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高層建筑火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計
發(fā)布時間:2021-01-19 08:37:01


摘要:文章以實際工程為例,介紹了集辦公、酒店、公寓為一體的超高層建筑火災(zāi)自動報警系統(tǒng)的設(shè)計,從超高層建筑的特點(diǎn)、工程概況、火災(zāi)自動報警系統(tǒng)和消防聯(lián)動系統(tǒng)的構(gòu)成、火災(zāi)應(yīng)急廣播的設(shè)置,以及消防專用電話的設(shè)置方法等,詳細(xì)介紹了火災(zāi)自動報警系統(tǒng)在超高層項目中的設(shè)計思路。


關(guān)鍵詞:高層建筑消防系統(tǒng)火災(zāi)自動報警系統(tǒng)消防聯(lián)動系統(tǒng)


隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,城市土地日益稀缺,超高層建筑的建設(shè)成為未來社會發(fā)展的趨勢。高層建筑結(jié)構(gòu)和功能日趨復(fù)雜,建筑物內(nèi)部的電氣設(shè)備越來越多,加大了引發(fā)電氣火災(zāi)的安全隱患,這對高層建筑電氣火災(zāi)防火設(shè)計提出了更高的要求。


據(jù)統(tǒng)計顯示,近年來每年電氣火災(zāi)發(fā)生的比例占總火災(zāi)比例的31%以上,給人們的生命財產(chǎn)安全造成巨大損失。超高層建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜、樓層高、消防救援困難,必須建立完善的火災(zāi)自動報警系統(tǒng),才能及時發(fā)現(xiàn)火情,快速響應(yīng),爭取寶貴的逃生和救援時間,最大程度地降低火災(zāi)造成的傷害,保證人們生命財產(chǎn)安全。


本文以某綜合體B1、B3、B4組團(tuán)(世界貿(mào)易中心)項目為例,結(jié)合GB50116《火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》和GB50045《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》,探討當(dāng)前在超高層建筑中消防系統(tǒng)的設(shè)計。


一、工程概況與設(shè)計要點(diǎn)


(一)工程概況


(1)某綜合體B1、B3、B4組團(tuán)(世界貿(mào)易中心)項目A樓建筑面積200000m2,地下建筑面積52000m2,建筑高度382m(指室外地面至樓上停機(jī)坪頂點(diǎn)高度),建筑規(guī)模包含50層高的辦公區(qū)域、有330個房間的五星級酒店、5層豪華公寓(10套),地上77層(最高),地下2層。整個項目人防工程位于B1地塊。


(2)A樓各層實用功能分區(qū)見表1。


表1 各樓層功能分區(qū)表


(二)消防系統(tǒng)


該工程的消防系統(tǒng)設(shè)計,包括火災(zāi)自動報警系統(tǒng)、消防聯(lián)動控制系統(tǒng)、消防應(yīng)急廣播、消防專用電話、消防控制室圖形顯示裝置。


二、需求分析與設(shè)計定位


(一)系統(tǒng)形式選擇


該工程為超高層多功能民用公共建筑,耐火等級地下一級,地上一級。火災(zāi)自動報警采用智能二總線系統(tǒng),系統(tǒng)形式為控制中心報警系統(tǒng)。各服務(wù)對象由消防控制室管理(接收火災(zāi)報警信號和進(jìn)行聯(lián)動或手動操作),消防控制室能集中監(jiān)測火災(zāi)報警部位信號和聯(lián)動控制狀態(tài)信號。


該工程功能劃分為辦公、酒店、酒店式公寓三大部分。考慮之后的管理方便,在首層設(shè)置辦公消防控制室和酒店消防控制室,并分別設(shè)置兩套火災(zāi)報警系統(tǒng)。在每個避難層的消防弱電機(jī)房放置區(qū)域火災(zāi)報警控制盤(見表2)。


表2 各避難層區(qū)域報警器設(shè)置表


(二)報警區(qū)域的劃分


報警區(qū)域的劃分主要是為了迅速確定報警及火災(zāi)發(fā)生的部位,并解決消防系統(tǒng)設(shè)計的聯(lián)動問題。發(fā)生火災(zāi)時,發(fā)生火災(zāi)的防火分區(qū)及相鄰的防火分區(qū)消防設(shè)備能聯(lián)動啟動,而且這些設(shè)備需要協(xié)調(diào)工作。


A樓地下層包括地下一層、地下一層夾層、地下二層,分為多個防火分區(qū),面積在1000m2到2000m2不等,應(yīng)將酒店和辦公的防火分區(qū)分開。按功能和面積,將1至2個防火分區(qū)劃分為一個報警區(qū)域。地上一層至77層,按避難層劃分為8個報警區(qū)域。為了便于監(jiān)視和管理,每個避難層的消防弱電機(jī)房設(shè)置一臺區(qū)域火災(zāi)報警控制器。


