接線盒；屏蔽電纜中間若有接線頭，應(yīng)將接線頭及外屏蔽層焊接后采取絕緣、防潮、防腐處理。

    (4)金屬管(槽)以及電纜屏蔽層應(yīng)在消防控制中心的入口端會同控制器機(jī)殼與保護(hù)地良好連接，有關(guān)保護(hù)地及接地電阻等要求應(yīng)符合《設(shè)計規(guī)范》中5·7款之規(guī)定。

    火災(zāi)自動報警系統(tǒng)工程中另一個常見問題是：某些建筑不設(shè)有消防專用地線或者設(shè)有不合格的地冀：致使系統(tǒng)接地端要么懸空，要么只好接在暖氣管、水管或市電“0”線上，不僅保護(hù)作用大打折扣，還會引入雷電或其它強(qiáng)電擊毀設(shè)備，也增加了電擊傷人的危險。

    3關(guān)于導(dǎo)線的敷設(shè)

    火災(zāi)自動報警系統(tǒng)配電導(dǎo)線的敷設(shè)要求在《建規(guī)》、《高規(guī)》、《設(shè)計規(guī)范》和《施工驗(yàn)收規(guī)范》中除作了應(yīng)穿管保護(hù)或采用阻燃電纜直接敷設(shè)外，還作了其它相應(yīng)規(guī)定，如《施工驗(yàn)收規(guī)范》中：

    第2．2．3條在管內(nèi)或線槽內(nèi)的穿線，應(yīng)在建筑抹灰及地面工程結(jié)束后進(jìn)行。在穿管前，應(yīng)將管內(nèi)或線槽內(nèi)的積水及雜物清除干凈。

    第2．2．3條不同系統(tǒng)、不同電壓等級、不同電流類別的線路，不應(yīng)穿在同一管內(nèi)或線槽的同一槽孔內(nèi)。

    第2．2．3條導(dǎo)線在管內(nèi)或線槽內(nèi)，不應(yīng)有接頭或扭結(jié)。導(dǎo)線的接頭，應(yīng)在接線盒內(nèi)或用端子連接。

    第2．2．3條火災(zāi)自動探測報警系統(tǒng)導(dǎo)線敷設(shè)后，應(yīng)對每回路的導(dǎo)線用500V兆歐表測量絕緣電阻，其對地絕緣電阻不應(yīng)小于20MΩ。

    以上條款對確保導(dǎo)線敷設(shè)質(zhì)量起到了一定作用，但是在實(shí)際施工中仍存在較多問題，主要集中在以下幾個方面：

    3．1在穿線前，不將管內(nèi)或線槽內(nèi)的積水及雜物清除干凈、也不用銼刀將線槽或管頭處的毛刺清除、管子入盒時盒外側(cè)不套鎖母、內(nèi)側(cè)不裝護(hù)口，致使穿線時劃傷導(dǎo)線；對接線盒內(nèi)的接線頭不焊接也不采用防水膠帶包裹，降低了導(dǎo)線接線頭處的防水和抗拉性能，而且增加了接觸電阻；在金屬管內(nèi)設(shè)有接線頭，穿線時使接線頭處的包裹膠帶脫落造成短路；對敷設(shè)在室外或潮濕場所的導(dǎo)線不采用屏蔽電纜，而是將導(dǎo)線穿在防滲漏措施較差的金屬管或塑料管內(nèi)；對埋人地下的屏蔽電纜接線頭，不做防水、防腐蝕和外屏蔽層連接處理。以上施工方法其結(jié)果不僅加速了導(dǎo)線老化，縮短了使用壽命，也使導(dǎo)線線與線間以及線與管間的絕緣電阻不合要求甚至短路，使系統(tǒng)無法正常工作。由于規(guī)范中對敷管允許采用塑料管或雖然用了金屬管卻沒有整體貫通，這樣即使線與管間發(fā)生了短路也很難檢測和排除。

    3．2將火災(zāi)自動報警系統(tǒng)的探測總線與系統(tǒng)的電話線、廣播線以及集中機(jī)＼區(qū)域機(jī)、控制器＼樓層顯示器、消防中心＼滅火控制器間的通信線、多線聯(lián)動線、甚至非本系統(tǒng)的導(dǎo)線穿在同一管內(nèi)或線槽的同一槽孑L內(nèi)，形成交互干擾，使系統(tǒng)無法正常工作甚至損壞。

 3．3規(guī)范中對火災(zāi)自動報警系統(tǒng)的配電導(dǎo)線在是否采用雙絞＼單根、多芯＼單芯以及軟＼硬等方面未作明確規(guī)定和要求，所以設(shè)計和施工部門在選用系統(tǒng)配電導(dǎo)線上有些盲目和隨意，有些地區(qū)甚至要求一概采用單根銅導(dǎo)線。

