陳浩
(上海建工設(shè)計(jì)研究總院有限公司)
所謂商業(yè)綜合體,是將城市中商業(yè)、辦公、居住、旅店、展覽、餐飲、會(huì)議、文娛等城市生活空間的三項(xiàng)以上功能進(jìn)行組合,并在各部分間建立一種相互依存、相互裨益的能動(dòng)關(guān)系,從而形成一個(gè)多功能、高效率、復(fù)雜而統(tǒng)一的綜合體。隨著城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要,此類建筑越來越多,面臨的電氣火災(zāi)隱患也逐漸暴露出來。某項(xiàng)目為南京環(huán)球貿(mào)易廣場(chǎng)(后更名為南京國(guó)金中心),建筑面積409601.18 ㎡,地下3 層,地上8 層裙房,并有三幢高層主體建筑,其中一號(hào)樓為超高層甲級(jí)辦公樓59 層290m;二號(hào)樓為超高層辦公樓39 層198m;三號(hào)樓為酒店29 層169m,是集商業(yè)、娛樂、餐飲為一體的商業(yè)綜合體建筑,至今已完成一期二期工程的消防驗(yàn)收工作,同時(shí)也見證了近年來設(shè)計(jì)行業(yè)隨著時(shí)代的技術(shù)發(fā)展。
現(xiàn)代化的城市建設(shè),除了高樓大廈的美觀與實(shí)用之外,還應(yīng)做好建筑工程中的相關(guān)消防配套措施。消防的重點(diǎn)在于防,將安全隱患消滅于萌芽狀態(tài),消是最后不得已才采取的手段。本工程可以采用應(yīng)急照明系統(tǒng)、電力系統(tǒng)、火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)、可燃?xì)怏w探測(cè)報(bào)警系統(tǒng)、電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)等等手段對(duì)于火情的各個(gè)時(shí)間段做出警示提醒,使管理人員能以最快的速度控制火情,消除隱患,保障人民的生命財(cái)產(chǎn)安全。
為了保證本項(xiàng)目火情發(fā)生時(shí),人員不恐慌,應(yīng)設(shè)置火災(zāi)應(yīng)急照明,包括備用照明、疏散照明。備用照明主要是供消防風(fēng)機(jī)房、消防泵房、高低壓配電房、發(fā)電機(jī)房及消控中心等重要消防設(shè)備機(jī)房照明,我主要采用有消防認(rèn)證的LED熒光燈為消防救援人員保駕護(hù)航。疏散照明則是為了確保有火情時(shí),人們能夠迅速的從疏散通道撤離,保證人員安全的重要手段。
在設(shè)計(jì)應(yīng)急照明系統(tǒng)時(shí),有幾項(xiàng)要點(diǎn):
①對(duì)于各個(gè)場(chǎng)所的照度及燈具的電源性質(zhì)是否滿足規(guī)范要求,不僅要考慮燈具設(shè)置的間距要求,還應(yīng)按照最佳的疏散路線指引人員撤離。
②應(yīng)根據(jù)實(shí)際的建筑特點(diǎn)及建筑專業(yè)提供的疏散路線,相應(yīng)的考慮采用什么樣的疏散照明系統(tǒng)。塔樓處由于疏散路線較短且只有兩部樓梯以供疏散,采用傳統(tǒng)的疏散照明系統(tǒng)。當(dāng)高層發(fā)生火情時(shí),強(qiáng)啟照度滿足疏散要求的應(yīng)急照明,疏散指示指引人們向各個(gè)避難層疏散。裙房及地下室則有疏散路線較長(zhǎng),安全出口位置發(fā)生火災(zāi)變數(shù)較多的情況,采用智能應(yīng)急照明系統(tǒng),疏散路線與塔樓下來的樓梯獨(dú)立分開,有效的提高疏散出口的利用率,很好的分散了人員疏散的擁擠度。
③還應(yīng)根據(jù)各個(gè)場(chǎng)所設(shè)置的照明燈具類型進(jìn)行合理設(shè)計(jì),對(duì)于塔樓的疏散樓梯以平時(shí)上下為主要作用,考慮以聲控為主,消防時(shí)強(qiáng)制點(diǎn)亮,而對(duì)于裙房有娛樂購物等需要的場(chǎng)所采用平時(shí)不亮的消防照明,不妨礙普通照明的燈光效果。