三、系統(tǒng)設(shè)計


(一)火災(zāi)自動報警控制系統(tǒng)


1.火災(zāi)探測器的選擇和設(shè)置


根據(jù)表3的選擇和設(shè)置原則,對樓內(nèi)不同的功能分區(qū)選擇相應(yīng)的火災(zāi)探測器。


表3 火災(zāi)探測器選擇設(shè)置表


2.火災(zāi)報警控制器


火災(zāi)報警控制器應(yīng)能向火災(zāi)探測器提供穩(wěn)定的工作電源,監(jiān)視探測器及系統(tǒng)自身的工作狀態(tài)、報警狀態(tài)、屏蔽狀態(tài)、故障狀態(tài)等信息,接收、轉(zhuǎn)換、處理火災(zāi)探測器輸出的報警信號,發(fā)出聲光報警,指示、存儲報警的具體部位及時間,執(zhí)行相應(yīng)控制等功能;并應(yīng)能控制火災(zāi)聲光警報器啟動和停止。


在疏散通道及出入口設(shè)置帶電話插口的手動火災(zāi)報警按鈕。


每個報警區(qū)域內(nèi),以一個防火分區(qū)為一個環(huán)路,將本區(qū)域內(nèi)的火災(zāi)探測器、手動報警按鈕接入?yún)^(qū)域報警火災(zāi)控制器中,其中每一總線回路連接設(shè)備的總數(shù)不超過200點(diǎn),且應(yīng)留有不少于額定容量10%的余量。


(二)消防聯(lián)動控制系統(tǒng)


消防聯(lián)動控制系統(tǒng)接收火災(zāi)報警控制器發(fā)出的火災(zāi)報警信號,按預(yù)設(shè)邏輯完成各項消防功能的控制。需要火災(zāi)自動報警系統(tǒng)聯(lián)動控制的消防設(shè)備,其聯(lián)動觸發(fā)信號應(yīng)采用兩個獨(dú)立的報警觸發(fā)裝置報警信號的“與”邏輯組合。應(yīng)能顯示消防系統(tǒng)及設(shè)備的狀態(tài)信息,并將信息傳輸?shù)较揽刂剖覉D形顯示裝置;應(yīng)具有手動和自動控制功能。每一聯(lián)動總線回路連接設(shè)備的總數(shù)不超過100點(diǎn),且應(yīng)留有不少于額定容量10%的余量。


1.消防水系統(tǒng)設(shè)計


由于超高層建筑的高度比較高,建筑功能也多樣化,對消防水系統(tǒng)管路的設(shè)計相對復(fù)雜,而且供水設(shè)計中的分區(qū)比較多,管道受壓力大,在水泵運(yùn)行中會出現(xiàn)超壓的狀況,易引發(fā)管道破裂損壞。工程中一般采用常高壓消防系統(tǒng)和臨高壓消防系統(tǒng)結(jié)合的處理方式。


(1)消火栓滅火系統(tǒng)


在每個消火栓內(nèi)設(shè)置手動啟泵按鈕,并安裝可以顯示主泵運(yùn)行狀況的指示燈,在發(fā)生火情時,相關(guān)人員按下啟泵按鈕,消防控制室內(nèi)的報警與聯(lián)動控制裝置接收到啟泵按鈕發(fā)出的一對一信號,主泵運(yùn)行,狀態(tài)信號返送回指示燈。


管網(wǎng)壓力主要通過壓力開關(guān)和氣壓罐自動控制增壓泵實現(xiàn),消防控制室內(nèi)顯示消防水泵電源的工作狀態(tài)、消防水泵(穩(wěn)壓或增壓泵)的啟、停狀態(tài)和故障狀態(tài),并顯示消火栓按鈕的正常工作狀態(tài)、動作狀態(tài)和位置等信息,以及消防水箱(池)最低水位信息和管網(wǎng)最低壓力報警信息。


消火栓泵的起泵方式:包括消火栓按鈕和動作信號與該消火栓按鈕所在區(qū)域內(nèi)的報警信號為聯(lián)動信號;出水干管上的壓力開關(guān)動作信號連鎖控制消火栓泵;高位水箱出水管上的流量開關(guān)動作信號連鎖控制消火栓泵。


(2)自動噴水滅火系統(tǒng)


