時(shí)間:2023-03-17 17:55:50
序論:好文章的創(chuàng)作是一個(gè)不斷探索和完善的過(guò)程,我們?yōu)槟扑]十篇消防設(shè)計(jì)論文范例,希望它們能助您一臂之力,提升您的閱讀品質(zhì),帶來(lái)更深刻的閱讀感受。
OnDesignofFireSystemforToyManufactory
Abstract:Byapracticalcase,thefiresystemofatoymanufactory,thedesignofautomaticsprinklingfiresystem(ASF)forindustrialbuildingsaccordingtoforeigndesignnormarepresented.SomeguidelinesdifferingfromthedomesticnormsuchasthedecisionofwaterdischargeofASFsystem;thesetupofalarmandpressurevalves,thelayoutofpipelinenetworkandthedistributionofsprinklersaredescribed.
1情況概述
南海市美泰玩具廠(簡(jiǎn)稱(chēng)玩具廠)始建于80年代初期,是一間大型的中外合資企業(yè)。主要產(chǎn)品是塑料玩具,且全部外銷(xiāo)。全廠主要車(chē)間有:配料車(chē)間、注塑車(chē)間、噴漆車(chē)間、組裝車(chē)間、維修車(chē)間和模具車(chē)間等,此外還有寫(xiě)字樓、高架倉(cāng)庫(kù)等用房。
建筑高度超過(guò)24m的高層工業(yè)建筑A、B、C、D廠房4座。在消防設(shè)施方面,部分廠房有簡(jiǎn)單的室內(nèi)消火栓滅火系統(tǒng)和電力報(bào)警系統(tǒng)。
該廠向境外火災(zāi)保險(xiǎn)公司購(gòu)買(mǎi)了火災(zāi)保險(xiǎn),因此必須重新設(shè)置安裝消防給水系統(tǒng)。由于境外保險(xiǎn)公司的參與,玩具廠消防給水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與我國(guó)國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的常規(guī)設(shè)計(jì)有很大的不同。具體的說(shuō),具有以下幾個(gè)特點(diǎn):一是要符合中華人民共和國(guó)的消防規(guī)范;二是要滿(mǎn)足火災(zāi)保險(xiǎn)公司的要求;三是所采用的設(shè)備和材料要有FM/UL認(rèn)證。
筆者作為玩具廠消防給水工程的設(shè)計(jì)者,在此對(duì)其進(jìn)行分析介紹,與大家共同探討。
2消防給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)水量的確定
經(jīng)過(guò)與消防部門(mén)、保險(xiǎn)公司協(xié)商,消防給水系統(tǒng)水量作如下規(guī)定。
2.1室內(nèi)消火栓用水量的確定
室內(nèi)消火栓用水量按照《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》的標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行,由于廠房高度介于24m至50m之間,所以消火栓用水量選用25L/s。同時(shí)使用水槍5支,每支水槍最小流量5L/s,每根豎管最小流量15L/s,火災(zāi)延續(xù)時(shí)間為2h。
2.2自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)水量的確定
自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)水量按照美國(guó)NFPA13和NFPA231C標(biāo)準(zhǔn)確定。由于玩具廠各廠房、車(chē)間的生產(chǎn)性質(zhì)不同,火災(zāi)危險(xiǎn)性等級(jí)也不相同,所以各車(chē)間自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的噴水強(qiáng)度和作用面積也不同,具體情況見(jiàn)表1。
表1玩具廠噴淋系統(tǒng)設(shè)置基本數(shù)據(jù)
噴淋系統(tǒng)
設(shè)置地點(diǎn)噴水強(qiáng)度
/L/(min.m2)
(GPM.ft2)作用面積
/m2(ft2)每只噴頭最
大保護(hù)面積
/m2(ft2)設(shè)計(jì)流量
/L/s(GPS)
組裝、維修、模
具車(chē)間,寫(xiě)字樓6.91(0.17)279(3000)12.05(130)32.13(8.5)
配料、注塑車(chē)間11.4(0.28)279(3000)9.3(100)53.01(14)
噴漆車(chē)間16.3(0.4)233(2500)9.3(100)63.30(16.7)
高架倉(cāng)庫(kù)18.32(0.45)186(2000)9.3(100)56.79(15)
在表1的4組數(shù)據(jù)當(dāng)中,兩組是中危險(xiǎn)級(jí),兩組是嚴(yán)重危險(xiǎn)級(jí)。與我國(guó)自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)常規(guī)設(shè)計(jì)相比有較大差別:一是分類(lèi)較細(xì),每一等級(jí)的噴水量不是固定值,而是根據(jù)不同的建筑劃分成一個(gè)范圍;二是噴水量較大;三是嚴(yán)重危險(xiǎn)級(jí)的噴淋系統(tǒng)仍可采用濕式報(bào)警系統(tǒng)。其中,倉(cāng)庫(kù)的噴水量是按照NFPA231C標(biāo)準(zhǔn)確定的,其特點(diǎn)是:噴水強(qiáng)度大,作用面積小。
至于系統(tǒng)設(shè)計(jì)流量的確定,應(yīng)選擇最不利情況時(shí)所需的消防流量(即可能發(fā)生最大的消防流量)作為自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的設(shè)計(jì)流量。從表1中可以看出,噴漆車(chē)間所需的消防噴水量最大,可作為自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)流量。經(jīng)采用NFPA13規(guī)定的計(jì)算機(jī)方法計(jì)算,水量約為68L/s。該車(chē)間位于A、B座廠房4樓。火災(zāi)延續(xù)時(shí)間按照NFPA13標(biāo)準(zhǔn)為2h。
3消防給水系統(tǒng)的布置
3.1系統(tǒng)設(shè)置
玩具廠的消火栓給水系統(tǒng)和自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)采用分開(kāi)設(shè)置,消火栓給水系統(tǒng)采用臨時(shí)高壓給水系統(tǒng),自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)采用穩(wěn)壓裝置。
根據(jù)玩具廠的廠區(qū)分布特點(diǎn),全廠設(shè)有兩座消防泵房和水池。消防水池儲(chǔ)量分別為500m3和600m3。消防給水也是兩套系統(tǒng),各自獨(dú)立(見(jiàn)圖1)。分別供應(yīng)全廠南半?yún)^(qū)和北半?yún)^(qū)的消防用水。兩個(gè)泵房各設(shè)2臺(tái)消火栓泵和自動(dòng)噴水泵,均為1用1備,穩(wěn)壓泵只設(shè)1臺(tái)。消火栓泵流量28L/s(445GPS),揚(yáng)程86m(280ft),功率37kW。自動(dòng)噴水泵流量70L/s(1100GPS),揚(yáng)程70m(235ft),功率75kW。穩(wěn)壓泵流量1.6L/s(25GPS),揚(yáng)程86m(280ft),功率4kW。上述所有設(shè)備均為國(guó)外成套產(chǎn)品,即主泵、穩(wěn)壓泵、啟動(dòng)柜都是成組配套的。
圖1玩具廠總平面圖
3.2濕式報(bào)警閥的設(shè)置
按照我國(guó)常規(guī)作法,嚴(yán)重危險(xiǎn)級(jí)的建筑物,自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的設(shè)置應(yīng)采用雨淋系統(tǒng)。而玩具廠的建筑物危險(xiǎn)等級(jí),既有中危險(xiǎn)級(jí),又有嚴(yán)重危險(xiǎn)級(jí)。但自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)全部采用的是濕式報(bào)警系統(tǒng)。
《自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定,濕式報(bào)警閥的控制范圍是采用控制噴頭數(shù)目來(lái)確定的。但玩具廠如果采用此規(guī)定,濕式報(bào)警閥的布置將比較困難。所以,在玩具廠自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)中,濕式報(bào)警閥的控制范圍是采用控制面積來(lái)確定的。每組濕式報(bào)警閥的控制面積不超過(guò)4833m2(52000ft2)。全廠共設(shè)置8組濕式報(bào)警閥,全都布置在廠區(qū)內(nèi)廠房外墻邊醒目的地方。
3.3壓力開(kāi)關(guān)的設(shè)置
消防給水系統(tǒng)中,凡是采用穩(wěn)壓裝置的,自動(dòng)啟泵都是靠壓力開(kāi)關(guān)來(lái)控制。一般常規(guī)作法是設(shè)置兩個(gè)壓力開(kāi)關(guān),一個(gè)控制穩(wěn)壓泵的啟、停,一個(gè)控制消防主泵的啟動(dòng)。而在玩具廠消防給水設(shè)計(jì)中,選擇的是另外一種方法。即玩具廠兩套系統(tǒng)各設(shè)置3個(gè)壓力開(kāi)關(guān),一個(gè)控制穩(wěn)壓泵啟、停,其余兩個(gè)分別控制兩臺(tái)自動(dòng)噴水主泵啟動(dòng)。具體作法是:當(dāng)壓力低于0.8MPa時(shí),穩(wěn)壓泵啟動(dòng),當(dāng)壓力高于0.89MPa時(shí),穩(wěn)壓泵停泵;當(dāng)壓力低于0.75MPa時(shí),啟動(dòng)第一臺(tái)自動(dòng)噴水主泵;當(dāng)壓力低于0.7MPa時(shí),啟動(dòng)第二臺(tái)自動(dòng)噴水主泵。在這里,第二臺(tái)自動(dòng)噴水泵不只是作為備用泵,而是第一臺(tái)泵水量的補(bǔ)充。
4消防給水管網(wǎng)及噴頭的布置
4.1室內(nèi)消火栓管網(wǎng)的布置
室內(nèi)消火栓管網(wǎng)呈立體環(huán)網(wǎng)布置。消防箱設(shè)有普通消火栓和消防軟管卷盤(pán),布置間距30m,消防門(mén)為玻璃門(mén),按鈕開(kāi)啟。4座主廠房屋頂,除了設(shè)有試驗(yàn)用的消火栓外還配有壓力表。報(bào)警警鈴及遠(yuǎn)程啟泵信號(hào)線(xiàn)全部用鍍鋅線(xiàn)管保護(hù)。
4.2自動(dòng)噴水給水管網(wǎng)的布置
由于玩具廠目前正在生產(chǎn),廠房?jī)?nèi)風(fēng)槽、線(xiàn)槽、工業(yè)管道交叉縱橫。使自動(dòng)噴水給水管道布置十分不便。設(shè)計(jì)時(shí),多次到現(xiàn)場(chǎng)查看,測(cè)量管道的位置,確定管道的走向。施工時(shí),基本上避免了自動(dòng)噴水管道與其他管道的碰撞及管道走向上的豎向起伏。
根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況,玩具廠自動(dòng)噴水管網(wǎng)布置成枝狀管,屬于一種不等壓系統(tǒng)。這種系統(tǒng)容易造成噴水不均勻。在管徑的選擇上,由于玩具廠采用NFPA標(biāo)準(zhǔn),與《自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》的標(biāo)準(zhǔn)不同,各個(gè)廠房、車(chē)間的噴水強(qiáng)度也不統(tǒng)一。所以,只能按照NFPA規(guī)定的方法,對(duì)各車(chē)間、分區(qū)的自動(dòng)噴水管網(wǎng)逐段計(jì)算。配管時(shí),一要滿(mǎn)足噴頭的工作壓力,二要考慮作用面積內(nèi)的平均噴水強(qiáng)度。從驗(yàn)算結(jié)果看,兩條要求都得到滿(mǎn)足。
玩具廠自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的分布是很廣的,各個(gè)建筑都布置了自動(dòng)噴水系統(tǒng)。為了解決距離泵房比較近、樓層比較低的噴淋管網(wǎng)壓力過(guò)高,流量過(guò)大的問(wèn)題,在低層各分區(qū)水流指示器前,設(shè)置了減壓閥。
4.3放空管的布置
自動(dòng)噴水給水管網(wǎng)的沖洗和放空措施是非常必要的。對(duì)玩具廠來(lái)說(shuō),自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)分布廣,如何考慮系統(tǒng)放空,這是消防給水設(shè)計(jì)中面臨的一個(gè)具體問(wèn)題。一般的自動(dòng)噴水設(shè)計(jì),是將每層樓自動(dòng)噴水管網(wǎng)的末端設(shè)置一個(gè)檢驗(yàn)放空閥,然后管網(wǎng)坡向放空閥以利整個(gè)系統(tǒng)放空。但是,玩具廠現(xiàn)場(chǎng)情況復(fù)雜多變,各種風(fēng)槽、工藝管道早已安裝就位,而且縱橫交錯(cuò)。為了避免系統(tǒng)放水不完全,在玩具廠設(shè)計(jì)中采用了多處放空的方法。除了末端設(shè)置檢驗(yàn)放空閥外,還在每層噴淋管網(wǎng)配水管的末端設(shè)置了放空閥、放空管(見(jiàn)圖2)。放空管管徑DN100且層層連通,到底層排入雨水井,同時(shí)解決了系統(tǒng)管網(wǎng)沖洗放空的問(wèn)題。
圖2噴淋系統(tǒng)放空管示意圖
此外,為了使噴淋系統(tǒng)更加安全、保險(xiǎn)。除了按規(guī)定設(shè)置的水泵結(jié)合器外,在放空管的底部也設(shè)置了水泵結(jié)合器。
4.4泵房管道的布置
噴淋系統(tǒng)設(shè)計(jì)流量的校核,是每個(gè)設(shè)計(jì)者都關(guān)心的問(wèn)題。用末端試水裝置檢驗(yàn),只能檢驗(yàn)出系統(tǒng)正常與否。因水量太小,不能確定系統(tǒng)設(shè)計(jì)流量是否符合設(shè)計(jì)要求。燒爆幾只噴頭檢驗(yàn)也是如此,又不可能讓整個(gè)作用面積內(nèi)的噴頭一齊噴水來(lái)檢驗(yàn)。在玩具廠設(shè)計(jì)中,采用了如下方法來(lái)檢驗(yàn)。在泵房自動(dòng)噴水系統(tǒng)總出水管處,設(shè)回流試水管至消防水池。在回流試水管上設(shè)置了流量計(jì)和泄壓閥(見(jiàn)圖3)。泄壓閥是用來(lái)防止管道超壓,泄壓用的。而流量計(jì)則是用來(lái)檢驗(yàn)系統(tǒng)流量大小的。用控制系統(tǒng)壓力的方法,檢驗(yàn)系統(tǒng)流量是否符合設(shè)計(jì)要求。流量計(jì)帶液晶顯示和遠(yuǎn)傳功能,不僅現(xiàn)場(chǎng)能看得到,消防中心也能觀察到。同時(shí),在泵房?jī)?nèi)消火栓系統(tǒng)管網(wǎng)和自動(dòng)噴水系統(tǒng)管網(wǎng)之間,設(shè)一連通管。平時(shí)用閥門(mén)關(guān)閉,必要時(shí)可打開(kāi)閥門(mén),互為補(bǔ)充。這也是一種出于安全保險(xiǎn)的考慮。
圖3消防泵房示意圖
4.5噴頭的布置
由于玩具廠各廠房、車(chē)間的噴水量各不相同。要根據(jù)其特點(diǎn)選擇不同種類(lèi)的噴頭應(yīng)用于不同的場(chǎng)合,做到各類(lèi)噴頭各盡所能、各盡其責(zé)。噴水量小的選擇12.7mm口徑的噴頭,噴水量大的選擇13.5mm口徑的噴頭。個(gè)別地方,如調(diào)色間、調(diào)漆間,上空布滿(mǎn)抽風(fēng)口,則選擇了13.5mm口徑的側(cè)向噴頭。根據(jù)玩具廠生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)腐蝕性較大、生產(chǎn)操作容易發(fā)生碰撞的特點(diǎn),選擇了快速反應(yīng)、易熔合金噴頭,動(dòng)作溫度74℃。具體情況見(jiàn)表2。
表2玩具廠噴頭種類(lèi)一覽
噴頭設(shè)置地點(diǎn)出水口徑
/mm螺紋口徑
/mm動(dòng)作溫度
/℃K值
組裝、維修、模具
車(chē)間,寫(xiě)字樓12.7(1/2”)15(1/2”)7480
配料,注塑車(chē)間12.7(1/2”)15(1/2”)7480
噴漆車(chē)間13.5(17/32”)20(3/4”)74115
高架倉(cāng)庫(kù)13.5(17/32”)20(3/4”)74115
在噴頭的布置上,根據(jù)場(chǎng)合不同,選擇不同的噴頭布置方式。對(duì)所有建筑(廠房)均采用建筑噴淋的方式來(lái)布置噴頭。建筑噴淋采用了全方位保護(hù)方式布置,噴頭間距為3.0m×3.0m和2.5m×2.2m,這當(dāng)中考慮了建筑的開(kāi)間布局和橫梁的位置因素。在設(shè)備比較高大和密集的車(chē)間,以及高架倉(cāng)庫(kù)除了采用常規(guī)建筑噴淋外,還采用了加密建筑噴淋和設(shè)備噴淋雙重保護(hù)的方法來(lái)布置噴頭。設(shè)備噴淋采用分層布置。在中、下層噴淋,為防止碰撞,造成噴頭誤噴,噴頭上都加了保護(hù)罩,個(gè)別地方則采用邊墻型噴頭。
5完善的消防管理措施