要說照明是電氣消防系統(tǒng)的眼睛,供電系統(tǒng)可以說是電氣消防系統(tǒng)的血液供給,其可靠性及合理性的重要性不言而喻。
3.2.1 供電系統(tǒng)的配電方式
在設(shè)計(jì)供電系統(tǒng)時(shí)應(yīng)根據(jù)建筑類型的劃分確定供電電源的性質(zhì)。本項(xiàng)目的變配電所電源、值班照明、警衛(wèi)照明、應(yīng)急照明、疏散照明、火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)、消防類水泵、消防電梯、消防類風(fēng)機(jī)、防火卷簾等消防設(shè)備的電源應(yīng)定為一級(jí)負(fù)荷中特別重要負(fù)荷,并采用專用供電回路,其配電級(jí)數(shù)不超過三級(jí)配電。在本項(xiàng)目中,由市政提供3 組10kV 電源供電(每組為兩路10kV 電源)。每組兩路10kV 電源同時(shí)供電,當(dāng)任何一路工作電源失壓時(shí),另一路電源通過母聯(lián)開關(guān)能夠100%承擔(dān)所有一、二級(jí)負(fù)荷;為確保消防用電,設(shè)置了四套自動(dòng)柴油發(fā)電機(jī)作為應(yīng)急電源并按四個(gè)業(yè)態(tài)分類供電。低壓配電采用放射式、樹干式相結(jié)合的供電方式,在每個(gè)防火分區(qū)設(shè)一組消防主備用配電箱,其電源引自變配電房的低壓柜內(nèi)普通母線段和消防應(yīng)急母線段。消防設(shè)備配電箱均采用該防火分區(qū)末端雙電源切換的配電方式。
3.2.2 各級(jí)配電線路保護(hù)開關(guān)的選型
對(duì)于突然斷電比過負(fù)荷造成的損失更大的線路,即消防專用設(shè)備的過載保護(hù)只報(bào)警,不跳閘。對(duì)于非消防電源的切斷則采取以下措施:①對(duì)于放射式供電回路分勵(lì)脫扣器在變電所低壓柜內(nèi)設(shè)置;②對(duì)于樹干式回路分勵(lì)脫扣器在樓層箱內(nèi)設(shè)置。
3.2.3 電纜的選擇
電纜選擇分為電纜類型和截面的選擇。電纜截面的選擇應(yīng)考慮電纜的載流量大于等于負(fù)載容量的計(jì)算電流整定值。電纜的類型則可以參考14D801[3]圖集的第63 頁有關(guān)規(guī)定選擇耐火等級(jí)及燃燒性能等級(jí),在南京國(guó)金中心項(xiàng)目中,筆者在消防設(shè)備的供電干線上均采用了礦物絕緣電纜的措施,消防設(shè)備的配電線路采用了無煙低鹵的電纜。
有了眼睛、血液和四肢,智能的消防系統(tǒng)就缺大腦控制了,火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)就很好的完成了這一重要使命。
大腦控制更加體現(xiàn)了人員管理的考慮,不僅是對(duì)于消防設(shè)備的控制,更是對(duì)業(yè)主方管理提出要求。要想設(shè)計(jì)好火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)應(yīng)考慮好以下幾個(gè)問題:應(yīng)根據(jù)建筑格局的特點(diǎn)確認(rèn)報(bào)警形式,本項(xiàng)目采用集中報(bào)警形式,應(yīng)業(yè)態(tài)分布和管理需要,分為T1 辦公、T2 辦公、T3 酒店及商業(yè)裙房,消防控制中心設(shè)置于裙房一層。消防控制中心的報(bào)警控制設(shè)備由火災(zāi)報(bào)警控制主機(jī),各分區(qū)消防設(shè)備的聯(lián)動(dòng)控制臺(tái),消防控制室圖形顯示裝置,消防專用電話總機(jī),消防應(yīng)急廣播設(shè)備,消防電源監(jiān)控器組成,并預(yù)留遠(yuǎn)程監(jiān)控接口??