某老舊建筑消防改造案例分析

周鵬，王銳，肖永亮

（中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院，北京100029）

1 引言

隨著科技進(jìn)步及社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人們對(duì)建筑環(huán)境的要求越來(lái)越高，有些老舊建筑在功能布局、環(huán)境條件等方面已難以滿足使用需求，亟待修繕改造。由于之前消防規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)較低，而建筑在長(zhǎng)期使用過(guò)程中的消防設(shè)施并未發(fā)生變化，既有消防設(shè)施已無(wú)法滿足現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，繼續(xù)使用過(guò)程中存在消防安全隱患。因此，在改造工程中，消防改造成為首先要解決的問(wèn)題。改造方案應(yīng)按照國(guó)家現(xiàn)行的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，解決既有消防設(shè)施存在的問(wèn)題，確保消防設(shè)施在發(fā)生火災(zāi)的情況下發(fā)揮其特有的作用，保護(hù)人們的生命財(cái)產(chǎn)安全。

2 工程概況

北京市某老舊建筑，建成于1963年，主要功能為科研辦公室及實(shí)驗(yàn)室。該建筑為地上4層磚混結(jié)構(gòu)。總建筑面積為4 808.0 m2，總高度21.16 m。該房屋首層建筑平面布置如圖1所示。本次項(xiàng)目根據(jù)新的使用要求進(jìn)行室內(nèi)裝修改造，主要內(nèi)容包括房間布局調(diào)整、消防改造、裝飾裝修、給排水、暖通、電氣等。其中，消防改造是本次項(xiàng)目工作中最先要解決的問(wèn)題。進(jìn)行合理、合規(guī)的消防改造可以在建筑物發(fā)生火災(zāi)時(shí)及時(shí)有效地?fù)錅缁馂?zāi)，減少火災(zāi)帶來(lái)的危害。因此，消防改造是本項(xiàng)目的難點(diǎn)及關(guān)鍵點(diǎn)。消防改造內(nèi)容主要包括消火栓系統(tǒng)、消防排煙系統(tǒng)、火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)改造。本次消防改造參照最新標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，結(jié)合現(xiàn)有條件進(jìn)行合理配置。

圖1 某老舊建筑首層建筑平面布置圖

3 消火栓系統(tǒng)改造

消火栓系統(tǒng)能夠在火災(zāi)初期有效地?fù)錅缁馂?zāi)，應(yīng)用面最廣，同時(shí)消火栓系統(tǒng)也是在火災(zāi)發(fā)生后現(xiàn)場(chǎng)人員和消防隊(duì)員用到的最基本的滅火工具。因此，消火栓系統(tǒng)的合理配置對(duì)建筑的消防安全起著關(guān)鍵作用。

本工程為室內(nèi)改造工程，室外消防設(shè)施維持原狀。本工程室內(nèi)原設(shè)有消火栓系統(tǒng)，但消火栓數(shù)量、位置及間距不滿足防護(hù)半徑要求，管道原設(shè)計(jì)為焊接鋼管，支管尺寸為DN50 mm，不滿足最新規(guī)范要求[1，2]。改造后的消火栓系統(tǒng)圖如圖2所示。新設(shè)消火栓系統(tǒng)豎直成環(huán)狀，保證供水可靠。水槍充實(shí)水柱為10 m，保證有2支水槍的充實(shí)水柱能同時(shí)達(dá)到室內(nèi)任何部位。消火栓均采用單閥單口，3層及以下樓層配置減壓、穩(wěn)壓消火栓，且應(yīng)保證栓口壓力不大于0.50 MPa，不小于0.25 MPa。栓口距地1.1 m安裝，栓口直徑為65 mm，水槍嘴口徑為19 mm，25 m長(zhǎng)襯膠水龍帶。箱內(nèi)設(shè)消防軟管卷盤，卷盤栓口為25 mm，不小于30 m長(zhǎng)、內(nèi)徑為19 mm的襯膠水龍帶。每個(gè)消火栓內(nèi)設(shè)有發(fā)出報(bào)警信號(hào)的按鈕。箱體為鋼-鋁合金材料，尺寸為1 000 mm×700 mm×180 mm。室內(nèi)消火栓管道為內(nèi)外壁熱浸鍍鋅鋼管，管徑≤50 mm螺紋連接，管徑＞50 mm溝槽式連接。消防主要立管盡量設(shè)置在公共衛(wèi)生間、樓梯間及走道等公共部位，減少對(duì)內(nèi)部房間裝修的破壞。

