消防系统的组成

./消防系统的组成一、火灾自动报警系统1、系统组成〔1〕探测器：感烟探测器、感温探测器、火焰探测器〔2〕手动报警装置：手动报警按钮〔3〕

报警控制器：区域报警、集中报警、控制中心报警2、系统完成的主要功能火灾发生时,探测器将火灾信号传输到报警控制器,通过声光信号表现出来,并在控制面板上显示火灾发生部位,从而达到预报火警的目的。同时,也可以通过手动报警按钮来完成手动报警的功能。3、系统容易出现的问题、产生的原因、处理方法〔1〕探测器误报警,探测器故障报警原因：探测器灵敏度选择不合理,环境湿度过大,风速过大,粉尘过大,机械震动,探测器使用时间过长,器件参数下降等。处理方法：根据安装环境选择适当灵敏度的探测器,安装时应避开风口与风速较大的通道,定期检查,根据情况清洗和更换探测器。〔2〕手动报警按钮报警,手动报警按钮故障报警原因：按钮使用时间过长,参数下降或按钮人为损坏。处理方法：定期检查,损坏的与时更换,以免影响系统运行。〔3〕

报警控制器故障原因：机械本身器件本身损坏报故障或外接探测器、手动按按钮问题引起报警控制器报故障、报火警。处理方法：用表或自身诊断程序检查机器本身,排除故障,或按〔1〕〔2〕处理方法,检查故障是否由外界引起。〔4〕线路故障：原因：绝缘层损坏,接头松动,环境湿度过大,造成绝缘下降。处理方法：用表检查绝缘程度,检查接头情况,接线时采用焊接、塑封等工艺。二、消火栓系统1、系统组成消防泵、稳压泵〔稳压罐〕、消火栓箱、消火栓阀门、接口水枪、水带、消火栓报警按钮、消火栓系统控制柜。2、系统完成的主要功能消火栓系统管道中充满有压力的水,如系统有微量泄露,可以靠稳压泵或稳压罐来保持系统的水和压力。当火灾时,首先打开消火栓箱,按要求接好接口、水带,将水枪对准火源,打开消火栓阀门,水枪立即有水喷出,按下消火栓按钮时,通过消火栓启动消防泵向管道中供水。3、系统容易出现的问题、产生的原因、处理方法〔1〕打开消火栓阀门无水原因：可能管道中有泄露点,使管道无水,且压力表损坏,稳压系统不起作用。处理方法：检查泄露点,压力表,修复或安上稳压装置,使管道有水。〔2〕按下手动按钮,不能联动启动消防泵原因：手动按钮接线松动,按钮本身损坏,联动控制柜本身故障,消防泵启动柜故障或接线松动,消防泵本身故障。处理方法：检查各设备接线、设备本身器件,检查泵本身电气、机构部分有无故障并进行排除。三、自动喷水灭火系统1、系统组成闭式喷头、水流指示器、湿式报警阀、压力开关、稳压泵、喷淋泵、喷淋控制柜。2、系统完成的主要功能系统处于正常工作状态时,管道内有一定压力的水,当有火灾发生时,火场温度达到闭式喷头的温度时,玻璃泡破碎,喷头出水,管道中的水由静态变为动态,水流指示器动作,信号传输到消防控制中心的消防控制柜上报警,当湿式报警装置报警,压力开关动作后,通过控制柜启动喷淋泵为管道供水,完成系统的灭火功能。3、系统容易出现的问题、产生的原因、处理方法〔1〕稳压装置频繁启动原因：主要为湿式报警装置前端有泄露,还会有水暖件或连接处泄露,闭式喷头泄露,末端泄放装置没有关好。处理方法：检查各水暖件、喷头和末端泄放装置,找出泄露点进行处理。〔2〕水流指示器在水流动作后不报信号原因：除电气线路与端子压线问题外,主要是水流指示器本身问题,包括浆片不动、浆片损坏,微动开关损坏、干簧点触点烧毁,永久性磁铁不起作用。处理方法：检查浆片是否损坏或塞死不动,检查永久性磁铁、干簧管等器件。