高層建筑火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)

摘要：隨著城市現(xiàn)代化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，各種超高層建筑和大中型商業(yè)建筑、廠房不斷涌現(xiàn)，對(duì)消防安全提出了更高、更嚴(yán)的要求。為了實(shí)現(xiàn)在火災(zāi)早期發(fā)現(xiàn)和通報(bào)火情，消除或降低火災(zāi)危害，保護(hù)人身和財(cái)產(chǎn)安全，火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)已成為必不可少的設(shè)施。

關(guān)鍵詞：高層建筑；火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警；消防聯(lián)動(dòng)控制；電源配電設(shè)計(jì)

一、系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1.1火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)保護(hù)等級(jí)的確定

根據(jù)《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB 50045-95（2005年版）（以下簡稱《高規(guī)》）及《火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50116-98（以下簡稱《火規(guī)》）。本項(xiàng)目為建筑高度超過100米的超高層民用建筑，按火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)保護(hù)對(duì)象分級(jí)為特級(jí)保護(hù)對(duì)象。

1.2系統(tǒng)形式的選擇及組成

系統(tǒng)由圖形管理系統(tǒng)工作站、系統(tǒng)運(yùn)行記錄打印機(jī)、火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警控制器、消防聯(lián)動(dòng)控制盤、消防專用電話主機(jī)、帶選區(qū)的緊急廣播呼叫話筒、應(yīng)急電源配電盤、火災(zāi)探測器、手動(dòng)報(bào)警器、緊急廣播系統(tǒng)、疏散警鈴/聲光報(bào)警器、信號(hào)、控制模塊及中間繼電器、區(qū)域報(bào)警裝置或顯示屏等組成。

二、火災(zāi)探測器的選擇與設(shè)置

建筑根據(jù)性質(zhì)不同布置相應(yīng)的探測器。智能感煙探測器將安裝于酒店、辦公，商業(yè)及公寓等各處；在2號(hào)3層商業(yè)廣場處，高度超過12m的區(qū)域采用大空間智能滅火系統(tǒng)，安裝智能型紅外探測組件/紅外光束感煙探測器與水炮系統(tǒng)相配合；在其26，40層中庭挑空20米，采用空氣采樣探測器與水炮相配合。普通感溫探測器將安裝于地下停車庫、智能型溫感設(shè)置于垃圾房及廚房內(nèi)，用以探測火災(zāi)。鍋爐房及日用油箱間設(shè)置兩組點(diǎn)式防爆型定溫火災(zāi)探測器；發(fā)電機(jī)房使用兩組點(diǎn)式定溫探測器；設(shè)置氣體滅火系統(tǒng)的機(jī)房各設(shè)置兩組感煙探測器，感溫探測器。

三、消防聯(lián)動(dòng)控制

在消防控制中心設(shè)置聯(lián)動(dòng)控制臺(tái)，控制方式分為自動(dòng)控制和手動(dòng)控制兩種。通過聯(lián)動(dòng)控制臺(tái)，對(duì)消防水系統(tǒng)、防排煙系統(tǒng)及空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)、非消防電源切斷及電梯回降等系統(tǒng)具有聯(lián)動(dòng)控制功能。

3.1消防水系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)控制

消火栓泵由消火栓按鈕直接起動(dòng)或消防控制中心聯(lián)動(dòng)控制臺(tái)的遠(yuǎn)程手動(dòng)按鈕直接起、停；噴淋泵由報(bào)警閥的壓力開關(guān)直接動(dòng)作或消防控制中心聯(lián)動(dòng)控制盤的遠(yuǎn)程手動(dòng)按鈕直接起、停；消火栓和噴淋系統(tǒng)的轉(zhuǎn)輸泵由機(jī)電層消防水箱的低水位控制器動(dòng)作或消防控制中心聯(lián)動(dòng)控制盤的遠(yuǎn)程手動(dòng)按鈕直接起、停；位于屋頂?shù)姆€(wěn)壓泵由安裝在管道上的壓力開關(guān)控制起、停，消防控制中心監(jiān)視其工作狀態(tài)。