要確保玩具廠消防萬(wàn)無(wú)一失,完善的消防硬件設(shè)施是十分必要的。但如何做到硬件好用、管用,隨時(shí)發(fā)揮作用,消防的軟件設(shè)施就顯得十分重要了。在這方面外資廠的一些作法值得我們借鑒,筆者在這里簡(jiǎn)單介紹一下。
5.1施工材料的保證
為保證消防設(shè)施的安全、可靠,玩具廠所有設(shè)備、材料都必須有FM/UL認(rèn)證。所以,所有噴頭、水流指示器、濕式報(bào)警閥、閥門(mén)、水泵等設(shè)備、材料均為國(guó)外產(chǎn)品。消火栓、管道采用國(guó)內(nèi)產(chǎn)品。小于等于DN100的管道采用國(guó)標(biāo)加厚鍍鋅管,大于DN100的管道采用鍍鋅無(wú)縫鋼管。
5.2管理制度的保證
玩具廠的防火制度是非常嚴(yán)格的,除了平時(shí)的防火宣傳、防火教育外,生產(chǎn)過(guò)程中的日常操作都有嚴(yán)格的規(guī)定。同時(shí)規(guī)定了廠房?jī)?nèi)嚴(yán)禁吸煙,嚴(yán)禁動(dòng)用電氣焊。廠房?jī)?nèi)這一類(lèi)的警告牌隨處可見(jiàn),而且防火巡視員經(jīng)常巡視檢查。在消防工程施工中,也不允許在廠房?jī)?nèi)動(dòng)用電氣焊,鍍鋅無(wú)縫鋼管的連接都是在廠外焊好法蘭,現(xiàn)場(chǎng)裝配。施工中,配帶手提滅火器的防火巡視員現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)視。
關(guān)于消防設(shè)施的保養(yǎng),在消防工程的招標(biāo)文件中,就明確提出了施工單位要負(fù)責(zé)以后的日常維護(hù)保養(yǎng)工作。而且要有詳細(xì)的維修保養(yǎng)計(jì)劃。要求一個(gè)季度檢查維護(hù)一次,一年對(duì)設(shè)備檢查維修一次。施工計(jì)劃中,要有防火制度,否則算廢標(biāo)。
至于消防設(shè)施的管理,玩具廠明確規(guī)定:保安部負(fù)責(zé)消防設(shè)施的管理和巡視。保安值班室掛有消防系統(tǒng)圖和巡視路線(xiàn)圖。為防止無(wú)關(guān)人員隨便操作消防設(shè)施上的閥門(mén),各處閥門(mén)平常都上鎖,鑰匙就掛在消防系統(tǒng)圖上閥門(mén)的位置上,以免搞錯(cuò)。需要操作時(shí),必須經(jīng)過(guò)保安值班人員。
6有關(guān)問(wèn)題的思考
6.1自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)流量的商榷
自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的設(shè)計(jì)流量關(guān)系到對(duì)建筑物火災(zāi)的控制程度,也關(guān)系到滅火的效果。針對(duì)火災(zāi)危險(xiǎn)性等級(jí)不同的建筑物制定出不同的設(shè)計(jì)流量標(biāo)準(zhǔn)十分重要。
我國(guó)《自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》將建筑物和構(gòu)筑物的火災(zāi)危險(xiǎn)性等級(jí)分為三個(gè)等級(jí),即嚴(yán)重危險(xiǎn)級(jí)、中危險(xiǎn)級(jí)和輕危險(xiǎn)級(jí)。但規(guī)范并沒(méi)有一個(gè)明確標(biāo)準(zhǔn)來(lái)劃分這三個(gè)等級(jí)。因此,在設(shè)計(jì)時(shí)只能將所設(shè)計(jì)的建筑物與規(guī)范附錄二中所列舉的各種建筑進(jìn)行比較來(lái)確定其危險(xiǎn)性等級(jí)。而且,對(duì)各危險(xiǎn)性等級(jí)的建筑物,設(shè)計(jì)流量標(biāo)準(zhǔn)只有一個(gè)固定值。尤其是工業(yè)建筑,生產(chǎn)類(lèi)別各不相同,應(yīng)該針對(duì)不同的生產(chǎn)類(lèi)別,制定出一個(gè)比較詳細(xì)的設(shè)計(jì)流量分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)。
筆者在玩具廠消防給水設(shè)計(jì)過(guò)程中,接觸了一些國(guó)外規(guī)范,像英國(guó)的FOC標(biāo)準(zhǔn)。其中,對(duì)于工業(yè)建筑,也是根據(jù)不同的生產(chǎn)類(lèi)別,制定出不同的設(shè)計(jì)流量分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)。
我國(guó)應(yīng)根據(jù)國(guó)內(nèi)長(zhǎng)期實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn),同時(shí)參照國(guó)外的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn),盡快制定出既安全又經(jīng)濟(jì)合理的設(shè)計(jì)流量數(shù)據(jù)。
在玩具廠消防工程設(shè)計(jì)過(guò)程中,有一點(diǎn)感受就是規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)要定期修訂。事物是在飛速發(fā)展的,新技術(shù)、新方法、新概念不斷出現(xiàn)。一種標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)期不進(jìn)行修訂,就跟不上事物的發(fā)展,就是落后的標(biāo)準(zhǔn)。
6.2報(bào)警閥的控制范圍
濕式報(bào)警閥是自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的重要部件?!蹲詣?dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》中將濕式報(bào)警閥的控制范圍確定為不超過(guò)800個(gè)噴頭。這是從系統(tǒng)檢修停用的角度來(lái)考慮的,是非常對(duì)的。不能允許噴淋系統(tǒng)停用的范圍過(guò)大,影響到建筑物安全,控制范圍應(yīng)有所限制。但是,這樣規(guī)定在設(shè)計(jì)過(guò)程中實(shí)行起來(lái)問(wèn)題較多。實(shí)際上控制噴頭數(shù)目也就是確定濕式系統(tǒng)的控制面積。由于噴頭布置的疏密不同,同樣多的噴頭,保護(hù)面積是不相同的。相反,同樣的面積,噴頭數(shù)目也是不相同的。例如:1萬(wàn)m2的面積,噴頭按3.6m×3.6m布置,噴頭數(shù)目就少于800個(gè),用1個(gè)濕式報(bào)警閥就行了。而按3.0m×3.6m布置,噴頭數(shù)目就超過(guò)了800個(gè),要用2個(gè)濕式報(bào)警閥。尤其是需要布置上、下噴頭的地方,上、下噴頭按1個(gè)噴頭計(jì)算,還是按2個(gè)噴頭計(jì)算,就有不同的意見(jiàn)。所以,濕式報(bào)警閥的控制范圍用面積來(lái)控制較為合適。像玩具廠這樣大范圍布置自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的地方,采用控制面積的方式布置濕式報(bào)警閥,基本上做到了報(bào)警閥分布均勻,報(bào)警時(shí)不僅告訴人們有火災(zāi)發(fā)生,同時(shí)知道發(fā)生在何處。
6.3消防器材的問(wèn)題
玩具廠消防給水工程上的主要設(shè)備、材料,基本上都是國(guó)外產(chǎn)品。設(shè)計(jì)時(shí),曾提出采用國(guó)內(nèi)產(chǎn)品,對(duì)方表示同意,但是提出必須要有FM/UL認(rèn)證。我們?cè)谑袌?chǎng)上調(diào)查了一下國(guó)內(nèi)產(chǎn)品,幾乎沒(méi)有FM/UL認(rèn)證的,因此只好放棄。所以,希望中國(guó)的消防設(shè)備生產(chǎn)廠家,能夠盡快填補(bǔ)這塊空白。
6.4消防標(biāo)準(zhǔn)的銜接
現(xiàn)代化的建筑規(guī)模大、標(biāo)準(zhǔn)高、人員密集、設(shè)備眾多,對(duì)防火要求極為嚴(yán)格。為此,除對(duì)建筑物平面布置、建筑和裝修材料的選用、機(jī)電設(shè)備的選型與配置有許多限制條件外,還需要設(shè)置現(xiàn)代化的消防設(shè)施。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展,各種高層建筑、大中型商業(yè)建筑、廠房不斷涌現(xiàn),對(duì)自動(dòng)消防報(bào)警系統(tǒng)提出了更高更嚴(yán)的要求。為了早期發(fā)現(xiàn)和通報(bào)火災(zāi),防止和減少火災(zāi)危害,保護(hù)人身和財(cái)產(chǎn)安全,保衛(wèi)社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè),在現(xiàn)代化的工業(yè)民用建筑、賓館、圖書(shū)館、科研和商業(yè)部門(mén),火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)已成為必不可少的設(shè)施。電氣工程設(shè)計(jì)、安裝和使用是否正確不僅直接影響到建筑的消防安全而且也直接關(guān)系到各種消防設(shè)施能否真正發(fā)揮作用。因此,自動(dòng)報(bào)警及消防聯(lián)動(dòng)的設(shè)計(jì)及設(shè)備選型顯得尤為重要。
一、系統(tǒng)的組成
火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警與消防聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)是建筑物防火綜合監(jiān)控系統(tǒng),由火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)和消防聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)組成。在實(shí)際工程應(yīng)用中,系統(tǒng)的組成是多種多樣的,設(shè)備量的多少、設(shè)備種類(lèi)都會(huì)有很大的不同。但是,決定系統(tǒng)特征的是火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警和消防聯(lián)動(dòng)控制這兩個(gè)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方式。
(一)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的組成
火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)一般由探測(cè)器、信號(hào)線(xiàn)路和自動(dòng)報(bào)警裝置三部分組成。
1、火災(zāi)探測(cè)器和手動(dòng)報(bào)警按鈕
火災(zāi)探測(cè)器是整個(gè)報(bào)警系統(tǒng)的檢測(cè)元件。它的工作穩(wěn)定性、可靠性和靈敏度等技術(shù)指標(biāo)直接影響著整個(gè)消防系統(tǒng)的運(yùn)行。
1)探測(cè)器的種類(lèi)
火災(zāi)探測(cè)器的種類(lèi)很多,大致有如下幾種:
(1)離子感煙探測(cè)器。
(2)光電感煙探測(cè)器。
(3)感溫探測(cè)器(包括定溫式和差溫式)。
(4)氣體式探測(cè)器。
(5)紅外線(xiàn)式探測(cè)器。
(6)紫外線(xiàn)式探測(cè)器。
2)常用的火災(zāi)探測(cè)器基本原理
(1)感煙火災(zāi)探測(cè)器
火災(zāi)發(fā)展過(guò)程大致可以分為初期階段、發(fā)展階段和衰減熄滅階段。感煙火災(zāi)探測(cè)器的功能在于:在初燃生煙階段,能自動(dòng)發(fā)出火災(zāi)報(bào)警信號(hào),以期將火撲滅在未成災(zāi)害之前。根據(jù)結(jié)構(gòu)不同,感煙探測(cè)器可分為離子感煙探測(cè)器和光電感煙探測(cè)器。
①離子感煙探測(cè)器
離子式感煙探測(cè)器是由兩個(gè)內(nèi)含Am241放射源的串聯(lián)室、場(chǎng)效應(yīng)管及開(kāi)關(guān)電路組成的。內(nèi)電離室即補(bǔ)償室,是密封的,煙不易進(jìn)入;外電離室即檢測(cè)室,是開(kāi)孔的,煙能夠順利進(jìn)入。在串聯(lián)兩個(gè)電離室的兩端直接接入24V直流電源。當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時(shí),煙霧進(jìn)入檢測(cè)電離室,Am241產(chǎn)生的α射線(xiàn)被阻擋,使其電離能力降低,因而電離電流減少,檢測(cè)電離室空氣的等效阻抗增加,而補(bǔ)償電離室因無(wú)煙進(jìn)入,電離室的阻抗保持不變,因此,引起施加在兩個(gè)電離室兩端分壓比的變化,在檢測(cè)電離室兩端的電壓增加量達(dá)到一定值時(shí),開(kāi)關(guān)電路動(dòng)作、發(fā)出報(bào)警信號(hào)。
②光電感煙探測(cè)器
光電式感煙探測(cè)器由光源、光電元件和電子開(kāi)關(guān)組成。利用光散射原理對(duì)火災(zāi)初期產(chǎn)生的煙霧進(jìn)行探測(cè),并及時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)。按照光源不同,可分為一般光電式、激光光電式、紫外光光電式和紅外光光電式等4種。
a、一般光電式感煙探測(cè)器根據(jù)其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可分為遮光型和散射型兩種。
遮光型光電感煙探測(cè)器由一個(gè)光源(燈泡或發(fā)光二極管)和一個(gè)光電元件對(duì)應(yīng)裝在小暗室內(nèi)構(gòu)成。在無(wú)煙情況下,光源發(fā)出的光通過(guò)透鏡聚成光束,照射到光電元件上,并將其轉(zhuǎn)換成電信號(hào),使整個(gè)電路維持在正常狀態(tài),不發(fā)出報(bào)警。當(dāng)火災(zāi)發(fā)生有煙霧進(jìn)入探測(cè)器,使光的傳播特性改變,光強(qiáng)明顯減弱,電路正常狀態(tài)被破壞,則發(fā)出報(bào)警信號(hào)。
散射光電式感煙探測(cè)器的發(fā)光二極管和光電元件設(shè)置的位置不是對(duì)應(yīng)的。光電元件設(shè)置在多孔的小暗室里。無(wú)煙霧時(shí),光不能射到光電元件上,電路維持正常狀態(tài)。而發(fā)生火災(zāi)時(shí),有煙霧進(jìn)入探測(cè)器,光通過(guò)煙霧粒子的反射或散射到達(dá)光電元件上,則光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào),經(jīng)放大電路放大后,驅(qū)動(dòng)自動(dòng)報(bào)警裝置發(fā)出報(bào)警信號(hào)。
b、激光式感煙探測(cè)器。由激光發(fā)射機(jī)(包括脈沖電源和激光發(fā)生器)和激光接收器(包括光電接收器、脈沖放大及報(bào)警)組成。它利用激光方向性強(qiáng)、亮度高及單色性和相干性好的特點(diǎn)。在無(wú)煙情況下,脈沖激光束射到光電接收器上,轉(zhuǎn)換成電信號(hào),報(bào)警器不發(fā)出報(bào)警。一旦激光束在發(fā)射過(guò)程中有煙霧遮擋而減弱到一定程度,使光電接收器信號(hào)顯著減弱,探測(cè)器發(fā)出報(bào)警信號(hào)。在種類(lèi)繁多的激光光源中,半導(dǎo)體激光器由于具有所需激發(fā)電壓低、效率高、脈沖功率大、器件體積小、耐震、壽命長(zhǎng)和價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)而受到重視。
c、紫外光和紅外光感煙探測(cè)器。它們具有靈敏度高、性能穩(wěn)定、可靠、探測(cè)方位準(zhǔn)確等優(yōu)點(diǎn),因而得到普遍重視,并成為目前火災(zāi)探測(cè)器的重要設(shè)備和發(fā)展方向。
光電式感煙探測(cè)器發(fā)展很快,種類(lèi)不斷增多,就其功能而言,它能實(shí)現(xiàn)早期火災(zāi)報(bào)警,除應(yīng)用于大型建筑物內(nèi)部外,還特別適用于電氣火災(zāi)危險(xiǎn)性較大的場(chǎng)所,如計(jì)算機(jī)房、儀器儀表室和電纜溝、隧道等處。
(2)感溫火災(zāi)探測(cè)器
感溫探測(cè)器按結(jié)構(gòu)原理不同有雙金屬片型、膜盒型、熱敏電子元件型等三種。
①雙金屬片型是應(yīng)用兩種不同膨脹系數(shù)的金屬片作為敏感元件的,一般制成差溫和定溫兩種形式,定溫式是當(dāng)環(huán)境溫度上升達(dá)到設(shè)定溫度時(shí),定溫部件立即動(dòng)作,發(fā)出報(bào)警信號(hào);差溫式是當(dāng)環(huán)境溫度急劇上升,其溫升速率(℃/min)達(dá)到或超過(guò)探測(cè)器規(guī)定的動(dòng)作溫升速率時(shí),差溫部件立即動(dòng)作,發(fā)出報(bào)警信號(hào)。
②膜盒型探測(cè)器由波紋板組成一個(gè)氣室,室內(nèi)空氣只能通過(guò)氣塞螺釘?shù)男】着c大氣相通。一般情況下(指環(huán)境溫升速率不大于1℃/min),氣室受熱,室內(nèi)膨脹的氣體可以通過(guò)氣塞螺釘小孔泄漏到大氣中去。當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí),溫升速率急劇增加,氣室內(nèi)的氣壓增大,波紋板向上鼓起,推動(dòng)彈性接觸片,接通電接點(diǎn),發(fā)出報(bào)警信號(hào)。
