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超高层建筑的火灾自动报警系统设计

发布时间:2015-9-12 10:47:09  作者:固德力安

  超高层建筑的火灾自动报警系统设计

  摘要:根据超高层建筑的特点,结合多个超高层建筑的设计经验,介绍了超高层建筑火灾自动报警系统的设计方案和设计中需注意的问题。对消防控制室的设置和火灾自动报警系统的组成作了阐述,以防止或减少火灾灾害。

  关键词:超高层建筑;消防控制室;火灾探测报警系统;消防联动控制系统;电气火灾监控系统;智能应急疏散指示系统

  0、引言

  由于地价的上涨和人口的迅速增长,以及对超高层建筑体系的研究日趋完善、计算技术的发展和施工技术水平的不断提高,使我国近年来超高层建筑迅猛发展。由于超高层建筑的高度使其在着火后难以从外部扑救,故内部火灾早期的自动报警、及时的联动控制和有效的疏散组织尤为重要。

  本文根据广州西塔、利通广场等超高层建筑的设计,结合征求意见稿的内容,介绍了超高层建筑中消防报警设计的一些体会。

  1、系统组成

  超高层建筑一般体量大、功能复杂,火灾自动报警系统除了设置常规的火灾探测报警系统、消防联动控制系统、公共/应急广播系统外,还设置了电梯运行监控系统、大空间智能型主动喷水灭火系统、电气火灾监控系统、在线光纤测温报警系统、智能应急疏散指示系统等。

  广州西塔位于广州市珠江新城核心商务区,塔楼总高度432m,总建筑面积约为45万m2,建成之后成为广州市重要的地标性建筑。建筑的主要功能包括智能化超甲级写字楼、白金五星级酒店(四季酒店)、套间式办公楼(公寓式管理)、多功能会议展览厅、超高档商场(广州友谊商店)等。根据建筑和管理的特点,火灾自动报警系统包含以上的所有子项,并设置了两级消防管理,采用更加可靠、安全的环型系统结构。

  2火灾自动报警系统

  2.1消防控制室的设置

  火灾自动报警系统采用控制中心报警系统,按GB50045—1995《高层民用建筑设计防火规范》(2005年版)规定,消防控制室宜设在首层或-1F,其隔墙的耐火极限不低于3h,楼板的耐火极限不低于2h,并与其他部位隔开和设置直通室外的安全出口。消防总控室必须按高规设置,但超高层建筑体量一般比较大,功能多样化,故一般可根据管理需要设置两级消防控制室,且建议与安防控制设置在一起,便于监控和联动,也可减少人力配置。如广州西塔-1F设安全控制中心作为消防与安防的总控,在附楼6F设1个套间式办公楼消防与安防分控制室,在主塔楼73F设1个酒店消防与安防分控制室。这样既能符合高规的要求,也能符合管理的要求。两级管理必须实现以下功能:

  (1)上一级的控制室能显示下一级的控制室的各类系统的相关状态。

  (2)上一级的控制室可对下一级的控制室进行控制。

  (3)下一级的控制室能将所控制的各类系统相关状态和信息传输到上一级的控制室。

  (4)相同级别的控制室之间可以互相传输、显示状态信息,不互相控制。设两级控制室不但满足管理需要,减少施工难度,还容易满足分步实施、分步验收、分期运营的要求。为直观、有效地进行消防指挥,消防控制室内应设置图形显示装置,显示建(构)筑物的总平面布局图、建筑消防设施平面布置图、建筑消防系统图及安全出口布置图、重点部位位置图等,并符合下列要求:

  (1)消防控制室能用同一界面显示周边消防车道、消防登高车操作场地、消防水源位置以及相邻建筑间距、楼层、使用性质等情况。

  (2)消防控制室能显示火灾自动报警和联动控制系统及其控制的各类消防设备(设施)的名称、物理位置和各消防设备(设施)的动态信息。

  (3)图形显示装置宜提供OPC接口,以便联动安全防范系统、智能照明、公众信息系统、设备监控系统等。

  2.2火灾探测报警系统

  超高层建筑要求按火灾自动报警特级保护对象设计,除游泳池、溜冰场、卫生间外,均应设置火灾探测报警系统。超高层建筑必须要求系统具有高可靠性、高效性和高冗余性。 各消防控制室的火灾报警控制器间要求环型连接,且在网络内的任意节点故障都不会影响到其他节点的动作和通信。任一火灾报警控制器都可按需求配置监控整个消防网络的设备或本区域消防网络的设备,而且支持跨盘联动。火灾报警控制器的报警/控制回路宜采用二总线环型连接方式,每个系统部件上宜内置短路隔离器,回路断路、短路时系统仍能正常工作。智能探测器要求内置CPU,实现火灾报警系统的分散化,智能探测器本身可调节灵敏度,可识别火情,并发出报警信号,避免探测器和控制器之间不必要的数据交换。每一报警与联动控制回路的地址点数总量不宜超过200点,且宜预留有不少于20%的余量,以便适应不同的装修需求。如广州西塔一共设了14台10回路报警控制器,原设计探测器和模块地址共约16000多个,租户进来装修以后部分回路剩余余量不到5%。

