高层建筑火灾自动报警系统设计

高层建筑火灾自动报警系统设计

荆钰良

西安文理学院陕西省西安市

摘要:我国整体经济的快速发展,使我国各行业发展非常迅速,尤其是建筑行业的发展。随着我国经济发展,城镇化进程加快,城市用地日益紧张,建筑的发展方向趋于高层化、密集化。为了保证人民的生命和财产安全,火灾自动报警系统设计已成为高层建筑设计中重要的内容之一。

关键词:高层建筑;火灾自动报警;系统设计

引言

我国建筑行业最近几年由于国家对于城镇化建设的力度加大而迎来新的发展机遇和发展空间。随着经济的飞速发展,城市土地日益稀缺,高层建筑的建设成为未来社会发展的趋势。高层建筑结构和功能日趋复杂,建筑物内部的设备越来越多,加大了引发电气火灾的安全隐患,这对高层建筑火灾防火设计提出了更高的要求。

1高层建筑火灾特点分析

(1)火势扩散速度快。建筑装修的外墙保温材料包裹着整个大楼,且高层住宅建筑的楼梯间、管道井、排气井等井道整楼上下贯通,当防火措施处理不好时,火灾发生时,火势会通过楼梯间及各种管井迅速扩散开来,很容易产生烟囱效应,从而使火灾发展速度快,且扑救难度加大。(2)人员疏散困难且易伤亡。由于楼层比较高,一旦发生火灾,疏散人员多,疏散难道大,一般有老人和小孩,老人和小孩行动不便,自行逃离火场困难,所需要安全疏散的时间长。且按住户习惯,入户门都是关着,户内人员接到公共部位的火灾报警信息很容易忽略。而建筑装修材料很多属于易燃材料,且在燃烧后会产生有毒的气体,这些有毒气体将直接导致人员伤亡。(3)发生火灾风险的概率大。高层建筑的用电量大、需要的能源多,因此,需要大量的电线线路、电器设备,这些设备容易老化引起电气火灾。且住户所用的装修材料、防护网等均为可燃物、易燃物,加大了火灾发生的可能性。

2建筑火灾自动报警系统设计浅析

2.1消防水系统设计

由于高层建筑的高度比较高,建筑功能也多样化,对消防水系统管路的设计相对复杂,而且供水设计中的分区比较多,管道受压力大,在水泵运行中会出现超压的状况,易引发管道破裂损坏。工程中一般采用常高压消防系统和临高压消防系统结合的处理方式。(1)消火栓灭火系统在每个消火栓内设置手动启泵按钮,并安装可以显示主泵运行状况的指示灯,在发生火情时,相关人员按下启泵按钮,消防控制室内的报警与联动控制装置接收到启泵按钮发出的一对一信号,主泵运行,状态信号返送回指示灯。管网压力主要通过压力开关和气压罐自动控制增压泵实现,消防控制室内显示消防水泵电源的工作状态、消防水泵(稳压或增压泵)的启、停状态和故障状态,并显示消火栓按钮的正常工作状态、动作状态和位置等信息,以及消防水箱(池)最低水位信息和管网最低压力报警信息。消火栓泵的起泵方式:包括消火栓按钮和动作信号与该消火栓按钮所在区域内的报警信号为联动信号;出水干管上的压力开关动作信号连锁控制消火栓泵;高位水箱出水管上的流量开关动作信号连锁控制消火栓泵。(2)自动喷水灭火系统临高压自动喷淋系统正常情况下分别利用压力开关和气压罐来控制增压泵。当发生火灾时,湿式系统和干式系统的闭锁装置融化脱落,水自动流出,水流指示器会将信号传回消防控制室,同时报警阀组上的压力开关动作直接连锁启动供水泵,并将反馈信号传给消防控制室。在消防控制室同时接收到压力开关的反馈信号和探测器或者手动报警按钮的报警信号时,同样可以启动供水泵。