③電子感溫探測(cè)器由兩個(gè)阻值和溫度特性相同的熱敏電阻和電子開(kāi)關(guān)線(xiàn)路組成,兩個(gè)熱敏電阻中一個(gè)可直接感受環(huán)境溫度的變化,而另一個(gè)則封閉在一定熱容量的小球內(nèi)。當(dāng)外界溫度變化緩慢時(shí),兩個(gè)熱敏電阻的阻值隨溫度變化基本相接近,開(kāi)關(guān)電路不動(dòng)作?;馂?zāi)發(fā)生時(shí),環(huán)境溫度劇烈上升,兩個(gè)熱敏電阻阻值變化不一樣,原來(lái)的穩(wěn)定狀態(tài)破壞,開(kāi)關(guān)電路打開(kāi),發(fā)出報(bào)警信號(hào)。
3)火災(zāi)探測(cè)器的選擇
(1)根據(jù)火災(zāi)的特點(diǎn)選擇探測(cè)器
①火災(zāi)初期有陰燃階段,產(chǎn)生大量的煙和少量熱,很小或沒(méi)有火焰輻射,應(yīng)選用感煙探測(cè)器。
②火災(zāi)發(fā)展迅速,產(chǎn)生大量的熱、煙和火焰輻射,可選用感煙探測(cè)器、感溫探測(cè)器、火焰探測(cè)器或其組合。
③火災(zāi)發(fā)展迅速、有強(qiáng)烈的火焰輻射和少量煙和熱、應(yīng)選用火焰探測(cè)器。
④火災(zāi)形成特點(diǎn)不可預(yù)料,可進(jìn)行模擬試驗(yàn),根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果選擇探測(cè)器。
(2)根據(jù)安裝場(chǎng)所環(huán)境特征選擇探測(cè)器
①相對(duì)濕度長(zhǎng)期大于95%,氣流速度大于5m/s,有大量粉塵、水霧滯留,可能產(chǎn)生腐蝕性氣體,在正常情況下有煙滯留,產(chǎn)生醇類(lèi)、醚類(lèi)、酮類(lèi)等有機(jī)物質(zhì)的場(chǎng)所,不宜選用離子感煙探測(cè)器。
②可能產(chǎn)生陰燃或者發(fā)生火災(zāi)不及早報(bào)警將造成重大損失的場(chǎng)所,不宜選用感溫探測(cè)器;溫度在0℃以下的場(chǎng)所,不宜選用定溫探測(cè)器;正常情況下溫度變化大的場(chǎng)所,不宜選用差溫探測(cè)器。
③有下列情形的場(chǎng)所,不宜選用火焰探測(cè)器:
a、可能發(fā)生無(wú)焰火災(zāi);
b、在火焰出現(xiàn)前有濃煙擴(kuò)散;
c、探測(cè)器的鏡頭易被污染;
d、探測(cè)器的‘視線(xiàn)’易被遮擋;
e、探測(cè)器易被陽(yáng)光或其他光源直接或間接照射;
f、在正常情況下,有明火作業(yè)以及X射線(xiàn)、弧光等影響。
高層民用建筑及探測(cè)器的靈敏度選擇,應(yīng)據(jù)探測(cè)器的性能及使用場(chǎng)所,正常情況下(無(wú)火警時(shí))系統(tǒng)沒(méi)有誤報(bào)警為準(zhǔn)進(jìn)行選擇。目前,國(guó)內(nèi)高層建筑中,大部分使用光電感煙測(cè)器,只有在個(gè)別場(chǎng)所、廚房、發(fā)電機(jī)房、車(chē)庫(kù)及有氣體滅火裝置的場(chǎng)所才用感溫探測(cè)器。只用一種探測(cè)器,在聯(lián)動(dòng)的系統(tǒng)里易產(chǎn)生誤動(dòng)作,這將造成不必要的損失,無(wú)聯(lián)動(dòng)的系統(tǒng)里易誤報(bào)。故應(yīng)選用兩種或兩種以上種類(lèi)探測(cè)器。他們是“與”的邏輯關(guān)系,當(dāng)兩種或兩種以上探測(cè)器同時(shí)報(bào)警,聯(lián)動(dòng)裝置才動(dòng)作,這樣才能確保不必要的損失
總之,探測(cè)器選擇應(yīng)根據(jù)實(shí)際環(huán)境情況選擇合適的探測(cè)器,以達(dá)到及時(shí)、準(zhǔn)確報(bào)警的目的。
4)手動(dòng)報(bào)警按鈕
報(bào)警區(qū)域內(nèi)每個(gè)防火分區(qū)應(yīng)至少設(shè)置一個(gè)手動(dòng)火災(zāi)報(bào)警按鈕,且從一個(gè)防火分區(qū)里的任何位置至最近一個(gè)手動(dòng)火災(zāi)報(bào)警按鈕的距離不應(yīng)大于30m,并應(yīng)設(shè)置在明顯和便于操作的位置。手動(dòng)報(bào)警按鈕距地面1.5m。
2、自動(dòng)報(bào)警裝置
我國(guó)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警裝置的研究、生產(chǎn)和應(yīng)用雖然起步較晚,但發(fā)展非??欤貏e是最近幾年,隨著我國(guó)四化建設(shè)的迅速發(fā)展和消防工作的不斷加強(qiáng),火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警裝置的生產(chǎn)和應(yīng)用都有了較大的發(fā)展,生產(chǎn)廠家、產(chǎn)品種類(lèi)和產(chǎn)量及應(yīng)用單位都不斷地增加。我國(guó)目前生產(chǎn)的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警裝置是包括報(bào)警顯示、故障顯示和發(fā)出控制指令的自動(dòng)化成套裝置。當(dāng)接收到火災(zāi)探測(cè)器、手動(dòng)報(bào)警按鈕或其他觸發(fā)器件發(fā)送來(lái)的火災(zāi)信號(hào)時(shí),能發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào),記錄時(shí)間、自動(dòng)打印火災(zāi)發(fā)生的時(shí)間、地點(diǎn)、并輸出控制其他消防設(shè)備的指令信號(hào),組成自動(dòng)滅火系統(tǒng)。目前,生產(chǎn)、使用的自動(dòng)報(bào)警裝置,多采用多線(xiàn)制,分為區(qū)域報(bào)警控制器、集中報(bào)警控制器和智能型火災(zāi)報(bào)警控制器。
(1)區(qū)域報(bào)警控制器
區(qū)域報(bào)警器是一種由電子電路組成的自動(dòng)報(bào)警和監(jiān)視裝置。它聯(lián)結(jié)一個(gè)區(qū)域內(nèi)的所有火災(zāi)探測(cè)器,準(zhǔn)確、及時(shí)的進(jìn)行火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警。因此,每臺(tái)區(qū)域報(bào)警器和所管轄區(qū)域內(nèi)的火災(zāi)探測(cè)器經(jīng)正確連接后,就能構(gòu)成完整、獨(dú)立的自動(dòng)火災(zāi)報(bào)警裝置。
區(qū)域報(bào)警器的基本原理如下:
①接收探測(cè)器或手動(dòng)報(bào)警按鈕發(fā)出的火災(zāi)信號(hào),以聲光的形式進(jìn)行報(bào)警;
②電子鐘可以記憶首次發(fā)生火災(zāi)的時(shí)間;
③可以帶動(dòng)若干對(duì)繼電器觸點(diǎn)給出適當(dāng)外接功能;可
④以配置備用直流電源,當(dāng)市電斷電時(shí),直流備用電便自動(dòng)投入;
⑤具有自檢功能,當(dāng)區(qū)域報(bào)警器與探測(cè)器之間有接觸不良或斷線(xiàn)時(shí),報(bào)警器發(fā)出開(kāi)路或短路的故障聲、光報(bào)警信號(hào)并自動(dòng)顯示故障部位;
⑥具有“火警優(yōu)先”功能,各類(lèi)報(bào)警信號(hào)至區(qū)域報(bào)警器,經(jīng)信號(hào)選擇電路處理后,進(jìn)行火災(zāi)、短路、開(kāi)路判斷,報(bào)警器首先發(fā)出火災(zāi)報(bào)警信號(hào),指示具體著火部位,發(fā)出火警音響,記憶火警信號(hào)、開(kāi)路、短路故障信號(hào);
⑦通過(guò)通訊接口電路將三類(lèi)信號(hào)送至集中報(bào)警控制器。區(qū)域報(bào)警控制器將接收到的探測(cè)器火警信號(hào)進(jìn)行“與”“或”邏輯組合,控制繼電器動(dòng)用聯(lián)動(dòng)外部設(shè)備,如排煙閥、送風(fēng)閥、防火門(mén)等。
目前國(guó)內(nèi)各廠家生產(chǎn)的區(qū)域報(bào)警器的容量即監(jiān)控部位多少不同。不同型號(hào)的區(qū)域報(bào)警器需與不同型號(hào)的探測(cè)器相連接。以西安262廠生產(chǎn)的JB-QB-2700/088A系列區(qū)域報(bào)警器為例,它有壁掛式、柜式兩種,最大容量為256路,一路是一個(gè)部位號(hào),一個(gè)探測(cè)器占一個(gè)部位號(hào)。
在工程設(shè)計(jì)中,選擇區(qū)域報(bào)警控制器的容量應(yīng)大于該區(qū)域的探測(cè)器數(shù)。如一建筑物以一層為一個(gè)區(qū),共24個(gè)房間,每個(gè)房間一個(gè)探測(cè)器,共24個(gè),則應(yīng)選擇30路區(qū)域報(bào)警控制器。若48個(gè)房間,則應(yīng)選擇50回路區(qū)域報(bào)警控制器。
(2)集中報(bào)警控制器
集中報(bào)警控制器的基本原理如下:
①把若干個(gè)區(qū)域報(bào)警器連接起來(lái),組成一個(gè)系統(tǒng),集中管理;
②可以巡回檢測(cè)相連接的各區(qū)域報(bào)警器有無(wú)火災(zāi)信號(hào)或故障信號(hào),并能及時(shí)指示火災(zāi)區(qū)部位和故障區(qū)域,同時(shí)發(fā)出聲、光報(bào)警信號(hào);
③其他功能、原理同區(qū)域報(bào)警控制器。
在系統(tǒng)中如只有探測(cè)器和集中報(bào)警器是不能工作的。因?yàn)榧袌?bào)警器的巡檢功能、火災(zāi)報(bào)警功能、自檢功能等都是與區(qū)域報(bào)警器構(gòu)成系統(tǒng)后才具備的。所以,只有區(qū)域報(bào)警器與集中報(bào)警器配合使用,才能構(gòu)成自動(dòng)火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)。
集中報(bào)警系統(tǒng)適用于大型、復(fù)雜工程。集中報(bào)警器最大容量可接40臺(tái)區(qū)域報(bào)警器。
(3)智能型火災(zāi)報(bào)警控制器
智能型火災(zāi)報(bào)警控制器的基本原理如下:
①采用模擬量探測(cè)器,能對(duì)外界非火災(zāi)因素,諸如溫度、濕度和灰塵等影響實(shí)施自動(dòng)補(bǔ)償,從而在各種不同使用條件下為解決無(wú)災(zāi)誤報(bào)和準(zhǔn)確報(bào)警奠定了技術(shù)基礎(chǔ);
②報(bào)警控制器采用全總線(xiàn)計(jì)算機(jī)通信技術(shù),實(shí)現(xiàn)總線(xiàn)報(bào)警和總線(xiàn)聯(lián)動(dòng)控制,減少了控制輸出與執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間的長(zhǎng)距離管線(xiàn);
③采用大容量的控制矩陣和交叉查尋程序軟件包,以軟件編程代替硬件組合,提高了消防聯(lián)動(dòng)的靈活性和可修改性。
262廠生產(chǎn)的NA1000系列火災(zāi)報(bào)警控制器就屬此類(lèi)形式。
(4)自動(dòng)報(bào)警裝置的選擇
火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)中,所選用的火災(zāi)報(bào)警裝置應(yīng)具有以下基本功能:
①能為火災(zāi)探測(cè)器供電;
②能接收來(lái)自火災(zāi)探測(cè)器或手動(dòng)報(bào)警按鈕的報(bào)警信號(hào);
③能檢測(cè)并發(fā)出系統(tǒng)本身的故障信號(hào);
④能檢查火災(zāi)報(bào)警器的報(bào)警功能;
⑤具有電源轉(zhuǎn)換功能。
火災(zāi)報(bào)警控制器的選擇,一般考慮下列因素:
①火災(zāi)探測(cè)器、火災(zāi)報(bào)警器宜選用同一廠家的配套產(chǎn)品;
②報(bào)警系統(tǒng)所需回路數(shù)量;
③是否需要自動(dòng)消防聯(lián)動(dòng)控制功能;
④安裝位置和安裝方式等。
(二)消防聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)的組成
消防聯(lián)動(dòng)控制范圍很廣,據(jù)實(shí)際工程的大小、等級(jí)高低的不同各異。聯(lián)動(dòng)控制設(shè)備有消火栓、水滅火、氣體滅火、防火門(mén)、防火卷簾、排風(fēng)機(jī)、空調(diào)設(shè)施、防火閥、排煙閥、電梯、誘導(dǎo)燈、事故燈、警鈴、切斷工作電源等。
二、系統(tǒng)選擇
火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的保護(hù)對(duì)象是建筑物或建筑物的一部分。不同的建筑物,其使用性質(zhì)、重要程度、火災(zāi)危險(xiǎn)性、建筑結(jié)構(gòu)形式、耐火等級(jí)、分布狀況、環(huán)境條件以及管理形式等各不相同。在設(shè)計(jì)中應(yīng)仔細(xì)研究這些情況,根據(jù)不同的情況選擇不同的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)。
(一)系統(tǒng)確定
火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)是觸發(fā)器件、火災(zāi)報(bào)警裝置、火災(zāi)警報(bào)裝置以及具有其他輔助功能的裝置組成的火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng),是人們?yōu)榱嗽缙诎l(fā)現(xiàn)通報(bào)火災(zāi)、并及時(shí)采取有效措施,控制和撲滅火災(zāi)而設(shè)置在建筑中或其他場(chǎng)所的一種自動(dòng)消防設(shè)施,是人們同火災(zāi)作斗爭(zhēng)的有力工具。
報(bào)警系統(tǒng)的確定一般是整個(gè)系統(tǒng)中報(bào)警部位總點(diǎn)數(shù),包括探測(cè)器數(shù)量、手動(dòng)報(bào)警按鈕數(shù)量及消火栓、自動(dòng)門(mén)、自動(dòng)閥、行程開(kāi)關(guān)等總數(shù)量來(lái)確定。也就是說(shuō)與建筑物大小、等級(jí)、使用功能有關(guān)?;馂?zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的組成形式多種多樣,特別是近年來(lái),科研、設(shè)計(jì)單位與制造廠家聯(lián)合開(kāi)發(fā)了一些新型的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng),如智能型、全總線(xiàn)型等,但在工程應(yīng)用中,采用最廣泛的是如下三種基本形式:區(qū)域報(bào)警系統(tǒng)、集中報(bào)警系統(tǒng)、控制中心報(bào)警系統(tǒng)。
1、區(qū)域報(bào)警系統(tǒng)
該系統(tǒng)一個(gè)報(bào)警區(qū)域宜設(shè)置一臺(tái)區(qū)域報(bào)警控制器,系統(tǒng)中區(qū)域報(bào)警控制器不應(yīng)超過(guò)3臺(tái),區(qū)域報(bào)警控制器宜設(shè)于有人值班的房間、場(chǎng)所。
系統(tǒng)的組成見(jiàn)下圖。
2、集中報(bào)警系統(tǒng)
報(bào)警區(qū)域較多、區(qū)域報(bào)警控制器超過(guò)3臺(tái)時(shí),采用集中報(bào)警系統(tǒng)。集中報(bào)警系統(tǒng)至少有一臺(tái)集中報(bào)警控制器和兩臺(tái)以上區(qū)域報(bào)警控制器集中報(bào)警控制器應(yīng)設(shè)置有人值班的專(zhuān)用房間或消防班室內(nèi)。
系統(tǒng)的組成見(jiàn)下圖。
3、控制中心報(bào)警系統(tǒng)
工程建筑規(guī)模大、保護(hù)對(duì)象重要、設(shè)有消防控制設(shè)備和專(zhuān)用消防控制室時(shí),采用控制中心報(bào)警系統(tǒng)。
系統(tǒng)的組成見(jiàn)下圖。
以上各系統(tǒng)布線(xiàn)方式與探測(cè)器、報(bào)警器種類(lèi)有關(guān)。采用二線(xiàn)制(即區(qū)域報(bào)警器到每一個(gè)探頭為二線(xiàn))。區(qū)域報(bào)警器單獨(dú)使用為N+1式,到集中報(bào)警器為N+N/8+1+3+1式,設(shè)計(jì)、施工比較方便,而且降低造價(jià)。
除以上系統(tǒng)外,國(guó)內(nèi)各廠家又相繼推出總線(xiàn)制報(bào)警器。不同廠家總線(xiàn)制系統(tǒng)各異,但共同點(diǎn)都是總線(xiàn)制、地址編碼形式。