臨高壓自動噴淋系統(tǒng)正常情況下分別利用壓力開關(guān)和氣壓罐來控制增壓泵。當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時,濕式系統(tǒng)和干式系統(tǒng)的閉鎖裝置融化脫落,水自動流出,水流指示器會將信號傳回消防控制室,同時報警閥組上的壓力開關(guān)動作直接連鎖啟動供水泵,并將反饋信號傳給消防控制室。在消防控制室同時接收到壓力開關(guān)的反饋信號和探測器或者手動報警按鈕的報警信號時,同樣可以啟動供水泵。


2.防排煙系統(tǒng)設(shè)計


該工程根據(jù)需要為作為疏散通道的樓梯間及前室設(shè)置加壓送風(fēng)口及加壓送風(fēng)機(jī)。發(fā)生火災(zāi)時,風(fēng)機(jī)將室外的新鮮空氣送入樓梯間,為逃生人員提供氧氣。同時,風(fēng)機(jī)的運(yùn)行為樓道提供正壓環(huán)境,保證樓梯間防火門的密閉性,以防煙霧、有毒氣體進(jìn)入樓梯間,為人員創(chuàng)造更好的逃生條件。還應(yīng)配合加壓風(fēng)機(jī)在適當(dāng)部位設(shè)置壓力傳感器,用于實時監(jiān)測樓梯間或前室的風(fēng)壓,并將數(shù)據(jù)傳回消防控制室。當(dāng)樓道及前室的正壓過大時,防火門緊閉,會導(dǎo)致逃生人員無法將門推開而貽誤逃生機(jī)會。所以當(dāng)檢測到壓力過高時,消防控制室聯(lián)動觸發(fā)樓頂加壓風(fēng)機(jī)上的旁通閥泄壓。


發(fā)生火災(zāi)時,同一防煙分區(qū)的兩個獨(dú)立火災(zāi)探測器發(fā)出報警信號,排煙、排煙窗或者排煙閥開啟聯(lián)動觸發(fā)信號,再由排煙口、排煙窗或者排煙閥開啟動作信號,聯(lián)動觸發(fā)信號控制排煙風(fēng)機(jī)的啟動,在消防控制室里的手動控制盤也可以直接控制排煙風(fēng)機(jī)的啟停。


當(dāng)排煙溫度達(dá)到排煙閥溫度上限時,熔絲熔斷,自動關(guān)閉排煙閥,并連鎖關(guān)閉對應(yīng)排煙風(fēng)機(jī),防止過熱煙塵入侵到其他防煙分區(qū)內(nèi)。


3.防火卷簾門設(shè)計


防火卷簾主要集中在地下車庫,包含防火分隔的防火卷簾和兼一定疏散作用的防火卷簾。疏散通道上的防火卷簾采用兩次控制下落方式,感煙探測器控制下落距地1.8m處停止。當(dāng)感溫探測器報警,聯(lián)動控制防火卷簾下落到底,并分別將報警及動作信號送至消防控制室;采用兩次控制下落的作用是便于火災(zāi)初期時人員疏散。用作防火分隔的防火卷簾在火災(zāi)探測器報警后一次下落到底。


4.電梯控制系統(tǒng)


大樓內(nèi)設(shè)置有多部客梯和消防電梯。當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時,由于火災(zāi)自動報警系統(tǒng)的聯(lián)動模塊發(fā)出指令,不管客梯處于任何狀態(tài),電梯按鈕失去控制作用,全部客梯回到首層,供人員疏散。人員疏散后自動切斷客梯電源,同時反信給消防控制室。消防電梯降到首層后,供消防人員使用。


5.消防專用電話系統(tǒng)


該系統(tǒng)為高層建筑內(nèi)部發(fā)生火災(zāi)時設(shè)立的獨(dú)立通訊系統(tǒng),不與其他系統(tǒng)合用。系統(tǒng)中主叫與被叫用戶間為直接呼叫應(yīng)答,沒有中間轉(zhuǎn)接通話。在送風(fēng)、排風(fēng)機(jī)房,消防泵房、氣體滅火控制室、高低壓配電室、電梯機(jī)房及消防保衛(wèi)值班室均設(shè)有固定式消防專用電話。主要疏散通道上和出入口有和手動報警按鈕合用的電話插孔,隨時可與消防控制室直接通話。在消防控制室設(shè)有對外直撥的119電話。


四、結(jié)語


高層建筑消防電氣設(shè)計關(guān)系到整個房屋的消防安全,與人們的生命財產(chǎn)安全息息相關(guān)。加強(qiáng)建筑消防系統(tǒng)的建設(shè),遵循消防電氣設(shè)計的基本原則,提升建筑消防功能的自動化和智能化,降低火災(zāi)發(fā)生率,將火災(zāi)消滅于萌芽狀態(tài)中。



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