〔3〕喷头动作后或末端泄放装置打开,联动泵后前端管道无水原因：主要为湿式报警装置的蝶阀不动作,湿式报警装置不能将水送到前端管道。处理方法：检查湿式报警装置,主要是蝶阀,直到灵活翻转,再检查湿式装置的其他部件。〔4〕联动信号发出,喷淋泵不动作原因：可能控制装置与消防泵启动柜连线松动或器件失灵,也可能是喷淋泵本身机械故障。处理方法：检查各连线与水泵本身。四、防排烟系统1、系统组成排烟阀、手动控制装置、排烟机、防排烟控制柜2、系统完成的主要功能火灾发生时,防排烟控制柜接到火灾信号,发出打开排烟机的指令,火灾区开始排烟,也可人为地通过手动控制装置进行人工操作,完成排烟功能。3、系统容易出现的问题、产生的原因、处理方法〔1〕排烟阀打不开原因：排烟阀控制机械失灵,电磁铁不动作或机械锈蚀引起排烟阀打不开处理方法：经常检查操作机构是否锈蚀,是否有卡住的现象,检查电磁铁是否工作正常。〔2〕排烟阀手动打不开原因：手动控制装置卡死或拉筋线松动。处理方法：检查手动操作机构。〔3〕排烟机不启动原因：排烟机控制系统器件失灵或连线松动,机械故障。处理方法：检查机械系统与控制部分各器件系统连线等。五、防火卷帘门系统1、系统组成感烟探测器、感温探测器、控制按钮、电机、限位开关、卷帘门控制柜2、系统完成的主要功能在火灾发生时起防火分区隔断作用,在火灾发生时,感烟探测器报警,火灾信号送到卷帘门控制柜,控制柜发出启动信号,卷帘门自动降到1.8m的位置〔特殊部位的卷帘门也可一降到底〕,如果感温探测器报警,卷帘门才降到底。3、系统容易出现的问题、产生的原因、处理方法〔1〕防火卷帘门不能上升下降原因：可能为电源故障、电机故障或门本身卡住。处理方法：检查主电、控制电源与电机,检查门本身。〔2〕防火卷帘门有上升无下降或有下降无上升原因：下降或上升按钮问题,接触器触头与线圈问题,限位开关问题,接触器联锁常闭触点问题。处理方法：检查下降或上升按钮,下降或上升接触器触头开关与线圈,查限位开关,查下降或上升接触器联锁常闭触点〔3〕在控制中心无法联动防火卷帘门原因；控制中心控制装置本身故障,控制模块故障,联动传输线路故障处理方法：检查控制中心控制装置本身,检查控制模块,检查传输线路六、消防事故广播与对讲系统1、系统组成扩音机、扬声器、切换模块、消防广播控制柜2、系统完成的主要功能当消防值班人员得到火情后,可以通过与各防火分区通话了解火灾情况,用以处理火灾事故,也可通过广播与时通知有关人员采取相应措施,进行疏散。3、系统容易出现的问题、产生的原因、处理方法〔1〕广播无声原因：一般为扩音机无输出处理方法：检查扩音机本身〔2〕个别部位广播无声原因：扬声器有损坏或连线松动。处理方法：检查扬声器与接线〔3〕不能强制切换到事故广播原因：一般为切换模块的继电器不动作引起处理方法：检查继电器线圈与触点〔4〕无法实现分层广播原因：分层广播切换装置故障处理方法：检查切换装置与接线〔5〕对讲不能正常通话原因：对讲本身故障,对讲插孔接线松动或线路损坏。处理方法：检查对讲与插孔本身,检查线路。1.居住区消防设计标准的确定

1.1.居住区室外消防设计水量标准,根据居住区的规模确定。本居住区规划

占地面积83.3万平米,规划住户4300户,管理人员2100人,军师职休干和管理人员住户分别按5-3人/户计,该居住区居住人口为2.36万,按《建筑设计防火规X》规定小于2.5万人,同一时间内的火灾次数为1次,一次灭火用水流量不小于15L/s,故室外消防设计水量不小于15L/s。