(1)二總線(xiàn)制集中報(bào)警系統(tǒng)。區(qū)域報(bào)警器到探測(cè)器的線(xiàn)路傳輸只需二條總線(xiàn),每一部位的控制器都有自己的編號(hào),即一個(gè)部位一個(gè)編址單元。如JB-QB-50-2700/076型為例,它采用了先進(jìn)的單片機(jī)技術(shù),CPU主機(jī)將不斷地向各編址單元發(fā)碼。當(dāng)編址單元接收到主機(jī)發(fā)來(lái)的信號(hào)后,加以判斷:如果編址單元的碼與主機(jī)的發(fā)碼相同,該編址單元響應(yīng)。主機(jī)接收到編址單元返回的地址及狀態(tài)、信號(hào),進(jìn)行判斷處理:如果編址單元正常,主機(jī)將繼續(xù)向下巡檢;經(jīng)判斷如果是故障信號(hào),將發(fā)出故障區(qū)域聲、光報(bào)警信號(hào)。發(fā)生火災(zāi)時(shí),經(jīng)主機(jī)確認(rèn)后,火警信號(hào)被記憶,同時(shí)發(fā)出火災(zāi)區(qū)域聲、光報(bào)警信號(hào)。
在實(shí)際工程應(yīng)用中,如果用一臺(tái)區(qū)域報(bào)警器控制一層樓,在二總線(xiàn)上可接50個(gè)編址單元;控制二層,每層二總線(xiàn)上可接35個(gè)編址單元;控制三層,每層二總線(xiàn)上可接25個(gè)編址單元。076型區(qū)域報(bào)警器的擴(kuò)展型最多可設(shè)置200個(gè)編址單元。
(2)三總線(xiàn)制集中報(bào)警系統(tǒng)。該報(bào)警器是由單片機(jī)8031為中央控制單元,計(jì)算機(jī)管理的三線(xiàn)制報(bào)警器。三總線(xiàn)制系統(tǒng)通過(guò)三總線(xiàn)與被控的各區(qū)域報(bào)警器相聯(lián)。三總線(xiàn)制在工程應(yīng)用中有兩種形式:樓層復(fù)示器——集中報(bào)警器系統(tǒng)、區(qū)域報(bào)警器——集中報(bào)警器系統(tǒng)。
①樓層復(fù)示器——集中報(bào)警器系統(tǒng)
樓層復(fù)示器可以對(duì)編址探測(cè)器發(fā)碼、收碼,顯示本層的報(bào)警部位,具有斷線(xiàn)故障自動(dòng)報(bào)警功能。該系統(tǒng)適用于每層不超過(guò)32個(gè)報(bào)警部位,樓層無(wú)值班點(diǎn),首層設(shè)有消防總值班室的建筑。
②區(qū)域報(bào)警器——集中報(bào)警器系統(tǒng)
由區(qū)域報(bào)警器和標(biāo)準(zhǔn)集中報(bào)警器組成的兩級(jí)管理總線(xiàn)制火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng),適用于每層報(bào)警部位多少不一,并設(shè)有樓層服務(wù)臺(tái)的中型賓館等建筑物。
采用總線(xiàn)制報(bào)警系統(tǒng)布線(xiàn)簡(jiǎn)單,設(shè)計(jì)、施工方便,與其他報(bào)警系統(tǒng)相比多一些接口元件。
(二)消防聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)
消防聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)有無(wú)聯(lián)動(dòng)、現(xiàn)場(chǎng)聯(lián)動(dòng)、集中聯(lián)動(dòng)等幾種形式。
在實(shí)際工程中,報(bào)警系統(tǒng)與消防聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)的配合有以下幾種形式:
1、區(qū)域——集中報(bào)警、橫向聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)。
此系統(tǒng)每層有一個(gè)復(fù)合區(qū)域報(bào)警控制器,他具有火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警功能,能接收一些設(shè)備的報(bào)警信號(hào),如手動(dòng)報(bào)警按鈕、水流指示器、防火閥等,聯(lián)動(dòng)控制一些消防設(shè)備,如防火門(mén)、卷簾門(mén)、排煙閥等,并向集中報(bào)警器發(fā)送報(bào)警信號(hào)及聯(lián)動(dòng)設(shè)備動(dòng)作的回授信號(hào)。此系統(tǒng)主要適用于高級(jí)賓館建筑,每層或每區(qū)有服務(wù)人員值班,全樓有一個(gè)消防控制中心,有專(zhuān)門(mén)消防人員值班。
2、區(qū)域——集中報(bào)警、縱向聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)。
此系統(tǒng)主要適用于高層“火柴盒”式賓館建筑。這類(lèi)建筑物標(biāo)準(zhǔn)層多,報(bào)警區(qū)域劃分比較規(guī)則,每層有服務(wù)人員值班,整個(gè)建筑物設(shè)置一個(gè)消防控制中心。
3、大區(qū)域報(bào)警、縱向聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)。
此系統(tǒng)主要適用于沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)層的辦公大樓,如情報(bào)中心、圖書(shū)館、檔案館等。這類(lèi)建筑物的每層沒(méi)有服務(wù)人員值班,不宜設(shè)區(qū)域報(bào)警器,而在消防中心設(shè)置大區(qū)域報(bào)警器,有專(zhuān)門(mén)消防人員值班。
4、區(qū)域——集中報(bào)警、分散控制系統(tǒng)。
此系統(tǒng)在聯(lián)動(dòng)設(shè)備的現(xiàn)場(chǎng)安裝有“控制盒”,以實(shí)現(xiàn)設(shè)備的就地控制,而設(shè)備動(dòng)作的回授信號(hào)送到消防中心。消防中心的值班人員也可以手動(dòng)操作聯(lián)動(dòng)設(shè)備。此系統(tǒng)主要適用于中、小型高層建筑及房間面積大的場(chǎng)所。
一、七一九層單元住宅應(yīng)設(shè)室內(nèi)消防給水
《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(GBJ16一87)指出:超過(guò)七層的單元式住宅、超過(guò)六層的塔式住宅、通廊式住宅,底層設(shè)有商業(yè)網(wǎng)點(diǎn)的單元式住宅應(yīng)設(shè)室內(nèi)消防給水。根據(jù)規(guī)范.七層半以上住宅或底層為商店的六層以上單元住宅,室內(nèi)需設(shè)消防給水。近年來(lái),隨著人們生活水平的提高.對(duì)住宅室內(nèi)裝修要求也愈來(lái)愈高。住戶(hù)搬進(jìn)新居前一般要重新裝修。吊頂、壁櫥、組合家具、地毯及室內(nèi)各種陳設(shè)均為易燃品,家用電器品種也不斷增加。顯然引起火災(zāi)的可能性有所增大。從保護(hù)人民財(cái)產(chǎn)和人身安全來(lái)講,室內(nèi)確實(shí)需配置消防給水設(shè)施。
二、室內(nèi)消火栓和室內(nèi)消防箱
單元式住宅,室內(nèi)消火栓的位置都在樓梯間休息平臺(tái)處。樓梯間面積狹窄,為了不影響住戶(hù)搬運(yùn)物件上下,消防箱應(yīng)盡吊考慮暗裝或半暗裝,這得同結(jié)構(gòu)配合。
現(xiàn)行《低規(guī)》‘樸定的室內(nèi)消火栓不利于撲滅初期火災(zāi)。因?yàn)榛馂?zāi)時(shí),要在短短的兒十秒至數(shù)分鐘內(nèi)扣上水龍帶、水槍.展開(kāi)20一25m長(zhǎng)的水龍帶,打開(kāi)閥門(mén),舉起具有相當(dāng)壓力的水槍進(jìn)行火火,這對(duì)未經(jīng)過(guò)專(zhuān)門(mén)消防訓(xùn)練的人有一定困難,對(duì)婦女、老人、兒童就更為困難了。所以普通消火栓設(shè)備并不適用消防軟管卷盤(pán)(少「’徑滅火‘喉)取用方便·展開(kāi)容易,·般居民均能使用只是出水鼠較小.但對(duì)初期火災(zāi)撲火還是很有用的。這總比居民無(wú)力或不會(huì)使用消火栓而用臉盆、水桶盛水火火有效得多。建議,住宅消防箱內(nèi)’戊配置一套消防軟管卷盤(pán)。并預(yù)留DN65消火栓l,以供消防隊(duì)員使用(不宜預(yù)留DN50消火栓口,因省內(nèi)各地消防隊(duì)均配用DN65水龍帶)
三、消防水量和水壓
《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》指出,消防水箱,卜應(yīng)儲(chǔ)存10分鐘消防用水室內(nèi)消火栓的布置應(yīng)保證有.兩支水槍的允實(shí)水栓同時(shí)達(dá)到室內(nèi)任何部位。水槍的充實(shí)水柱般不應(yīng)小十7m。《低規(guī)》消防給水的設(shè)計(jì)思想是立足于自救.既要保證水量又要保證水壓。由于建筑和結(jié)構(gòu)的要求,水箱不可能抬得很高,所以一般的屋面水箱是難以保證建筑物頂部一、二層消防用水的水壓。為達(dá)到消防要求,常用的做法有1、設(shè)消防水池、水泵、消火栓箱內(nèi)增設(shè)消防水泵啟動(dòng)按鈕。2、增設(shè)氣壓消防給水裝置。這兩種做法理論上是可行的.但在實(shí)際中卻有困難。1、住宅改造區(qū)一般位于城市.黃金地帶”,地價(jià)昂貴,難以找到適宜設(shè)消防水池、水泵地點(diǎn)。2、若采用氣壓消防給水設(shè)施,消防管網(wǎng)中長(zhǎng)期承受高壓,增加系統(tǒng)滲漏危險(xiǎn)。3、與高層建筑和新建住宅區(qū)不同,住宅改造區(qū)規(guī)模不大,無(wú)專(zhuān)門(mén)管理機(jī)構(gòu)。消防水泵、氣壓給水裝置若長(zhǎng)期不用.擱在一邊。難以保證在消防時(shí)可以L(fǎng)r:常使用。所以我認(rèn)為七一九層住宅只要求消防水蛾而不要求其水壓值。10分鐘消防用水儲(chǔ)于屋頂水箱中,初期火災(zāi)頂部一、二層消防水壓不足,可否采取其它火火器材補(bǔ)救。10分鐘后由消防車(chē)從室外消火栓取水經(jīng)消防車(chē)水泵加壓裝置和水泵結(jié)合器進(jìn)入室內(nèi)消防管道火火。這種做法更適應(yīng)實(shí)際情況。
四、消防水箱
火災(zāi)發(fā)生時(shí)消防設(shè)備的正常運(yùn)行對(duì)于人員平安疏散、控制火勢(shì)蔓延、減少火災(zāi)損失有十分重要的功能。因此消防設(shè)備的電氣配電線(xiàn)路配電系統(tǒng)應(yīng)滿(mǎn)足可靠性、耐火性、平安性、有效性、科學(xué)性的要求,以保證火災(zāi)時(shí)消防設(shè)備供電不會(huì)中斷,保障人身平安,保證供電持續(xù)時(shí)間,確保供電質(zhì)量并力求系統(tǒng)接線(xiàn)簡(jiǎn)單,投資省、運(yùn)行費(fèi)用低。
1.消防設(shè)備電氣配線(xiàn)設(shè)計(jì)
在對(duì)消防電氣配線(xiàn)的具體設(shè)計(jì)過(guò)程中,以《火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》為主,以《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》、《民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》為輔,同時(shí)兼顧《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》,根據(jù)不同消防設(shè)備其配電線(xiàn)路應(yīng)選用耐火配線(xiàn)或耐熱配線(xiàn)。消防設(shè)備的耐火配線(xiàn)是指按照時(shí)間-溫度標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)對(duì)消防設(shè)備配電線(xiàn)路進(jìn)行試驗(yàn),從受火的功能起,到火災(zāi)升溫達(dá)到840℃時(shí),在30min內(nèi)仍能繼續(xù)有效供電的線(xiàn)路;消防設(shè)備的耐熱配線(xiàn)是指按照時(shí)間-溫度標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)的1/2曲線(xiàn),對(duì)消防設(shè)備配電線(xiàn)路進(jìn)行試驗(yàn),從受到火的功能起,到火災(zāi)升溫達(dá)到380℃時(shí),在15min內(nèi)仍能有效供電的線(xiàn)路。建筑消防設(shè)備配電線(xiàn)路的具體防火設(shè)計(jì),應(yīng)將變配電所低壓母線(xiàn)、應(yīng)急母線(xiàn)和動(dòng)力電纜出線(xiàn)到具體消防設(shè)備最末級(jí)配電箱的所有配電線(xiàn)路作為耐火耐熱配線(xiàn)的考慮范圍,并分不同系統(tǒng)考慮各自消防設(shè)備的耐火耐熱配線(xiàn)方案。
1.1火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)配電線(xiàn)路
火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的報(bào)警線(xiàn)路可采用耐熱配線(xiàn),火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)線(xiàn)路則應(yīng)采用耐火配線(xiàn),其目的是保證在火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)癱瘓狀態(tài)下,消防控制中心仍然能夠通過(guò)手動(dòng)操作起動(dòng)各消防設(shè)備。
1.2消火栓泵、噴淋泵等配電線(xiàn)路
消火栓系統(tǒng)加壓泵、水噴淋系統(tǒng)加壓泵、水幕系統(tǒng)加壓泵等消防水泵的配電線(xiàn)路包括消防供電電源干線(xiàn)和各水泵電動(dòng)機(jī)配電支線(xiàn)兩部分。水泵房供電電源應(yīng)為雙電源末端切換,一般由建筑物變配電所低壓配電柜直接提供和自備發(fā)電機(jī)房供給。消防供電電源干線(xiàn)應(yīng)采用耐火配線(xiàn),水泵電動(dòng)機(jī)配電支線(xiàn)路可采用耐熱配線(xiàn),條件許可時(shí)也可采用耐火配線(xiàn)。
1.3氣體、鹵代烷等滅火設(shè)備配電線(xiàn)路
氣體、鹵代烷等滅火設(shè)備控制盤(pán)的電源由雙電源末端切換供給,電源線(xiàn)-控制盤(pán)-電磁線(xiàn)圈-起動(dòng)回路配電采用耐火配線(xiàn),其他線(xiàn)路(包括探測(cè)器、報(bào)警器、指示燈、電動(dòng)關(guān)閉門(mén)窗等)可選用耐熱配線(xiàn)。。
1.4防排煙系統(tǒng)的裝置配電線(xiàn)路
防排煙系統(tǒng)包括送風(fēng)機(jī)、排煙機(jī)、70℃防火閥、280℃防火排煙閥等各類(lèi)閥門(mén)以及送風(fēng)口、排煙口等裝置。它們一般布置較為分散,其配電線(xiàn)路防火既要考慮供電主回路,也要考慮聯(lián)動(dòng)控制線(xiàn)路。防排煙裝置配電線(xiàn)路應(yīng)選用耐火配線(xiàn),聯(lián)動(dòng)和控制線(xiàn)路也應(yīng)采用耐火配線(xiàn)。另外,根據(jù)規(guī)范要求,分支線(xiàn)不得穿越不同的防火分區(qū)。
1.5防火卷簾門(mén)、常開(kāi)防火門(mén)配電線(xiàn)路
在火災(zāi)初期,防火卷簾門(mén)起著人員疏散、防止火災(zāi)蔓延的功能,所以配電線(xiàn)路應(yīng)可靠。一般情況下,防火卷簾門(mén)電源引自建筑各樓層或同一防火分區(qū)內(nèi)帶雙電源切換的配電箱,經(jīng)分配后向各防火卷簾門(mén)專(zhuān)用控制箱(該控制箱設(shè)在防火卷簾門(mén)頂部)供電,供電方式采用放射式。當(dāng)防火卷簾門(mén)水平配電線(xiàn)路較長(zhǎng)時(shí),應(yīng)采用耐火配線(xiàn),以確保火災(zāi)時(shí)仍能可靠供電并使防火卷簾門(mén)有效動(dòng)作,防止火勢(shì)蔓延。
常開(kāi)防火門(mén)配電一般應(yīng)采用耐火配線(xiàn),以確?;馂?zāi)時(shí)常開(kāi)防火門(mén)可靠關(guān)閉,防止火勢(shì)蔓延。
1.6消防電梯配電線(xiàn)路
消防電梯電源必須采用專(zhuān)線(xiàn)。工程設(shè)計(jì)中消防電梯配電一般由高層建筑的變配電所低壓配電柜敷設(shè)一路專(zhuān)線(xiàn)至位于頂層的消防電梯機(jī)房,另一路專(zhuān)線(xiàn)由地下室自備發(fā)電機(jī)房引來(lái),線(xiàn)路較長(zhǎng)且路徑復(fù)雜。為提高供電可靠性,消防電梯配電線(xiàn)路應(yīng)采用耐火配線(xiàn)。
1.7火災(zāi)應(yīng)急照明線(xiàn)路
火災(zāi)應(yīng)急照明包括疏散指示、火災(zāi)事故照明和備用照明。疏散指示采用帶蓄電池的應(yīng)急指示標(biāo)志,火災(zāi)事故照明采用帶蓄電池的應(yīng)急照明燈,備用照明則利用雙電源切換來(lái)實(shí)現(xiàn)。高層建筑的火災(zāi)應(yīng)急照明線(xiàn)路應(yīng)采用耐火配線(xiàn)。
1.8消防廣播、通信等配電線(xiàn)路
火災(zāi)事故廣播、消防電話(huà)、火災(zāi)警鈴等設(shè)備的電氣配線(xiàn)可采用耐熱配線(xiàn)。
