綜合管廊火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計要點

翁煒姍， 戴文濤， 蔡曉堅

(深圳市市政設(shè)計研究院有限公司， 深圳518029)

0 引言

綜合管廊是人為建造出來的一個地下隧道空間，其內(nèi)部容納了多種市政管線。 構(gòu)建綜合管廊不但利于市政管線的運維，而且避免了因管線檢修反復(fù)開挖而產(chǎn)生的交通影響和經(jīng)濟(jì)支出。 但是，也正因為綜合管廊中容納的市政管線種類多、數(shù)量大，一旦管廊發(fā)生火災(zāi)導(dǎo)致管線故障，將對使用該管線的居民、企業(yè)、工廠的生活、工作及生產(chǎn)產(chǎn)生較大影響。 此外，由于管廊內(nèi)空間較為狹小，管廊整體僅有通風(fēng)口、逃生口等一些附屬設(shè)施連接地上空間，發(fā)生火災(zāi)時人員疏散困難，容易造成巨大的人員及財產(chǎn)損失。

設(shè)置火災(zāi)自動報警系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)火災(zāi)預(yù)警，給人員疏散爭取更多的時間，獲得更好的滅火時機(jī)，在火勢進(jìn)一步蔓延前撲滅火災(zāi)，減少損失。 基于以上特點，設(shè)計出更高效可靠的火災(zāi)自動報警系統(tǒng)意義重大。 本文以深圳市某綜合管廊項目為例，對火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計要點進(jìn)行解析。

1 工程項目概述

該項目位于深圳市，管廊長約4.95km，全線明挖，分為含有110kV 電力電纜的高壓電力艙，含有10kV 電力電纜、通信線纜的電力綜合艙，以及含有給水管、再生水管的綜合艙這三個艙室。 管廊橫斷面如圖1 所示。

圖1 管廊標(biāo)準(zhǔn)橫斷面圖

2 設(shè)計要點

2.1 系統(tǒng)架構(gòu)及設(shè)計內(nèi)容

當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時，管廊內(nèi)的火災(zāi)自動報警系統(tǒng)應(yīng)能探測到火情，并聯(lián)動滅火裝置撲滅火災(zāi)，結(jié)合火災(zāi)自動報警系統(tǒng)的3 種形式及各自的適用范圍，綜合管廊采用集中報警系統(tǒng)。

管廊的電力艙室內(nèi)入廊的電力電纜數(shù)量多、排布密集，且電纜接頭處容易發(fā)熱，一旦著火，極易蔓延引起旁邊的電纜著火，火勢迅速發(fā)展，造成生命、財產(chǎn)損失。 因此，在管廊的各種入廊管線中，電力電纜發(fā)生的火災(zāi)的概率大，GB/T 51274-2017《城鎮(zhèn)綜合管廊監(jiān)控與報警系統(tǒng)工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》指出，在含電力電纜的艙室設(shè)置火災(zāi)自動報警系統(tǒng)。

本項目中，火災(zāi)自動報警系統(tǒng)具體設(shè)置在高壓電力艙、電力綜合艙這兩個含有電力電纜的艙室，綜合艙內(nèi)只含有給水管、再生水管以及少量的用于管廊內(nèi)部附屬設(shè)備供電的電纜，根據(jù)規(guī)范相關(guān)規(guī)定及條文說明，此部分電纜不屬于上文所說的電力電纜范圍內(nèi)，故綜合艙內(nèi)不設(shè)置該系統(tǒng)。

此外，本項目管廊外部已有兼做消防控制室的控制中心，并且管廊內(nèi)部數(shù)據(jù)能通過可靠數(shù)據(jù)鏈路上傳至該控制中心。 集中報警控制器設(shè)置1 套，聯(lián)動型區(qū)域火災(zāi)報警控制器放置在風(fēng)亭或投料口設(shè)備層內(nèi)艙室內(nèi)，每1 600m 設(shè)置1 套。 每個防火分區(qū)內(nèi)設(shè)置火災(zāi)報警接線箱和模塊箱各1 臺，模塊箱中含輸入輸出模塊，現(xiàn)場部件經(jīng)I/O 模塊與系統(tǒng)連接。

2.2 現(xiàn)場部件設(shè)置

2.2.1 火災(zāi)探測器

GB/T 51274-2017《城鎮(zhèn)綜合管廊監(jiān)控與報警系統(tǒng)工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》中7.2.3 規(guī)定，設(shè)有火災(zāi)報警系統(tǒng)的艙室應(yīng)設(shè)置感煙火災(zāi)探測器。 目前，適用于綜合管廊場所的感煙火災(zāi)探測器主要有點型感煙火災(zāi)探測器和圖像型感煙火災(zāi)探測器兩類；需要聯(lián)動觸發(fā)自動滅火系統(tǒng)啟動的艙室應(yīng)設(shè)置感溫火災(zāi)探測器。 在該條文說明中也給出感溫火災(zāi)探測器有兩種設(shè)置方式:在每層或每兩層電纜支架上方吊裝線型感溫火災(zāi)探測器，或在艙室頂部安裝點型感溫火災(zāi)探測器或線型感溫火災(zāi)探測器。

