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·关于火灾自动报警系统工程设计的思考(续) 
说明:

              关于火灾自动报警系统工程设计的思考(续)

                   赤峰市消防支队 王广生
                北京市消防局高级工程师 边久荣

    对于一栋综合楼的火灾自动报警系统的设计,应该综合考虑,按照规范要求,灵活地选用系统形式,设计出既符合规范要求,又技术先进、经济合理的报警系统,这是设计人员值得思考的大事。要达到此目的,设计人员就得深入学习和理解规范条文的含义。例如一栋20层的一类高层建筑,地下三层为车库、机房和平战结合的人防工程,一层为营业大厅,二至四层为餐饮、娱乐、服务性用房;五至八层为客房;九至十七层为写字间。消防控制室设在首层。此类工程设计应采用哪种系统形式呢?我们认为应该采用集中报警系统形式为宜。二至八层每层应设计区域报警控制器(或区域显示器),因为这部分为客房,属于公共建筑,人员均为短暂停留,对环境不熟悉,一旦出现问题,需要有人引导进行安全疏散,才能避免事故的扩大和人员伤亡;此部分则不必设计识别楼层的灯光显示装置;九至十七层为写字间,这里的人员大多为长期或较长期的客户,对环境可以说较为了解,写字楼晚间不准留宿,且有人进行集中服务管理,相对来讲火灾的危险性较小,可不设区域火灾报警控制器(或楼层显示器)。但必须在每个楼层的楼梯口或消防电梯前室的明显部位,设置识别楼层的灯光显示装置。这样设计既符合规范的要求,又经济合理。但我们却看到,有的类似工程,不管他的用途和场所,如客房层,既设计了区域显示器,又在每个楼层的楼梯口设计了识别楼层的灯光显示装置。显而易见,这种设计既不经济又不合理,画蛇添足。

    火灾自动报警系统及联动功能的实现,必须有可靠的电源作保证,特别是大功率的伺服机构,否则系统就不能工作。例如:消防控制室电源没保证,那么,火灾报警控制器、火灾事故广播、消防通讯、联动控制等均不能工作;又如:当有火灾发生时,走廊、消防电梯前室、防烟楼梯间的火灾探测器动作,发出报警信号,此时将联动排烟风机,在走廊内进行排烟;正压送风机启动,向消防前室及防烟楼梯间送风;电梯归首,强切普通用电系统等。当使用室内消火栓灭火时,为了保持管道内有一定的压力,必须按动启泵按钮,通过联动控制柜,远程启动消防泵供水;如果火灾发展到一定程度,室内温度达到70℃左右,喷洒头破碎洒水灭火,水流指器和压力开关动作,亦通过联动控制柜启动喷洒泵,向喷洒系统管道内加压供水。这些联动功能的实现是要可靠的电源作保证,否则将成为无源之水,灭火将成为空话 。

    在《高层民用建筑设计防火规范》9.1.2条中对消防电源作了明确规定,高层民用建筑的消防控制室、消防水泵、消防电梯、防烟、排烟风机等的供电,应在最末一级配电箱处设置自动切换装置。对于本条的理解有的设计人员不够深透;一般设计只考虑了在接触器不能动作或在接触器触头频繁动作均不能彻底闭合的情况,自动切换到另一供电回路上去。因接触器在上级供电回路,下级还有空气开关,当空气开关发生问题时,则不能自动切换,因此说这种设计是不合理的。我们认为,自动切换应设计在下一级,即在空气开关不能正常供电时亦能自动切换到另一供电回路上,这样供电才能有保证。

    另外,在进行消防工程验收时,也遇到了麻烦。因为有的设计人员只设计了电的互投,而未考虑到电机故障互投的问题,一旦主泵发生问题,不能启动,此时如不能自动切换到备用泵 的回路上,则消防供水就成了泡影。所以,设计人员不仅要设计电的互投问题,亦应设计电机故障互投,这样消防供水才有保证。但是,施工单位是按照设计图纸施工的,由于此功能不能实现,则工程不能通过验收。此问题如何解决呢?则不得不进行补充设计,制造厂按照补充设计在动力柜上进行弥补,使之达到消防部门的要求,满足设备应有的功能,才能顺利通过消防工程的验收。

    从此类问题的发生,我们可以看出,是有的设计人员对规范理解不够深入,给施工单位带来不必要的麻烦,拖延了验收时间,影响了楼房使用。当然,此问题的出现不能怪罪施工单位,他们是没有责任的。按常规,施工按图纸,也就是说不能违背设计意图;工程验收按规范和标准。作为一个好的设计人员,应该善于思考,特别是牵涉到生命安全的问题,应该慎之又慎,马虎不得。特别是规范中有明文规定的东西,如重要消防设备的控制问题,应该慎重对待,既能保证设备的正常运行,又能顺利通过消防工程的验收。

