苏州某金融大厦消防设计

苏州某金融大厦消防设计

苏州金融大楼高99米，地下2层，4层，5.25层，总建筑面积2万平方米，属于高层建筑，是苏州重要的国家金融大楼之一。大厦各层平面布置为：地下1、2层为高低压配电房、水泵房、热交换器房、车库、代管库、水池等；底层为营业大厅、门厅、消防控制中心、值班室；2层为办公场所、营业厅、休息厅、餐厅；3层为计算机及网络中心；4层为多功能厅、活动厅；主楼为办公部门；共设6部电梯，其中3部消防电梯，另设运钞电梯1部；裙房设防烟楼梯4个；主楼设防烟楼梯1个；强、弱电、给水、排水、通风、排烟管井各1个。近几年来，国内外多起重大火灾地发生，及火灾造成的危害轻则几百万多则千万、数亿元，并造成重大人员伤亡。人们对火灾隐患的认识越来越深刻，如何以“预防为主，防消结合”尽可能地减少火灾造成损失，已成为人们研究的一个重要课题。我国于1998年颁布《消防法》，从立法的角度规范消防工程的设计、施工、验收和管理。该大厦东西两侧都是一类高层建筑，所以建筑防火更为重要，其消防工程的设计严格按照《消防法》、《高层民用建筑设计防火规范》、《建筑设计防火规范》、《火灾自动报警系统设计规范》、《自动喷水灭火设计规范》等规范执行。除建筑内部设计消火栓系统、自动喷水灭火系统、火灾自动报警及联动系统外，还在建筑的周围设有环形消防车道，车道为8.00m宽的双车道，并设有18m×18m的消防回车场。该大厦消防系统设计是由笔者与其他同志共同完成并负责施工监理，并一次验收合格，获省优良。现就该大厦消防工程、楼宇控制系统工程设计及施工作如下的介绍、探讨和总结。1r-21z系统该金融大厦内的设备与物品贵重，一旦失火将造成严重的不良影响，及某些不可挽回的损失；又因该大厦竖向管井、隐蔽空间、火灾蔓延途径多，所以其火灾自动报警系统、消防联动控制系统、消火栓和自动喷淋给水系统均按严重危险等级设计。根据我国火灾自动报警系统设计规范（GBJ116-88）和《智能建筑设计标准》（地方标准），本设计采用日本能美防灾株式会社生产的火灾自动报警R-21Z系统。该系统可充分覆盖总面积为数千m2的小规模到超过10万m2的大规模建筑，并具有自动试验及消防联动控制、防排烟、燃气泄露火灾报警的功能。根据《火灾自动报警系统设计规范》，在大厦各层平面进行感烟、感温探测器布置时，每个探测区域内探测器保护半径分别按9.9m和6.3m考虑；各层平面按每个探测区域的面积不超过500m2划分出几个探测区域：地下1、2层，作为特殊区域单独考虑，共划分8个探测区域；地面1、2层各划分为3个探测区域；3层作为计算机网络中心另按有关规定采用CO2气体灭火系统，作为一个大的区域单独设计，并和大楼总报警系统二次联动；4层及以上每层各划分2个探测区域。大楼的火灾自动报警系统包括：火灾报警系统、火灾专用通信调度系统、火灾事故广播、警铃系统。整个系统采用集中式全自动智能化报警系统，该系统共接有ATF(AutomaticTestingFunction）探测器218个、普通型烟感探测器230个、普通型温感探测器15个、控制编码模块52块、警铃编码模块80块、手动按钮57个、地址编码模块50块，分别在地下室、1层、2层、3层、4层各设楼层显示器1台，在标准层内每隔3层设一台楼层显示器，提供该楼层的区域火警显示。1.1保护型独立联动控制R-21Z系统由智能R型接收机、ATF探测器、各种终继器及终端机器组成。智能R型接收机中设有保护型独立联动控制功能（LocalModeProtection），控制盘内每一块智能回路板在主控制板（CPU）故障时作保护独立联动控制，火灾时仍能受到监察和控制，大大提高了系统的可靠性。它具有以下特点：(1）屋顶高的楼可省略定期对温感、烟感探测器灵敏度的试验，降低检修费用。顶棚高的房间、难以检查的地方也容易进行维护。ATF探测器以“输出值监控方式”经常进行自我诊断，使系统的可靠性得到较大提高。(2）r型配置由于ATF探测器每个都具有固定的地址，因而能得到以探测器为单位的火灾信息。(3）普通探测器也连接使用编址中继器，普通探测器或信息机亦可连接在系统上，还可进行以房间为单位的小分区显示或与P型相同的火灾分区显示。(4）发火警信号和同步控制烟的浓度比火灾标准浓度低时发预报警信号；烟的浓度等于火灾标准浓度时发火警信号；烟的浓度大于标准浓度时进行防火门或防火卷帘门的同步控制。