超高層建筑火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警及消防聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)淺析

王春暉

鄭州大學(xué)綜合設(shè)計(jì)研究院有限公司 河南 鄭州 450002

1 超高層建筑火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警及消防聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)的相關(guān)概念

在高速發(fā)展的今天，針對(duì)超高層建筑火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警及消防聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)置與使用，一定要保持相當(dāng)專業(yè)并且時(shí)刻不忘定期檢驗(yàn)的意識(shí)，專業(yè)人員需要掌握極強(qiáng)的消防知識(shí)、實(shí)踐能力。與此對(duì)應(yīng)，在建設(shè)消防系統(tǒng)的過(guò)程中，對(duì)于系統(tǒng)的相關(guān)概念的理解一定要到位：

1.1 火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警及消防聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)的作用

在超高層發(fā)生的火災(zāi)之中，火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警及消防聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)一般在兩個(gè)階段起著決定性的作用。第一階段：報(bào)警階段。在火災(zāi)剛剛發(fā)生的初期階段，火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)可以檢測(cè)到高層中出現(xiàn)的煙霧，并且對(duì)溫度的升高也會(huì)有明顯的感知，對(duì)火災(zāi)參數(shù)有一個(gè)及時(shí)的響應(yīng)。因此，火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)可以通過(guò)火災(zāi)報(bào)警控制器向消防控制室發(fā)送火情信息，對(duì)于消防工作來(lái)說(shuō)，信息及時(shí)傳遞的速度和準(zhǔn)確性是消防行動(dòng)的基礎(chǔ)也是關(guān)鍵，如此就能起到及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、匯報(bào)情況的作用和目的[1]。第二階段：滅火階段。消防聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)可以在火災(zāi)時(shí)通過(guò)消防聯(lián)動(dòng)控制器及時(shí)控制相關(guān)區(qū)域內(nèi)的設(shè)備，包括普通電梯、空調(diào)等非消防設(shè)施以及消防泵、防排煙風(fēng)機(jī)、消防廣播、應(yīng)急照明等消防專用的設(shè)施。從而在消防人員來(lái)臨之前，實(shí)施有效的控制手段，盡量減少受災(zāi)區(qū)域內(nèi)的損失。

1.2 火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)形式選擇

超高層建筑采用集中報(bào)警系統(tǒng)或控制中心報(bào)警系統(tǒng)，其中：①系統(tǒng)應(yīng)由火災(zāi)探測(cè)器、手動(dòng)火災(zāi)報(bào)警按鈕、火災(zāi)聲光警報(bào)器、消防應(yīng)急廣播、消防專用電話、消防控制室圖形顯示裝置、火災(zāi)報(bào)警控制器、消防聯(lián)動(dòng)控制器等組成。②系統(tǒng)中的火災(zāi)報(bào)警控制器、消防聯(lián)動(dòng)控制器和消防控制室圖形顯示裝置、消防應(yīng)急廣播的控制裝置、消防專用電話總機(jī)等起集中控制作用的消防設(shè)備，應(yīng)設(shè)置在消防控制室內(nèi)。③系統(tǒng)設(shè)置的消防控制室圖形顯示裝置應(yīng)具有傳輸火災(zāi)報(bào)警、建筑消防設(shè)施運(yùn)行狀態(tài)信息及消防安全管理信息的有關(guān)信息功能。

采用控制中心報(bào)警系統(tǒng)時(shí)，還需要滿足：①有兩個(gè)及以上消防控制室時(shí)，應(yīng)確定一個(gè)主消防控制室。②主消防控制室應(yīng)能顯示所有火災(zāi)報(bào)警信號(hào)和聯(lián)動(dòng)控制狀態(tài)信號(hào)，并應(yīng)能控制重要的消防設(shè)備；各分消防控制室內(nèi)消防設(shè)備之間可互相傳輸、顯示狀態(tài)信息，但不應(yīng)互相控制。③系統(tǒng)設(shè)置的消防控制室圖形顯示，裝置應(yīng)具有傳輸本規(guī)范附錄A和附錄B規(guī)定的有關(guān)信息的功能。

