高層建筑火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計

張?zhí)煊?/p>

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、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)

中圖分類號：TU976 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1005-2909（2018）05-0143-05

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[1]。

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》[1]和GB50045《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》[2]，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

（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200 000 m2，地下建筑面積52 000 m2，建筑高度382 m（指室外地面至樓上停機(jī)坪頂點高度），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。

（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?；馂?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?？紤]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）。

（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1 000 m2到2 000 m2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。

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，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，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1.8 m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。

參考文獻(xiàn)：

[1]吳曉東. 高層建筑消防系統(tǒng)電氣設(shè)計探討[J].人民長江， 2000， 31 （1）：42-44.

[2]GB50116《火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》[S].北京：中國計劃出版社，2014.

[3] GB50045《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》[S].北京：中國計劃出版社，2005.

Abstract： Taking practical engineering as an example， this paper introduces automatic fire alarm system design of super high-rise building for offices， hotels and apartments. From characteristics of super high-rise building， general situation of engineering， composition of automatic fire alarm system and fire linkage control system， setting of fire emergency broadcasting and setting method of fire fighting special telephone， the design idea of automatic fire alarm system in super high-rise building is introduced in detail.

Key words： high-rise building； fire protection system； automatic fire alarm system； fire linkage control system

（責(zé)任編輯 王 宣）