1.2.区内个体建筑消防设计水量标准,按居住区内最大建筑〔或特殊功能建筑〕消防用水量确定。本区内的高层住宅为高度小于50米的普通住宅,按"高规"规定,室内消防水量10L/s,室外消防水量15L/s；区内公共建筑如商场、综合医院、俱乐部、文化活动中心和多层〔或地下〕车库等公共建筑为多层建筑,体积或座位数均在2.5万m3或1200个以内,其室内消火栓消防设计水量为10L/s,自动喷洒灭火设计为中危险级,设计水量为23--26L/s；室外消防用水量为10L/s。

综上所述,该居住区的总体规模和个体建筑的种类,对消防供水量的基本要求为：消火栓系统,室内10L/s,应由室外管网得到满足,少数建筑的自动喷水的水量23--26L/s,则由消防储水池蓄水解决。

2.市政设施对消防设计要求的保障

居住区消防设计要求,市政配套设施是否能够得到满足,必须予以落实。在XX称之为大市政,小市政配套,大市政即市政规划设计所能提供的条件,小市政一般指市政指市政规划与居住区内建筑的连接。五角场—新江湾城是XX市中心外围规划的五个副中心之一,本居住区就是在该中心内建设的一个军队休干居住基地,完全按新的控制性规划进行详细规划设计和区内总体管线设计。该居住区占地较大,市政道路、管线穿越该区,规划总平面示意图见图1。

从图可见该居住区被敷设有市政管线的道路分割成6块,每块供水管可按需要管径方便接入,满足消防水量要求,但供水压力为0.25MPa左右,不能满足消防时的压力要求。

3.居住区消防给水系统的建立

为使居住区内所的建筑在发生火灾时,能够得到与时扑救,保障居住区内人员生命财产的安全,必须建立整个居住区室外可靠的消防灭火系统。是建立一个低压的,还是高压或临时高压的消防给水系统,应根据区内建筑类别、高度、组成、布局情况与现行规X对消防设计的要求,综合考虑确定。对某个特定的居住区,可能有不同的供水方式,但要结合具体情况,寻求较为经济合理的方式。3.1.室外低压消防给水系统

居住区如果是多层建筑或多层、高层混建区,且多层建筑居多,一般应建立一个消防、生活供水合一的低压消防给水系统。这个系统的水量最好能同时满足室内外消防用水和最大时生活用水量,至少应能满足区内建筑的室外消防。

粗线——敷有市政管线的市内道路

细线——控规规划的居住区内道路

数字——被市政道路分成区块编号

用水。这个系统的水压不高,为一般生活供水压力,但可保障一般多层建筑的室外消防用水量,保障有室内消防系统建筑的室外消防用水与室内消防水的补给。火灾时可以从室外消火栓取水灭火或经消防车从消火栓抽水灭火。

本居住区被市政道路分割成12个地块,其中只有1、4、5、11、12地块是多层和高层混建区,高层建筑多沿路边成组团布置,其余皆为多层住宅和公共建筑,生活给水按照被市级道路分割情况、建设梯次和建成后的管理,分成5个独立供水区,即由1、2、3块组成的北部三角地和被中间纵横大马路分成的4块,每个供水区日用水量不等,约为1400—2200m3/d,每区供水皆从市政给水管两点引入,管径不小于DN250,在区内贯通,与市政管形成环状,即可保障生活用水,也可保障消防用水要求,故建立一个消防、生活供水合一的低压消防给水系统是经济的。

3.2.高压消防给水系统

对于多层、高层建筑混建区,高层建筑的消防必须立足于自救,外援为辅,当然消防车也可从室外为其补水。为保障高层建筑和一些公共建筑,规X要求的消防水量、水压,还必须建立高压消防给水系统。

高压消防给水系统的水源,多为城市管网。临时高压消防给水系统,在外部管网可以满足消防用水量和最大时生活用水量的情况下,增压水泵可以从管网直接吸水,否则应建消防储水池。例如本住宅区的室内外消防用水量为25L/S,每个小区内生活用水最大时秒流量为52L/S,只要外管线能够满足77L/S的水量要求,即管径DN250时流速为1.6m/s,即使管径DN200流速为2.5m/s以内,从管内抽水灭火也是可以的,尽管会对生活供水压力有所影响,但这毕竟是暂时的特殊情况。然而在很多情况下,受接管管径经济制约,设有室内消防设施的室外接管的管径偏小,满足不了消防时的水量需要,就必须设消防储备水池。一般室外管管至少应满足室外消防用水量,否则储水池就应储备室内外消防用水量,否则储水池就应储备室内外消防用水总量。当然,有的城市不管周边管网供水条件,一概不允许室内消防水泵从管网抽水则该当别论。

