某市綜合體育中心火災自動報警及聯(lián)動控制系統(tǒng)設計

任靜 岳凱

摘要：綜合體育中心自身空間高大、通風性強，且建筑內(nèi)布局復雜，房間類型及用電設備較多，火災危險等級高，鑒于一套完善的火災自動報警及聯(lián)動控制系統(tǒng)能夠有效監(jiān)測、預防、控制火災發(fā)生，對某綜合體育中心進行了火災自動報警及聯(lián)動控制系統(tǒng)設計，為提高此類場所的消防安全水平提供一定參考。

關鍵詞：火災自動報警系統(tǒng)；氣體滅火系統(tǒng)；聯(lián)動控制

隨著科學技術的發(fā)展及城市規(guī)模的擴大，建筑結構及功能日益復雜多樣，內(nèi)部設備眾多、電路復雜，人們對建筑的安全性能要求也不斷提高?；馂氖墙ㄖ?nèi)常發(fā)性災害，且發(fā)生速度快、危險性高，會產(chǎn)生有毒濃煙，對人們生命財產(chǎn)安全有巨大的危害性。依規(guī)設計一套功能完善、設備齊全的火災自動報警及聯(lián)動控制系統(tǒng)，能及時有效地監(jiān)測、預防、控制火災發(fā)生[1]。因此火災自動報警及聯(lián)動控制系統(tǒng)的重要性越來越高，成為建筑中不可缺少的一部分。

火災自動報警系統(tǒng)的作用是為了在火災剛發(fā)生的時期對建筑物進行保護，對火災發(fā)生位置進行探測和確定，從而將火災撲滅在初始狀態(tài)并且盡最大可能疏散人群，將人們的生命財產(chǎn)損失降到最低[2]。因此建筑中火災自動報警系統(tǒng)設計水平直接關系著人們的生命財產(chǎn)安全。本文以某市綜合體育中心公共安全系統(tǒng)的工程設計為例，設計了一套符合需求、功能完善、性價比高、符合技術發(fā)展水平的火災自動報警系統(tǒng)。

1 工程概況

本項目為地上3層、地下1層的體育綜合建筑，總建筑面積29927.00m2，主要包括體育館、游泳館、室內(nèi)跑道及配套設施用房。建筑高度均小于24m，為多層公共建筑。體育館由訓練場和比賽場、健身房、數(shù)據(jù)機房、運動員休息室、配套設施用房、各類型設備機房等功能用房組成，共3層；游泳館由標準泳池、訓練池、戲水池及看臺組成，共1層；室內(nèi)跑道位于游泳館2層，通過能直達地面的室外觀景平臺與體育館相連。地下室為1層，地下1層為車庫、人防及設備用房，人防面積940.82m2。局部-3m標高層為健身房及配套設施用房。-9m標高層主要為泳池設備用房。

2 需求分析

該建筑為文體設施用地，屬于公共建筑。耐火等級為地上2級、地下1級。人員密集、自身空間高大、通風性強、火災危險等級較高是該建筑的主要特點。因此，在設計時應充分了解該建筑內(nèi)實際布局以及各房間的作用，針對不同的房間類型選擇相應的火災探測器，與此同時注意與防排煙系統(tǒng)、自動噴水滅火系統(tǒng)等聯(lián)動。對于一些特殊性質(zhì)的房間，如數(shù)據(jù)機房，應采取氣體滅火系統(tǒng)，因此設計時要在數(shù)據(jù)機房布置相應的設備，并注意氣體滅火系統(tǒng)與消防控制中心的聯(lián)動設計。

3 火災自動報警系統(tǒng)設計

3.1? 系統(tǒng)形式選擇

本建筑在地上1層設有1間消防控制室，當火災發(fā)生時，不僅需要及時監(jiān)測著火點，發(fā)出聲光報警，啟動消防應急廣播疏散人員等，而且需要聯(lián)動控制防排煙系統(tǒng)、自動噴水滅火系統(tǒng)等系統(tǒng)的消防設備，因此，應采用集中報警系統(tǒng)。

3.2? 報警區(qū)域和防火分區(qū)劃分

該建筑的防火分區(qū)劃分見表1。依據(jù)防火分區(qū)，將每一樓層劃分為1個報警區(qū)域，每一個獨立的房間劃分為1個探測區(qū)域，樓梯間、樓梯間前室及電梯前室等區(qū)域單獨劃分探測區(qū)域。