  2.3消防联动控制系统

  由于设置了两级消防控制室,各类受控消防设备自动控制方式由本区域的火灾报警控制器实现,而要求在消防控制室设置手动直接控制装置实现手动控制的消防设备,根据与消防局的沟通,认为应统一设在总控,由总控引控制硬线到消防设备。

  消防联动控制系统设计时,以下几点需要注意。

  (1)根据GB16806—2006《消防联动控制系统》的要求,需检测到消防联动控制器与控制单元之间的连线断路、短路和影响功能的接地。故现消防控制的输出为DC24V,而有些国家标准设计图集的消防设备控制电路图不符合该要求,选用标准图集时需注意。

  (2)根据JGJ16—2008《民用建筑电气设计规范》的要求,在设置火灾应急广播的建筑物内,应同时设置火灾报警装置,并采用分时播放控制:先警鸣报8~16s;间隔2~3s后播放应急广播20~40s;再间隔2~3s依次循环,直至疏散结束。根据需要,可在疏散期间手动停止。目前其他规范都无此要求,有的消防系统厂家模块动作后,要复位才能还原,编程无法循环,要靠外加中继才可做到。另外,超高层建筑的应急广播系统最好能根据建筑的特点制定紧急疏散撤离预案,发生应急情况时,可防止人群恐慌和混乱;在消防员到来之前,协助实施自动语音疏散计划。紧急疏散撤离预案需要专业人员编制,有时还需经过演练才可得到最佳预案。但由于要业主组织、各方面配合,另外有的广播系统语音合成还需回厂才可实现,不容易修改,演练现在很难做到。

  (3)规范未要求电梯一定要手动控制,但高规要求消防电梯轿厢内应设专用电话,要求与消防控制室通话,一般电梯监控盘设置在消防控制室,容易出现电梯提供方包设备不包电梯机房到消防控制室的管线,故消防设计时宜预留此部分管线。

  (4)超高层建筑经常会出现层高超过12m的大空间,大空间智能型主动喷水灭火系统用得比较多,如果该大空间智能型主动喷水灭火系统的智能型探测器通过国家电气方面的型式检验,则可以不另设消防报警探测器,否则需另设。

  2.4电气火灾监控系统

  据统计,电气引起的火灾在所有火灾起因中居首位,为了极早发现火灾隐患,并确保建筑物内的用电安全,在超高层建筑中设置电气火灾监控系统、在线光纤测温报警系统很有必要,且最好能合为一个系统设置。系统由电气火灾监控设备和电气火灾监控探测器构成。监控主机应能准确报出故障线路地址,监视故障点的变化,且宜有两级报警,一级仅报警,二级报警加联动。利用剩余电流式电气火灾监控探测器探测剩余电流,报警值必须与探测电气线路相适宜,探测器报警的剩余电流不应小于被保护电气线路和设备的正常运行时泄漏电流最大值的2倍,但不应大于1000mA,西塔一般设置为300~500mA,个别正常运行时泄漏电流大的略超500mA。利用光纤作为温度传感器,在电缆接头、开关触点、主干电缆等发热部位进行敷设,精确范围宜为1~2m,以便准确定位,快速排除故障。

  2.5智能应急疏散指示系统

  超高层建筑中应急照明及应急疏散指示灯具较多,如广州西塔有近万盏,为有效、合理地利用该灯具,并检测灯具状态以保证在火灾时能发挥作用,设置智能应急疏散指示系统很有必要。该系统具有自动寻检功能;出口标志灯具有频闪、语音等功能;方向标志灯具有方向可调和频闪功能,其方向可通过控制系统主机集中控制。控制主机设在消防中心,并与火灾自动报警系统主机联网实现消防联动,可根据火灾的具体部位设置最佳疏散路径,使疏散指示更加准确、及时、高效,提高人员疏散的安全性。

  3结语

  超高层建筑体量大、人员密集,安全最为重要。火灾自动报警系统需多运用一些技术含量高的、成熟的新技术、新产品,通过对火灾产生因素的监控,将火灾隐患消灭在萌芽状态,防止和减少火灾危害,保护建筑内人身和财产安全。


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