大空間智能滅火系統(tǒng)智能紅外探測組件探測到火災(zāi)發(fā)生時(shí)，立即向火災(zāi)報(bào)警控制器報(bào)告，火災(zāi)報(bào)警控制器根據(jù)編程邏輯向聯(lián)動(dòng)控制器發(fā)出指令，聯(lián)動(dòng)控制器依次啟動(dòng)火災(zāi)警報(bào)裝置和各種聯(lián)動(dòng)設(shè)備。電磁閥由紅外探測組件自動(dòng)控制或消防控制中心聯(lián)動(dòng)控制盤的遠(yuǎn)程手動(dòng)按鈕直接起、停，亦可由現(xiàn)場手動(dòng)按鈕直接起、停。消防控制中心內(nèi)監(jiān)控各消防水泵的起、停，顯示各消防泵的工作、故障狀態(tài)；顯示消火栓按鈕的工作部位；監(jiān)視各水箱及水池的水位；監(jiān)視壓力開關(guān)、減壓閥、信號(hào)閥、水流指示器等的狀態(tài)；控制電磁閥動(dòng)作并接收其反饋信號(hào)。

3.2防排煙設(shè)施及空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)控制

接到火災(zāi)報(bào)警信號(hào)后，打開有關(guān)部位的電動(dòng)正壓送風(fēng)口、排煙口，啟動(dòng)有關(guān)部位的排煙風(fēng)機(jī)和正壓送風(fēng)機(jī)；停止相關(guān)范圍的其他送、排風(fēng)機(jī)。對(duì)于地下車庫排風(fēng)兼排煙系統(tǒng)，同時(shí)應(yīng)關(guān)閉電動(dòng)防火閥，并接受其反饋信號(hào)。

為了提高系統(tǒng)的可靠性，同一排煙區(qū)的多個(gè)排煙閥或電動(dòng)防火閥，需要同時(shí)動(dòng)作時(shí)，仍采用獨(dú)立的控制和反饋方式，不采用接力控制方式。當(dāng)任一排煙口或排煙閥開啟時(shí)，排煙風(fēng)機(jī)應(yīng)能自行啟動(dòng)；設(shè)在排煙風(fēng)機(jī)入口處的防火閥運(yùn)作后聯(lián)動(dòng)停止風(fēng)機(jī)，并接受其反饋信號(hào)；消防控制中心內(nèi)聯(lián)動(dòng)控制盤的遠(yuǎn)程手動(dòng)按鈕可以直接起、停正壓送風(fēng)機(jī)、排煙風(fēng)機(jī)和地庫的補(bǔ)風(fēng)機(jī)等防排煙風(fēng)機(jī)，并且接收其反饋信號(hào)。

3.3氣體滅火系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)控制

氣體滅火每個(gè)保護(hù)區(qū)內(nèi)都設(shè)有雙探測器回路，當(dāng)某一個(gè)回路報(bào)警時(shí)，系統(tǒng)進(jìn)入報(bào)警狀態(tài)，警鈴鳴響；當(dāng)兩個(gè)回路都報(bào)警時(shí)設(shè)在該防護(hù)區(qū)域內(nèi)外的蜂鳴器及閃燈將動(dòng)作，通知防護(hù)區(qū)內(nèi)人員疏散，關(guān)閉空調(diào)及通風(fēng)系統(tǒng)、防火閥；啟動(dòng)有關(guān)保護(hù)區(qū)域的“時(shí)間延遲”裝置開始倒數(shù)，當(dāng)“時(shí)間延遲”完成，氣體滅火控制器啟動(dòng)氣體鋼瓶組上的電磁閥動(dòng)作，打開氣瓶，氣體將經(jīng)過相應(yīng)管路到相應(yīng)保護(hù)區(qū)域，氣體釋放后，設(shè)在管道上的壓力開關(guān)將監(jiān)測到氣體已釋放的信號(hào)。智能氣體滅火控制器通過網(wǎng)絡(luò)線與火災(zāi)報(bào)警控制器連接，將其工作狀態(tài)送至消防控制中心內(nèi)。

3.4自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)