在以往的一些管廊項目中，多采用在艙室頂部均勻設(shè)置點型感煙火災(zāi)探測器和直線敷設(shè)感溫光纖兩者結(jié)合的方式。 從管廊的環(huán)境特點和已運營的項目情況看，現(xiàn)存在管廊投入使用一兩年后探測器損壞、感溫光纖的溫漂嚴(yán)重的情況，降低火災(zāi)自動報警系統(tǒng)的功能和效率。

本項目在艙室內(nèi)采用分布式智能圖像型火災(zāi)探測器和非接觸纜式線型感溫火災(zāi)探測器；在變配電室、設(shè)備間內(nèi)則采用在頂部安裝點型感煙火災(zāi)探測器的方式來探測火災(zāi)。

(1)分布式智能圖像型火災(zāi)探測器

由于管廊位于南方，所處環(huán)境比較潮濕，管廊艙室內(nèi)部粉塵較多，采用一般的點型煙感器時其測量機(jī)制及防塵防潮特性不一定能滿足管廊內(nèi)使用要求，容易發(fā)生誤報，因此采用分布式智能圖像型火災(zāi)探測器。 當(dāng)分布式智能圖像型火災(zāi)探測器識別到火焰、煙霧圖像時，就會發(fā)出報警信號。

分布式智能圖像型火災(zāi)探測器設(shè)置在艙室頂部，每100m 設(shè)置1 套，在轉(zhuǎn)彎處可適當(dāng)減小間距。同時，分布式智能圖像型火災(zāi)探測器與視頻監(jiān)控系統(tǒng)合用，探測器的視頻信號接入視頻監(jiān)控系統(tǒng)；火災(zāi)報警信號接入其所在的防火分區(qū)火災(zāi)報警控制器輸入模塊。

(2)非接觸纜式線型感溫火災(zāi)探測器

管廊艙室狹長、空間較小，施工不方便，采用感溫光纖在施工敷設(shè)時容易對感溫光纖中的玻璃纖維造成損壞，從而影響其精度和靈敏度，此外，感溫光纖有因環(huán)境溫度變化引起的漂移特性，長期使用后溫漂現(xiàn)象明顯，在火災(zāi)發(fā)生時雖然能探測到溫度變化，但對火災(zāi)發(fā)生點定位不準(zhǔn)確，聯(lián)動的滅火裝置的信號誤差嚴(yán)重，采用纜式線型感溫火災(zāi)探測器能更好地保證系統(tǒng)的可靠度。

然而，管廊內(nèi)電磁干擾嚴(yán)重，采用接觸式安裝的纜式線型感溫火災(zāi)探測器易受電磁干擾。 同時，根據(jù)管廊的施工特點，管廊的土建施工和電纜施工存在不同步的情況，接觸式安裝是采用“S”形將纜式線型感溫火災(zāi)探測器敷設(shè)在電力電纜表面，這需要等電力電纜入廊以后敷設(shè)，也不方便后續(xù)的維護(hù)和檢修。 但采用非接觸式安裝會更簡單，不僅有利于維護(hù)和檢修，減少因檢修電力電纜而損壞火災(zāi)探測器的情況，而且定位精度更高，故本項目的纜式線型感溫火災(zāi)探測器采用非接觸方式安裝。

非接觸纜式線型感溫火災(zāi)探測器直線敷設(shè)于艙室頂部以及電纜支架上方，這與以往僅在艙室頂部敷設(shè)的做法有所區(qū)別。 在艙室頂部設(shè)置非接觸纜式線型感溫火災(zāi)探測器用于測量艙室內(nèi)的溫度變化，但當(dāng)支架上電纜發(fā)生火災(zāi)時，由于上方支架阻擋等原因，艙室頂部的探測器有可能不能及時地探測到火情，從而引起更大的損失。

在電纜支架上方設(shè)置非接觸纜式線型感溫火災(zāi)探測器能探測到該支架區(qū)域的溫度變化，能更快地探測并確認(rèn)該層支架電力電纜著火的情況。 在這兩個地方同時設(shè)置，能提高探測的及時性，盡量減少損失。 此外，該非接觸纜式線型感溫火災(zāi)探測器具有定位功能，能更準(zhǔn)確定位失火區(qū)域，更精確地聯(lián)動對應(yīng)區(qū)域的滅火裝置。