1.3 消防聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)的控制

對(duì)于集中報(bào)警系統(tǒng)和控制中心報(bào)警系統(tǒng)，宜采用集中與分散相結(jié)合的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警及聯(lián)動(dòng)控制方式。消防聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)的控制方式分為自動(dòng)控制和手動(dòng)控制，其中消防水泵、防煙和排煙風(fēng)機(jī)的控制設(shè)備，除應(yīng)采用聯(lián)動(dòng)控制方式外，還應(yīng)在消防控制室設(shè)置手動(dòng)直接控制裝置。消防聯(lián)動(dòng)控制器應(yīng)能按設(shè)定的控制邏輯向各相關(guān)的受控設(shè)備發(fā)出聯(lián)動(dòng)控制信號(hào)，并接受相關(guān)設(shè)備的聯(lián)動(dòng)反饋信號(hào)。消防聯(lián)動(dòng)控制器的電壓控制輸出應(yīng)采用直流24V，其電源容量應(yīng)滿足受控消防設(shè)備同時(shí)啟動(dòng)且維持工作的控制容量要求。各受控設(shè)備接口的特性參數(shù)應(yīng)與消防聯(lián)動(dòng)控制器發(fā)出的聯(lián)動(dòng)控制信號(hào)相匹配。啟動(dòng)電流較大的消防設(shè)備宜分時(shí)啟動(dòng)。需要火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)控制的消防設(shè)備，其聯(lián)動(dòng)觸發(fā)信號(hào)應(yīng)采用兩個(gè)獨(dú)立的報(bào)警觸發(fā)裝置報(bào)警信號(hào)的“與”邏輯組合[1]。

1.4 超高層火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警及消防聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)的特點(diǎn)

高度超過(guò)100m的建筑中，除消防控制室內(nèi)設(shè)置的控制器外，每臺(tái)控制器直接控制的火災(zāi)探測(cè)器、手動(dòng)報(bào)警按鈕和模塊等設(shè)備不應(yīng)跨越避難層。各避難層內(nèi)的消防應(yīng)急廣播應(yīng)采用獨(dú)立的廣播分路。各避難層與消防控制室之間應(yīng)設(shè)置獨(dú)立的有線和無(wú)線呼救通信。消防控制室集中報(bào)警控制器與避難層區(qū)域報(bào)警控制器之間宜采用環(huán)形接線。

超高層建筑設(shè)置的轉(zhuǎn)輸水泵，應(yīng)由設(shè)置在避難層的轉(zhuǎn)輸水箱上的液位控制器控制，轉(zhuǎn)輸水泵的控制應(yīng)自成系統(tǒng)，均由主消防控制室控制。各轉(zhuǎn)輸水箱上的液位、轉(zhuǎn)輸泵的運(yùn)行信號(hào)應(yīng)在主消防控制室顯示。

2 自動(dòng)火警及消防控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)分析

在進(jìn)行消防自動(dòng)報(bào)警與消防聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)首先明確建筑的特點(diǎn)與功能，了解建筑消防工程設(shè)計(jì)中其他專業(yè)的設(shè)備，電氣專業(yè)的設(shè)計(jì)要求，然后根據(jù)有關(guān)規(guī)范確定整個(gè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。

2.1 設(shè)計(jì)火災(zāi)報(bào)警控制器

它的主要功能是接收火警探測(cè)器的信號(hào)，進(jìn)行分析和判斷，并根據(jù)判斷結(jié)果發(fā)出火警信號(hào)，是火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的核心部分?？偩€型火災(zāi)報(bào)警器目前在各類高層建筑中得到廣泛的應(yīng)用。它的基本形式是：火災(zāi)報(bào)警控制器+手動(dòng)/自動(dòng)報(bào)警裝置+火警裝置+消防聯(lián)動(dòng)控制裝置+聯(lián)動(dòng)裝置或其他反饋裝置，根據(jù)給排水專業(yè)提供的有關(guān)條件，每臺(tái)消防栓箱內(nèi)都配有消防栓水泵起動(dòng)按鈕。水泵起動(dòng)信號(hào)直接起動(dòng)消防泵時(shí)，消防值班室也能接收到消防泵的工作狀態(tài)信號(hào)，并相應(yīng)地啟動(dòng)操作。高聳的建筑物和人員密集的通道及入口的明顯位置，應(yīng)設(shè)置手動(dòng)報(bào)警按鈕，并滿足以下條件，即不能在防火區(qū)內(nèi)任何位置手動(dòng)報(bào)警按鈕至最近的距離不能超過(guò)30m。