这样一来可早期发现火灾并控制与火灾情况相对应的各个防灾器械。(5）标准设备hd接收机的液晶显示除数字显示外，还可用汉字显示LCD上异样的地方和状态。(6）rt显示装置接口可进行接点移报及串行码移报，为与楼宇管理装置或CRT显示装置相结合以提高系统集中控制能力，将串行码通讯接口作为标准装备。可向此类外部装置输出终端机器的信息，或者由此类外部装置执行防排烟等机器的遥控。2消防联动控制系统火灾自动报警系统是把现场探测到的火灾信号发送到各区报警显示器及消防控制室的系统主机上，它对整个消防系统而言是发现火警、报告火警、确认火警的功能。消防联动控制系统则是接到报警主机确认的火警后，通过一系列预定的动作指令，开启/关闭与消防系统相关的各个终端设备，从而达到对火灾的扑救、控制火势的蔓延、及时疏导人流、保护财产和人员的生命安全，尽可能的降低火灾带来的损失。该大厦的消防联动控制系统主要包括以下几个方面。2.1消火栓联动控制消火栓给水系统是高层建筑必须设置的以水为灭火介质的一种基本方式。根据《高层民用建筑设计防火规范》，该金融大厦设置室内、室外消火栓给水系统，消防用水量按室内、室外消防用水量之和计算，消火栓泵和消防水池设置在室外专用房间与二期共用。为了在火灾时及时将水以一定的压力和流量输送到着火点，必须将消防给水系统进行联动控制。为确保供水的安全可靠性，消火栓联动控制采取两种方式：（1）强电控制模式。通过消火栓箱内安装的强电启动按扭，消防时直接强制启动消火栓泵；（2）弱电控制模式。当消防控制主机接到火灾信号后，经确认由消防控制主机通过系统模块启动消火栓泵，这种启泵方式有火灾确认过程，误报率低，可靠性较高。这种情况下火灾信号的来源有两个途径：(1)安装在室内吊顶上的探测器（ATF）探测而来；(2)在公共区间，人们发现火灾时，打碎消火栓箱旁的手动报警按扭，将火警信号传送给报警主机，所以无论有人或无人的场所均能将火警及时传送，进而将火扑灭。2.2启泵控制方式该大厦的自动喷水灭火系统设计为湿式，平时喷水管道内为充水状态。厨房间的喷头感应温度为93℃，其他房间为68℃，吊顶内采用直立式，吊顶下采用半隐蔽式。发生火灾时，着火现场的温度迅速上升，当温度升到喷头的感应温度时，喷头上的热敏液体玻璃球爆裂，向外喷水，喷水后水压下降，使压力继电器动作；同时由于喷水时，水流通过装在主干管每层分干管处的水流指示器，使其动作，在延时20s后发出信号给消防控制主机。喷淋泵也有两种启泵控制方式：（1）强电启泵。即通过压力继电器动作启泵；（2）弱电启泵。由消防报警主机收到水流指示器信号后，经确认通过消防联动控制主机发出启泵信号给喷淋泵控制模块，启动喷淋泵。2.3防火卷的设置该大厦防火门采用的原理为：防火门被电磁锁的固定销扣住，平时呈开启状，着火时由探测器或消防控制装备发出指令信号使电磁销动作，锁被解开，防火门靠弹簧将门关闭。同时防火门也可通过手动关闭。在建筑内一些不适合设置防火门，而又需要进行防火分区的部位可设置防火卷帘来代替防火门。防火卷帘的联动控制过程如下：火灾时，根据探测器或消防控制主机的指令信号使卷帘上部的控制装置动作，自动将卷帘降下至预定位置。当现场的探测器动作或消防控制装置第1次指令时，卷帘下降到距地1.8m处，当现场的探测器或消防控制装置第2次指令时，卷帘下降到底，达到控制火灾蔓延的目的。同时卷帘也可以手动控制。所以，在防火门、防火卷帘的设置部位，探测器为1个温感探测器和1个烟感探测器及1个控制模块。2.4正压风力系统由于着火时产生的烟雾以一氧化碳为主，是火灾时人员死亡的主要因素（60%），同时火灾时由于烟雾对人视线的遮挡，使人们在紧急疏散时无法辨别方向，所以烟雾对人们的危害也相当严重，火灾发生后必须迅速有效地排出烟气，并防止烟气窜入非火灾区域，这对整个消防系统是非常重要的。该大厦的排烟、正压送风系统由排烟风机、送风机以及排烟阀门、送风阀门等组成。排烟阀门一般是设在排烟口处，平时处于关闭状态。当火警发生后，它可以以感烟信号联动，控制主机发信号或手动控制，进行及时排烟。任何一排烟阀门的开启会立即联动排烟风机。在排烟风机前的排烟吸入口，装设排烟防火阀，当排烟风机启动时，防火阀同时打开，进行排烟，当浓烟温度达到280℃时，阀门口的温度熔断器动作，将阀门自动关闭，同时联锁关闭风机。该大厦排烟系统整体设计成：任意一层着火时，排烟阀的动作是本层及上一层。