2.2系统总线的结构形式

(1)树形系统总线结构,火灾报警系统的总线结构形式分为树形系统总线结构和环形系统总线结构。树形系统总线结构的短路隔离器与短路隔离器之间通过总线连接作为系统的“树干”,各报警设备、联动设备之间通过总线连接作为系统的“树枝”。一条“树干”所连接报警设备和联动设备的总数不宜超过200点,一条“树枝”所连接报警设备和联动设备的总数不应超过32点,即每一总线回路(每一树干)一般连接的总线短路隔离器数量为6个。(2)环形系统总线结构,火灾报警系统的另一种总线结构形式为环形系统总线结构。环形系统总线结构的特点是短路隔离器与各报警设备、联动设备之间通过手拉手式连接形成一个闭合的圆环,即总线起始于消防端子箱又终止于消防端子箱。一个圆环所连接报警设备和联动设备的总数不宜超过200点,其中每两个短路隔离器之间所连接报警设备和联动设备的总数不应超过32点,即每一总线回路(每一圆环)一般连接的总线短路隔离器数量为6个。(3)两种系统总线结构的对比,树形总线结构系统和环形总线结构系统在当前的设计和实际工程应用中都有采用,规范中也没有对两种系统总线结构形式的应用场所做出明确的规定或限制。这两种系统总线结构在减小故障影响范围和降低系统结构复杂程度上各有特点,树形系统总线结构可以有效降低火灾报警系统结构的复杂性,减小施工难度,节约工程成本,但由于树形结构其自身“不封闭”的特点,使得当短路隔离器所连接的某个报警设备或联动设备故障时,故障设备后的其余设备无法正常使用。环形系统总线结构虽然在系统结构上相比树形结构复杂,施工难度上略有增大,工程成本上略有增加,但由于环形结构其自身“闭合”的特点,使得当短路隔离器所连接的某个报警设备或联动设备故障时,故障设备后的其余设备可以通过环的另一侧连接设备,使故障设备后的其余设备可以正常工作。因此,火灾报警系统的系统总线结构形式的选用可以视项目重要程度、建筑规模大小而定。对于重要程度相对较低、建筑规模较小的项目,系统总线可采用树形结构;对于重要程度相对较高、建筑规模较大的项目,系统总线可采用环形结构。

2.3防排烟系统设计

工程根据需要为作为疏散通道的楼梯间及前室设置加压送风口及加压送风机。发生火灾时,风机将室外的新鲜空气送入楼梯间,为逃生人员提供氧气。同时,风机的运行为楼道提供正压环境,保证楼梯间防火门的密闭性,以防烟雾、有毒气体进入楼梯间,为人员创造更好的逃生条件。还应配合加压风机在适当部位设置压力传感器,用于实时监测楼梯间或前室的风压,并将数据传回消防控制室。当楼道及前室的正压过大时,防火门紧闭,会导致逃生人员无法将门推开而贻误逃生机会。所以当检测到压力过高时,消防控制室联动触发楼顶加压风机上的旁通阀泄压。发生火灾时,同一防烟分区的两个独立火灾探测器发出报警信号,排烟、排烟窗或者排烟阀开启联动触发信号,再由排烟口、排烟窗或者排烟阀开启动作信号,联动触发信号控制排烟风机的启动,在消防控制室里的手动控制盘也可以直接控制排烟风机的启停。当排烟温度达到排烟阀温度上限时,熔丝熔断,自动关闭排烟阀,并连锁关闭对应排烟风机,防止过热烟尘入侵到其他防烟分区内。

结语

高层建筑消防电气设计关系到整个房屋的消防安全,与人们的生命财产安全息息相关。加强建筑消防系统的建设,遵循消防电气设计的基本原则,提升建筑消防功能的自动化和智能化,降低火灾发生率,将火灾消灭于萌芽状态中。

参考文献:

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[2]GB50116《火灾自动报警系统设计规范》[S].北京:中国计划出版社,2014.

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