2.2 設(shè)計(jì)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的線路

對(duì)輸電線線芯截面的選擇，除了要滿足機(jī)械強(qiáng)度的基本要求外，還要滿足自動(dòng)報(bào)警裝置的技術(shù)要求，并采取阻燃、暗敷和穿管等措施。另外，要注意的是，為了保證其傳輸網(wǎng)絡(luò)與其他傳輸網(wǎng)絡(luò)分離，照明電纜和供電電纜井必須單獨(dú)設(shè)置。

2.3 防火電話系統(tǒng)

電話主機(jī)的容量在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)工程項(xiàng)目的數(shù)量來(lái)確定。主通風(fēng)空調(diào)間、值班室、發(fā)電室、電梯間、消防泵房、控制中心、值班室按有關(guān)規(guī)范的要求分別設(shè)消防電話分機(jī)。在每一層的手動(dòng)報(bào)警按鈕處都有電話插孔，由控制中心的電話總機(jī)以放射狀連接方式引出，并配有消防分機(jī)。火警總機(jī)、分機(jī)與電話插口之間的線路為獨(dú)立線路，屬獨(dú)立火警通信網(wǎng)，彼此間采用直通式通話。

2.4 消防聯(lián)控系統(tǒng)

①?gòu)V播火警。消防車輛廣播系統(tǒng)在發(fā)生火災(zāi)事故時(shí)進(jìn)行事故廣播。電臺(tái)系統(tǒng)應(yīng)具有自動(dòng)發(fā)射自動(dòng)廣播的功能。除了一般的廣播之外，在發(fā)生意外事件時(shí)，也可實(shí)施強(qiáng)制開關(guān)功能。②疏散指示燈及緊急照明控制：發(fā)生火災(zāi)時(shí)，自動(dòng)切斷非消防電源，啟動(dòng)特大電氣火災(zāi)緊急照明系統(tǒng)，并自動(dòng)點(diǎn)亮電瓶燈。③自動(dòng)噴淋滅火系統(tǒng)，主要有濕式自動(dòng)噴淋滅火系統(tǒng)和干式自動(dòng)噴淋滅火系統(tǒng)，前一種比較常見。起火之前，該系統(tǒng)的官方網(wǎng)站已經(jīng)癱瘓。在街道消防信號(hào)發(fā)出后，系統(tǒng)可以執(zhí)行相應(yīng)的指令，打開操作閥門，將水注入網(wǎng)站，然后執(zhí)行噴水任務(wù)。④防火卷簾。本實(shí)用新型由兩側(cè)設(shè)置的溫度、感煙探測(cè)器自動(dòng)控制，可雙向操作。兩側(cè)的感煙探測(cè)器可自動(dòng)控制防火隔斷卷簾的開閉。卷閘門的狀態(tài)和動(dòng)作信號(hào)要反饋到防火控制室[2]。

3 火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警及消防聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與理解

3.1 消防控制中心的建設(shè)與管理

消防控制中心的建設(shè)是為了整個(gè)建筑的安全與便利，其作用相當(dāng)于人的大腦，起到中樞調(diào)控的作用，建設(shè)在一層或地下一層位置，且直接對(duì)外或有直接通往外部區(qū)域的通道。與此同時(shí)，消防控制中心還同時(shí)兼?zhèn)浔O(jiān)控和安防的任務(wù)，此舉也能在提高集中管理控制效率的同時(shí)減少安防和監(jiān)控人員的資源投入。

3.2 配備先進(jìn)且完善的火災(zāi)探測(cè)裝置

超高層建筑除衛(wèi)生間外，商業(yè)、辦公室、前室、封閉樓梯間、公共走道等場(chǎng)所均設(shè)置火災(zāi)探測(cè)器，每層消防電梯前室設(shè)置區(qū)域顯示器，在配電室、防排煙機(jī)房、消防電梯機(jī)房等處設(shè)消防專用電話分機(jī)，其余相關(guān)部位亦設(shè)消防專用電話或塞孔，避難層、避難間兩相鄰消防專用電話或塞孔之間間距不大于20m。