根據(jù)國(guó)內(nèi)外電線(xiàn)電纜產(chǎn)品的發(fā)展和對(duì)電氣線(xiàn)路的保護(hù)方式的探究結(jié)果,對(duì)消防設(shè)備的耐火配線(xiàn)應(yīng)優(yōu)先選用礦物絕緣電纜,也可選用封閉式橋架等有效保護(hù)的耐火電纜或穿金屬管并埋設(shè)在不燃燒體結(jié)構(gòu)內(nèi),且保護(hù)層厚度≥30mm。耐熱配線(xiàn)可選用摘要:線(xiàn)路明敷時(shí),采用穿金屬管或金屬線(xiàn)槽保護(hù)并應(yīng)用防火涂料提高線(xiàn)路的耐火性能;當(dāng)采用阻燃和耐火電纜時(shí),可不穿金屬管保護(hù),但應(yīng)敷在電纜井內(nèi)或電纜溝內(nèi)或吊頂內(nèi)有防火保護(hù)辦法的封閉式線(xiàn)槽內(nèi),但當(dāng)和延燃電纜敷設(shè)在同一豎井時(shí),二者之間應(yīng)用耐火材料分隔開(kāi)。消防控制設(shè)備工作接地應(yīng)采用專(zhuān)用的25mm2以上銅芯控制干線(xiàn)。
2礦物絕緣電纜用于消防設(shè)備電氣配線(xiàn)的探索
2.1礦物絕緣電纜簡(jiǎn)介
礦物絕緣電纜(MineralInsulatedCables),是由銅芯、銅護(hù)套和氧化鎂絕緣等全無(wú)機(jī)物組成的電纜。因其采用獨(dú)特的制造方式,使氧化鎂絕緣材料高度緊密地壓實(shí)在電纜的無(wú)縫銅護(hù)套中,和銅芯、銅護(hù)套共同形成密實(shí)的一體,因而具有良好的耐火、耐高溫、載流量大、防水、耐腐蝕、耐機(jī)械損傷、耐輻照及電磁相容性、美觀大方等特征,同時(shí)該電纜在火災(zāi)條件下不會(huì)放出任何煙霧、鹵素及有毒有害氣體。同時(shí)礦物絕緣電纜的銅護(hù)套可作為地線(xiàn)使用,和其它類(lèi)型相比可減少一根芯線(xiàn),只需明敷,輕易安裝,加之使用壽命長(zhǎng),可以預(yù)期在消防設(shè)備的電氣配線(xiàn)中采用礦物絕緣電纜會(huì)產(chǎn)生良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
2.2國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范對(duì)礦物絕緣電纜用于消防設(shè)備電氣配線(xiàn)的規(guī)定或推薦情況
由于礦物絕緣電纜可以從根本上解決電氣線(xiàn)路的平安新問(wèn)題,國(guó)際上很多國(guó)家的有關(guān)建筑物標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范對(duì)在哪些場(chǎng)合和部位一定要用礦物絕緣電纜,在哪些場(chǎng)合或部位推薦使用都有具體明確的規(guī)定。下面粗略介紹一下國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范對(duì)礦物絕緣電纜用于消防設(shè)備電氣配線(xiàn)的規(guī)定或推薦情況摘要:
2.2.1英國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定或推薦情況
(1)BS5839建筑物的火災(zāi)探測(cè)和報(bào)警系統(tǒng)(Firedetectionandalarmsystems)第一部份系統(tǒng)設(shè)計(jì)、安裝和維護(hù)的實(shí)施法規(guī)(Part1Codeofpracticeforsystemdesigninstallationandservicing)
(2)BS5266-1摘要:1999應(yīng)急照明第1部份摘要:除影院及用于娛樂(lè)的非凡建筑物外的其它建筑物的應(yīng)急照明(Emergencylighting–Part1摘要:Codeofpracticefortheemergencylightingofpremisesotherthancinemasandcertainotherspecifiedpremisesusedforentertainment)
2.2.2澳大利亞國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定或推薦情況
(1)線(xiàn)路規(guī)則(Wiringrules)
(2)AS2941-1995固定消防裝置—泵站系統(tǒng)(Fixedfireprotectioninstallations–Pumpsetsystems)
(3)AS2293建筑物中應(yīng)急疏散照明(Emergencyevacuationlightinginbuildings)第1部份摘要:安裝要求(Part1摘要:Installationrequirements)
2.2.3美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定或推薦情況
(1)NFPA70國(guó)家電氣法規(guī)(NationalElectricalCode)
在上述標(biāo)準(zhǔn)中,都將礦物絕緣電纜列入作為規(guī)定或推薦選用的菜單中,而且規(guī)定在火災(zāi)時(shí)間較長(zhǎng)的情況下使用的,則應(yīng)選用礦物絕緣電纜,假如選取用其它電纜則必須埋設(shè)在建筑物的不燃燒結(jié)構(gòu)中或用隔板將電纜和其它重大危險(xiǎn)區(qū)域隔開(kāi),并應(yīng)有附加的機(jī)械保護(hù)。
2.3國(guó)內(nèi)對(duì)礦物絕緣電纜的生產(chǎn)和探究情況
我國(guó)對(duì)礦物絕緣電纜的探究開(kāi)發(fā)較晚,1968年上海電纜探究所開(kāi)始探究用于反應(yīng)堆堆芯測(cè)量用探測(cè)電纜,70年代開(kāi)始探究電力用配線(xiàn)電纜;80年代初沈陽(yáng)電纜廠六分廠開(kāi)發(fā)了小規(guī)格的電力用配線(xiàn)電纜和加熱電纜,80年代中期北京東風(fēng)電纜廠從意大利LMI公司引進(jìn)全套礦物絕緣電纜生產(chǎn)技術(shù)革新和部份設(shè)備,因種種沒(méi)有正式生產(chǎn)并將設(shè)備轉(zhuǎn)給哈爾濱電纜廠,也沒(méi)有投入生產(chǎn),80年代末上海電纜探究所將礦物絕緣電纜生產(chǎn)技術(shù)轉(zhuǎn)讓給湖州久立耐火電纜有限公司[現(xiàn)改名為泰科熱控(湖州有限公司)形成生產(chǎn)線(xiàn),在1996年國(guó)家計(jì)委將礦物絕緣電纜列為“國(guó)家重大科技成果產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目”后引進(jìn)國(guó)外關(guān)鍵生產(chǎn)設(shè)備,建成規(guī)模較大生產(chǎn)水平較高的生產(chǎn)車(chē)間,90年代中后期江蘇等地的幾家電纜廠也建成有生產(chǎn)車(chē)間。
為了了解礦物絕緣電纜在高暖和實(shí)際火災(zāi)中能否對(duì)消防設(shè)備保持良好的供電能力,參照國(guó)外的試驗(yàn)探究,公安部四川消防科學(xué)探究所和有關(guān)電纜企業(yè)共同進(jìn)行了電纜短樣隨爐升溫的耐火試驗(yàn)和上述電纜用不同敷設(shè)方式的模擬實(shí)體火災(zāi)電纜特性試驗(yàn)探究。
(1)電纜短樣試驗(yàn)
電纜短樣隨爐升溫試驗(yàn)樣品分別為摘要:礦物絕緣電纜、普通聚氯乙烯電纜、阻燃電纜、隔氧層阻燃電纜、耐火電纜。把電纜同時(shí)并排的放在燒結(jié)爐中加熱升溫,電纜的兩端伸出爐外,分別連接電源和指示燈用于觀察失效溫度和時(shí)間。從試驗(yàn)結(jié)果中可以得出,在高溫或火災(zāi)情況下,一般電纜(包括耐火電纜、隔氧層電纜),在明敷或穿管保護(hù)下都滿(mǎn)足不了消防系統(tǒng)供電線(xiàn)路的平安要求,只有礦物絕緣電纜,在明敷的情況下就可以完全解決新問(wèn)題。
(2)模擬實(shí)體火災(zāi)試驗(yàn)
參照英國(guó)消防探究所的實(shí)體火災(zāi)試驗(yàn)方案,公安部四川消防科研所的有關(guān)電纜企業(yè)共同對(duì)上述電纜分別選用五種敷設(shè)方式(支架裸敷、支架穿管明敷、防火橋架內(nèi)明敷、防火橋架內(nèi)穿管、穿管埋墻暗敷)進(jìn)行了模擬實(shí)體火災(zāi)試驗(yàn)探究。
探究結(jié)果表明摘要:在1小時(shí)的實(shí)體火災(zāi)試驗(yàn)中,電纜的耐火性能,明敷礦物絕緣電纜優(yōu)于其它類(lèi)型的電纜,并能保持對(duì)電氣設(shè)備的正常供電能力;普通聚氯乙烯電纜五種敷設(shè)方式全部失效;阻燃電纜和隔氧層阻燃電纜除穿管埋墻暗敷外全部失效;耐火電纜除有防火橋架保護(hù)和埋墻暗敷外全部失效。礦物絕緣電纜還能夠在火災(zāi)中承受試驗(yàn)重物墜落的沖擊,能夠經(jīng)受?chē)娏芩臎_擊,能再次正常通電啟動(dòng)相關(guān)供電設(shè)備,完全能夠在火災(zāi)條件下保持規(guī)定時(shí)間的消防供電。另外普通電纜、阻燃電纜、阻燃隔氧層電纜及耐火電纜,在明敷及穿鋼管并施防火涂料保護(hù)時(shí),其持續(xù)供電時(shí)間均未達(dá)到30分鐘,這對(duì)于消防控制室、消防水泵、消防電梯、防排煙設(shè)施等供電時(shí)間較長(zhǎng)的消防設(shè)備供電是不利的。
根據(jù)以上探究結(jié)果和參照國(guó)外標(biāo)準(zhǔn),我國(guó)對(duì)《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》進(jìn)行了修訂,《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》中“消防電源及其配電”一節(jié)已修訂為摘要:
9.1.4消防用電設(shè)備的配電線(xiàn)路應(yīng)符合下列規(guī)定
9.1.4.1當(dāng)采用暗敷設(shè)時(shí),應(yīng)敷設(shè)在不燃燒體結(jié)構(gòu)內(nèi),且保護(hù)層厚度不宜小于30mm。
9.1.4.2當(dāng)采用明敷設(shè)時(shí),除礦物絕緣類(lèi)不燃性電纜外,應(yīng)采用有防火保護(hù)的金屬管或封閉式金屬線(xiàn)槽保護(hù)。
9.1.4.3當(dāng)采用阻燃和耐火電纜時(shí),可不穿金屬管保護(hù),但應(yīng)敷在電纜井內(nèi)或電纜溝內(nèi)或吊頂內(nèi)有防火保護(hù)辦法的封閉式線(xiàn)槽內(nèi)。
9.1.4.4對(duì)供電時(shí)間要求較長(zhǎng)的消防設(shè)備供電線(xiàn)路,當(dāng)采用明敷設(shè)時(shí),宜采用礦物絕緣電纜,或封閉式防火橋架等有效保護(hù)的耐火類(lèi)電纜。
相信通過(guò)這次對(duì)《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》的修訂和實(shí)施,我國(guó)對(duì)礦物絕緣電纜的使用會(huì)有一個(gè)很大的發(fā)展,從而為在火災(zāi)情況下消防設(shè)備的正常運(yùn)行、人員的疏散和營(yíng)救提供有力的技術(shù)保障。
參考文獻(xiàn)
1.1火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警及聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)
電站共分為4個(gè)報(bào)警及聯(lián)動(dòng)分區(qū),如圖所示,分別為:地下廠房分區(qū)、上水庫(kù)分區(qū)、下水庫(kù)分區(qū)及地面副廠房分區(qū)。地下廠房分區(qū)設(shè)置1臺(tái)報(bào)警控制器及聯(lián)動(dòng)控制柜,主要監(jiān)測(cè)范圍為主廠房、副廠房、主變開(kāi)關(guān)室、主變副廠房及出線(xiàn)洞等,聯(lián)動(dòng)控制布置在該區(qū)各處的通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)、自動(dòng)滅火設(shè)備、地面排風(fēng)樓及消防電梯等;地面副廠房分區(qū)設(shè)置1臺(tái)報(bào)警控制器及聯(lián)動(dòng)控制柜,主要監(jiān)測(cè)范圍為地面副廠房各電氣設(shè)備室,聯(lián)動(dòng)控制布置在該區(qū)通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)、自動(dòng)滅火設(shè)備、消防供水泵等;上水庫(kù)及下水庫(kù)分區(qū)各設(shè)置1臺(tái)報(bào)警控制器,主要監(jiān)測(cè)各自區(qū)域內(nèi)的閘門(mén)啟閉機(jī)室、值班室等。圖1火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警及聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)分區(qū)地面副廠房分區(qū)、上水庫(kù)分區(qū)、下水庫(kù)分區(qū)分別與地下廠房的火災(zāi)報(bào)警控制中心通過(guò)光纖相連組成網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng),中控室值班人員可以通過(guò)設(shè)置在地下副廠房中控室內(nèi)的消防報(bào)警控制中心實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)分區(qū)的火情監(jiān)視,發(fā)生火災(zāi)時(shí)統(tǒng)一指揮和集中控制。在地面副廠房中控室內(nèi)也設(shè)置了一套消防控制中心,可復(fù)顯全廠火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)信息,聯(lián)動(dòng)地面副廠房分區(qū)內(nèi)消防設(shè)備,通過(guò)模塊控制啟動(dòng)地下副廠房消防設(shè)備。
1.2氣體自動(dòng)滅火系統(tǒng)
電站設(shè)有4套氣體自動(dòng)滅火系統(tǒng),防護(hù)的區(qū)域分別為:①地下副廠房中控室、計(jì)算機(jī)室、繼電保護(hù)盤(pán)室;②主變副廠房線(xiàn)路保護(hù)室;③地面副廠房中控室、計(jì)算機(jī)室;④地面副廠房柴油發(fā)電機(jī)房。①~③區(qū)域采用固定管網(wǎng)式全淹沒(méi)組合分配系統(tǒng),由滅火管網(wǎng)系統(tǒng)和控制系統(tǒng)組成。管網(wǎng)系統(tǒng)主要包括氣體儲(chǔ)存鋼瓶、啟動(dòng)器、減壓裝置、選擇閥、噴嘴及氣體輸送管道等;控制系統(tǒng)主要包括滅火控制器、繼電器模塊、保護(hù)感溫感煙火災(zāi)探測(cè)器等,系統(tǒng)的控制方式有自動(dòng)、手動(dòng)和緊急機(jī)械手動(dòng)操作方式。如圖2所示,在自動(dòng)工作狀態(tài)下,氣體滅火系統(tǒng)可自動(dòng)完成防護(hù)區(qū)內(nèi)的火災(zāi)探測(cè)、報(bào)警、聯(lián)動(dòng)控制及噴氣滅火整個(gè)過(guò)程。即:某一防護(hù)區(qū)發(fā)生火災(zāi)時(shí),當(dāng)一類(lèi)探測(cè)器報(bào)警后,防護(hù)區(qū)的警鈴動(dòng)作,通知保護(hù)區(qū)內(nèi)無(wú)關(guān)人員撤離事故現(xiàn)場(chǎng);當(dāng)兩類(lèi)探測(cè)器都同時(shí)報(bào)警后,防護(hù)區(qū)內(nèi)外的蜂鳴器及閃燈動(dòng)作,系統(tǒng)進(jìn)入延時(shí)狀態(tài),并關(guān)閉通風(fēng)空調(diào)等相關(guān)設(shè)備;延時(shí)結(jié)束后,在8s內(nèi)向防護(hù)區(qū)噴射濃度為8%的七氟丙烷滅火氣體,并使其均勻布滿(mǎn)整個(gè)保護(hù)區(qū)進(jìn)行滅火。柴油機(jī)房采用無(wú)管網(wǎng)氣體滅火系統(tǒng),起火時(shí),在10s內(nèi)向柴油發(fā)電機(jī)房噴射濃度為8%的七氟丙烷滅火氣體進(jìn)行滅火。
1.3超細(xì)干粉滅火系統(tǒng)
超細(xì)干粉滅火系統(tǒng)主要應(yīng)用于地下副廠房電纜夾層、主變副廠房電纜夾層、低壓電纜洞、出線(xiàn)洞,沿纜橋架的走向進(jìn)行配置。系統(tǒng)采用熱引發(fā)啟動(dòng)方式,當(dāng)防護(hù)區(qū)內(nèi)環(huán)境溫度達(dá)到滅火裝置設(shè)定的溫度(68℃左右)時(shí),自動(dòng)啟動(dòng)滅火裝置進(jìn)行滅火;或當(dāng)連接在滅火裝置噴頭間的熱敏線(xiàn)遇明火后,連鎖啟動(dòng)多臺(tái)超細(xì)干粉滅火裝置實(shí)施滅火,并將噴放動(dòng)作信號(hào)反饋至全廠火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警主機(jī)。
1.4水噴霧自動(dòng)滅火系統(tǒng)
水噴霧自動(dòng)滅火系統(tǒng)主要用于發(fā)電電動(dòng)機(jī)消防、主變壓器消防、SFC變壓器消防。消防水源均取自機(jī)組低壓供水管網(wǎng)沿1號(hào)、4號(hào)機(jī)尾水洞取自下水庫(kù)。發(fā)電電動(dòng)機(jī)消防環(huán)管布置在定子線(xiàn)圈上、下端部,在環(huán)管上均勻布置40個(gè)噴頭,每臺(tái)發(fā)電電動(dòng)機(jī)總的消防用水量約為80m3/h;主變壓器及SFC變壓器均采用固定式水噴霧滅火裝置,在消防供水管路中設(shè)置雨淋閥組;每臺(tái)主變分別采用100個(gè)噴頭,消防水量約為404m2/h;每臺(tái)SFC變壓器設(shè)置31個(gè)噴頭,兩臺(tái)SFC變壓器消防用水量約為125.3m2/h。在這3個(gè)部位相應(yīng)位置均設(shè)置有火災(zāi)探測(cè)報(bào)警裝置,當(dāng)火災(zāi)時(shí),可自動(dòng)、遠(yuǎn)方手動(dòng)或現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)操作進(jìn)行水噴霧滅火。