    目前國產(chǎn)火災(zāi)自動報警系統(tǒng)已由早期的多線制改進(jìn)為總線制，信號傳輸技術(shù)已由過去的開關(guān)式改進(jìn)為數(shù)字式，而數(shù)字通信在二總線中傳輸時，要求二總線間的電容值越小越好，如果二總線間的電容值較大，信號傳輸中的波形畸變就越嚴(yán)重，這對系統(tǒng)通信尤其是遠(yuǎn)程通信十分不利。經(jīng)測試：兩根并行導(dǎo)線約400m其線間電容值就相當(dāng)于1000m的雙絞導(dǎo)線(銅芯截面積均為1mi"n2)，數(shù)字通信波形在并行導(dǎo)線中僅傳輸300m其畸變程度就相當(dāng)于1000m的雙絞導(dǎo)線，可見并行導(dǎo)線與雙絞導(dǎo)線對系統(tǒng)總線通信的影響差別之大。因此，火災(zāi)自動報警系統(tǒng)的各類通信總線及探測總線均應(yīng)采用雙絞多芯銅導(dǎo)線，對于承擔(dān)系統(tǒng)通信任務(wù)的電纜線亦應(yīng)采用雙絞線屏蔽電纜，只有電源線或多線制控制線可采用單根多芯銅導(dǎo)線。強(qiáng)調(diào)采用多芯銅導(dǎo)線是因?yàn)槎嘈俱~導(dǎo)線較柔軟，在穿線及接線過程中不易折斷和劃傷。

    3．4在消防工程調(diào)試及驗(yàn)收中，有時會遇到上面例3的情況，究其原因是選用導(dǎo)線的銅芯截面過小使導(dǎo)線回路阻抗過大所致，此外由于導(dǎo)線選用不當(dāng)還會造成系統(tǒng)總線制設(shè)備開機(jī)時即報大量故障的情況。有的設(shè)計和施工部門為了防止出現(xiàn)此類問題，又不顧實(shí)際需要一概選用銅芯截面過大的導(dǎo)線、或在某回路上本可敷設(shè)一對電源線卻多敷了幾對電源線，致使施工穿線發(fā)生困難并造成不必要的浪費(fèi)。

    如何選用銅芯截面合適的導(dǎo)線?在目前處方式設(shè)計規(guī)范中不可能給出詳細(xì)的明示，應(yīng)按照性能化建筑防火設(shè)計原則，從以下幾方面著手解決：

    3．4．1作為產(chǎn)品生產(chǎn)廠，應(yīng)在產(chǎn)品說明書中給出系統(tǒng)設(shè)備的詳細(xì)技術(shù)參數(shù)和指標(biāo)：包括系統(tǒng)各類通信總線的最大允許回路阻抗，各類總線回路的額定帶載量，以及各種總線制設(shè)備在監(jiān)視＼報警＼啟動＼回答等不同情況下需要消耗的通信總線以及電源總線的最大工作電流，等等……

    關(guān)于系統(tǒng)各類通信總線的最大允許回路阻抗，目前國內(nèi)廠家在其產(chǎn)品說明書中多數(shù)沒有直接給出或者給出的是總線回路額定通信距離，最大允許回路阻抗通常需要設(shè)計和施工部門綜合廠方給出的各設(shè)備工作參數(shù)以及總線回路帶載量等指標(biāo)進(jìn)行計算后間接得出。筆者認(rèn)為：這一重要參數(shù)廠方在說明書中應(yīng)盡可能直接給出、不便直接給出的也應(yīng)給出實(shí)用計算方法(尤其是總線回路帶載量較大而且在額定帶載量范圍內(nèi)允許不同耗電設(shè)備自由混接的火災(zāi)自動報警系統(tǒng))，以方便工程設(shè)計、施工、檢測和驗(yàn)收。

    另外針對現(xiàn)場某些消防設(shè)備諸如卷簾門、送風(fēng)機(jī)、排煙機(jī)、防火閥、電控防火墻等具有動作后自鎖功能的設(shè)備，廠方可將總線制輸出模塊設(shè)計成單脈沖控制啟動方式，以緩解同一總線回路上因模塊啟動數(shù)量過多使電源總線電壓下降過大的問題(注：此功能改進(jìn)與現(xiàn)行GB16806—1997《消防聯(lián)動設(shè)備通用技術(shù)條件》中的相關(guān)要求不符，從實(shí)用角度出發(fā)應(yīng)對該標(biāo)準(zhǔn)作相應(yīng)修訂)。

    3．4．2作為設(shè)計和施工部門，應(yīng)根據(jù)工程中系統(tǒng)設(shè)備的具體配置及傳輸距離等情況利用廠方提供的產(chǎn)品指標(biāo)和參數(shù)進(jìn)行相關(guān)計算后，來恰當(dāng)?shù)剡x擇各總線回路以及多線制聯(lián)動導(dǎo)線規(guī)格。