正压送风系统作如下设计：由于通常在各层楼梯间前室的正压送风口为敞开式的，所以火灾时，需要加压风机送风，只要打开正压风机即可；但是该大厦为重要的金融办公楼，同时大厦内设有中央空调系统，所以对系统的联动要求较高，综合上述因素，其正压送风系统设计成：在送风口处设置电动阀，阀门平时处于关闭状态，着火时，根据需保证的正压值，来确定送风口电动阀开启的大小。同时停止空调系统的相关层的空调风机，以防止火势的蔓延。2.5紧急通信和信号系统紧急广播和警铃系统是：火灾发生后，为了及时有效安全地疏散和通知有关事项而设置的设备。(1）消防广播或音为了节约造价，本大厦将紧急广播和建筑背景音乐系统合并，平时进行背景音乐的播放，当发生火灾时，消防控制主机对背景音乐进行强制切换，并进行消防广播，此时整个系统的音量将变大，各个广播或音箱的开关和控制不再起作用，而由消防主机统一控制。广播的间距控制为：在同一防火分区内不大于25m，每个功率不小于3W。(2）建筑物的走道、有效改造布火灾时，相邻防火区及相邻层的警铃同时鸣响，通知人员进行疏散，警铃一般设置在建筑物的走道、楼梯及公共场所。警铃通常装设在手动报警按扭的上方，距地面2.2m左右，但手动报警按扭不直接启动警铃，由消防控制主机统一控制，与紧急广播系统一样按分区控制，当火灾时，开启着火层及上下各层的紧急广播和警铃。2.6消防控制室的设备特点火灾发生后，为了通报有关火灾情况及组织灭火而设置紧急通话系统，该系统与普通通话系统分开设置，使消防控制室能直接与火灾报警器的设置点和其他重要场所通话。紧急通话点设置在消火栓及楼层显示器的地方，建筑物重要场所和机房也设置紧急通话点。2.7应急消防电梯的使用该大厦设有电梯及消防电梯，在消防控制室内设置专用控制开关，火灾时，消防控制室向电梯控制屏发出信号，强制电梯迫降至首层，此时所有厅站和楼层电梯按扭将不能开动，控制权只在消防控制室及专用开关。应急消防电梯只共给消防人员使用，其运行速度保证在建筑首层直达顶层的时间不超过1min。为确保消防安全，整个消防系统和电梯提供两路电。3管线质量方面存在的问题消防工程是整个楼宇防灾系统的一个重要子系统,火灾前期它就能及时地发现并联动控制自动喷淋、消火栓对火灾进行及时扑救；联动防火卷帘门、排烟阀、正压风机防止和控制火灾进一步蔓延；联动紧急广播、警铃、紧急通话对火灾进行通知、广播、内部调度,从而及时疏散人群,安排救火事项,由消防工程的功能可以看出它的重要性,所以施工时应严格把好质量关,在施工的过程中笔者对以下几点有较深的认识，与大家共同讨论。(1）强弱电的控制线、信号线不能共用一根防护管(黑铁管、金属软管),否则强电将对弱电产生强烈的影响，将导致弱电经常误报，甚至使系统瘫痪。在消防系统中有许多设备都是由强弱电共同控制的,许多施工单位为了省时省料,常常一根防护管中既有强电线,又有弱电线，严重影响工程质量。本工程中，从设计源头就强调这一点，施工过程中作为质量监理重点，全大厦需强弱电共同控制设备约计300多个，最终只有5个终端有这种质量问题，但在内部预验收时仍带来了较大的麻烦，表现在主机一直报故障，而查找这类故障非常困难；导线在管内不应有接头，接头应在接线盒内，否则也同样会产生信号干扰，上述两点是管线质量最头疼的问题并给安全带来隐患。(2）消防报警系统应用双色双绞线。本工程采用的是RVS-2×1.0红蓝两色双绞线。双色可以区分探测器的正负极,整个系统采用统一的颜色区分,可以减少正负极错接的现象,给施工带来方便；为了减少信号在传输过程中的衰减,应使用双绞线,每100m绞的次数应满足规范的要求,否则会影响火警信号的传输质量,影响系统的安全可靠性。管线施工质量的好坏决定整个系统质量的70%,从现场大量的施工表明:管线质量不好,终端设备将形同虚设,无法发挥系统先进的功能；在日常许多楼宇弱电系统的维护工作中,也发现大部分问题出现在管线部分；由于大部分管线是隐蔽工程,一旦发生问题,检修难度较大,所以施工时应严把质量关,尽量减少工程隐患。(3）加强消防建审观念。消防工程设计不同于其他设计，在其设计后必须经过消防监督部门的审批，才可以组织施工，未经消防建审的工程是不可以施工交付使用的。本工程历经3遍消防建审，建审费为4万元左右。本工程通过建审，从设计图纸上共修改不符合规范处约10点，虽然其中部分是因建筑、结构因