晉中市某綜合廠房的消防設(shè)計(jì)分析

席 靜 峰

(晉城市建園施工圖審查有限公司，山西 晉城 048000)

1 概述

隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，越來越多的綜合型建筑被建立，這些體量巨大，功能復(fù)雜，用電設(shè)備集中且負(fù)荷大[1]，這些因素給建筑引入了大量火災(zāi)隱患。根據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，我國(guó)今年來重大火災(zāi)發(fā)生場(chǎng)所中，廠房占12%，居于第三位[2]，僅次于娛樂場(chǎng)所和商業(yè)場(chǎng)所。廠房中引發(fā)火災(zāi)的主要因素是電氣用火及生產(chǎn)用火。筆者基于某大型綜合廠房的消防設(shè)計(jì)，詳述了該綜合廠房設(shè)計(jì)中的消防問題及解決方案。

該綜合廠房位于山西省晉中市，用于就地包裝加工高檔蔬果產(chǎn)品，廠房總建筑面積約18 000 m2，地上1層，局部2層，主體為門式鋼架結(jié)構(gòu)，使用年限為50年，抗震設(shè)防烈度為8度，耐火等級(jí)為二級(jí)?；馂?zāi)危險(xiǎn)性類別為丁類，局部設(shè)有丁類庫房。

2 消防設(shè)備供電系統(tǒng)

根據(jù)GB 50016—2018建筑防火設(shè)計(jì)規(guī)范第10.1.1條規(guī)定，該綜合廠房消防設(shè)備應(yīng)按照二級(jí)負(fù)荷供電，廠房?jī)?nèi)的消防設(shè)備包括了應(yīng)急照明及疏散系統(tǒng)、加壓送風(fēng)機(jī)、防煙排煙風(fēng)機(jī)、潛污泵等。

根據(jù)GB 50052供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范的要求，二級(jí)負(fù)荷由兩回線路供電，本綜合廠房由就近的變電站引來兩路10 kV高壓電源，開閉所設(shè)計(jì)在建筑物1層，內(nèi)設(shè)兩臺(tái)10/0.4 kV變壓器。消防設(shè)備的供電，按照供電設(shè)備的不同，都由此處引出獨(dú)立的供電回路，并且在設(shè)備配電的最末級(jí)處設(shè)置雙電源切換。因?yàn)閺S房為大空間鋼結(jié)構(gòu)，隔墻較少，因此消防用電纜均采用NG-A柔性礦物絕緣電纜明敷設(shè)，導(dǎo)線采用低煙無鹵耐火型銅芯導(dǎo)線。

根據(jù)消防設(shè)備使用的具體要求，本設(shè)計(jì)對(duì)特別重要的負(fù)荷額外加裝了備用電源：對(duì)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)在消防控制室內(nèi)配備了應(yīng)急供電電源(UPS)，同時(shí)所有消防用燈具、指示標(biāo)志燈，都選用了帶蓄電池的燈具。

3 火災(zāi)應(yīng)急照明系統(tǒng)

火災(zāi)應(yīng)急照明系統(tǒng)包括了疏散照明、疏散指示標(biāo)志、備用照明[3]。本次綜合廠房設(shè)計(jì)在廠房?jī)?nèi)全部的區(qū)域都設(shè)置了疏散照明、疏散指示標(biāo)志，這些設(shè)施是在發(fā)生火災(zāi)后用于人員逃生的指引，保證人員安全，這些設(shè)備的自帶蓄電池選擇連續(xù)供電不小于30 min的。備用照明設(shè)置在配電室、消防控制室、變電室等位置，一旦發(fā)生火災(zāi)，這些位置仍需正常使用，保證消防設(shè)備的正常運(yùn)行，當(dāng)消防工作人員全部撤離后才允許這些照明熄滅，因此，備用照明燈具在雙電源供電的基礎(chǔ)上，自帶的蓄電池選用連續(xù)供電不小于180 min。

對(duì)于室內(nèi)照度要求，備用照明保證了在火災(zāi)發(fā)生時(shí)，作業(yè)面照度等于正常照度，而對(duì)于疏散照明，設(shè)計(jì)保證了地面平均照度值水平疏散通道不應(yīng)低于1 lx；樓梯間、前室或合用前室、避難走道，不應(yīng)低壓5 lx。

由于工廠空間高度較高，達(dá)到5.5 m～12.5 m不等，本次消防設(shè)計(jì)中考慮造價(jià)等因素，疏散照明燈具全部使用了雙頭應(yīng)急燈，安裝高度定于距地面2.2 m的位置。根據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，跨間距不超過8 m，故在鋼柱表面安裝疏散照明燈。

4 火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警及其聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)