2.2.2 消防電話、聲光報警器、手動報警按鈕

本項目采用固定式電話和消防專用電話兩套系統(tǒng)合用的方式。 結(jié)合管廊自身特點，進(jìn)入管廊內(nèi)的人數(shù)少且為專業(yè)人員，進(jìn)入時均攜帶標(biāo)識卡、專用智能終端等設(shè)備，結(jié)合管廊內(nèi)的無線通信系統(tǒng)可實現(xiàn)管廊內(nèi)無線語音通信的全覆蓋，由于使用固定通信的情況少，故不單獨設(shè)置固定式電話。 采用兩套系統(tǒng)合用的方式不僅減少了設(shè)備數(shù)量及運維量，也減少現(xiàn)場空間的使用量。 根據(jù)GB 50838-2015《城市綜合管廊工程技術(shù)規(guī)范》7.5.6 條規(guī)定，該合用的系統(tǒng)選擇獨立通信系統(tǒng)形式，線路采用阻燃耐火型，并且其線路的布設(shè)也是單獨的，防止與其他線路信號產(chǎn)生相互干擾的情況，保證消防電話在火災(zāi)發(fā)生時能正常使用，更可靠地保證人員求救和指揮救火的條件。

本項目在高壓電力艙、電力綜合艙這兩個艙室內(nèi)每隔50m 的間距設(shè)置了手動報警按鈕和火災(zāi)聲光報警器各1 套，便于管廊內(nèi)人員報告火情。 此外，由于管廊自身性質(zhì)，進(jìn)入管廊內(nèi)的人員較少，且均為比較了解其內(nèi)部情況的巡檢、運維人員，在防火門、人員進(jìn)出口、逃生口等人員停留頻率較高、容易引起人員注意的這些地方設(shè)置手動報警按鈕和火災(zāi)聲光報警器各1 套，就能滿足發(fā)生火災(zāi)時管廊內(nèi)人員手動報警或接收火災(zāi)警報的要求。

2.3 聯(lián)動控制內(nèi)容

本項目火災(zāi)自動報警系統(tǒng)采用的消防聯(lián)動邏輯如下。

(1)聯(lián)動邏輯一:防火分區(qū)內(nèi)任意一個手動報警按鈕或火災(zāi)探測器發(fā)出的報警信號。

若系統(tǒng)接收到符合該聯(lián)動邏輯的信號，則聯(lián)動視頻安防系統(tǒng)，在監(jiān)控中心的監(jiān)控顯示屏上顯示火災(zāi)現(xiàn)場畫面，以便工作人員查看火災(zāi)現(xiàn)場情況。

(2)聯(lián)動邏輯二:處于同一防火分區(qū)內(nèi)任意一個手動報警按鈕和火災(zāi)探測器的組合信號或任意兩只火災(zāi)探測器的組合信號。

若系統(tǒng)接收到符合該聯(lián)動邏輯的信號，發(fā)出聯(lián)動信號，開啟著火點所在防火分區(qū)和相鄰的防火分區(qū)及其防火門外的火災(zāi)聲光報警器；關(guān)閉著火點所在防火分區(qū)及相鄰防火分區(qū)正在運行的通風(fēng)機(jī)及防火閥門；啟動著火點所在防火分區(qū)和相鄰的防火分區(qū)應(yīng)急照明及疏散標(biāo)志，并順序啟動相鄰防火分區(qū)的應(yīng)急照明及疏散指示，指示逃生路線，幫助管廊內(nèi)人員逃生；切斷非消防負(fù)荷；關(guān)閉常開防火門，阻止火災(zāi)進(jìn)一步蔓延。

(3)聯(lián)動邏輯三:同一防火分區(qū)內(nèi)任意一只感煙火災(zāi)探測器與感溫火災(zāi)探測器的信號，或任意一只感溫火災(zāi)探測器與一個手動報警按鈕的信號。

若系統(tǒng)接收到符合該聯(lián)動邏輯的信號，進(jìn)入30s 計時，30s 后啟動滅火裝置，執(zhí)行滅火動作，同時啟動放氣指示燈及設(shè)置在著火分區(qū)入口處的表示滅火裝置正在動作的滅火聲光報警器，起警示作用，防止人員誤入該防火分區(qū)。

為更好地表達(dá)上述內(nèi)容，繪制聯(lián)動框圖如圖2所示。

圖2 聯(lián)動框圖

3 結(jié)束語

綜合管廊的環(huán)境特點、人員情況與一般工業(yè)或民用建筑存在較大差異，管廊的火災(zāi)自動報警系統(tǒng)在探測器選擇、聯(lián)動邏輯上需緊扣重點設(shè)防、早期預(yù)警、精準(zhǔn)控制早期火災(zāi)等特點，本文介紹了深圳市某綜合管廊項目的設(shè)計做法，以供參考。