圖2 某老舊建筑改造后的消火栓系統(tǒng)圖

4 消防排煙系統(tǒng)改造

火災(zāi)發(fā)生時(shí)煙氣中所含有的一氧化碳、二氧化碳、氯化氫、氟化氫等有毒成分及高溫缺氧等會(huì)對(duì)人體造成極大危害。建筑物內(nèi)發(fā)生火災(zāi)造成的人員傷亡，絕大多數(shù)是被煙氣熏倒、中毒、窒息所致。及時(shí)排除煙氣，對(duì)控制火勢(shì)蔓延、保證人員疏散具有重要作用。當(dāng)其中某部位著火時(shí)，應(yīng)采取有效的排煙措施排除煙氣和熱量，使該局部空間形成相對(duì)負(fù)壓區(qū)；對(duì)于疏散走道及非著火部位等應(yīng)采取防止煙氣進(jìn)入的措施，以便于滅火救援和人員疏散。因此，有效地防煙、排煙已成為發(fā)生火災(zāi)時(shí)疏散及救援的重要組成部分。

該建筑原設(shè)計(jì)未配置任何防排煙設(shè)備，現(xiàn)根據(jù)建筑物現(xiàn)狀、改造需求及最新規(guī)范[3]要求設(shè)置防排煙設(shè)備。該建筑所有房間及樓梯間均設(shè)置可開(kāi)啟外窗，且可開(kāi)啟外窗面積均滿足自然排煙的要求。內(nèi)走道不滿足自然排煙的要求，需設(shè)置機(jī)械排煙裝置，排煙時(shí)采用自然補(bǔ)風(fēng)。每層內(nèi)走道設(shè)置3個(gè)防煙分區(qū)，每個(gè)防煙分區(qū)內(nèi)的排煙口距離最遠(yuǎn)點(diǎn)該防煙分區(qū)的水平距離小于30 m。排煙風(fēng)機(jī)設(shè)置在屋面，共2臺(tái)，排煙系統(tǒng)圖如圖3所示。排煙口設(shè)置在吊頂內(nèi)，與安全出口沿走道方向的最小水平距離應(yīng)大于1.5 m，距離可燃物的距離大于1 m。機(jī)械排煙系統(tǒng)采用內(nèi)壁光滑的金屬管道排煙。排煙支管上設(shè)置防火閥，當(dāng)煙氣溫度超過(guò)280℃時(shí)防火閥能自行關(guān)閉。排煙風(fēng)機(jī)入口處的總管上方設(shè)置防火閥，且與排煙風(fēng)機(jī)連鎖，當(dāng)該閥關(guān)閉時(shí)，排煙風(fēng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。2處排煙立管設(shè)置在房間角落，盡量減少對(duì)內(nèi)部房間裝修的破壞。

圖3 某老舊建筑改造后的排煙系統(tǒng)圖

消防排煙系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)控制由每個(gè)防煙分區(qū)內(nèi)2只獨(dú)立的火災(zāi)探測(cè)器的報(bào)警信號(hào)實(shí)現(xiàn)，作為排煙口的聯(lián)動(dòng)控制信號(hào)，由消防聯(lián)動(dòng)控制器控制排煙口的開(kāi)啟。排煙口開(kāi)啟的信號(hào)作為排煙風(fēng)機(jī)聯(lián)動(dòng)啟動(dòng)的控制信號(hào)，再由消防聯(lián)動(dòng)控制器控制排煙風(fēng)機(jī)啟動(dòng)。在中央消防控制室消防聯(lián)動(dòng)控制器上能手動(dòng)開(kāi)啟或關(guān)閉排煙閥、排煙口。在中央消防控制室手動(dòng)控制盤上，可手動(dòng)開(kāi)啟或關(guān)停排煙風(fēng)機(jī)。排煙風(fēng)機(jī)運(yùn)行和停止的動(dòng)作信號(hào)，排煙閥、排煙口的開(kāi)啟和關(guān)閉的動(dòng)作信號(hào)，均應(yīng)該反饋到消防聯(lián)動(dòng)控制器。

5 火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)改造

建筑物內(nèi)的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)能夠起到第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)、通報(bào)和及時(shí)通知現(xiàn)場(chǎng)人員進(jìn)行疏散和滅火的作用。