刂剖覂?nèi)設(shè)用于火災(zāi)報(bào)警的外線電話。三幢塔樓則按避難區(qū)設(shè)置相對(duì)應(yīng)的區(qū)域分機(jī),并在B2 層的BMS 機(jī)房?jī)?nèi)設(shè)置地下室區(qū)域內(nèi)的區(qū)域分機(jī)。消防主機(jī)與各區(qū)域機(jī)之間,區(qū)域機(jī)與區(qū)域機(jī)之間采用光纖連接。消防主機(jī)能顯示所有火災(zāi)報(bào)警信號(hào)和聯(lián)動(dòng)狀態(tài)信號(hào),并能控制所有重要的消防設(shè)備。各區(qū)域機(jī)能顯示和傳輸狀態(tài)信息,但不能互相控制。
有了大腦控制,自然還需要神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)去感知、去探測(cè)火情,由火災(zāi)探測(cè)器、手動(dòng)火災(zāi)報(bào)警按鈕、火災(zāi)聲光警報(bào)器、消防應(yīng)急廣播、消防專用電話、消防控制室圖形顯示裝置、火災(zāi)報(bào)警控制器、消防聯(lián)動(dòng)控制器等組成。除了應(yīng)嚴(yán)格按照最新的GB50116-2013[2]中對(duì)于這些設(shè)備布置點(diǎn)位的要求以外,還應(yīng)根據(jù)地方有關(guān)部門的意見做出調(diào)整,如T1 塔樓加強(qiáng)設(shè)計(jì),機(jī)電用房和服務(wù)用房(洗手間、茶水間、儲(chǔ)物室)加設(shè)聲光報(bào)警裝置,燃?xì)忮仩t房和廚房等除設(shè)置感溫探測(cè)器外還設(shè)置燃?xì)庑孤┨綔y(cè)器,儲(chǔ)油間采用火焰探測(cè)器,除臥式和浮頂油罐外的其他油罐宜采用火焰探測(cè)器。本項(xiàng)目有高達(dá)30m 的T1 大堂以及商業(yè)區(qū)的共享空間,根據(jù)GB50116-2013[2]中12.4.3 的規(guī)定布置點(diǎn)位設(shè)置紅外雙鑒探測(cè)組件。此系統(tǒng)作為獨(dú)立系統(tǒng),通過現(xiàn)場(chǎng)的控制主機(jī)接入火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng),消防控制室手動(dòng)控制。
為了縮小火情的影響范圍,必然還需要通過聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)對(duì)火情進(jìn)行干預(yù),采用兩個(gè)獨(dú)立的報(bào)警觸發(fā)裝置報(bào)警信號(hào)或一只探測(cè)器與一只手動(dòng)火災(zāi)報(bào)警按鈕的報(bào)警信號(hào)的“與”邏輯組合作為聯(lián)動(dòng)觸發(fā)信號(hào)。需聯(lián)動(dòng)控制的系統(tǒng)有以下幾種。
1)防排煙系統(tǒng)
消防風(fēng)機(jī)旁的防火閥因火情動(dòng)作后應(yīng)把信號(hào)報(bào)給消控中心,同時(shí)停止此回路風(fēng)機(jī)。當(dāng)某一排煙分區(qū)內(nèi)火災(zāi)探測(cè)器報(bào)警后,消防控制中心開啟該區(qū)域內(nèi)的排煙閥(防火),啟動(dòng)該區(qū)域的排煙風(fēng)機(jī),同時(shí)排煙閥及排煙風(fēng)機(jī)的動(dòng)作信號(hào)返回消防控制中心。對(duì)機(jī)械開啟的排煙口、手動(dòng)聯(lián)動(dòng)開啟排煙風(fēng)機(jī)、動(dòng)作信號(hào)返回消防控制中心。消防控制中心能手動(dòng)、自動(dòng)啟停排煙風(fēng)機(jī)、消防補(bǔ)風(fēng)機(jī)和正壓送風(fēng)機(jī)。