    可燃气体的探测,是火灾自动报警系统中的重要内容,是不容忽视的。特别是那些易燃易爆又有毒性的可燃气体,必须严格控制其泄漏量,否则,达到爆炸下限,遇有明火时就会发生燃烧爆炸。在建筑内部,由于所处的地理位置不同,使用的可燃气体燃料可能不同,其燃料组份不同、爆炸极限也不相同。因此,对不同的可燃气体,用何种探测器,安装在什么位置,报警点设在什么范围,联动控制什么内容,都是非常讲究的,应该引起设计者的高度重视。设计之前,应对使用的燃料性质、组份、爆炸极限详细了解,才能设计出合理的系统。

    在现代化的高层民用建筑中,餐饮业使用的燃料,规范中并无明文规定必须使用哪一种。从目前来看,使用的燃料主要有焦炉煤气、水煤气、发生炉煤气、炭化煤气、催化裂解石油气 和天然气,煤气的使用率最高。因气体燃料燃烧无烟,不污染环境,火力强、容易点燃,热效率高,有利于节约能源等优点。但是,他们的火灾危险性也是很大的。以煤气为例,它的主要成分是氢,一氧化碳和轻烃类。煤气的着火温度一般在500℃-600℃。与空气混合成一 定比例后,遇明火会爆炸。焦炉煤气的爆炸极限约为5%-36%,炭化煤气约为6%-45%,水煤气约为6%-72%,发生炉煤气约为20%-74%,一氧化碳不仅易燃,而且属于剧毒气体。因此煤气是易燃、易爆和有毒的气体,是不容忽视的。

    按照规定,安装煤气管道和设备是有特殊要求的,特别是地下室,一般不准安装煤气设备,如有特殊要求而非安不可的,须符下列要求:

   1煤气计量表不得装在地下室。
   2煤气引入管应在主管道上设有总阀门。
   3煤气引入管口应有土壤沉陷的补偿措施。
   4地下室煤气管道应安装绝热套管。
   5地下室煤气管道应设自动切断阀,并与排风机电源连锁的截止阀。
   6排风机的排气量应达到每小时换气次数20次。
   7应设置可燃气体探测报警装置,并应接到消防控制中心。

    从上述要求中我们可以看到,对于煤气表房除了考虑建筑结构本身的耐火性能外,在建筑中的位置也是很重要的,同时要考虑防爆泄压问题。这些问题在建筑设计防火规范中均有明文规定,必须严格遵守。但表房内电气设计往往考虑不够周到。例如,表房内的电器产品均应为防爆产品,可是管道、接线盒的设计则为非防爆产品;可燃气体探测装置则是普通的气体探测器,线管、接线盒等也均是非防爆产品。我们认为这种设计是非常不合理的,也是非常不安全的。虽然可燃气体探测器为直流24 V供电,属于弱电范畴,但是24 V仍然可以出现短路打火现象,这是一种安全隐患,在设计中是不容忽视的重大问题。更有甚者,有的设计人员在表房中采用家用的交流220 V供电的气体探测装置,这种设计根本不合理,危险性极大。从安全考虑,这种易燃易爆场所使用的电器设备、火灾探测装置等,均应采用防爆型产品,管道应作耐压试验,丝毫马虎不得。只有这样,才能消除隐患、保证安全。

    为了保证系统安全,管道上的关断阀,最好采用直流24 V控制,与火灾自动报警系统的电源相匹配,以便于供电和控制。动力箱的供电电源,应单独接在消防供电回路上,否则,一旦停电,关断阀自动关闭,影响了气体燃料的使用。

    关于可燃气体探测装置报警点的设置问题,凡设有可燃气体探测报警的场所,报警点的设置至关重要。按照规范要求,报警点应设置在爆炸下限的1/3至1/5的范围,不能设置在爆炸下限。以焦炉煤气为例,其爆炸下限为5%,那么我们探测报警点应设在1.7%-1%的范围为宜。为什么不能设在爆炸下限呢?众所周知,可燃气体泄漏达到爆炸下限时,遇有足够能量的火花即可发生爆炸,这就是不允许设在爆炸下限的道理。为什么要设在爆炸下限1/3至1/5的范围呢?可燃气体探测的目的是预防火灾,如果煤气表房发生了煤气泄漏,可燃气体浓度达到了爆炸下限的1/3至1/5的范围,应立即发出报警信号,并联动排风装置进行排风,降低室内的气体浓度。此时即便有足够能量的火花出现,因气体浓度未达到爆炸下限,也不会发生爆炸。此时,维修人员应及时赶赴现场查找原因,排除隐患,才能保证消防安全。这个问题,也是设计人员不容忽视的重要问题。

    综上所述,火灾自动报警系统的工程设计,应根据具体工程、具体场所、保护对象,以及使用的设备,严格按照规范、标准的要求进行设计,才能设计出安全适用、技术先进、经济合理的系统。火灾自动报警系统的工程设计值得思考!


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