1.5通風(fēng)排煙系統(tǒng)
電站為封閉式地下廠房,通風(fēng)防火和事故排煙設(shè)計(jì)非常的重要。電站設(shè)有三大排風(fēng)排煙系統(tǒng):
1.5.1主/副廠房排風(fēng)排煙系統(tǒng)
排風(fēng)系統(tǒng)在母線(xiàn)洞夾層,設(shè)置2臺(tái)混流風(fēng)機(jī);主廠房排煙系統(tǒng)設(shè)在副廠房頂層,設(shè)置2臺(tái)排煙風(fēng)機(jī);排煙系統(tǒng)的補(bǔ)風(fēng)引自交通洞的自然風(fēng),在主廠房發(fā)電機(jī)層吊頂上設(shè)置兩排排煙口,排煙口間距為15m左右。副廠房的排風(fēng)排煙系統(tǒng)設(shè)置在主廠房頂層。當(dāng)主/副廠房發(fā)生火災(zāi)時(shí),主副廠房通風(fēng)系統(tǒng)停止運(yùn)行,啟動(dòng)主廠房排煙系統(tǒng)經(jīng)設(shè)在主廠房吊頂上的排煙口進(jìn)行消防排煙,同時(shí)啟動(dòng)副廠房樓梯間及消防電梯前設(shè)置的正壓送風(fēng)系統(tǒng)。煙氣經(jīng)過(guò)排煙/風(fēng)平洞至排風(fēng)豎井,再經(jīng)上部排風(fēng)平洞至全廠總排風(fēng)機(jī)房排出廠外。而當(dāng)母線(xiàn)層、水輪機(jī)層發(fā)生火災(zāi)時(shí),通風(fēng)系統(tǒng)停止運(yùn)行,實(shí)施滅火措施后,通風(fēng)系統(tǒng)重新啟動(dòng)轉(zhuǎn)為事故后排煙。排煙時(shí),煙氣經(jīng)過(guò)母線(xiàn)洞,由母線(xiàn)洞管道層內(nèi)設(shè)置的排風(fēng)及排煙風(fēng)機(jī)進(jìn)行排煙,經(jīng)上排水廊道至排風(fēng)豎井,再經(jīng)上部排風(fēng)平洞至全廠總排風(fēng)機(jī)房排出廠外。
1.5.2主變洞排風(fēng)、排煙系統(tǒng)
排風(fēng)系統(tǒng)設(shè)在主變洞右端與通風(fēng)洞相連位置的通風(fēng)機(jī)室,安裝有2臺(tái)箱式離心風(fēng)機(jī);主變副廠房頂層安裝有1臺(tái)排煙風(fēng)機(jī)作為主變搬運(yùn)道的事故排煙,以利于火災(zāi)時(shí)人員疏散。主變洞內(nèi)主變室、GIS層、電纜及管道層、SFC變壓器室、主變副廠房等均為事故后排煙,排風(fēng)排煙共用一套系統(tǒng),當(dāng)主變洞內(nèi)發(fā)生火災(zāi)時(shí),通風(fēng)系統(tǒng)停止運(yùn)行,實(shí)施滅火措施后,通風(fēng)系統(tǒng)重新啟動(dòng)轉(zhuǎn)為事故后排煙。排煙時(shí),先排入主變洞排煙機(jī)房,匯總后經(jīng)排風(fēng)豎井、上排風(fēng)平洞、全廠總排風(fēng)風(fēng)機(jī)房排出廠外。
1.5.3出線(xiàn)洞排風(fēng)排煙系統(tǒng)
該系統(tǒng)設(shè)在出線(xiàn)洞末端風(fēng)機(jī)室內(nèi),設(shè)置2臺(tái)軸流風(fēng)機(jī)作為出線(xiàn)洞排風(fēng)兼事故排煙。出線(xiàn)洞采用自然進(jìn)風(fēng)、機(jī)械排風(fēng)的通風(fēng)方式,從主變運(yùn)輸?shù)肋M(jìn)風(fēng),從地面排風(fēng)機(jī)房排出。當(dāng)出線(xiàn)洞內(nèi)發(fā)生火災(zāi)時(shí),通風(fēng)系統(tǒng)停止運(yùn)行,同時(shí)關(guān)閉進(jìn)風(fēng)口及防火閥,實(shí)施滅火措施后,通風(fēng)系統(tǒng)重新啟動(dòng)進(jìn)行事故后排煙。蓄電池采用免維護(hù)密閉式鉛酸蓄電池,發(fā)生火災(zāi)時(shí)會(huì)產(chǎn)生有害氣體。因此蓄電池室設(shè)置單獨(dú)的送、排風(fēng)系統(tǒng),排風(fēng)直接排至主廠房排風(fēng)道內(nèi),同時(shí)設(shè)置測(cè)氫監(jiān)測(cè)裝置,當(dāng)室內(nèi)氫氣濃度超標(biāo)時(shí),自動(dòng)啟動(dòng)送、排風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行通風(fēng)。
2討論分析
電站的消防系統(tǒng)根據(jù)國(guó)家有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì),整個(gè)消防系統(tǒng)基本能滿(mǎn)足電站的消防要求,但在電站的消防設(shè)計(jì)中使用高壓細(xì)水霧滅火系統(tǒng),優(yōu)化逃生通道及救援通道,關(guān)注橋式起重機(jī)消防,有助于完善消防系統(tǒng),降低電站建設(shè)及運(yùn)行維護(hù)成本。
2.1高壓細(xì)水霧滅火系統(tǒng)
電站有豐富的水資源,而高壓細(xì)水霧滅火系統(tǒng)所使用的滅火介質(zhì)正是水。在10MPa以上壓力形成的細(xì)水霧遇火后迅速汽化,可吸收大量的熱,降低燃燒表面的溫度,同時(shí),汽化后形成的水蒸氣將整體覆蓋燃燒區(qū)域,使燃燒因缺氧而窒息,具有高效冷卻、快速窒息的雙重滅火機(jī)理。由于細(xì)水霧的直徑相當(dāng)?shù)男?約為10μm~100μm),噴放后可長(zhǎng)時(shí)間懸浮在空中,需長(zhǎng)時(shí)間才能匯聚、凝結(jié),很難在電極表面形成導(dǎo)電的連續(xù)水流或表面水域,具有良好的電絕緣性,可有效撲救帶電設(shè)備火災(zāi),如:柴油發(fā)電機(jī)房、變壓器室、中控室、計(jì)算機(jī)室、電纜隧道等。高壓細(xì)水霧滅火系統(tǒng)安裝時(shí)費(fèi)用會(huì)高一些,以本電站為例,大概需要人民幣300×104元,但高壓細(xì)水霧滅火系統(tǒng)用水量?jī)H為水噴淋滅火系統(tǒng)的1%,可極大的減少地下廠房的開(kāi)挖量及消防水箱、高位水箱的容積;此外,高壓細(xì)水霧滅火系統(tǒng)采用不銹鋼材質(zhì),壽命長(zhǎng),可靠性高,幾乎不存在設(shè)備更換問(wèn)題,且在備用狀態(tài)下為常壓,可極大的降低日常維護(hù)工作量及維修費(fèi)用。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看,使用高壓細(xì)水霧滅火系統(tǒng)可提高滅火效率,減少土建開(kāi)挖費(fèi)用,降低電站運(yùn)行維護(hù)成本。
2.2逃生通道與救援通道
發(fā)火火災(zāi)時(shí),電站逃生通道有兩條:一是交通洞,為城門(mén)洞形,寬8m,高7.50m長(zhǎng)1116m,靠近地下廠房安裝場(chǎng)的洞口設(shè)有防火卷簾門(mén);另外一條是通風(fēng)洞,寬7.50m,高6m,長(zhǎng)1012m。救援通道主要是交通洞,由交通洞進(jìn)入安裝場(chǎng),從安裝場(chǎng)連接消火栓對(duì)主廠房及地下副廠房各層進(jìn)行滅火。呼蓄電站地下廠房中控室設(shè)在地面副廠房5樓,即發(fā)電機(jī)層上一層。當(dāng)中控室起火時(shí),現(xiàn)場(chǎng)人員可以跑下發(fā)電機(jī)層,經(jīng)過(guò)1號(hào)~4號(hào)發(fā)電機(jī)組,從安裝場(chǎng)進(jìn)入交通洞到達(dá)安全區(qū)域。與此同時(shí),接到救援命令后,消防車(chē)從交通洞進(jìn)入安裝場(chǎng)進(jìn)行滅火;消防車(chē)上的水用完后,在主變運(yùn)輸洞調(diào)頭,再?gòu)慕煌ǘ捶祷亍S纱丝梢?jiàn),當(dāng)?shù)叵聫S房中控室發(fā)生火災(zāi)時(shí),逃生通道與救援通道都為交通洞,在緊急情況下,有可能造成交通洞出入混亂,使消防車(chē)及消防隊(duì)員不能迅速接近火災(zāi)點(diǎn)并實(shí)施滅火,錯(cuò)過(guò)有效控制和撲救火災(zāi)的最佳時(shí)期,以致造成更大的損失。因此,在后續(xù)電站設(shè)計(jì)中應(yīng)保證交通洞具有較高的可靠性和安全性,并采取一些新的方案,如:將中層排水廊道設(shè)計(jì)為另一逃生通道,或在交通洞相應(yīng)區(qū)域設(shè)置匯車(chē)道等,保證人員安全撤離與消防車(chē)、救護(hù)車(chē)等進(jìn)場(chǎng)救援兩不誤;此外,在電站運(yùn)行過(guò)程中,應(yīng)加強(qiáng)應(yīng)急疏散通道的管理,注重人員逃生技能的訓(xùn)練。
2.3橋式起重機(jī)消防問(wèn)題
電站主廠房裝有兩臺(tái)QD250/50t—21.5A3型橋式起重機(jī)。其中一臺(tái)橋機(jī)由于變頻器出現(xiàn)故障,導(dǎo)致電阻器異常發(fā)熱,橋機(jī)電氣房?jī)?nèi)部溫度升高,燒壞電氣柜風(fēng)扇、電氣房?jī)?nèi)空調(diào)外殼等塑膠制品,幸好發(fā)現(xiàn)及時(shí),才沒(méi)引起火災(zāi)事故的發(fā)生。此外,橋機(jī)電源電纜絕緣損壞及電纜接頭松動(dòng)或進(jìn)潮氣等都會(huì)導(dǎo)致絕緣擊穿產(chǎn)生電弧,而“電氣裝置故障產(chǎn)生的危險(xiǎn)溫度、電火花、電弧等可能構(gòu)成引燃源、引起火災(zāi)和爆炸?!币虼?,必須對(duì)橋式起重機(jī)的消防有足夠的重視!除了在橋機(jī)上按照要求配備足夠數(shù)量的干粉滅火器外,在電站消防設(shè)計(jì)中,發(fā)電機(jī)層及安裝場(chǎng)相應(yīng)位置消火栓噴出的水柱應(yīng)能到達(dá)橋機(jī)最高點(diǎn)進(jìn)行滅火。在電站運(yùn)行中,當(dāng)橋機(jī)停止作業(yè)時(shí),應(yīng)關(guān)閉橋機(jī)電源,將橋機(jī)停放在安裝場(chǎng)上方,并在安裝場(chǎng)上方設(shè)置感溫感煙探測(cè)器及監(jiān)控設(shè)備。
1前言
如果說(shuō)納米技術(shù)使新材料的研究起到了革命性飛躍,那么也可以說(shuō)性能化設(shè)計(jì)方法將開(kāi)創(chuàng)消防科技的新局面。
消防設(shè)計(jì)目前有兩種設(shè)計(jì)思想,一種是傳統(tǒng)的“處方式設(shè)計(jì)方法”,其基于場(chǎng)所類(lèi)型進(jìn)行設(shè)計(jì)考慮;另一種是“性能化設(shè)計(jì)方法”,它立足于危害分析及火災(zāi)假想,對(duì)于解決超越法規(guī)或現(xiàn)行法規(guī)無(wú)法解決的復(fù)雜建筑的消防設(shè)計(jì)具有很大意義。
由于性能化防火設(shè)計(jì)的方法與傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法相比具有許多優(yōu)越性,所以很快成為建筑防火的一種新理念,并將發(fā)展成為建筑防火技術(shù)領(lǐng)域里一個(gè)全球性發(fā)展潮流,受到許多發(fā)達(dá)國(guó)家和發(fā)展中國(guó)家的高度重視,得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。
2性能化消防設(shè)計(jì)的概念
性能化消防設(shè)計(jì)是建立在消防安全工程學(xué)基礎(chǔ)上的一種新的建筑防火設(shè)計(jì)方法,它運(yùn)用消防安全工程學(xué)的原理與方法,根據(jù)建筑物的結(jié)構(gòu)、用途和內(nèi)部可燃物等方面的具體情況,由設(shè)計(jì)者根據(jù)建筑的各個(gè)不同空間條件、功能條件及其它相關(guān)條件,自由選擇為達(dá)到消防安全目的而應(yīng)采取的各種防火措施,并將其有機(jī)地組合起來(lái),構(gòu)成該建筑物的總體防火安全設(shè)計(jì)方案,然后用已開(kāi)發(fā)出的工程學(xué)方法,對(duì)建筑的火災(zāi)危險(xiǎn)性和危害性進(jìn)行定量的預(yù)測(cè)和評(píng)估,從而得到最優(yōu)化的防火設(shè)計(jì)方案,為建筑結(jié)構(gòu)提供最合理的防火保護(hù)。
與“處方式”設(shè)計(jì)相比較,性能化設(shè)計(jì)方案更關(guān)注是否能夠?qū)崿F(xiàn)“保證人員疏散和滅火救援不受火災(zāi)煙氣影響”這一“目的”,而不是拘泥于滿(mǎn)足規(guī)范要求的最低排煙量。性能化的消防設(shè)計(jì)方案通過(guò)科學(xué)的論證,能夠提供比之處方式的消防規(guī)范更為安全的設(shè)計(jì)表現(xiàn)效果,比較起來(lái),性能化設(shè)計(jì)方案具有設(shè)計(jì)成本有效性,設(shè)計(jì)選擇多樣性及設(shè)計(jì)效果更為優(yōu)化性的特點(diǎn)。
性能化消防設(shè)計(jì)的兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn),第一是確認(rèn)危害,第二是明確設(shè)計(jì)目標(biāo)。具體來(lái)說(shuō),它針對(duì)建筑物的特點(diǎn),建筑物內(nèi)人員特點(diǎn),建筑物內(nèi)部操作方式,建筑物外部特征,消防滅火組織特點(diǎn)等。從而針對(duì)每種危害或者每個(gè)設(shè)計(jì)區(qū)域選擇設(shè)計(jì)方法及評(píng)估方法。這種設(shè)計(jì)方法突破了傳統(tǒng)設(shè)計(jì)針對(duì)建筑物結(jié)構(gòu)類(lèi)型、相應(yīng)的層高及面積的限制,同時(shí)提供了更加靈活而有效的設(shè)計(jì)選擇性。
性能化消防設(shè)計(jì)包括確立消防安全目標(biāo),建立可量化的性能要求,分析建筑物及內(nèi)部情況,設(shè)定性能設(shè)計(jì)指標(biāo),建立火災(zāi)場(chǎng)景和設(shè)計(jì)火災(zāi),選擇工程分析計(jì)算方法和工具,對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行安全評(píng)估,制定設(shè)計(jì)方案并編寫(xiě)設(shè)計(jì)報(bào)告等步驟。在設(shè)計(jì)過(guò)程中,需要對(duì)建筑物可能發(fā)生的火災(zāi)進(jìn)行量化分析,并對(duì)典型火災(zāi)場(chǎng)景下火災(zāi)及煙氣的發(fā)展蔓延過(guò)程進(jìn)行模擬計(jì)算,因此計(jì)算的工作量以及各類(lèi)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的需要量非常大,往往需要采用計(jì)算機(jī)火災(zāi)模擬軟件等分析和計(jì)算工具。
3性能化消防設(shè)計(jì)的流程
性能化設(shè)計(jì)利用火災(zāi)科學(xué)和消防安全工程建立設(shè)計(jì)指標(biāo),評(píng)估設(shè)計(jì)方案;并利用火災(zāi)危害分析和火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估建立從總體目標(biāo)和功能目標(biāo)到火災(zāi)場(chǎng)景等領(lǐng)域內(nèi)所需要的參數(shù)。性能化的消防安全設(shè)計(jì)是一種可以對(duì)諸如非工程參數(shù)(如人在火災(zāi)中的行為和反應(yīng))進(jìn)行定義的工程過(guò)程。
4建筑物性能化消防設(shè)計(jì)的內(nèi)容
建筑物的性能化消防設(shè)計(jì)主要包括兩個(gè)方面的設(shè)計(jì)內(nèi)容:一是保證建筑內(nèi)人員安全疏散的性能設(shè)計(jì),二是保證建筑構(gòu)件耐火的性能設(shè)計(jì)。
人員安全疏散的性能設(shè)計(jì)是從建筑內(nèi)人員安全方面進(jìn)行考慮的,通過(guò)綜合考慮各種火災(zāi)因素對(duì)人員逃生的影響,采用性能化的設(shè)計(jì)方法來(lái)保證建筑物內(nèi)人員的火災(zāi)安全性,從而防止人員傷亡。其性能化的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則是:煙層下降高度和煙氣濃度達(dá)到人不能忍耐的時(shí)間大于人員安全疏散所需的時(shí)間。
構(gòu)件耐火的性能化設(shè)計(jì)是從建筑物的穩(wěn)定性方面進(jìn)行考慮的,通過(guò)分析建筑構(gòu)件在火災(zāi)中的反應(yīng),采用性能化的設(shè)計(jì)方法來(lái)保證建筑物結(jié)構(gòu)的火災(zāi)穩(wěn)定性,從而防止建筑物的倒塌。其性能化設(shè)計(jì)準(zhǔn)則是:火災(zāi)持續(xù)時(shí)間小于構(gòu)件的耐火時(shí)間。
5國(guó)內(nèi)外性能化設(shè)計(jì)應(yīng)用概況
自20世紀(jì)80年代英國(guó)提出了“以性能為基礎(chǔ)的消防安全設(shè)計(jì)方法”(performance——basedfiresafety
design
method,以下簡(jiǎn)稱(chēng)性能化防火設(shè)計(jì))的概念以來(lái),日本、澳大利亞、美國(guó)、加拿大、新西蘭以及北歐等發(fā)達(dá)國(guó)家政府先后投入大量研究經(jīng)費(fèi)積極開(kāi)展了消防性能化設(shè)計(jì)技術(shù)和方法的研究,南非、埃及、巴西等發(fā)展中國(guó)家也都紛紛開(kāi)展了這方面研究工作。世界各國(guó)都在積極推行性能化設(shè)計(jì)方法的應(yīng)用,并取得了巨大成就。