高压消防给水系统的供水方式通常有以下几种：集中的临时高压消防给水系统〔简称集中式〕；区域或高层组团的临时高压消防给水系统〔简称组团式〕与逐栋高层住宅、公共建筑个体的室内临时高压消防给水系统〔简称个体式〕。这里说的都是临时增压的消防给水方式,未提常高压消防给水系统,是因为真正意义上的常高压系统是不宜与生活给水系统合一的,必须根据特殊的消防要求,创造其必备的条件。对于一般居住建筑区不是必要的,也是不经济的。

下面采用通常使用的特点评判法,简析上述消防供水方式。

消防供水方式特点评析表

消防供水方式

适用条件

系统主要组成

经济性

建设管理适应性

安全性

1

2

3

4

5

集中式

全区为高层住宅密集区

集中一套水池泵房与连通各建筑的外线

水池水泵少,高层混建区外线长不经济

统一建成,投入使用,集中管理泵房、外线可与高区生活给水结合

一套设施集中管理安全性好

组团式

多、高层混建区,高层建筑成组团布置

每组团一套水池泵房与连通组团建筑的外线

水池水泵较少,外线较长

可分步建成,组团集中管理,泵房、外线可与组团高区生活结水结合

几套设施集中管理,安全性较好

个体式

有室内消防设施的建筑少而布置分散

每栋建筑一套水池泵房但无外线

水池水泵多套,无外线,栋太多时不经济

每栋建成即可投入使用,单独管理,适应性好

多套设施分散管理,安全性一般

上表只是对临时高压消防给水方式特点的评析,而不能对方式的优劣作出评判,因为供水方案评判法的各要素权值,实际上随着具体工程条件而变的,用统一的权值评判还只是表明一般情况下的优劣。具体工程的消防供水方式选择,还应结合具体的工程条件,运用这一方法确定。比如本居住区面积较大,且被市政道路分割,市政接管容易,但内部管线穿道路难,低层、多层建筑较多,高层建筑成条块布置,分期建设、入住。因此表中1、3、4点较比突出。对此多、高层混建居住区,高层组团的高区生活给水和消防供水集中设置,比逐栋置设的投资也是经济的。因此该区采用的是组团集中临时高压消防给水方式。

具体分区为〔见平面示意图〕：块号1内4栋高层住宅组团；块号3、4内邻路6栋高层住宅组团；块号11内8栋高层住宅组团；块号12内4栋高层住宅组团和6栋高层住宅组团；块号6、9、10内公共用房社区,共6个临时高压消防给水系统。形成分块集中的消防供水格局。

4.消防安全性保障

做了合理的居住区消防系统的规划,这只是开始的重要一步,要真正使消防的安全性得到保障,还需要在设计、施工、管理各个环节做好工作,使一些具体的要求得到落实。这里着重谈一下有关设计的问题。

消防水源的保障,在城区建的居住区的消防水源,多取自市政自来水管,合理的确定引入管径十分重要。引入管应将生活用水和消防用水综合考虑。管径最好能同时满足最大时生活用水量和室内、外消防用水量,至少应满足最大时生活用水量和室外消防用水量,设计时应按两项之和校核计算。应两处引入,联成环状。在区内凡布置室外消火栓的管线,均应保障室外消防用水量的吸取。本居住还将设置景观水体的取水口,作为消防用水的备用水源。

管网：室外消防管网,按规X要求合理布置消火栓,使所有的建筑都在消火栓的保护半径之内,高层建筑合理布置室内消火栓,任何一处至少有两股水柱到达,形成一个平面、空间的立体保护区。管线通畅是保障供水的最基本条件,阀门启闭灵活有标记,确保不使杂物进入系统,采取措施确保广泛使用的减压阀、孔板等小孔附件不被堵塞。

