串联式线缆敷设技术在火灾报警系统中应用.docx

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串联式线缆敷设技术在火灾报警系统中应用

串联式线缆敷设技术在火灾报警系统中应用

二〇〇八年十月十日

串联式线缆敷设技术在火灾报警系统中应用

一工程概况

某大厦总建筑高度289米，分为一座68层的塔楼、12层的副楼以及5层的裙楼组成，总建筑面积28万平米。

塔楼部分由钢管混凝土柱、钢—混凝土组合梁、钢骨混凝土核心筒组成的框架—筒体结构体系，并利用建筑避难所沿塔楼高度方向设置四个加强层通过加强层伸臂桁架联系外框架与核心筒，框架-筒体与伸臂桁架共同抵抗水平风力与地震力产生的倾覆力矩，外框架与筒体共同承担水平力，形成多重抗侧力体系。

某大厦地上68层，地下四层，是以公寓、商业、休闲娱乐（包括餐饮）和办公（包括SOHO办公）为主的超高层综合性商业建筑。

建成后将成为未来东莞的第一高楼及地标性建筑。

某大厦建筑的目的代表的意义不

只是产业经济的逐渐富裕，还包括了台

商在面对未来共同投资环境的认同与世

代传承的信心与态度，回顾某企业会

员在东莞土地上播洒创业种子、挥汗耕

耘…，在同心协力下某大厦是一处所

有东莞某「共同的家」，意寓上蕴含

『生生不息』以及『节节高升』的某

文化与企业情感；因此，建筑形式上以

古乐器--『笙』为某奋斗精神代言

与发声、隐引某内涵。

二火灾自动报警系统工程内容及技术要求

1火灾自动报警系统基本组成

火灾自动报警系统是由触发装置、火灾报警装置、火灾警报装置、传输线路以及具有其它辅助功能装置组成的。

它具有能在火灾初期，将燃烧产生的烟雾、热量、火焰等模拟量，通过感烟（温）探测器或控制模块转变成数字信号，完成“数模转换”后经传输线路传输到火灾报警控制中心，并在控制中心显示出火灾发生的部位、时间等并触发对应火灾警报装置发出警报。

使人们能够在火灾初期及时发现火灾，并及时采取有效措施。

火灾自动报警系统设计首先必须符合GB50116-98《火灾自动报警系统设计规范》的要求，同时也要适应智能建筑的特点，合理选配产品，做到安全适用、技术先进、经济合理。

某大厦为超高层综合性商业建筑，采用控制中心报警系统。

2火灾自动报警系统技术要求

1）系统中至少应设置一台集中火灾报警控制器、一台专用消防联动控制设备和两台及以上区域火灾报警控制器；或至少设置一台火灾报警控制器、一台消防联动控制设备和两台及以上区域显示器。

