城市地下車庫聯絡道火災監控系統設計研究

趙 麗

(上海市政工程設計研究總院, 上海 200092)

0 引 言

隨著超大型地下空間的開發,城市地下車庫聯絡道建設興起。城市地下車庫聯絡道與城市地下隧道形態迥異。城市地下隧道銜接地面道路交通,其形態多為獨立的構筑空間;城市地下車庫聯絡道銜接地面道路、地下停車庫、地下隧道,與城市地下綜合體結建在一起,空間結構更為復雜。監控城市地下車庫聯絡道火災監控非常重要,但目前未有針對性專項設計標準。本文從城市地下車庫聯絡道發生火災的原因及特點、監控系統設置措施、現有的設計標準適用性角度展開研究,討論城市地下車庫聯絡道火災監控系統設計措施。

1 城市地下車庫聯絡道發生火災的原因及火災特點

城市地下車庫聯絡道發生火災的原因主要有以下方面。

(1) 電氣設備故障或電氣線路絕緣損壞引起火災,具有建筑火災的特性。著火后,火源進一步沿故障線路迅速擴散,尤其沿著帶電線路瞬間竄燃,引起更大范圍著火。

(2) 車輛故障或車禍引起火災,具有隧道火災的特性。車輛著火后,火焰圍繞停止行駛的車輛燃燒,單點火災,燃燒過程中可能發生爆炸,燃燒范圍進一步擴大。

(3) 車輛運輸的貨物引起火災。在司機未察覺的情況下起火點具有移動性,在移動過程中可導致沿途電氣線路著火。這種情況最為嚴重時,其同時具有建筑火災和隧道火災的雙重特性。

城市地下車庫聯絡道火災特點如下:城市地下車庫聯絡道空間封閉,火災時聯絡道內著火點空氣溫度升高,煙氣隨膨脹的氣流快速擴散,致使聯絡道內煙霧蔓延,能見度差。聯絡道內著火點后車輛堵塞道路,路側供疏散的空間狹窄,人員疏散時間較長,消防救援開展較難。

城市地下車庫聯絡道圖示如圖1所示。

圖1 城市地下車庫聯絡道圖示

2 城市地下車庫聯絡道火災監控預警系統及管理措施

車庫聯絡道火災來源于電氣火災及車輛火災。通過設置電氣火災監控系統來防范電氣火災;通過管理措施預防車輛火災。

(1) 電氣火災監控系統。地下車庫聯絡道蜿蜒延伸,聯絡道內設備沿線布設,依據JTG D70/2—2014《公路隧道設計規范 第二冊:交通工程與附屬設施》[1]第11.2.4條規定,隧道低壓電纜供電半徑為1.0～1.5 km,因此地下聯絡道內沿聯絡道側壁敷設的配電電纜存在大量接頭,電纜接頭處絕緣防護薄弱,易產生電氣火災。而JTG D70/2—2014《公路隧道設計規范 第二冊:交通工程與附屬設施》并未規定電纜接頭處電氣火災防護要求。城市地下聯絡道地處城市CBD區域,火災災害影響較大,故應設置剩余電流式火災監控探測器,防止供電系統故障而導致的電氣火災外,還應在線纜敷設的通道內增設線型感溫光纖探測器,監測電纜接頭發熱,早期預警電纜高溫導致的電氣火災。

(2) 車輛火災防范措施。通過車庫聯絡道出入口交通信息情報板發布信息,禁止裝載易燃物品車輛通過。加強各種行車安全知識宣傳,通過隧道內信息情報板提醒車輛駕駛人員保持安全車距。隧道內滅火設備設置明顯標志,車輛發生火災初期,司機可迅速找到滅火設備,撲滅初期預燃火焰。