管线必须具备承受消防压力的可靠性,确保消防时不破管。

压力：符合灭火的水压要求是成功扑救的重要条件。超压和压力不足都不利火灾扑救,必须合理采用增压和减压措施保障使用压力。

管理：设计必须为实现现代管理创造条件。居住区必须对消防设施进行集中管理,即使是多个组团系统,也应实现集中多点管理。建立市区消防站、居住区管理中心、系统管理点建立快捷联系,使系统设备功能、使用状况都在定期检验,时刻监管、随时控制之中。高层民用建筑消防给排水设计常见问题小结随着《高层民用建筑设计防火规X》〔以下简称《高规》〕的更新与新《自动喷水灭火系统设计规X》〔以下简称《自喷规X》〕的出台,对高层建筑消防给排水设计的要求也日趋严格。特别是近一、两年来,全国各省、市都先后开始实施建筑工程图审查制度,其审查的主要依据为20xx颁布的《工程建设标准强制性条文》,《强制性条文》所规定的各项条款是设计当中必须遵循的硬性要求。因此,本文就笔者近一、二年来所参与的高层消防给排水设计,以与在设计复核、审查中所遇到的一些问题进行小结,希望能给同行提供一定的参考与借鉴。一、高层建筑消防设计1、在高层建筑内应控制使用双阀双出口消火栓代替两组单阀消火栓。《高规》规定"同层相邻两个消火栓的水枪的充实水柱达到被保护X围内的任何部位。"在某些条形高层建筑中,其端部是否可以采用双阀双出口消火栓,从而省去1组单阀消火栓的设置呢？虽然在出版的《给水排水设计手册》〔第二版〕中提出"在每层楼的端部可采用双阀双出口消火栓",但是《高规》中明确规定"十八层与十八层以下,每层不超过8户、建筑面积不超过650m2的塔式住宅,当设两根消防竖管有困难时,可设一根竖管,但必须采用双阀双出口消火栓。",且以强制性条文的形式予以规定。因此,在设计中我们应该力求避免出现这种情况。2、正确计算消火栓充实水柱长度,合理布置消火栓。《高规》规定"消火栓的水枪充实水柱应通过水力计算确定,且建筑高度不超过100m的高层建筑不应小于10m；建筑高度超过100m的高层建筑不应小于13m。"对于建筑高度不超过100m的高层建筑,设计中我们可以根据水枪最小流量5L/s,水枪喷嘴口径19mm,查有关设计手册得出水枪充实水柱长度为11.3m；对于建筑高度超过100m的高层建筑,我们可以调整水枪流量以达到满足规X所需要水枪充实水柱长度。而在实际中,高层建筑标准楼层净高考虑经济因素一般控制在4.0m以下,如果根据公式Sk＝<H1-H2>/SINα计算水枪充实水柱,当层高取4m,水枪上倾角取45°时,计算Sk为4.24m,远远达不到规X要求,即层高限制了充实水柱的长度。但是,我们可以调整水枪上倾角来达到提高充实水柱长度的目的,因为规X与有关手册提出水枪上倾角不应大于60°,并未规定其下限角度值。笔者通过计算,当层高仍旧取4m,充实水柱取11.3m时,水枪上倾角为14.87°。况且《高规》有关条文说明解释道,口径19mm水枪的充实水柱小于10m时,由于火场烟雾大,辐射热高,扑救火灾有一定困难,所以水枪的充实水柱长度首先应该计算,同时又要满足《高规》规定各种高层建筑水枪的充实水柱下限值。按照水枪充实水柱长度,我们可以确定消火栓保护半径,但是在设计中我们不能简单的用保护半径画圆来布置消火栓。因为高层建筑平面中隔墙、内走道、门的布置会影响消火栓的使用,设计中应该用水龙带长度、充实水柱的水平投影去校核消火栓保护半径最远点。3、高层建筑消防电梯间前室必须设消火栓。《高规》规定"高层建筑消防电梯间前室必须设消火栓",那么设于前室的消火栓可否保护相邻部位呢？《高规》的条文说明对此并没有具体说明,但是《建筑设计防火规X》中对"消防电梯前室应设室内消火栓"的条文说明中明确指出：消防电梯前室内消火栓是为便于消防队员使用消火栓并开辟通路,不能计入总消火栓数内。