2）系统应能集中显示火灾报警部位信号和联动控制状态信号。

3）系统中设置的集中火灾报警控制器或火灾报警控制器和消防联动控制设备在消防控制室内的布置，应符合符合GB50116-98《火灾自动报警系统设计规范》的相关要求。

3火灾自动报警系统穿线技术要求

由于本工程报警设备类型和数量较多，故需要大量各类传输及控制线缆。

因此穿线对整个系统正常运行至关重要，穿线应遵守以下技术要求：

1）管内导线总截面积（包括外护层）不应超过管子截面积40%。

2）不同电压等级、不同电流类别的导线，不得穿入同一管内，或线槽的同一槽孔内。

3）各类线缆均采用阻燃型导线，采用金属线槽保护或穿阻燃PVC管暗敷，弱电竖井外的金属线槽须刷防火涂料做防火处理。

从接线盒、线槽等处引到探测器盒、控制设备盒、扬声器盒等接线盒的线路加金属软管保护。

4）火灾探测器的传输线路采用双色导线“+”为红色，“—”为兰色。

整个工程中，相同用途导线颜色应一致，接线端子和导线两段应加以标号和线标。

5）接线箱内的端子采用压接端子板，接线端子加相应标号。

6）导线只能在接线盒内分支和连接，在管内和线槽内的导线中间不能有接头或扭结。

分支和连接应采用接线端子，导线端头应烫锡。

7）线路敷设后，对每个回路的导线间和导线用500V兆欧表测量绝缘电阻，其对地绝缘电阻值须≥20MΩ。

8）敷设在多尘或潮湿场所管路的管口和管子连接处，均应作密封处理。

三某大厦线缆敷设设计的特点

火灾自动报警系统部分线缆敷设为分布式（及发散式）设计，即各现场设备通过线路传输至回路与干线连接处。

集中设置模块箱，箱内各模块与现场设备一一对应连接。

如图3－1所示：

报警阀组做为自动喷淋系统的重要组成部分，其压力开关和信号阀需与自动报警系统通过模块相连，以达到通过自动报警系统监视系统工作状态和预警及联动自动喷淋泵的目的。

本工程共设5个报警阀室，现就以B1所设报警阀室为例，阐述原设计线缆敷设的特点。

原报警阀室线缆敷设如图3－2所示：

根据图3-2分析，报警阀室共设15组报警阀，设有15个压力开关和15个信号阀。

按原设计意图即从弱电间模块箱引15路线管到报警阀室。

按每个末端设备需连接2芯信号线，则每根管里要4芯信号线。

而15组报警阀组共需要30组阻燃两芯导线。

分布式线缆敷设方式主要特点是外观比较美观，看起来非常简洁。

设备与模块容易一一对应。

每个现场设备之间和模块之间均无线缆，连接简单。

回路中模块之间关系简单，方便查找故障等后期调试工作。

四分布式线缆敷设的缺点

就本工程而言，分布式线缆敷设的敷设方式大面积应用，但从工程成本控制角度，分布式线缆敷设存在以下缺点：

同样以报警阀室为例：

15路暗敷线管从弱电井引入报警阀间，需占用较宽的位置。

本工程智能化程度较高，弱电其它专业线管同样较多，如监控、电话、有线、广播等都需从弱电井引出多路暗敷线管。

线管过多需分多层预埋则可能存在浇铸混凝土空鼓、热胀冷缩不一致而导致顶板不平等影响结构的不利因素。

就本敷设方式而言，施工过程中前期由于工程量大，与土建结构等其它专业交叉施工多。

由于往往交由机电施工时间十分有限，常常需要大批人手同时在短时间内施工完成，再等待下次的预埋任务，即瞬时人工要求量大。

如此反复造成大量人工浪费。

施工过程中同样由于施工时间有限，对施工过程的材料较难控制。

由于一味追求施工速度，会导致部分可利用的材料由于没时间加工而丢弃不用，边角废料增加。

同时，由于项目前期和后期需投入资金量较大，而中间则较小，不利于项目整体资金流的平稳控制。

由于瞬时人工要求量大，同样的要求施工用机械也较多。

由于本项目前期地下室、副楼、裙楼等预埋任务大，后期塔楼预埋任务较小。

容易造成机械闲置，降低机械利用率。

分布式敷设方式因线路分散，可能导致系统线路过长，电压等损失加大。

不利于系统正常运行。

五串联式线缆敷设及优点

自动报警系统经过多年变革，已发展成一门较成熟的分类智能工程。

同其由分布式系统过渡发展到总线制系统一样，线缆的敷设方式也发生了变化。

原来单一的分布式线缆敷设方式已不能完全满足现代自动报警系统安全适用、技术先进、经济合理的要求。

而更科学、经济的串联式线缆敷设方式已得到部分工程运用。

经过对某大厦图纸会审及深化设计后，认为在保持系统原有功能情况下，将设备较集中的机房及功能用房的线缆敷设方式由分布式改为串联式敷设。

即将设备监视、控制模块前移至前端，就近接入现场设备。

各模块做为回路点串联入回路中。