3 城市地下車庫聯絡道火災報警、控制相關系統特殊性

(1) 火災自動報警及聯動系統特殊性。依據GB 50016—2014《建筑設計防火規范》[2]規定,一、二類隧道應設置火災自動報警系統,三類隧道宜設置火災自動報警系統。城市地下車庫聯絡道建在城市CBD核心區域,設計中不考慮通行化學品機動車,但地下車庫聯絡道位于城市CBD核心區域,火災危害大,不設置報警系統存在安全問題,故地下車庫聯絡道均應設置火災自動報警及聯動系統,且火災自動報警及聯動系統設計應滿足車行隧道相關規范、標準。

(2) 火災自動報警系統聯動防火卷簾特殊性。隧道車行通道上不設置防火卷簾,但車庫聯絡道與車庫連通口處、車庫聯絡道與其他隧道連通口處車行通道上均設置兩道防火卷簾,聯絡道側卷簾隔斷聯絡道側火災,車庫側卷簾隔斷車庫側火災,隧道側卷簾隔斷隧道側火災。國家標準GB 50116—2013《火災自動報警系統設計規范》[3]隧道章節未規定防火卷簾聯動要求,但其第4.6條規定,防火卷簾應接受火災自動報警系統聯動控制,而且疏散通道卷簾分兩次降落,第一次感煙探測器聯動降落至1.8 m處,第二次感溫探測器聯動降落至樓面。此條針對建筑物內疏散通道上防火卷簾聯動比較妥當,而對地下車庫聯絡道內防火卷簾聯動來說不恰當。地下車庫卷簾降至1.8 m處,轎車和人行均可通過,而城市地下車庫聯絡道通行過境車輛,部分車輛會高于1.8 m,故按此條由感煙探測器直接聯動卷簾降落至1.8 m,將會砸到高于1.8 m的通行車輛。同時卷簾直接由煙感、溫感兩次聯動降落的過程中,可能會被卷簾下方車輛頂住,導致卷簾不能降落至地面,從而不能起到真正防火分隔作用。車庫聯絡道及其連通的隧道內疏散通道上設置的防火卷簾應在感煙探測器報警后,由消防值班人員確認火災,確認后由火災自動報警系統先聯動交通監控系統,通過交通誘導屏發布聯絡道、隧道火災信息,關閉聯絡道、隧道入口處車道指示器,誘導外部車輛不進入聯絡道或隧道內。同時聯動聯絡道、隧道內消防廣播和聲光報警器預警,通過廣播和聲光報警器提醒司機盡快停車疏散或盡快駛離,再聯動連通口處卷簾緩慢降落至1.8 m,隨后由感溫探測器聯動卷簾降落至地面。

地下車庫聯絡道防火分隔卷簾設置在平時車行的通道上,若誤動作,將會砸到平時通行車輛。這些防火卷簾僅按GB 50166—2019《火災自動報警系統施工驗收標準》、消防年檢要求和規定進行固定時間、固定次數檢測,顯然不合適。平時聯絡道、連通的隧道管養單位應定期檢測、維護,以防卷簾長時間不工作、卷簾控制箱故障誤動作、卷簾掉落砸損正常通行車輛,造成車輛損毀及發生交通事故。

(3) 火災自動報警及聯動系統聯網特殊性。現有各類設計規范均未規定地下互聯互通空間火災監控系統聯網要求,火災時各自管理側的防火卷簾受聯動會降落,阻斷火災蔓延。隧道側防火卷簾降落,煙氣仍會透過卷簾空隙蔓延至連通車庫內,隧道火情嚴重時火焰也有可能損毀卷簾,最后蔓延至連通空間車庫內,危及人身、物資安全。互聯互通空間的火災自動報警及聯動系統應聯網。地下車庫聯絡道連通的任一空間火災,或者地下車庫聯絡道著火時,各管理主體均應有責任和義務告知被連通的其他空間火災信息,以便其他空間管理人員按消防程序做出應急響應,故地下車庫聯絡道火災自動報警主機應與所有聯通空間的火災自動報警系統主機通過光纖聯網。