4.1 系統(tǒng)概述

綜合廠房?jī)?nèi)有大量需要消防聯(lián)動(dòng)控制的水、暖設(shè)備，整個(gè)園區(qū)內(nèi)目前沒有設(shè)有消防控制室的建筑物，無需在消防控制室之間進(jìn)行通訊，也無中心消防控制室，因此，本次消防設(shè)計(jì)選用了集中報(bào)警控制系統(tǒng)，消防控制室位于建筑1層。

按照規(guī)范要求，該系統(tǒng)具備以下分系統(tǒng)功能：火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)、消防聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)、火災(zāi)應(yīng)急廣播系統(tǒng)、消防直通對(duì)講電話系統(tǒng)和手動(dòng)啟動(dòng)柜、電氣火災(zāi)監(jiān)控控制器、消防控制室圖形顯示裝置等。由于廠房空間大，環(huán)境功能復(fù)雜，加大了消防設(shè)計(jì)的難度，因此本次方案經(jīng)過多次優(yōu)化探討才最終成型。

4.2 火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)

4.2.1火災(zāi)報(bào)警顯示裝置的設(shè)置

該綜合廠房?jī)?nèi)部環(huán)境較為復(fù)雜，按照不同的區(qū)域，火災(zāi)探測(cè)器的類型也不同。對(duì)比普通商業(yè)、住宅、辦公用房，廠房空間較大，內(nèi)部設(shè)備污染嚴(yán)重。在設(shè)置火災(zāi)探測(cè)器的時(shí)候，除了要保證探測(cè)面積沒有盲區(qū)還要考慮到環(huán)境對(duì)探測(cè)器的影響，同時(shí)要兼顧經(jīng)濟(jì)性。

在生產(chǎn)加工交貨區(qū)，整體層高約為8.0 m，區(qū)域內(nèi)有上下貫通的斜向傳送履帶，使得空間在豎向被多次分割，無法考慮安裝對(duì)射型感煙火災(zāi)探測(cè)器，又考慮到整個(gè)區(qū)域內(nèi)在加工過程中會(huì)產(chǎn)生粉塵和水霧的滯留，因此不考慮離子型探測(cè)器，最終本區(qū)域按照間距及屋頂條件，吸頂安裝了典型光電感煙探測(cè)器。

在罐儲(chǔ)區(qū)域，廠房層高達(dá)到9 m～11 m，設(shè)備管道埋地敷設(shè)，故上部空間無障礙物，儲(chǔ)罐內(nèi)物質(zhì)為液體，易產(chǎn)生水霧，因此考慮使用光電型線型光束感煙火災(zāi)探測(cè)器，既保證安全又兼顧了經(jīng)濟(jì)性，安裝位置距離房頂不超過1.0 m。探測(cè)器平均水平間距為12 m，不超過國(guó)標(biāo)要求的14 m，實(shí)際接收間距不超過50 m。

在配套辦公區(qū)域，按照普通辦公區(qū)選擇點(diǎn)型感煙火災(zāi)探測(cè)器，按照規(guī)范間距安裝，設(shè)計(jì)主要問題是規(guī)避暖通專業(yè)出風(fēng)口。

在特殊房間內(nèi)，如變壓器室、配電室、消防控制室、弱電機(jī)房等部位不但設(shè)置點(diǎn)型感煙火災(zāi)探測(cè)器，還輔助設(shè)置點(diǎn)型感溫火災(zāi)探測(cè)器，綜合探測(cè)。

在整個(gè)廠區(qū)內(nèi)，按照國(guó)標(biāo)的要求，設(shè)置了手動(dòng)火災(zāi)報(bào)警按鈕、區(qū)域火災(zāi)顯示器、火災(zāi)報(bào)警控制器等設(shè)備。因?yàn)閰^(qū)域較大，手動(dòng)火災(zāi)報(bào)警按鈕設(shè)置要求步行距離不得大于30 m，因此在設(shè)計(jì)過程中不但要考慮直線距離，還要考慮到生產(chǎn)設(shè)備安裝完成后對(duì)人員行走方式的影響。

4.2.2火災(zāi)聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

在確認(rèn)火情發(fā)生后，整個(gè)廠區(qū)內(nèi)的消防設(shè)備應(yīng)當(dāng)按照一定的順序啟動(dòng)，投入滅火。首先是發(fā)生火情區(qū)域的消防照明的切入，開啟全部消防負(fù)荷，同時(shí)切斷非消防負(fù)荷用電，這保證了人員能夠正常疏散并且在接下來的滅火過程中普通用電設(shè)備不會(huì)因?yàn)楸砥け粺龤Щ蚪╇妭θ藛T安全。