2)防火卷簾
防火卷簾應(yīng)根據(jù)是不是疏散通道口使用的功能布置點(diǎn)位。如果是疏散通道上的防火卷簾,防火分區(qū)內(nèi)任兩只獨(dú)立的感煙探測(cè)器動(dòng)作后,卷簾自動(dòng)下降至距地1.8m,感溫探測(cè)器動(dòng)作后,卷簾再次自動(dòng)下降到底,如果不是疏散通道上的防火卷簾,則防火卷簾一次下降到底。
3)消火栓滅火系統(tǒng)
消火栓滅火系統(tǒng)由消火栓系統(tǒng)出水主干管上設(shè)置的低壓壓力開關(guān)、高位消防水箱出水管上設(shè)置的報(bào)警閥壓力開關(guān)等信號(hào)作為觸發(fā)信號(hào),直接控制啟動(dòng)消火栓泵,聯(lián)動(dòng)控制不受消防聯(lián)動(dòng)控制器處于自動(dòng)或手動(dòng)狀態(tài)影響。消火栓按鈕的動(dòng)作信號(hào)作為報(bào)警信號(hào)及啟動(dòng)消火栓泵的聯(lián)動(dòng)觸發(fā)信號(hào),由消防聯(lián)動(dòng)控制器控制消火栓泵啟動(dòng)。消火栓轉(zhuǎn)輸泵由水箱水位控制起停。消防控制中心能手動(dòng)/自動(dòng)控制轉(zhuǎn)輸泵的啟/停,同時(shí)顯示工作和故障狀態(tài);消防水池及消防水箱設(shè)置液位信號(hào),低水位報(bào)警信號(hào)返回消防控制中心。
4)自動(dòng)噴淋滅火系統(tǒng)
自動(dòng)噴淋滅火系統(tǒng)接收水流指示器、檢修閥閥位、濕式報(bào)警壓力開關(guān)及濕式報(bào)警閥閥位的報(bào)警信號(hào)。由濕式報(bào)警閥壓力開關(guān)的動(dòng)作信號(hào)作為觸發(fā)信號(hào),直接啟動(dòng)噴淋泵。聯(lián)動(dòng)控制不受消防聯(lián)動(dòng)控制器處于自動(dòng)或手動(dòng)影響。穩(wěn)壓泵就壓力開關(guān)控制(三位),即壓力維持在一定的范圍內(nèi),極高或極低時(shí)均停泵。噴灑泵啟動(dòng)后由系統(tǒng)聯(lián)鎖停泵,極低壓力也可作為啟動(dòng)噴灑泵的條件之一。穩(wěn)壓系統(tǒng)的3 個(gè)壓力信號(hào)返回消防控制中心,噴淋轉(zhuǎn)輸泵由水箱水位控制起停。
消防控制中心能手動(dòng)、自動(dòng)控制消防轉(zhuǎn)輸泵的啟或停,同時(shí)顯示工作和故障狀態(tài)。根據(jù)現(xiàn)有的CCCF 認(rèn)證的產(chǎn)品設(shè)計(jì),控制柜還應(yīng)加設(shè)機(jī)械應(yīng)急啟泵 功能。
5)氣體、泡沫滅火系統(tǒng)與干粉滅火系統(tǒng)
本項(xiàng)目中在高低壓配電房、發(fā)電機(jī)房采用氣體滅火系統(tǒng),在地下室的機(jī)械停車位處設(shè)置泡沫滅火系統(tǒng)。氣體滅火系統(tǒng)、泡沫滅火系統(tǒng)分別由專用的氣體滅火控制器、泡沫滅火控制器控制,其啟動(dòng)及噴放各階段的聯(lián)動(dòng)控制及系統(tǒng)的反饋信號(hào),反饋至消防聯(lián)動(dòng)控制器。以同一防護(hù)區(qū)域內(nèi)設(shè)置兩只獨(dú)立的火災(zāi)探測(cè)器報(bào)警信號(hào),一只火災(zāi)探測(cè)器與一只手動(dòng)火災(zāi)報(bào)警的按鈕。報(bào)警信號(hào)或防護(hù)區(qū)外的緊急啟動(dòng)信號(hào)作為系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)觸發(fā)信號(hào)。