3.3 火災(zāi)應(yīng)急廣播系統(tǒng)、聲光警報(bào)裝置

火災(zāi)確認(rèn)后，啟動(dòng)建筑內(nèi)的所有火災(zāi)聲光警報(bào)器和應(yīng)急廣播系統(tǒng)，火災(zāi)應(yīng)急廣播與火災(zāi)聲光警報(bào)器應(yīng)采用分時(shí)播放控制：先鳴警報(bào)8～20秒；間隔2～3秒后播放應(yīng)急廣播10～30秒；再間隔2～3秒依次循環(huán)進(jìn)行直至疏散結(jié)束。每個(gè)報(bào)警區(qū)域內(nèi)應(yīng)均勻設(shè)置火災(zāi)聲警報(bào)器，其聲壓級(jí)不應(yīng)小于60dB，在環(huán)境噪聲大于60dB的場(chǎng)所，其聲壓級(jí)應(yīng)高于背景噪聲15dB。火災(zāi)聲警報(bào)器帶有語(yǔ)音提示功能時(shí)，應(yīng)同時(shí)設(shè)置語(yǔ)音同步器，同一建筑內(nèi)設(shè)置多個(gè)火災(zāi)聲警報(bào)器時(shí)，火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)應(yīng)能同時(shí)啟動(dòng)和停止所有火災(zāi)聲警報(bào)器的工作。

3.4 防排煙控制

防煙系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)控制：由加壓送風(fēng)口所在的防火分區(qū)的兩只獨(dú)立的火災(zāi)探測(cè)器或一只火災(zāi)探測(cè)器與一只手動(dòng)報(bào)警按鈕的報(bào)警信號(hào)，作為送風(fēng)口開啟和加壓送風(fēng)機(jī)啟動(dòng)的聯(lián)動(dòng)觸發(fā)信號(hào)，并由消防聯(lián)動(dòng)控制器聯(lián)動(dòng)控制相關(guān)區(qū)域的加壓送風(fēng)口開啟和加壓風(fēng)機(jī)啟動(dòng)。加壓送風(fēng)機(jī)的啟動(dòng)應(yīng)符合下列規(guī)定：①現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)啟動(dòng)；②通過(guò)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)自動(dòng)啟動(dòng)；③消防控制室手動(dòng)啟動(dòng)；④系統(tǒng)中任一常閉加壓送風(fēng)口開啟時(shí)，加壓風(fēng)機(jī)應(yīng)能自動(dòng)啟動(dòng)。當(dāng)防火分區(qū)內(nèi)火災(zāi)確認(rèn)后，應(yīng)能在15s內(nèi)聯(lián)動(dòng)開啟該防火分區(qū)樓梯間、前室、合用前室的全部加壓送風(fēng)機(jī)且開啟著火層及其相鄰上下層前室和合用前室的常閉加壓送風(fēng)口。

排煙系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)控制：①由同一防煙分區(qū)的兩只獨(dú)立的火災(zāi)探測(cè)器的報(bào)警信號(hào)，作為排煙口、排煙窗、排煙閥開啟的聯(lián)動(dòng)觸發(fā)信號(hào)，并由消防聯(lián)動(dòng)控制器聯(lián)動(dòng)控制排煙口、排煙窗、排煙閥的開啟。②由排煙口、排煙窗、排煙閥開啟的動(dòng)作信號(hào)，作為排煙風(fēng)機(jī)啟動(dòng)的聯(lián)動(dòng)觸發(fā)信號(hào)，并由消防聯(lián)動(dòng)控制器聯(lián)動(dòng)控制排煙風(fēng)機(jī)的啟動(dòng)。

排煙風(fēng)機(jī)、補(bǔ)風(fēng)機(jī)的控制方式應(yīng)滿足下列要求：①現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)啟動(dòng)；②通過(guò)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)自動(dòng)啟動(dòng)；③消防控制室手動(dòng)啟動(dòng)；④系統(tǒng)中任一排煙閥或排煙口開啟時(shí)，排煙風(fēng)機(jī)、補(bǔ)風(fēng)機(jī)自動(dòng)啟動(dòng)。⑤排煙防火閥在280度時(shí)應(yīng)能自行關(guān)閉，并應(yīng)連鎖關(guān)閉排煙風(fēng)機(jī)和補(bǔ)風(fēng)機(jī)。