英國(guó)于1985年頒布了第一部性能化防火規(guī)范,包括防火規(guī)范的性能化修改,新規(guī)范規(guī)定“必須建造一座安全的建筑”,但不詳細(xì)確定應(yīng)如何實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。
新西蘭1991年的建筑法案對(duì)建筑監(jiān)督立法體系進(jìn)了徹底調(diào)整,于1992年了性能化的《新西蘭建筑規(guī)范》,新規(guī)范中保留了處方式的要求,并作為可接受的設(shè)計(jì)方法,于1993年強(qiáng)制執(zhí)行。1993~1998年,繼續(xù)開(kāi)展了“消防安全性能評(píng)估方法的研究”,制定了性能化建筑消防安全框架;其中功能要求包括防止火災(zāi)的發(fā)生、安全疏散措施、防止倒塌、消防基礎(chǔ)設(shè)施和通道要求以及防止火災(zāi)相互蔓延五部分。
瑞典于1994年了新的包含有性能化設(shè)計(jì)內(nèi)容的建筑防火設(shè)計(jì)規(guī)范。
澳大利亞于1996年頒布了性能化防火設(shè)計(jì)規(guī)范的《澳大利亞建筑設(shè)計(jì)規(guī)范》(《BuildingCodeof
Australia》,簡(jiǎn)稱(chēng)"BCA"),并自1997年7月1日起,在各州政府陸續(xù)推行。
巴西于1999年頒布了新的《鋼結(jié)構(gòu)防火設(shè)計(jì)》和《對(duì)建筑構(gòu)件耐火極限的要求》兩部標(biāo)準(zhǔn)。這是南美首次制定的建筑標(biāo)準(zhǔn),由SaoPaulo大學(xué)、Mi—nasGerais大學(xué)和OuroPreto大學(xué)編制。標(biāo)準(zhǔn)中引入了如時(shí)間計(jì)算方法與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法以及其他消防安全工程設(shè)計(jì)方法等性能化的新概念,允許建筑物的火災(zāi)安全根據(jù)其火災(zāi)荷載、建筑物高度、建筑總面積以及滅火設(shè)備的安裝與否等條件確定,而對(duì)建筑物的耐火等級(jí)不做要求。
日本政府于1998年6月對(duì)《建筑基準(zhǔn)法》進(jìn)行了修訂,引入了一些有關(guān)性能化設(shè)計(jì)的內(nèi)容,并于2000年6月施行;另外,還于2003年8月開(kāi)始對(duì)《消防法》進(jìn)行修訂,計(jì)劃于2005年施行。
加拿大于2001年了性能化的建筑規(guī)范和防火規(guī)范,其要求將以不同層次的目標(biāo)形式表述。
美國(guó)也于2001年了《國(guó)際建筑性能規(guī)范》和《國(guó)際防火性能規(guī)范》。
目前,已有不少于13個(gè)國(guó)家(澳大利亞、加拿大、芬蘭、法國(guó)、英國(guó)、日本、荷蘭、新西蘭、挪威、波蘭、西班牙、瑞典和美國(guó))采用或積極發(fā)展性能化規(guī)范和基于規(guī)范結(jié)構(gòu)形式下建筑防火設(shè)計(jì)方法,并取得了一定成果。中國(guó)也正在加緊性能化設(shè)計(jì)方法的研究和性能化設(shè)計(jì)規(guī)范的制定。公安部所屬消防研究所承擔(dān)了幾項(xiàng)有關(guān)性能化設(shè)計(jì)的國(guó)家十五科技攻關(guān)課題,如公安部天津消防研究所承擔(dān)的“建筑物性能化防火設(shè)計(jì)技術(shù)導(dǎo)則”的研究和制定,公安部四川消防研究所承擔(dān)的“高層建筑性能化防火設(shè)計(jì)安全評(píng)估技術(shù)研究”等。
6推行性能化設(shè)計(jì)方法是一個(gè)逐步過(guò)程
盡管建筑物消防性能化設(shè)計(jì)方法有很多優(yōu)點(diǎn),作為性能化設(shè)計(jì)技術(shù)的基礎(chǔ)一“火災(zāi)模型”在性能化設(shè)計(jì)中起著舉足輕重的作用,但它們作為一種新生事物,還不為人們所理解和接受,特別是建筑設(shè)計(jì)師和建筑管理部門(mén)的人員都不太了解這種新的設(shè)計(jì)方法。
有人曾對(duì)美國(guó)、中國(guó)香港和澳大利亞的建筑管理人員在對(duì)待性能化設(shè)計(jì)和處方式設(shè)計(jì)在能否保證建筑消防安全,以及火災(zāi)模型是否足以支持性能化設(shè)計(jì)的態(tài)度進(jìn)行了一個(gè)調(diào)查,并進(jìn)行了比較。發(fā)現(xiàn)半數(shù)以上的管理人員認(rèn)為性能化設(shè)計(jì)不能保證建筑的安全,三分之二以上的管理人員認(rèn)為處方式設(shè)計(jì)能保證建筑的安全,以及三分之二以上的人認(rèn)為火災(zāi)模型不足以支持性能化設(shè)計(jì)。調(diào)查結(jié)果參見(jiàn)表1。
世界各國(guó)幾乎都存在著類(lèi)似這樣的情況。在很長(zhǎng)一段時(shí)期內(nèi),建筑設(shè)計(jì)師和建筑管理人員對(duì)性能化設(shè)計(jì)技術(shù)還存在一個(gè)從初步認(rèn)識(shí)、深入了解到最終肯定的意識(shí)轉(zhuǎn)變過(guò)程。
另外,對(duì)于采用性能化方法設(shè)計(jì)的建筑,如何正確地評(píng)估其消防安全性方面也存在很多技術(shù)上的難題有待解決。
7展望
性能化消防設(shè)計(jì)已成為世界性建筑消防設(shè)計(jì)發(fā)展的必然趨勢(shì),它的發(fā)展將大大促進(jìn)消防安全設(shè)計(jì)的科學(xué)化、合理化和成本效益的最優(yōu)化,并將產(chǎn)生十分重大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。盡管目前還有許多人不太理解和排斥使用它,但我們堅(jiān)信隨著時(shí)間的推移,將會(huì)有
越來(lái)越多的人加入到肯定性能化設(shè)計(jì)方法的行列中來(lái)。據(jù)日本方面的統(tǒng)計(jì),采用性能化方法進(jìn)行消防設(shè)計(jì)的建筑正在逐年增加。
我國(guó)也應(yīng)該加快性能化規(guī)范及配套技術(shù)的研究步伐,充分發(fā)揮性能設(shè)計(jì)的優(yōu)越性。今后應(yīng)從以下幾個(gè)方面人手,促進(jìn)性能化設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展:
(1)加強(qiáng)各種火災(zāi)預(yù)測(cè)模型和火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型的研究,拓展性能化設(shè)計(jì)方法的應(yīng)用空間。
(2)加強(qiáng)新材料、新技術(shù)研究,規(guī)范材料性能參數(shù),建立和完善消防數(shù)據(jù)庫(kù),提供準(zhǔn)確的性能化指標(biāo),為性能化應(yīng)用積累基礎(chǔ)性數(shù)據(jù)。
(3)深入研究火災(zāi)規(guī)律、火災(zāi)情況下建筑內(nèi)人員逃生規(guī)律和構(gòu)件變化規(guī)律,為各種火災(zāi)模型的建立提供堅(jiān)實(shí)的理論依據(jù),并拓展計(jì)算機(jī)技術(shù)在消防中的應(yīng)用。
(4)積極向建筑設(shè)計(jì)師和建筑管理人員介紹性能化設(shè)計(jì)方法,使他們從認(rèn)識(shí)、理解并自覺(jué)接受性能化設(shè)計(jì)方法。
(5)出臺(tái)可操作性強(qiáng)的性能化設(shè)計(jì)指南,使建筑設(shè)計(jì)師能盡快地掌握性能化設(shè)計(jì)方法的使用。
(6)制定性能化消防設(shè)計(jì)規(guī)范,為性能化設(shè)計(jì)方法的應(yīng)用提供法律依據(jù)。
參考文獻(xiàn):
[1]田玉敏.論“性能化”的建筑防火設(shè)計(jì)方法.消防技術(shù)與產(chǎn)品信息,2003,(7).
[2]肖學(xué)鋒.發(fā)展性能化防火設(shè)計(jì),迎接加入WTO的挑戰(zhàn).消防科學(xué)與技術(shù),2002,(5).
[3]SFPE性能化消防分析和設(shè)計(jì)工程指南.
[4]倪照鵬.國(guó)外以性能為基礎(chǔ)的建筑防火規(guī)范研究綜述.消防技術(shù)與產(chǎn)品信息,2001,(10).
[5]國(guó)外建筑物性能化設(shè)計(jì)研究譯文集.消防安全工程工作組編,2001.
[6]T.Tanaka.性能化消防案例設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和用于評(píng)估的FSE工具.國(guó)外建筑物性能化設(shè)計(jì)研究譯文集.消防安全工程工作組編.
1前言
如果說(shuō)納米技術(shù)使新材料的研究起到了革命性飛躍,那么也可以說(shuō)性能化設(shè)計(jì)方法將開(kāi)創(chuàng)消防科技的新局面。
消防設(shè)計(jì)目前有兩種設(shè)計(jì)思想,一種是傳統(tǒng)的“處方式設(shè)計(jì)方法”,其基于場(chǎng)所類(lèi)型進(jìn)行設(shè)計(jì)考慮;另一種是“性能化設(shè)計(jì)方法”,它立足于危害分析及火災(zāi)假想,對(duì)于解決超越法規(guī)或現(xiàn)行法規(guī)無(wú)法解決的復(fù)雜建筑的消防設(shè)計(jì)具有很大意義。
由于性能化防火設(shè)計(jì)的方法與傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法相比具有許多優(yōu)越性,所以很快成為建筑防火的一種新理念,并將發(fā)展成為建筑防火技術(shù)領(lǐng)域里一個(gè)全球性發(fā)展潮流,受到許多發(fā)達(dá)國(guó)家和發(fā)展中國(guó)家的高度重視,得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。
2性能化消防設(shè)計(jì)的概念
性能化消防設(shè)計(jì)是建立在消防安全工程學(xué)基礎(chǔ)上的一種新的建筑防火設(shè)計(jì)方法,它運(yùn)用消防安全工程學(xué)的原理與方法,根據(jù)建筑物的結(jié)構(gòu)、用途和內(nèi)部可燃物等方面的具體情況,由設(shè)計(jì)者根據(jù)建筑的各個(gè)不同空間條件、功能條件及其它相關(guān)條件,自由選擇為達(dá)到消防安全目的而應(yīng)采取的各種防火措施,并將其有機(jī)地組合起來(lái),構(gòu)成該建筑物的總體防火安全設(shè)計(jì)方案,然后用已開(kāi)發(fā)出的工程學(xué)方法,對(duì)建筑的火災(zāi)危險(xiǎn)性和危害性進(jìn)行定量的預(yù)測(cè)和評(píng)估,從而得到最優(yōu)化的防火設(shè)計(jì)方案,為建筑結(jié)構(gòu)提供最合理的防火保護(hù)。
與“處方式”設(shè)計(jì)相比較,性能化設(shè)計(jì)方案更關(guān)注是否能夠?qū)崿F(xiàn)“保證人員疏散和滅火救援不受火災(zāi)煙氣影響”這一“目的”,而不是拘泥于滿(mǎn)足規(guī)范要求的最低排煙量。性能化的消防設(shè)計(jì)方案通過(guò)科學(xué)的論證,能夠提供比之處方式的消防規(guī)范更為安全的設(shè)計(jì)表現(xiàn)效果,比較起來(lái),性能化設(shè)計(jì)方案具有設(shè)計(jì)成本有效性,設(shè)計(jì)選擇多樣性及設(shè)計(jì)效果更為優(yōu)化性的特點(diǎn)。
性能化消防設(shè)計(jì)的兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn),第一是確認(rèn)危害,第二是明確設(shè)計(jì)目標(biāo)。具體來(lái)說(shuō),它針對(duì)建筑物的特點(diǎn),建筑物內(nèi)人員特點(diǎn),建筑物內(nèi)部操作方式,建筑物外部特征,消防滅火組織特點(diǎn)等。從而針對(duì)每種危害或者每個(gè)設(shè)計(jì)區(qū)域選擇設(shè)計(jì)方法及評(píng)估方法。這種設(shè)計(jì)方法突破了傳統(tǒng)設(shè)計(jì)針對(duì)建筑物結(jié)構(gòu)類(lèi)型、相應(yīng)的層高及面積的限制,同時(shí)提供了更加靈活而有效的設(shè)計(jì)選擇性。
性能化消防設(shè)計(jì)包括確立消防安全目標(biāo),建立可量化的性能要求,分析建筑物及內(nèi)部情況,設(shè)定性能設(shè)計(jì)指標(biāo),建立火災(zāi)場(chǎng)景和設(shè)計(jì)火災(zāi),選擇工程分析計(jì)算方法和工具,對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行安全評(píng)估,制定設(shè)計(jì)方案并編寫(xiě)設(shè)計(jì)報(bào)告等步驟。在設(shè)計(jì)過(guò)程中,需要對(duì)建筑物可能發(fā)生的火災(zāi)進(jìn)行量化分析,并對(duì)典型火災(zāi)場(chǎng)景下火災(zāi)及煙氣的發(fā)展蔓延過(guò)程進(jìn)行模擬計(jì)算,因此計(jì)算的工作量以及各類(lèi)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的需要量非常大,往往需要采用計(jì)算機(jī)火災(zāi)模擬軟件等分析和計(jì)算工具。
3性能化消防設(shè)計(jì)的流程
性能化設(shè)計(jì)利用火災(zāi)科學(xué)和消防安全工程建立設(shè)計(jì)指標(biāo),評(píng)估設(shè)計(jì)方案;并利用火災(zāi)危害分析和火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估建立從總體目標(biāo)和功能目標(biāo)到火災(zāi)場(chǎng)景等領(lǐng)域內(nèi)所需要的參數(shù)。性能化的消防安全設(shè)計(jì)是一種可以對(duì)諸如非工程參數(shù)(如人在火災(zāi)中的行為和反應(yīng))進(jìn)行定義的工程過(guò)程。
4建筑物性能化消防設(shè)計(jì)的內(nèi)容
建筑物的性能化消防設(shè)計(jì)主要包括兩個(gè)方面的設(shè)計(jì)內(nèi)容:一是保證建筑內(nèi)人員安全疏散的性能設(shè)計(jì),二是保證建筑構(gòu)件耐火的性能設(shè)計(jì)。
人員安全疏散的性能設(shè)計(jì)是從建筑內(nèi)人員安全方面進(jìn)行考慮的,通過(guò)綜合考慮各種火災(zāi)因素對(duì)人員逃生的影響,采用性能化的設(shè)計(jì)方法來(lái)保證建筑物內(nèi)人員的火災(zāi)安全性,從而防止人員傷亡。其性能化的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則是:煙層下降高度和煙氣濃度達(dá)到人不能忍耐的時(shí)間大于人員安全疏散所需的時(shí)間。
構(gòu)件耐火的性能化設(shè)計(jì)是從建筑物的穩(wěn)定性方面進(jìn)行考慮的,通過(guò)分析建筑構(gòu)件在火災(zāi)中的反應(yīng),采用性能化的設(shè)計(jì)方法來(lái)保證建筑物結(jié)構(gòu)的火災(zāi)穩(wěn)定性,從而防止建筑物的倒塌。其性能化設(shè)計(jì)準(zhǔn)則是:火災(zāi)持續(xù)時(shí)間小于構(gòu)件的耐火時(shí)間。
5國(guó)內(nèi)外性能化設(shè)計(jì)應(yīng)用概況
自20世紀(jì)80年代英國(guó)提出了“以性能為基礎(chǔ)的消防安全設(shè)計(jì)方法”(performance——basedfiresafety
design
method,以下簡(jiǎn)稱(chēng)性能化防火設(shè)計(jì))的概念以來(lái),日本、澳大利亞、美國(guó)、加拿大、新西蘭以及北歐等發(fā)達(dá)國(guó)家政府先后投入大量研究經(jīng)費(fèi)積極開(kāi)展了消防性能化設(shè)計(jì)技術(shù)和方法的研究,南非、埃及、巴西等發(fā)展中國(guó)家也都紛紛開(kāi)展了這方面研究工作。世界各國(guó)都在積極推行性能化設(shè)計(jì)方法的應(yīng)用,并取得了巨大成就。
英國(guó)于1985年頒布了第一部性能化防火規(guī)范,包括防火規(guī)范的性能化修改,新規(guī)范規(guī)定“必須建造一座安全的建筑”,但不詳細(xì)確定應(yīng)如何實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。
新西蘭1991年的建筑法案對(duì)建筑監(jiān)督立法體系進(jìn)了徹底調(diào)整,于1992年了性能化的《新西蘭建筑規(guī)范》,新規(guī)范中保留了處方式的要求,并作為可接受的設(shè)計(jì)方法,于1993年強(qiáng)制執(zhí)行。1993~1998年,繼續(xù)開(kāi)展了“消防安全性能評(píng)估方法的研究”,制定了性能化建筑消防安全框架;其中功能要求包括防止火災(zāi)的發(fā)生、安全疏散措施、防止倒塌、消防基礎(chǔ)設(shè)施和通道要求以及防止火災(zāi)相互蔓延五部分。
瑞典于1994年了新的包含有性能化設(shè)計(jì)內(nèi)容的建筑防火設(shè)計(jì)規(guī)范。
澳大利亞于1996年頒布了性能化防火設(shè)計(jì)規(guī)范的《澳大利亞建筑設(shè)計(jì)規(guī)范》(《BuildingCodeof