并在现场就近设置模块箱，由模块箱拉两芯线信号线至弱电井。

如下图5-1串联式线缆敷设示意图

串联式线缆敷设的应用有以下优点：

1降低施工成本，避免不必要的浪费。

从现场模块箱至弱电井由原来多条线管敷设改为一条线管敷设。

穿线也由原来多条信号线改为单条总线。

以上述报警阀间为例：

按照原分布式线缆敷设方式，如原来一个报警阀室至弱电间需要15根线管，穿60根阻燃型导线。

而更改敷设方式后，模块箱移至报警阀室，需4根阻燃型导线作为报警总线从弱电间至报警阀室模块箱，然后各报警阀就近接至模块箱，节省了线管及线缆，降低造价。

2　前期预埋线管工作量减少，可有效控制瞬时人工，降低整个工程的人工损耗。

同时，工程预埋期间所需机械也相应减少，可提高机械的利用率。

3　工作量减少同时可以有效避免因赶工而无法控制材料利用率降低，边角废料增加。

同时对工程质量控制有一定帮助。

同时项目因前、中期投资较小，对于项目整体资金流的平稳控制具有可操作空间。

4　本项目做为超高层建筑，属于特级保护对象。

同时因建筑功能多，面积大，所以报警系统报警回路多，应用范围很广，功能用房非常多。

应用串联式线缆敷设方式可有效减少各回路电压损耗，提高回路巡检速度，从而提高系统安全防范等级。

通过串联式敷设线缆整合报警系统控制设备，使设备与模块距离更近，降低系统误报发生的可能。

5由于减少线管预埋量，可节省大量空间供其它专业预埋，从而减少因过多分层预埋线管带来的对结构专业的影响。

综上所述，我们认为此项成果应用于本项目所有机房及功能用房，甚至应用于本项目整个自动报警系统，对于项目的成本控制、质量控制、进度控制都是十分有益的。

六质量控制措施及安全控制措施

1材料质量控制

1）火灾自动报警及消防联动系统应选用“三证”齐全、合格的产品，即有生产厂家的出厂合格证、国家防火建筑材料质量监督检验中心的产品检验报告、公安消防机关的产品销售许可证。

2）对所有进场材料设备进行开箱全面检查，所有随机的原始资料，自制设备的设计计算资料、图纸、测试记录、验收鉴定结论等应全部清点，整理归档。

3）消防主机应具有汉化图形显示及中文屏幕菜单等功能，并进行操作试验。

4）进口设备还应提供原产地证明和商检证明；配套提供的质量合格证明、检测报告及安装、使用、维护说明书等文件资料应为中文文体（或附中文译文）。

2施工现场配合要点

1）消防探测器管线暗敷设时，应及时配合土建和其他各专业施工。

当管路较多，重叠相碰时，同相专业管线施工人员协调绕行或错开位置解决。

2）暗埋管路超长时，按现行有关国家标准和规范增加接线盒，所增加的接线盒位置必须在施工图上标注清楚，防止穿线和换线时难寻找。

在配管时，躲开其他专业的设备洞和设备基础，避免日后拆改返工。

3）暗敷电线管路应取最小距离，并减少弯曲，预埋建筑结构内的管子外保护层不应小于15mm

4）暗埋管路密集的部位，施工中及时在施工图上划清具体坐标位置，在装修施工过程中，向其他专业施工人员提示，打孔洞时尽量避开这一部位，防止将暗埋管路打断，且并行的管子间距不应小于25mm，使管子周围能够充满混凝土，避免出现空洞。

在敷设管线时，应注意避开土建所预留的孔洞。

3施工安全、环保措施

1）应当在施工现场采取维护安全、预防火灾等措施；有条件的，应当对施工现场实行封闭管理。

2）施工现场对毗邻的建筑物、构筑物和特殊作业环境可能造成损害的，施工企业应当采取安全防护措施。

3）施工中应当遵守有关环境保护和安全生产的法律、法规的规定，采取控制和处理施工现场的各种粉尘、废气、废水、固体废物以及噪声、振动对环境的污染和危害。

七经济效益分析

本工程共设有5个消防报警阀室，各类机房160个。

1材料费用：

每个报警阀室共节省：

线管40*（15-1）=560m*1.36元/m=761.6元

导线4*560=2240米*1.86元/m=4166.4元

每个机房共节省：

线管45*（3-1）=90m*1.36元/m=122.4元

导线4*90=360米*1.86元/m=669.6元

总共节省材料费用：

761.6*5+122.4*160+4166.4*5+669.6*160=151360元

将模块从模块箱移至末端设备旁边安装总共节约材料费用300000元

2辅材费：

节约3000元

3人工费：

节约94000元

产生直接经济效益合计：

575360元。

如采用的是JDG线管，比较之下，估计产生经济效益约697888万元。