表1? 防火分區(qū)表

位置 層數(shù) 防火分區(qū)編號 防火分區(qū)功能

地下室 -3m標高層 L0-1 地下健身房及配套設施用房

L0-2 地下健身房及配套設施用房

L0-3 地下配套用房

L0-4 地下游泳館及配套設施用房

地上 -3m標高層～1層 L1-1 日常訓練游泳池及配套設施用房

L1-2

2層～3層平面 L2-1 比賽觀眾大廳

3.3? 設備選擇及布置

3.3.1? 火災探測器選擇

綜合體育中心一般場所的探測器按照常規(guī)設計，采用點型感煙火災探測器即可滿足需求，例如走廊、健身房、羽毛球場、休息室、運動員更衣室、門廳、電梯前室、服務間、工作間等。在泳池附近可不安裝相應的火災探測器，在茶水間、游泳館與體育館之間有淋浴區(qū)的走廊等相對濕度大于95%的地點，以及需要做氣體滅火的數(shù)據(jù)機房，應設置點型感溫火災探測器。

根據(jù)感煙火災探測器和感溫火災探測器保護面積及保護半徑，可分別計算各區(qū)域應該布置探測器的數(shù)量[3]。實際布置見圖1。

a? 更衣室感煙火災探測器布置

b? 數(shù)據(jù)機房感溫火災探測器布置

圖1? 火災探測器布置

在此工程中，綜合比賽場層高達17.1m，超過12m，火災蔓延速度快，根據(jù)規(guī)范要求所選擇的火災探測器要能從根本上保障探測的可靠性，點型感煙火災探測器或點型感溫探測器均已不符合要求，因此綜合考慮選擇適用于無遮擋的高大空間、安裝簡易、保護范圍廣的線型紅外光束感煙火災探測器，將其設置在3層觀眾席后面的墻體上，見圖2。

a? 探測器設置

b? 反射器設置

圖2? 線性紅外光束感煙火災探測器布置

3.3.2? 消防應急廣播

對于體育館這類人員密集的公共建筑，消防應急廣播對于傳遞火災信息、協(xié)助人群疏散十分重要。按照規(guī)范對揚聲器距離及播放聲壓級的要求，在走廊、大廳、健身房、羽毛球場、綜合比賽場等場所布置吸頂式或壁掛式廣播揚聲器，采用的揚聲器額定功率為5W。消防控制室內(nèi)設置消防廣播控制器，在每層相應的弱電間放置廣播模塊，對不同分區(qū)的消防廣播進行控制。在本工程中，消防應急廣播和普通廣播合設，在消防控制室設置強切裝置，在弱電間設置消防廣播模塊，對廣播進行分區(qū)控制，當火災發(fā)生時將普通廣播切換至消防應急廣播。

3.3.3? 手動報警按鈕和聲光警報器

在直接對外出口、直通室外走廊的走廊口處、日常訓練廳門口和運動員門廳門口等疏散通道或出入口處設置手動報警按鈕和聲光警報器，便于人員在疏散逃生時通過手動報警按鈕報警，觸發(fā)聲光警報器發(fā)出聲光提醒。

3.3.4? 消防專用電話

在1層消防控制室內(nèi)設置可向外直撥119的消防電話，保證建筑內(nèi)人員可及時向外傳遞信息，縮短滅火救援時間。在每一個防火分區(qū)出入口位置設置帶電話插孔的手動報警按鈕。同時在排煙機房、加壓機房和空調(diào)機房等機房內(nèi)設置消防專用電話分機，與消防控制中心通信。

3.3.5? 區(qū)域顯示盤

建筑物的每一層都設置1臺能顯示該樓層設備故障信息和火情報警信息的區(qū)域顯示器，以2層為例，分別在左側直通室外樓梯門口處、體育館與游泳館門口各自放置1個區(qū)域顯示盤。

4 消防聯(lián)動系統(tǒng)設計

4.1? 氣體滅火系統(tǒng)

本工程1層與3層均設有數(shù)據(jù)機房，其內(nèi)部設置有重要的通信生產(chǎn)設備，用電量大，采用水滅火系統(tǒng)會對設備造成破壞。因此在綜合考慮下采用氣體滅火系統(tǒng)，在數(shù)據(jù)機房內(nèi)設置氣體滅火控制器，與消防控制室內(nèi)的消防聯(lián)動控制器直接連接。在防護區(qū)內(nèi)設置感煙和感溫兩種獨立的火災探測器，防護區(qū)域內(nèi)外均設置聲光警報器，門口上方放置氣體放氣指示燈，門口一側放置緊急啟/停按鈕和手/自動轉(zhuǎn)換裝置[4]。數(shù)據(jù)機房氣體滅火系統(tǒng)設備布置見圖3。