Australia》,簡(jiǎn)稱(chēng)"BCA"),并自1997年7月1日起,在各州政府陸續(xù)推行。
巴西于1999年頒布了新的《鋼結(jié)構(gòu)防火設(shè)計(jì)》和《對(duì)建筑構(gòu)件耐火極限的要求》兩部標(biāo)準(zhǔn)。這是南美首次制定的建筑標(biāo)準(zhǔn),由SaoPaulo大學(xué)、Mi—nasGerais大學(xué)和OuroPreto大學(xué)編制。標(biāo)準(zhǔn)中引入了如時(shí)間計(jì)算方法與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法以及其他消防安全工程設(shè)計(jì)方法等性能化的新概念,允許建筑物的火災(zāi)安全根據(jù)其火災(zāi)荷載、建筑物高度、建筑總面積以及滅火設(shè)備的安裝與否等條件確定,而對(duì)建筑物的耐火等級(jí)不做要求。
日本政府于1998年6月對(duì)《建筑基準(zhǔn)法》進(jìn)行了修訂,引入了一些有關(guān)性能化設(shè)計(jì)的內(nèi)容,并于2000年6月施行;另外,還于2003年8月開(kāi)始對(duì)《消防法》進(jìn)行修訂,計(jì)劃于2005年施行。
加拿大于2001年了性能化的建筑規(guī)范和防火規(guī)范,其要求將以不同層次的目標(biāo)形式表述。
美國(guó)也于2001年了《國(guó)際建筑性能規(guī)范》和《國(guó)際防火性能規(guī)范》。
目前,已有不少于13個(gè)國(guó)家(澳大利亞、加拿大、芬蘭、法國(guó)、英國(guó)、日本、荷蘭、新西蘭、挪威、波蘭、西班牙、瑞典和美國(guó))采用或積極發(fā)展性能化規(guī)范和基于規(guī)范結(jié)構(gòu)形式下建筑防火設(shè)計(jì)方法,并取得了一定成果。中國(guó)也正在加緊性能化設(shè)計(jì)方法的研究和性能化設(shè)計(jì)規(guī)范的制定。公安部所屬消防研究所承擔(dān)了幾項(xiàng)有關(guān)性能化設(shè)計(jì)的國(guó)家十五科技攻關(guān)課題,如公安部天津消防研究所承擔(dān)的“建筑物性能化防火設(shè)計(jì)技術(shù)導(dǎo)則”的研究和制定,公安部四川消防研究所承擔(dān)的“高層建筑性能化防火設(shè)計(jì)安全評(píng)估技術(shù)研究”等。
6推行性能化設(shè)計(jì)方法是一個(gè)逐步過(guò)程
盡管建筑物消防性能化設(shè)計(jì)方法有很多優(yōu)點(diǎn),作為性能化設(shè)計(jì)技術(shù)的基礎(chǔ)一“火災(zāi)模型”在性能化設(shè)計(jì)中起著舉足輕重的作用,但它們作為一種新生事物,還不為人們所理解和接受,特別是建筑設(shè)計(jì)師和建筑管理部門(mén)的人員都不太了解這種新的設(shè)計(jì)方法。
有人曾對(duì)美國(guó)、中國(guó)香港和澳大利亞的建筑管理人員在對(duì)待性能化設(shè)計(jì)和處方式設(shè)計(jì)在能否保證建筑消防安全,以及火災(zāi)模型是否足以支持性能化設(shè)計(jì)的態(tài)度進(jìn)行了一個(gè)調(diào)查,并進(jìn)行了比較。發(fā)現(xiàn)半數(shù)以上的管理人員認(rèn)為性能化設(shè)計(jì)不能保證建筑的安全,三分之二以上的管理人員認(rèn)為處方式設(shè)計(jì)能保證建筑的安全,以及三分之二以上的人認(rèn)為火災(zāi)模型不足以支持性能化設(shè)計(jì)。調(diào)查結(jié)果參見(jiàn)表1。
世界各國(guó)幾乎都存在著類(lèi)似這樣的情況。在很長(zhǎng)一段時(shí)期內(nèi),建筑設(shè)計(jì)師和建筑管理人員對(duì)性能化設(shè)計(jì)技術(shù)還存在一個(gè)從初步認(rèn)識(shí)、深入了解到最終肯定的意識(shí)轉(zhuǎn)變過(guò)程。
另外,對(duì)于采用性能化方法設(shè)計(jì)的建筑,如何正確地評(píng)估其消防安全性方面也存在很多技術(shù)上的難題有待解決。
7展望
性能化消防設(shè)計(jì)已成為世界性建筑消防設(shè)計(jì)發(fā)展的必然趨勢(shì),它的發(fā)展將大大促進(jìn)消防安全設(shè)計(jì)的科學(xué)化、合理化和成本效益的最優(yōu)化,并將產(chǎn)生十分重大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。盡管目前還有許多人不太理解和排斥使用它,但我們堅(jiān)信隨著時(shí)間的推移,將會(huì)有
越來(lái)越多的人加入到肯定性能化設(shè)計(jì)方法的行列中來(lái)。據(jù)日本方面的統(tǒng)計(jì),采用性能化方法進(jìn)行消防設(shè)計(jì)的建筑正在逐年增加。
我國(guó)也應(yīng)該加快性能化規(guī)范及配套技術(shù)的研究步伐,充分發(fā)揮性能設(shè)計(jì)的優(yōu)越性。今后應(yīng)從以下幾個(gè)方面人手,促進(jìn)性能化設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展:
(1)加強(qiáng)各種火災(zāi)預(yù)測(cè)模型和火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型的研究,拓展性能化設(shè)計(jì)方法的應(yīng)用空間。
(2)加強(qiáng)新材料、新技術(shù)研究,規(guī)范材料性能參數(shù),建立和完善消防數(shù)據(jù)庫(kù),提供準(zhǔn)確的性能化指標(biāo),為性能化應(yīng)用積累基礎(chǔ)性數(shù)據(jù)。
(3)深入研究火災(zāi)規(guī)律、火災(zāi)情況下建筑內(nèi)人員逃生規(guī)律和構(gòu)件變化規(guī)律,為各種火災(zāi)模型的建立提供堅(jiān)實(shí)的理論依據(jù),并拓展計(jì)算機(jī)技術(shù)在消防中的應(yīng)用。
(4)積極向建筑設(shè)計(jì)師和建筑管理人員介紹性能化設(shè)計(jì)方法,使他們從認(rèn)識(shí)、理解并自覺(jué)接受性能化設(shè)計(jì)方法。
(5)出臺(tái)可操作性強(qiáng)的性能化設(shè)計(jì)指南,使建筑設(shè)計(jì)師能盡快地掌握性能化設(shè)計(jì)方法的使用。
(6)制定性能化消防設(shè)計(jì)規(guī)范,為性能化設(shè)計(jì)方法的應(yīng)用提供法律依據(jù)。
參考文獻(xiàn):
1前言
如果說(shuō)納米技術(shù)使新材料的研究起到了革命性飛躍,那么也可以說(shuō)性能化設(shè)計(jì)方法將開(kāi)創(chuàng)消防科技的新局面。
消防設(shè)計(jì)目前有兩種設(shè)計(jì)思想,一種是傳統(tǒng)的“處方式設(shè)計(jì)方法”,其基于場(chǎng)所類(lèi)型進(jìn)行設(shè)計(jì)考慮;另一種是“性能化設(shè)計(jì)方法”,它立足于危害分析及火災(zāi)假想,對(duì)于解決超越法規(guī)或現(xiàn)行法規(guī)無(wú)法解決的復(fù)雜建筑的消防設(shè)計(jì)具有很大意義。
由于性能化防火設(shè)計(jì)的方法與傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法相比具有許多優(yōu)越性,所以很快成為建筑防火的一種新理念,并將發(fā)展成為建筑防火技術(shù)領(lǐng)域里一個(gè)全球性發(fā)展潮流,受到許多發(fā)達(dá)國(guó)家和發(fā)展中國(guó)家的高度重視,得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。
2性能化消防設(shè)計(jì)的概念
性能化消防設(shè)計(jì)是建立在消防安全工程學(xué)基礎(chǔ)上的一種新的建筑防火設(shè)計(jì)方法,它運(yùn)用消防安全工程學(xué)的原理與方法,根據(jù)建筑物的結(jié)構(gòu)、用途和內(nèi)部可燃物等方面的具體情況,由設(shè)計(jì)者根據(jù)建筑的各個(gè)不同空間條件、功能條件及其它相關(guān)條件,自由選擇為達(dá)到消防安全目的而應(yīng)采取的各種防火措施,并將其有機(jī)地組合起來(lái),構(gòu)成該建筑物的總體防火安全設(shè)計(jì)方案,然后用已開(kāi)發(fā)出的工程學(xué)方法,對(duì)建筑的火災(zāi)危險(xiǎn)性和危害性進(jìn)行定量的預(yù)測(cè)和評(píng)估,從而得到最優(yōu)化的防火設(shè)計(jì)方案,為建筑結(jié)構(gòu)提供最合理的防火保護(hù)。
1.2選擇和分析解決方案查找TRIZ矛盾矩陣,得出消防炮升降塔裝置的阿奇舒勒矩陣如表1所示,共有9個(gè)發(fā)明原理。結(jié)合實(shí)踐需要,推薦的消防炮升降塔裝置的發(fā)明原理序號(hào)共4個(gè),對(duì)應(yīng)的發(fā)明原理為10-預(yù)先作用、15-動(dòng)態(tài)化、24-中介物、29-氣壓或液壓結(jié)構(gòu)。10-預(yù)先作用:在操作開(kāi)始前使物體局部或全部產(chǎn)生所需變化;預(yù)先對(duì)物體進(jìn)行特殊安排,使其在時(shí)間上有準(zhǔn)備或已處于易操作的位置。采用的油缸活塞桿是中空結(jié)構(gòu),并在活塞桿內(nèi)部設(shè)有一根內(nèi)導(dǎo)管(中空結(jié)構(gòu)),在活塞桿與內(nèi)導(dǎo)管之間還設(shè)有一根外導(dǎo)管。在油箱上方設(shè)有空氣濾清劑,并在其他方位設(shè)有液位控制器,溫度繼電器,液位液溫計(jì)。15-動(dòng)態(tài)化:使物體或其環(huán)境在操作的每一個(gè)階段自動(dòng)調(diào)整,以達(dá)到優(yōu)化的性能;把物體分為幾部分,各部分之間可以相對(duì)改變位置,將不動(dòng)的物體改變?yōu)榭蓜?dòng)的或具自適應(yīng)性。在油缸完全伸出、縮進(jìn)處裝有限位開(kāi)關(guān)。24-中介物,使用中介物傳遞某一物體或某一中間過(guò)程,或?qū)⒁粋€(gè)容易移動(dòng)的物體與另一個(gè)物體暫時(shí)結(jié)合,采用液壓油實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)。29-氣壓或液壓結(jié)構(gòu):將物體固體零部件用氣動(dòng)或液壓零部件代替。在創(chuàng)新設(shè)計(jì)中,采用液壓傳動(dòng)代替原機(jī)械傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)升降塔的升降動(dòng)作,采用電磁換向閥換向?qū)崿F(xiàn)消防炮的升降。
1.3具體解決方案通過(guò)以上創(chuàng)新原理的分析,以此為創(chuàng)新設(shè)計(jì)思路,得出最終的消防炮升降塔裝置創(chuàng)新設(shè)計(jì)方案:采用液壓傳動(dòng)機(jī)構(gòu),包括電動(dòng)機(jī)、接近開(kāi)關(guān),油缸,設(shè)置在油缸內(nèi)部的活塞及活塞桿(中空結(jié)構(gòu))、油缸回路,鋼筒端部設(shè)置的法蘭,油箱,泵組,控制閥組。油箱、泵組、控制閥組通過(guò)管路連接形成動(dòng)力站,如圖1所示。油箱上方設(shè)有空氣濾清劑,并在其它方位設(shè)有液位控制器、溫度繼電器、液位液溫計(jì)。油缸活塞桿為中空結(jié)構(gòu),并在活塞桿內(nèi)部設(shè)有一根耐腐蝕內(nèi)導(dǎo)管(中空結(jié)構(gòu)),并在油缸完全伸出、縮進(jìn)處裝有限位開(kāi)關(guān),在活塞桿與內(nèi)導(dǎo)管之間還設(shè)有一根外導(dǎo)管。油缸如圖2所示。在液壓吸油管處設(shè)有單向閥??刂崎y組設(shè)有兩個(gè)油路,分別連通油缸的有桿腔和無(wú)桿腔,每個(gè)油路進(jìn)油端設(shè)有單向閥和溢流閥,單向閥流出口連接一個(gè)換向閥,通過(guò)控制換向閥從而控制油流入的是有桿腔還是無(wú)桿腔,換向閥流出口分別設(shè)有平衡閥,油通過(guò)平衡閥大部分流入有桿腔(無(wú)桿腔)、少許壓力油通過(guò)平衡閥作用將無(wú)桿腔(有桿腔)回路打開(kāi),從而使無(wú)桿腔(有桿腔)中油流回油箱,形成鎖緊回路,在平衡閥流出口并聯(lián)一個(gè)溢流閥。消防炮升降塔裝置的液壓系統(tǒng)原理圖如圖3所示。
1、前言
云南某千年古寺為國(guó)家重點(diǎn)文物保護(hù)單位,歷史上曾兩度遭遇火毀。2009年的地震導(dǎo)致古寺大部分建筑受損,現(xiàn)正進(jìn)行統(tǒng)一修復(fù),而消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)施便是其中一項(xiàng)重要任務(wù)。
2、火災(zāi)危險(xiǎn)性分析
1)火災(zāi)荷載大,耐火等級(jí)低
寺院以木材作為主要的建筑材料,以木構(gòu)架為主要的結(jié)構(gòu)形式,火災(zāi)危險(xiǎn)性極大,而建筑構(gòu)件的耐火等級(jí)很低,并且由于寺院是建在山上,發(fā)生火災(zāi)后火勢(shì)能夠迅速蔓延,極易形成立體燃燒。
2)建筑之間無(wú)防火間距,容易出現(xiàn)“火燒連營(yíng)”
寺院以各式各樣的單體建筑為基礎(chǔ),組成各種庭院。在庭院布局中,基本采用“四合院”和“廊院”的形式。這兩種布局形式都缺少防火分隔和安全空間,如果其中一處起火,一時(shí)得不到有效控制,就會(huì)形成“火燒連營(yíng)”的局面。
3、消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)
由于寺院存在上述火災(zāi)隱患,而對(duì)其實(shí)施保護(hù)又具有極其重要的意義,因此,必須加強(qiáng)消防安全對(duì)策。古建筑消防安全不僅要以撲滅火災(zāi)為第一目標(biāo)建筑工程論文建筑工程論文,而且還要最大限度的保護(hù)古建筑的整體結(jié)構(gòu)及形式。因此,火災(zāi)探測(cè)技術(shù)及消防安全措施的選擇就顯得尤為重要,必須能夠因地制宜的達(dá)到早期探測(cè)和早期滅火。整個(gè)工程中消防系統(tǒng)包括消防電氣系統(tǒng)及消防滅火系統(tǒng)。
1)消防電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)
消防電氣系統(tǒng)包括火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警及聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)、消防廣播系統(tǒng)、消防電話(huà)系統(tǒng)、應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)[1]。
(1)根據(jù)本工程對(duì)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警及消防聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)的要求,經(jīng)過(guò)認(rèn)真細(xì)致的研究和論證,為該工程提供以下配置方案如下表1所示論文格式范文。
(2)根據(jù)《古建筑消防管理規(guī)則》及《火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》[2],并參照故宮等國(guó)內(nèi)古建筑領(lǐng)域的常用探測(cè)保護(hù)方式,在本次設(shè)計(jì)中采用了點(diǎn)型感煙探測(cè)、點(diǎn)型感溫探測(cè)、極早期吸氣式探測(cè)以及視頻火災(zāi)探測(cè)。
其中,視頻火災(zāi)探測(cè)系統(tǒng)是現(xiàn)代消防的最先進(jìn)技術(shù)。本工程在大雄寶殿設(shè)置一套8路視頻火災(zāi)探測(cè)系統(tǒng),大雄寶殿空間高大,點(diǎn)式探測(cè)器不能滿(mǎn)足規(guī)范的設(shè)置要求,其他探測(cè)方式對(duì)古建筑的美觀及使用會(huì)有一定的影響,綜合以上因素,設(shè)置了視頻火災(zāi)探測(cè)系統(tǒng)。它的特點(diǎn)是:
l系統(tǒng)不僅能夠探測(cè)煙霧,還能夠探測(cè)火焰
l能夠起到視頻監(jiān)控的作用
l現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備只有攝像機(jī),安裝方便
l管線(xiàn)少,不破壞建筑結(jié)構(gòu)
l能夠夜間探測(cè)
l能夠適用于如大雄寶殿這類(lèi)大空間古建筑
表1消防電氣系統(tǒng)設(shè)置一覽表
序號(hào)
保護(hù)區(qū)域名稱(chēng)
保護(hù)措施
火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)
聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)
消防廣播系統(tǒng)
消防電話(huà)系統(tǒng)
應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)
1
鼓樓
2
鐘樓
3
藏經(jīng)閣
4
禪房
5
客堂
6
大雄寶殿
7
地藏殿
8
方丈室
9
圓通殿
10
后軒北院
11
齋堂
12
消防控制室
13
消防泵房