為了節(jié)約成本，本次消防設(shè)計(jì)在綜合廠房的整個(gè)頂棚安裝了電動(dòng)消防排煙天窗，在局部小區(qū)域內(nèi)安裝了加壓送風(fēng)機(jī)、排煙風(fēng)機(jī)，盡量利用自然排煙，同時(shí)保證了人員撤離時(shí)盡可能少的吸入有害煙塵。消火栓泵、噴淋泵隨之啟動(dòng)，通過聯(lián)動(dòng)模塊和現(xiàn)場(chǎng)模塊控制。

1)消火栓系統(tǒng)。

消火栓系統(tǒng)是消防現(xiàn)場(chǎng)最常見的滅火系統(tǒng)[4]，本次設(shè)計(jì)廠房?jī)?nèi)消火栓約有180個(gè)點(diǎn)位，每一處都加裝了消火栓啟泵報(bào)警按鈕，信號(hào)反饋至消防控制室。再聯(lián)動(dòng)消火栓泵，同時(shí)接收出水干管上的低壓壓力開關(guān)信號(hào)、高位水箱流量開關(guān)信號(hào)和消防水泵房壓力開關(guān)信號(hào)。

2)自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)。

自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的自動(dòng)啟動(dòng)利用濕式報(bào)警閥壓力開關(guān)直接控制消防噴淋泵，同時(shí)還連接到手動(dòng)控制盤上，能夠手動(dòng)啟泵、停止，噴淋泵能夠有效的降低廠房?jī)?nèi)的溫度，還能對(duì)火情有一定的阻止作用。

3)防煙排煙系統(tǒng)。

消防排煙對(duì)于人員生命的保證有關(guān)鍵的作用，在火情發(fā)生時(shí)，應(yīng)當(dāng)以自然排煙結(jié)合機(jī)械排煙的方式，最大程度的排出室內(nèi)煙塵。本次設(shè)計(jì)由于是單層廠房，消防風(fēng)機(jī)設(shè)于室外，節(jié)省了消防風(fēng)機(jī)室。一旦發(fā)生火情，整個(gè)廠區(qū)屋面的電動(dòng)排煙天窗全部打開，利用屋面自然風(fēng)帶走室內(nèi)的煙塵。在夾層、走廊、變配電室等小區(qū)域內(nèi)的消防排煙風(fēng)機(jī)和加壓送風(fēng)機(jī)組也開始工作，在小區(qū)域內(nèi)形成氣流，排出煙塵。

4)消防應(yīng)急廣播。

在消防設(shè)計(jì)中，消防應(yīng)急廣播在綜合廠房這類開敞大空間內(nèi)設(shè)置相比于在其他建筑中設(shè)置簡(jiǎn)單，但應(yīng)注意一個(gè)問題，消防應(yīng)急廣播與聲光報(bào)警器之間的播放應(yīng)當(dāng)有一定的間隔，最好3 s，這保證了兩者所要傳達(dá)的信息都能被室內(nèi)人員清晰的接收到，否則兩者聲音相疊加，在火場(chǎng)這一特殊環(huán)境中反倒會(huì)造成人員心理的恐慌。

5)消防應(yīng)急照明指示。

應(yīng)急照明系統(tǒng)在現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)具有被強(qiáng)制啟動(dòng)的功能，且電源轉(zhuǎn)換時(shí)間不應(yīng)大于5 s。本廠區(qū)功能分割明確，空間較大，故而在設(shè)計(jì)時(shí)采取順序切除普通照明，同時(shí)點(diǎn)亮應(yīng)急照明的方案。

4.2.3其他消防設(shè)備的設(shè)置

綜合廠房?jī)?nèi)的消防專用電話設(shè)置顯得尤為重要，在這種獨(dú)立區(qū)域內(nèi)，火情被路人發(fā)現(xiàn)的概率變低，附近消防隊(duì)出警時(shí)間長(zhǎng)，因此更要保證與外界通信的穩(wěn)定性、可靠性。

在廠房?jī)?nèi)的低壓配電柜內(nèi)，對(duì)非消防回路還設(shè)置了電氣火災(zāi)監(jiān)控器，這可以極大程度上的在電氣火災(zāi)發(fā)生的初期就報(bào)警并有效阻止火災(zāi)蔓延。

在消防控制室內(nèi)設(shè)置火災(zāi)圖形顯示裝置，能及時(shí)記錄火情，并幫助指揮人員調(diào)度現(xiàn)場(chǎng)處理火情。

5 結(jié)語

隨著大規(guī)模精準(zhǔn)工業(yè)化的發(fā)展，必然會(huì)有越來越多的綜合廠房被建立，廠房?jī)?nèi)的消防情況也會(huì)愈加復(fù)雜，本文詳述了一間綜合廠房的消防設(shè)計(jì)，并對(duì)方案進(jìn)行了分析，為今后類似工程的設(shè)計(jì)實(shí)施提供了一定的參考。