圖3? 數(shù)據(jù)機房氣體滅火系統(tǒng)設備布置

4.2? 防火卷簾系統(tǒng)

在本工程中防火卷簾均沒有在主要疏散通道上，因此采用一步降即可。在防火卷簾處放置防火卷簾控制器，然后設置單輸入/單輸出模塊，控制防火卷簾動作以及將動作信號反饋至消防聯(lián)動控制器。

4.3? 自動噴水滅火系統(tǒng)

本工程3層設置有消防水炮，當線性紅外光束火災探測器探測到火災時，聯(lián)動相應位置的消防水炮，并啟動消防水泵，打開電動閥門，實現(xiàn)消防水炮自動噴射滅火。此時，需要通過單輸入模塊將水流指示器及信號閥的動作信號反饋至消防控制室，便于值班人員及時定位火災發(fā)生的樓層及區(qū)域。

4.4? 消火栓系統(tǒng)

在消火栓處應設置消火栓按鈕，當消火栓按鈕被觸發(fā)后，由消防聯(lián)動控制器聯(lián)動控制，自動啟動消防栓泵。消火栓按鈕的設置與使用能夠向消控室傳達消火栓的使用位置。這可以使消控室值班人員在發(fā)生火災時通過消控室的圖形顯示裝置對消防人員在什么位置已經(jīng)啟用了消火栓、什么位置的消火栓還有待消防人員去開啟使用等情況一目了然，便于火災時撲救力量的指揮和調(diào)度[5]。

4.5? 防排煙系統(tǒng)

在防排煙系統(tǒng)中，需要在排煙口、排煙閥等設備處設置單輸入/單輸出模塊，當防煙分區(qū)內(nèi)2只獨立的火災探測器動作后，通過輸出模塊聯(lián)動開啟排煙口、排煙閥，并將排煙口、排煙閥的開關狀態(tài)通過輸入模塊反饋至消防聯(lián)動控制器。同時需要通過單輸入模塊監(jiān)控280℃防火閥的狀態(tài)，作為排煙風機的停止信號。排煙風機的控制有自動和手動兩種方式，在風機處設置雙輸入/雙輸出模塊，聯(lián)動控制風機的啟動與停止，并將相應的動作信號反饋至消防聯(lián)動控制器。同時，對風機連接手動控制線，實現(xiàn)對風機的手動控制。排煙機房設備布置見圖4。

圖4? 排煙機房設備布置

4.6? 電梯系統(tǒng)

本建筑共有6部電梯，其中2部為貨梯，沒有電梯機房，于是在電梯所能到達的最高樓層2層的電梯旁設置電梯控制箱，放置相應的輸入/輸出模塊與消防聯(lián)動控制器連接。當發(fā)生火災時，消防聯(lián)動控制器可發(fā)出聯(lián)動控制信號使所有電梯停于1層。電梯運行狀態(tài)反饋至消防控制室。

5 結語

本文通過對某市綜合體育中心進行需求分析，依據(jù)國家相關規(guī)范標準對其進行了火災自動報警及聯(lián)動控制系統(tǒng)的設計，針對該體育中心結構復雜、房間類型多、層高較高等特點，根據(jù)不同場合的實際情況，分別選擇了點型感煙控制器、點型感溫控制器、線型紅外光束控制器等不同的火災探測器，并設置了防排煙系統(tǒng)、自動噴水滅火系統(tǒng)等多種聯(lián)動控制系統(tǒng)，系統(tǒng)功能完備、可靠性高，能夠最大限度地避免火災的發(fā)生，在火災發(fā)生的第一時間發(fā)出警報協(xié)助人員盡快撤離逃生，并能進一步控制火勢蔓延，為消防救援人員爭取寶貴的時間。

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[5]林安祺.消火栓按鈕設置的必要性[J].現(xiàn)代建筑電氣，2021，12（3）：

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Design of fire automatic alarm and automatic control system in a city comprehensive sports center

Ren Jing1， Yue Kai2

（1. Zhengzhou University of Light Industry， Henan Zhengzhou 450000; 2. Beijing Campus of North China Electric Power University， Beijing 102208）

Abstract： The comprehensive sports center itself has a tall space， strong ventilation， and complex layout in the building. There are many room types and electrical equipment， and the fire danger level is high. In view of a complete set of automatic fire alarm and automatic control systems， it can effectively monitor， prevent and control the occurrence of fires. An automatic fire alarm and automatic control system has been designed for a comprehensive sports center to provide references for improving the fire safety level of such places.

Keywords： automatic fire alarm system; gas fire extinguishing system; automatic control