防排煙系統(tǒng)的手動(dòng)控制：①應(yīng)能在消防控制室內(nèi)的消防聯(lián)動(dòng)控制器上手動(dòng)控制送風(fēng)口、排煙口、排煙窗、排煙閥的開啟或關(guān)閉及防排煙風(fēng)機(jī)等設(shè)備的啟動(dòng)或停止。②消防控制室內(nèi)的消防聯(lián)動(dòng)控制器的手動(dòng)控制盤，可直接手動(dòng)控制防煙、排煙風(fēng)機(jī)的啟、停。送風(fēng)口、排煙口、排窗、排煙閥的開啟或關(guān)閉的動(dòng)作信號(hào)，防排煙風(fēng)機(jī)啟動(dòng)和停止及電動(dòng)防火閥的關(guān)閉的動(dòng)作信號(hào)，均應(yīng)反饋至消防聯(lián)動(dòng)控制器

3.5 消防水泵聯(lián)動(dòng)控制

自動(dòng)噴淋系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)控制：當(dāng)?shù)叵萝噹?kù)噴淋泵出水干管壓力開關(guān)、超高層建筑低區(qū)報(bào)警閥的壓力開關(guān)動(dòng)作時(shí)直接啟動(dòng)地下車庫(kù)消防泵房噴淋泵運(yùn)行；當(dāng)超高層建筑中區(qū)避難層消防泵房?jī)?nèi)噴淋泵出水干管壓力開關(guān)、報(bào)警閥壓力開關(guān)、機(jī)房層高位消防水箱出水管上的流量開關(guān)動(dòng)作時(shí)，先直接啟動(dòng)中區(qū)避難層消防泵房?jī)?nèi)噴淋泵運(yùn)行，接著再啟動(dòng)地下車庫(kù)消防泵房?jī)?nèi)對(duì)應(yīng)的噴淋轉(zhuǎn)輸泵運(yùn)行?；馂?zāi)狀態(tài)時(shí)，從消防轉(zhuǎn)輸水箱吸水的供水泵先啟動(dòng)，然后啟動(dòng)地下車庫(kù)消防泵房?jī)?nèi)的消防轉(zhuǎn)輸泵。

消火栓系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)控制：當(dāng)?shù)叵萝噹?kù)內(nèi)消火栓泵出水干管壓力開關(guān)動(dòng)作時(shí)直接啟動(dòng)地下車庫(kù)消火栓泵運(yùn)行；當(dāng)消防泵房?jī)?nèi)消火栓泵出水干管壓力開關(guān)、機(jī)房層高位消防水箱出水管上的流量開關(guān)動(dòng)作時(shí)，先直接啟動(dòng)超高層建筑中區(qū)消防泵房?jī)?nèi)消火栓泵運(yùn)行，再啟動(dòng)地下車庫(kù)消防泵房?jī)?nèi)對(duì)應(yīng)消火栓轉(zhuǎn)輸泵運(yùn)行。消火栓按鈕的動(dòng)作信號(hào)作為報(bào)警信號(hào)及啟動(dòng)消火栓泵的聯(lián)動(dòng)觸發(fā)信號(hào)，由消防聯(lián)動(dòng)控制器控制消火栓泵的啟動(dòng)；消防水泵、防煙和排煙風(fēng)機(jī)的控制設(shè)備，除應(yīng)采用聯(lián)動(dòng)控制方式外，還應(yīng)在消防控制室設(shè)置手動(dòng)直接控制裝置?；馂?zāi)狀態(tài)時(shí)，從消防轉(zhuǎn)輸水箱吸水的供水泵先啟動(dòng)，然后啟動(dòng)地下一層消防泵房?jī)?nèi)的消防轉(zhuǎn)輸泵[3]。

4 結(jié)束語(yǔ)

超高層建筑中，火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警及聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)的建立健全與人們的人身和財(cái)產(chǎn)安全息息相關(guān)，在設(shè)計(jì)之時(shí)必須本著認(rèn)真謹(jǐn)慎的態(tài)度對(duì)待該系統(tǒng)，從整體安全布局上全方位的進(jìn)行考慮。同時(shí)也要對(duì)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)做到完全理解和掌握，以此來(lái)保障該系統(tǒng)的質(zhì)量。