(4) 消防電話系統聯網特殊性。地下車庫聯絡道及地塊空間各消防控制室均按規范設置119消防外線電話,各空間著火時迅速對外報警,但聯通空間之間規范未規定相互設置聯網的消防直線電話。為避免聯網的火災自動報警系統間因故障誤報,地下車庫聯絡道管理方應在各連通地塊的消防控制室內、各連通的地下隧道消防控制室內設置由聯絡道消防電話主機連接的消防電話分機。地塊發生火災時,聯絡道管理人員發現報警信息后立即直撥地塊消防電話進行人工確認。同樣,聯絡道火災時地塊消防電話接到火災報警信息后,也通過消防直線電話立即確認火災,連通的隧道亦同。

(5) 消防控制室特殊性。GB 50016—2014《建筑設計防火規范》隧道章節規定,1 000 m以上隧道宜設置消防控制室,1 000 m以下隧道未作規定。地下車庫聯絡道應設置火災自動報警及聯動系統,該系統需要監管,所以地下車庫聯絡道應設置消防控制室。聯絡道具有隧道特性,可以考慮和就近連通的地下隧道合建消防控制室。若無地下隧道,較長地下車庫聯絡道應獨立設置消防控制室,較短地下車庫聯絡道末端火災監控探測及聯動設備數量較少,可委托被服務的地塊代管,聯絡道內火災監控系統末端設備可接入地塊消防控制室,由地塊消控室監控地下車庫聯絡道及地下車庫火災情況。

4 城市地下車庫聯絡道其他相關消防系統設計

(1) 城市地下車庫聯絡道防火門監控系統設計。GB 50116—2013《火災自動報警系統設計規范》隧道章節未規定設置防火門監控系統。但其第4.6條提到火災自動報警系統聯動防火門的要求,建筑項目在設計中執行此條文要求。城市地下車庫聯絡道具有建筑空間火災特征,且其設備機房區疏散通道上設有防火門,聯絡道與每個地下車庫的連通口、與每條隧道連通口均設有兩道常閉防火門,按照建筑空間防火設計要求,地下車行聯絡道應設計防火門監控系統。

(2) 城市地下車庫聯絡道消防設備電光標志設計。GB 51309—2018《消防應急照明和疏散指示系統技術標準》[4]要求,隧道內燈具宜選有帶米標方向的標志燈,但未規定隧道消防設備箱上方設置標志燈。GB 50016—2014《建筑設計防火規范》第12.5.5條規定,各類消防設施應設置明顯的發光指示標志,但并未指明采用電光標志還是光致發光標志。JTG D70/2—2014《公路隧道設計規范 第二冊:交通工程與附屬設設施》中提到,隧道內消防設備設置指示標志燈,標志燈設置在消防設備箱上方,宜為電光標志。地下車庫聯絡道火災時,按照GB 51309—2018《消防應急照明和疏散指示系統技術標準》規定,火災時應急照明照度不低于1 lx,即使設計照度提高到10 lx,也不足以使光致發光標識牌被識別,故應參照公路隧道設計規范要求,設置電光標志,且應保證火災工況下持續供電,以便人員快速識別和尋找到消防設施。

(3) 消防電源監控系統設計。按照國家標準GB 50116—2013《火災自動報警系統設計規范》第9節第9.22條規定,剩余電流電氣火災監控電線/纜回路平時均帶電,特別是平時兼消防工況的設備,平時設備工作,也會導致電氣火災。GB 50116—2013《火災自動報警系統設計規范》第3.4.2條規定,消防電源監控器可以設置在消防控制室內,從側面說明消防設備配電回路需設置消防電源監控系統,地下車庫聯絡道也應設置消防電源監控系統。

5 結 語

現有國家建筑、隧道相關規范和標準對具有隧道與空間雙重特性的地下車庫聯絡道并不完善。地下車庫聯絡道連接人流密度較大的商業核心區域地下空間,聯絡道一旦發生火災,影響較大,所以在設計中應從工程實際需求出發,落實“防消結合”設計理念,完善系統設計,使地下車庫聯絡道建設得以可靠實施。