系統(tǒng)分為兩個(gè)區(qū)。低區(qū)為地下1 層～16 層，由室外小區(qū)低區(qū)噴淋加壓給水管網(wǎng)供水；高區(qū)為17 層～28 層，由室外小區(qū)高區(qū)噴淋加壓給水管網(wǎng)供水。屋頂水箱設(shè)置高度只滿足最高層消火栓的7m 靜水壓力，并未滿足噴淋系統(tǒng)最不利點(diǎn)處噴淋頭的最低工作壓力和噴水強(qiáng)度，故高區(qū)供水系統(tǒng)仍需要設(shè)置增壓設(shè)施。首先，噴淋系統(tǒng)分區(qū)水壓的問題?！蹲詣?dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》（以下簡稱《噴規(guī)》） 第8.0.1條規(guī)定，配水管道的工作壓力不應(yīng)大于1.20MPa。所謂配水管道，就是報(bào)警閥后的管道。如果按此規(guī)定，高區(qū)的報(bào)警閥就必須搬到住宅樓上，這樣就要增大某一樓層的管道井尺寸，那樣對(duì)于住宅樓來說是相當(dāng)困難的。筆者認(rèn)為只要選擇工作壓力較高的報(bào)警閥就可忽略這個(gè)問題，本工程選用工作壓力為1.6MPa 的報(bào)警閥，并把高區(qū)的報(bào)警閥和低區(qū)的一起放在地下室便于管理。很多地方的審查專家也默認(rèn)此做法，也希望即將要修訂《噴規(guī)》時(shí)也能考慮修訂此條文；其次，系統(tǒng)的放空閥的設(shè)置問題。噴頭不多時(shí)，像電梯廳的噴淋，放水閥可與末端試水閥或試水裝置合用，而且也符合《噴規(guī)》條文說明第4.2.9條第3 點(diǎn)對(duì)泄水管管徑的規(guī)定；大面積的噴淋，應(yīng)在水流指示器后的干管上增設(shè)放空閥，檢修時(shí)可只關(guān)閉該防火分區(qū)；當(dāng)一個(gè)報(bào)警閥只負(fù)擔(dān)一個(gè)防火分區(qū)時(shí)，可考慮共用報(bào)警閥處的放空閥；最后，關(guān)于十字梁噴頭布置的問題。地下層車庫頂板及裙樓的頂板結(jié)構(gòu)上有局部采用了十字梁?！秶娨?guī)》第7.1.3條第4款規(guī)定，凈空高度不超過8m的場所中，間距不超過（4×4） m 布置的十字梁，可在梁間布置1只噴頭，但噴水強(qiáng)度仍應(yīng)符合表5.0.1 的規(guī)定。后面的噴水強(qiáng)度的規(guī)定是很容易被忽略的。經(jīng)過計(jì)算，此時(shí)應(yīng)采用流量特性K為115的噴頭。

四、消防電源及其配電

對(duì)于消防控制室、消防水泵、消防電梯、防排煙風(fēng)機(jī)、應(yīng)急照明等消防用電設(shè)備的供電，采用雙電源送至設(shè)備最末一級(jí)配電箱自動(dòng)切換；火災(zāi)報(bào)警控制系統(tǒng)的主電源采用消防電源，直流備用電源采用火災(zāi)報(bào)警控制器的專用蓄電池及控制用直流電源裝置；酒店火災(zāi)報(bào)警控制器的直流備用電源的蓄電池容量按火警控制器在監(jiān)視狀態(tài)下工作24h后，再加上同時(shí)有兩個(gè)分路報(bào)火警30min用電量之和計(jì)算；皇崗消防控制中心及避難層的24V消防電源設(shè)備的狀態(tài)在消防控制中心內(nèi)均能監(jiān)視；消防用電設(shè)備采用專用的供電回路，按防火分區(qū)劃分。配電線路采用耐火電力電纜及導(dǎo)線，穿金屬管或金屬線槽敷設(shè)；所有普通照明及非消防設(shè)備的配電箱帶分勵(lì)脫扣裝置，供滅火時(shí)能切斷起火部位的非消防電源。

參考文獻(xiàn)：

[1] 魏偉華. 高層建筑的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警與消防聯(lián)動(dòng)控制設(shè)計(jì). 山西建筑.2009

[2] 張劍云. 淺談高層消防給水系統(tǒng). 科學(xué)時(shí)代.2013