現(xiàn)根據(jù)建筑物現(xiàn)狀、改造需求及最新規(guī)范[4]要求設(shè)置火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)，方案系統(tǒng)圖如圖4所示。設(shè)置集中報(bào)警控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)主機(jī)位于園區(qū)的消防控制室。火災(zāi)報(bào)警控制器連接的模塊、手動(dòng)火災(zāi)報(bào)警按鈕和火災(zāi)探測(cè)器等設(shè)備的總數(shù)和地址總數(shù)應(yīng)不超過(guò)3 200點(diǎn)，每一總線回路連接設(shè)備的總數(shù)應(yīng)不超過(guò)200點(diǎn)，并且預(yù)留10%余量。每只總線短路隔離器保護(hù)的模塊、手動(dòng)火災(zāi)報(bào)警按鈕和火災(zāi)探測(cè)器等設(shè)備的總數(shù)應(yīng)不超過(guò)32點(diǎn)。在總線穿越防火分區(qū)處設(shè)置總線短路隔離器。50 V以下供電的控制線路和傳輸線路，選用電壓等級(jí)不低于交流300 V/500 V的銅芯電纜或銅芯絕緣導(dǎo)線；交流220 V/380 V的供電和控制線路，選用不低于交流450 V/750 V的銅芯電纜或銅芯絕緣導(dǎo)線?；馂?zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)線纜均選用耐火電線電纜。

圖4 某老舊建筑改造后的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)圖

除衛(wèi)生間外均設(shè)置感煙或感溫探測(cè)器，探測(cè)器至墻壁或其他遮擋物的距離不小于0.5 m。各層疏散口等明顯和便于操作的部位設(shè)置火災(zāi)區(qū)域顯示盤，可顯示著火區(qū)域的情況，并進(jìn)行聲光報(bào)警、顯示盤報(bào)警。顯示盤設(shè)有向消防控制室報(bào)警的確認(rèn)按鈕、報(bào)警燈、自檢按鈕及聲光報(bào)警復(fù)位燈。建筑內(nèi)部拐角、各層樓梯口、疏散樓梯走道側(cè)等明顯部位設(shè)置火災(zāi)聲光報(bào)警顯示裝置。各區(qū)域內(nèi)均勻配置火災(zāi)聲光警報(bào)器，且聲壓級(jí)不小于60 dB。

火災(zāi)確認(rèn)后應(yīng)啟動(dòng)建筑內(nèi)所有火災(zāi)聲光警報(bào)器。消防應(yīng)急廣播系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)控制信號(hào)由消防聯(lián)動(dòng)控制器發(fā)出，確認(rèn)火災(zāi)后同時(shí)向全樓進(jìn)行廣播。消防應(yīng)急廣播的單次語(yǔ)音播放時(shí)間為10～30 s，與火災(zāi)聲光警報(bào)器分時(shí)交替工作，采取1次火災(zāi)聲光警報(bào)器播放，1次或2次消防應(yīng)急廣播播放的交替工作方式循環(huán)播放。在消防控制室能手動(dòng)或按預(yù)設(shè)控制邏輯聯(lián)動(dòng)控制選擇廣播分區(qū)、啟動(dòng)或停止應(yīng)急廣播系統(tǒng)，并能監(jiān)聽(tīng)消防應(yīng)急廣播。在通過(guò)傳聲器進(jìn)行應(yīng)急廣播時(shí)，自動(dòng)對(duì)廣播內(nèi)容進(jìn)行錄音。消防控制室內(nèi)顯示消防應(yīng)急廣播的分區(qū)的工作狀態(tài)。消防應(yīng)急照明和疏散指示的聯(lián)動(dòng)控制由消防聯(lián)動(dòng)控制器聯(lián)動(dòng)消防應(yīng)急照明配電箱實(shí)現(xiàn)。當(dāng)火災(zāi)確認(rèn)后，由發(fā)生火災(zāi)的報(bào)警區(qū)域開(kāi)始，按順序啟動(dòng)全樓疏散通道的消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)。

6 結(jié)語(yǔ)

部分老舊建筑，并未超過(guò)建筑物設(shè)計(jì)使用年限，但消防設(shè)置不合理、不完善，在后期的使用過(guò)程中會(huì)留下安全隱患，進(jìn)行合理、合規(guī)的老舊建筑消防改造能夠在發(fā)生火災(zāi)時(shí)及時(shí)有效地?fù)錅缁馂?zāi)，盡量避免火災(zāi)造成的危害。老舊建筑消防改造項(xiàng)目，其目的不僅僅是恢復(fù)既有設(shè)備的功能，更應(yīng)在實(shí)施過(guò)程中，以現(xiàn)行規(guī)范為要求，進(jìn)行系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)。本文根據(jù)某建筑實(shí)際狀況及最新規(guī)范要求，提出消火栓系統(tǒng)、消防排煙系統(tǒng)、火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)改造方案。消防改造完成后可滿足消防安全性要求，以便后續(xù)根據(jù)該建筑的使用需求進(jìn)行修繕改造。