有些廠方給出的參數(shù)或指標(biāo)如：總線最大允許回路阻抗或回路額定通信距離，是指一個總線回路在滿載最不利情況下的保底參數(shù)，實(shí)際工程應(yīng)用中各總線回路在設(shè)備配置及距離等方面有很大差異，如果不考慮工程的具體情況，在管線選擇上盲目照搬指標(biāo)參數(shù)或簡單地等同劃一，一是可能造成系統(tǒng)故障和失控，二是可能增加不必要的管線成本。

    系統(tǒng)的通信總線及探測總線應(yīng)采用雙絞多芯銅導(dǎo)線。在選購?fù)ㄐ艑?dǎo)線前，應(yīng)根據(jù)建筑平面圖計算本系統(tǒng)中各回路最遠(yuǎn)點(diǎn)設(shè)備與控制器間的布線距離，確保最遠(yuǎn)點(diǎn)通信導(dǎo)線的回路阻抗不大于廠方給定的參數(shù)(如：最大允許回路阻抗≤50Ω，折合成單根導(dǎo)線阻抗為≤25Ω)，通過計算來選購截面恰當(dāng)?shù)亩嘈俱~導(dǎo)線。

    解：截面(m㎡)=銅的電阻系數(shù)×1000m／50Ω/2

    查《電工手冊》銅的電阻系數(shù)為0．0175Ω·m㎡／m，代入上式后得出0．7m㎡

    考慮在1000m導(dǎo)線上可能有若于接線頭和連接端子的接觸電阻，則該回路探測總線應(yīng)選擇截面為1m㎡的雙絞多芯銅導(dǎo)線。

    電源總線可采用單根多芯銅導(dǎo)線，兩種顏色的單根銅導(dǎo)線應(yīng)配對使用。在選擇電源導(dǎo)線前，應(yīng)根據(jù)建筑平面圖以及各電源總線回路的帶載情況，先按以下公式計算出相應(yīng)的電源總線最大允許回路阻抗：

    R(Ω)＝1·8×[(24V－18V)／電源總線上的最大工作電流（A）]

    式中：1．8為設(shè)備在某回路電源總線上等距離分布情況下的推導(dǎo)系數(shù)；24V是火災(zāi)探測及消防聯(lián)動系統(tǒng)電源總線的標(biāo)準(zhǔn)DC供電電壓；18V是諸如總線制輸出模塊、卷簾門等模塊內(nèi)通常設(shè)有DC24V繼電器，當(dāng)電源總線上的電壓低于18V時，該繼電器將不動作。

    電源總線上一些常見的較大耗電設(shè)備有：10～15mA／輸出模塊、20～30mA／卷簾模塊、80～120mA／聲光報警器、100～150mA／火災(zāi)顯示盤。

    舉例2：某總線回路上共接有5個四總線制聲光報警器和10個四總線制輸出模塊以及若干二總線制探測器、手動報警按鈕等設(shè)備，聲光報警器報警后消耗電源總線電流為100mA／個，輸出模塊啟動后消耗電源總線電流為10mA／-個，二總線制設(shè)備僅消耗探測總線電流而不消耗電源總線電流，現(xiàn)場該回路上輸出模塊與控制器問的最遠(yuǎn)距離為1000m。求：以上條件下電源總線的最大允許回路阻抗為多少?應(yīng)選擇截面積多大的多芯銅導(dǎo)線可確保遠(yuǎn)端的輸出模塊能有效動作?

    解：電源總線上的最大工作電流(A)＝0．1×5＋0．01×10＝0．6(A)

    電源總線最大允許回路阻抗

    R＝1．8×[(24V－18V)／電源總線上的最大工作電流（A）]＝1．8×6V／0.6V＝18Ω

    選擇電源導(dǎo)線的銅芯截面應(yīng)為：

    截面(m㎡)＝(銅的電阻系數(shù)×1000m)／(18Ω/2＝1．944m㎡

    考慮到導(dǎo)線上可能有若干接線頭及連接端子的接觸電阻，則該回路電源總線應(yīng)選擇截面為2．5m㎡的單根多芯銅導(dǎo)線(當(dāng)然選用截面為2．5m㎡的兩色雙絞多芯銅導(dǎo)線也是可以的)。

     筆者認(rèn)為：設(shè)計部門在承接消防工程設(shè)計時，除完成當(dāng)前要求的系統(tǒng)配置圖、管線施工圖等設(shè)計外，還應(yīng)作出有關(guān)配電管線設(shè)計計算書提供給有關(guān)部門和施工單位，這對消防主管部門加強(qiáng)消防管理、搞好建審、驗(yàn)收、檢測和監(jiān)督，對正確指導(dǎo)施工方的材料選購及優(yōu)化施工，推進(jìn)我國性能化防火設(shè)計，將起到一舉多得的作用。