因此在设计中我们通常将其视为消防电梯间前室专用,而不保护其余部位。而目前如XX等部分地方消防设计规定,高层建筑的防烟楼梯间前室也需设消火栓。4、正确设置消防水池与保证高层建筑两路供水。通常在高层建筑中,在市政供水不能满足消防用水量要求或市政为单路进水时,规X都要求设置消防水池。计算消防水池容积时,应将火灾延续时间内室内各消防用水量之和减去市政进水管的补水量。补水时间可按最长的火灾延续时间计。如果要考虑室外消防用水量或是设置生活、消防共用水池,则还需要补充相应的用水量。当设置生活、消防共用水池时,不能利用建筑物的本体结构做水池池壁以与池底,以防止生活水质污染。对此,《强制性条文》中已经明令禁止。同理,如果高层建筑屋顶设有生活、消防共用水箱,也应满足该要求。从消防水池接入水泵间的引入管应该保证不少于2根,如果在接入泵房前就将引入管汇合为一,对消防水池而言,仅为单路供水,存在供水的安全隐患。同时,从消防水泵接入各消防管网的供水管也应保证两路。5、消防水泵出口处的放水阀和稳压回流措施。《高规》规定"消防水泵的供水管上应设置DN65的放水阀门",目的是便于水泵检查试验时排水。排水量小时,可直接排至泵房集水池；排水量大时,可排回消防水池。同时,消防水泵出口还需要考虑一定的稳压回流措施。因为在实际使用中,会出现消防水量小于水泵选定流量值的情况,此时水泵扬程远大于设计值,在无任何回流措施保护下,消防管网压力过大,容易造成事故。简单的做法是在供水管上装设安全稳压阀,在管网超压时,可以通过回流管泄压,将回流水排至消防水池；在管网压力不稳定时,亦可稳压。6、消防管网布置成环的问题。高层建筑中一般要求消火栓系统布置成环状管网,在某些大面积的建筑内,由于各方向均布置了消火栓和消防立管,此时我们可将底层与顶层的消防干管均连成水平环路,立面又形成以立管相连的竖直环路,这种立体管网对消防供水最为安全。可是对于某些条形建筑,设计中我们只要将管网竖向成环即可,不必刻意追求这种立体管网,如果强行将消防干管绕成环路,将人为的使系统复杂化,且无太大意义。二、高层建筑自动喷水灭火系统设计1、走道喷头的布置。在高层建筑中,为了美观往往设有吊顶,隐藏结构梁与各专业管道。而走道通常是各种管道最为集中的地方,特别是设置集中空调的高层建筑,结构梁、空调风管以与分层布置的给排水、电力管线等使设有吊顶的走道净空降低,若其吊顶形式为闷顶,则其闷顶的净空高度极有可能大于800mm。而《自喷规X》规定："净空高度大于800mm的闷顶和技术夹层内有可燃物时,应设置喷头。"这是我们在设计中容易忽视的地方。由于走道内管道众多,设计中往往会出现直接在自喷配水管上、下接喷头的错误做法。首先这种接法不符合配水支管允许设置喷头数量〔≤8个〕的规定,其次走道内的自喷配水管往往管径较大,它缺少接小管径喷头的管件,在安装上也有弊病。所以,走道内的喷头应该从配水支管上接出为宜,在管线的布置上应与暖通、电力专业密切配合。2、高层建筑部分层自喷配水管入口应按要求减压。新《自喷规X》规定："管道直径应经水力计算确定。配水管道的布置,应使配水管入口的压力均衡。轻危险级、中危险级场所中各配水管入口的压力均不宜大于0.4MPa。"而老《自喷规X》对此并无具体要求。高层民用建筑火灾危险等级一般为中危险级,自喷水泵是根据最高层最不利喷头工作压力经过计算而选择。笔者在近几次设计中计算的最不利层配水管入口处所需压力均不大于0.3MPa〔最不利喷头工作压力按0.05MPa计〕,由于自喷水泵的扬程还需考虑建筑高度、水力损失等因素,故必使高层建筑的底部几层配水管入口处压力大于0.4MPa。因而在设计时,在自喷水泵扬程的确