氣體滅火控制器不直接連接火災(zāi)探測(cè)器,其聯(lián)動(dòng)觸發(fā)信號(hào)由火災(zāi)報(bào)警控制器提供。聯(lián)動(dòng)控制信號(hào)應(yīng)有:①關(guān)閉防護(hù)區(qū)域的送排風(fēng)機(jī)及送風(fēng)閥門;②停止通風(fēng)和空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)及關(guān)閉設(shè)置在該防護(hù)區(qū)域的電動(dòng)防火閥;③聯(lián)動(dòng)控制關(guān)閉防護(hù)區(qū)域的防火門;④啟動(dòng)滅火裝置,可設(shè)定不大于30s 的延遲噴射時(shí)間。
應(yīng)南京地方消防局的要求,T1 塔樓的加強(qiáng)措施為:在核心筒電氣間及井道加設(shè)干粉滅火系統(tǒng);保護(hù)區(qū)內(nèi)探測(cè)器選用編碼型感煙、感溫火災(zāi)探測(cè)器混合設(shè)計(jì)安裝;每個(gè)主要入口設(shè)置聲光報(bào)警器、干粉噴灑指示燈、緊急啟停按鈕;各滅火單元的滅火裝置通過相應(yīng)的輸入輸出模塊實(shí)行分區(qū)啟動(dòng)控制。系統(tǒng)報(bào)警延時(shí)后,各保護(hù)區(qū)通過相應(yīng)區(qū)域的模塊輸出DC24V 直流電,供滅火裝置啟動(dòng)。
6)電梯控制系統(tǒng)
消防時(shí),由消防聯(lián)動(dòng)控制器發(fā)出聯(lián)動(dòng)信號(hào)強(qiáng)制所有的電梯停于首層或電梯轉(zhuǎn)換層,消防電梯則待機(jī)等候消防人員使用。電梯運(yùn)行狀態(tài)信息和停于首層或轉(zhuǎn)換層的反饋信號(hào),可傳送給消防控制室顯示,消防電梯轎廂內(nèi)設(shè)置能直接與消控室通話的消防電話。對(duì)于超高層來說,大量電梯機(jī)房較為集中在最高一層的變電所,導(dǎo)致消防電梯和客梯如何迫降的考慮,應(yīng)根據(jù)電梯的迫降沖擊電流作為基本考量。實(shí)踐中應(yīng)根據(jù)用電負(fù)荷情況考慮配電斷路器的整定值,并設(shè)置分時(shí)逐臺(tái)迫降電梯的方案。
7)啟動(dòng)火災(zāi)應(yīng)急照明和切除非消防電源
消防聯(lián)動(dòng)控制器可切斷火災(zāi)區(qū)域及相關(guān)區(qū)域的非消防電源,火災(zāi)應(yīng)急照明此處不再敷述。
8)火災(zāi)警報(bào)裝置及緊急廣播
火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)可同時(shí)啟動(dòng)和停止所有火災(zāi)聲光報(bào)警器工作,本項(xiàng)目采用消防專用應(yīng)急廣播,在消防控制室分別設(shè)置數(shù)字式應(yīng)急廣播主機(jī),在每層豎井內(nèi)設(shè)置相應(yīng)的廣播配線箱。消防廣播系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)控制信號(hào)由消防控制中心的消防聯(lián)動(dòng)控制器發(fā)出,確認(rèn)火災(zāi)后,同時(shí)向全樓進(jìn)行廣播。報(bào)警裝置與廣播采用分時(shí)控制:先鳴警報(bào)8s ~20s,間隔2s ~3s 后再播放應(yīng)急廣播10s ~30s;再間隔2s ~3s 依此循環(huán)進(jìn)行,直至疏散結(jié)束。
9)可燃?xì)怏w泄漏報(bào)警與聯(lián)動(dòng)控制
可燃?xì)怏w探測(cè)報(bào)警系統(tǒng)為獨(dú)立組成,報(bào)警信號(hào)通過可燃?xì)怏w報(bào)警控制器接入火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)。本項(xiàng)目主要用于裙房廚房,在可燃體泄漏報(bào)警器動(dòng)作后啟動(dòng)事故排風(fēng)機(jī)切斷可燃?xì)怏w管道上的總閥門。感溫探測(cè)器動(dòng)作后切斷排風(fēng)機(jī)電源??扇?xì)怏w泄漏報(bào)警信號(hào)及切斷可燃?xì)怏w管道的閥門信號(hào)報(bào)至消控中心。
應(yīng)根據(jù)建筑疏散方向上重要的防火門設(shè)置防火門監(jiān)控系統(tǒng)。消防時(shí),以同一防護(hù)區(qū)域內(nèi)兩只獨(dú)立的火災(zāi)探測(cè)器報(bào)警信號(hào)、一只火災(zāi)探測(cè)器與一只手動(dòng)火災(zāi)報(bào)警的報(bào)警按鈕的報(bào)警信號(hào)或防護(hù)區(qū)外的緊急啟動(dòng)信號(hào)。作為系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)觸發(fā)信號(hào)由火災(zāi)報(bào)警控制器或消防聯(lián)動(dòng)控制器發(fā)出,將常開防火門聯(lián)動(dòng)關(guān)閉,常閉防火門按防火分區(qū)打開,引導(dǎo)人們有序撤離。防火門監(jiān)控模塊應(yīng)時(shí)時(shí)向消控中心報(bào)告防火門的啟閉狀態(tài),確保火災(zāi)時(shí)防火門能夠有效的發(fā)揮防火分隔的 作用。
由于本項(xiàng)目整個(gè)供電系統(tǒng)相當(dāng)復(fù)雜、龐大,照明用電需求很大,因此電氣火災(zāi)危險(xiǎn)性很高。該場(chǎng)所的消防安全,應(yīng)設(shè)置電氣火災(zāi)探測(cè)系統(tǒng)。GB50116-2013[2]中9.2 和9.3 規(guī)定,以供電線路泄漏電流大于500mA 為分界點(diǎn),根據(jù)項(xiàng)目配電形式,筆者認(rèn)為剩余電流探測(cè)器主要設(shè)置在第一級(jí)配電箱的出線端,以直放式干線為主。樹干式配電箱則設(shè)置在第二級(jí)配電箱內(nèi)。測(cè)溫纜式感溫火災(zāi)探測(cè)器原則設(shè)置在變電所內(nèi)的高低壓電纜橋架內(nèi),接觸式敷設(shè)在電纜上。此兩種電氣火災(zāi)探測(cè)器應(yīng)將報(bào)警信息和故障信息傳入在消控中心內(nèi)的監(jiān)控主機(jī)。
為了確保消防用電的可靠性,消防電源監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)消防用電設(shè)備的供電情況進(jìn)行監(jiān)控,只需要設(shè)置于消防電源控制箱的雙電源切換裝置上即可,所有的監(jiān)控模塊通過網(wǎng)線連接,將報(bào)警信息和故障信息傳入在消控中心內(nèi)的監(jiān)控主機(jī)。
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)水平和科技水平的不斷發(fā)展,消防設(shè)備的進(jìn)一步優(yōu)勝劣汰,我國(guó)的消防設(shè)計(jì)規(guī)范也在逐步明確及完善,這期間,必然會(huì)有不同設(shè)計(jì)思想的碰撞。消防對(duì)于建筑無小事,消防設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)建筑物的不同使用性質(zhì)、重要程度、結(jié)構(gòu)形式、耐火等級(jí)、分布情況及管理形式等等不同因素,因地制宜。在產(chǎn)品選擇及相關(guān)專業(yè)設(shè)計(jì)配合上考慮最合理、可靠、安全的消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。