建筑群消防控制室的設(shè)置是一個(gè)相對(duì)復(fù)雜的事情,既要考慮消防控制安全,又要考慮經(jīng)濟(jì)合理,還要考慮開(kāi)發(fā)商人力運(yùn)營(yíng)成本。多少個(gè)單體建筑的建筑群設(shè)置一個(gè)消防控制室最為恰當(dāng)?
GB 50116 - 2013《火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》(以下簡(jiǎn)稱《火規(guī)》)并未給出清晰的規(guī)定。這里以高校建筑群設(shè)計(jì)為例,分析建筑群消防控制室的最優(yōu)設(shè)置問(wèn)題,以期提出一種最佳設(shè)置解決方案。
高校建筑群一般包括教學(xué)樓、實(shí)驗(yàn)樓、圖書館、食堂、宿舍、行政樓、后勤服務(wù)樓等多種建筑形式,規(guī)模和體量都不盡相同,所涉及的消防設(shè)施種類和數(shù)量很大。因此,很多設(shè)計(jì)部門大多采用多個(gè)消防控制室的消防報(bào)警系統(tǒng)方案,使高校運(yùn)營(yíng)成本大幅增加。目前,火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)置方案及相關(guān)數(shù)量主要依據(jù)《火規(guī)》第3.2節(jié)的相關(guān)要求,然而規(guī)范要求比較籠統(tǒng),使得消防控制室的設(shè)置方案及相關(guān)數(shù)量在實(shí)際施工圖設(shè)計(jì)中比較隨意。因此,設(shè)置信息集中、架構(gòu)簡(jiǎn)單、數(shù)量相對(duì)較少的消防控制室的方案對(duì)節(jié)省初期投資、節(jié)省人力運(yùn)營(yíng)成本具有十分重要的意義。
消防水分區(qū)劃分原則
建筑群的消防水分區(qū)一般根據(jù)給排水專業(yè)設(shè)置的消防泵房負(fù)責(zé)的消防給水分區(qū)進(jìn)行劃分。其劃分原則為:根據(jù)現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 50974 - 2014《消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》(以下簡(jiǎn)稱《水規(guī)》)第6. 1. 11條規(guī)定及條文說(shuō)明可知,建筑群消防供水的最大保護(hù)半徑不宜超過(guò)1 200 m,消防供水的最大保護(hù)建筑面積不宜超過(guò)50萬(wàn)m2,且應(yīng)根據(jù)不同產(chǎn)權(quán)或物業(yè)管理單位獨(dú)立設(shè)置消防給水系統(tǒng)。消防水分區(qū)由給排水專業(yè)劃分。
以北方某醫(yī)科大學(xué)為例,建筑面積約68萬(wàn)m2,根據(jù)物業(yè)管理單位及消防供水最大保護(hù)建筑面積劃分,共分為3個(gè)消防水分區(qū):體育館物業(yè)獨(dú)立管理,設(shè)置1個(gè)消防泵房單獨(dú)為體育館消防供水,則單獨(dú)劃分為1個(gè)消防水分區(qū);校內(nèi)其他建筑群根據(jù)消防供水的最大保護(hù)建筑面積設(shè)置2個(gè)消防泵房,則根據(jù)消防泵房所轄消防供水區(qū)域劃分為2個(gè)消防水分區(qū),如圖1所示。
以北方某工科院校為例,建筑面積約77萬(wàn)m2,根據(jù)消防供水最大保護(hù)建筑面積劃分,共分為2個(gè)消防水分區(qū),如圖2所示。
以北方另一工科院校為例,建筑面積約100萬(wàn)m2,根據(jù)物業(yè)管理單位及消防供水最大保護(hù)建筑面積劃分,共分為4個(gè)消防水分區(qū),如圖3所示。
火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警及消防聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)應(yīng)該建立在給排水專業(yè)提供的消防水分區(qū)基礎(chǔ)上,在每個(gè)消防水分區(qū)內(nèi)籌劃消防控制室的設(shè)置,并有效規(guī)劃火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警及消防聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)。
各消防水分區(qū)內(nèi)消防控制室的設(shè)置
消防控制室的設(shè)置原則
首先,在消防系統(tǒng)管理需求方面,根據(jù)《水規(guī)》第11.0.12條(強(qiáng)條)規(guī)定(消防水泵控制柜應(yīng)設(shè)置機(jī)械應(yīng)急啟泵功能,并應(yīng)保證在控制柜內(nèi)的控制線路發(fā)生故障時(shí)由有管理權(quán)限的人員在緊急時(shí)啟動(dòng)消防水泵。機(jī)械應(yīng)急啟動(dòng)時(shí),應(yīng)確保消防水泵報(bào)警后5 min內(nèi)正常工作)及條文說(shuō)明可知,消防泵房附近宜設(shè)置一間消防控制室,步行距離最遠(yuǎn)不超過(guò)3 min(大約500 m,并考慮預(yù)留2 min的啟泵時(shí)間),以保證消防水泵需要機(jī)械應(yīng)急啟動(dòng)時(shí),消防值班人員能夠迅速到達(dá)消防泵房,確保消防水泵報(bào)警后5 min內(nèi)正常工作。
其次,在消防系統(tǒng)通信技術(shù)保障方面,火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)采用的系統(tǒng)通信線路(RS485串行通信)有效傳輸距離在1 200 m以內(nèi),消防控制室至所轄的單體建筑的線路距離(含建筑內(nèi)部線路)不宜超過(guò)1 000 m(考慮可靠性留有一定的裕量),如超過(guò)1 000 m,建議增加消防控制室。
最后,在消防報(bào)警系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)控制保障方面,消防泵房?jī)?nèi)消防泵及單體建筑內(nèi)消防風(fēng)機(jī)、水泵等,需要由所屬消防控制室手動(dòng)控制盤直接手動(dòng)控制啟動(dòng),由于是干接點(diǎn)的電信號(hào)控制,其線纜的有效傳輸距離可以較遠(yuǎn),一般情況下控制在1 500 m左右。因此消防控制室與消防泵房、有需要手動(dòng)控制啟動(dòng)消防設(shè)備的單體建筑末端設(shè)備最遠(yuǎn)距離控制在1 500 m左右。
消防控制室之間的關(guān)系
當(dāng)建筑群被分為多個(gè)消防水分區(qū)時(shí),在每個(gè)消防水分區(qū)內(nèi)可以規(guī)劃一個(gè)或多個(gè)消防控制室。其中,多個(gè)消防控制室之間的關(guān)系主要可分為多主并列型和主從分布型兩種:
a. 多主并列型的消防控制室主要根據(jù)不同產(chǎn)權(quán)或部門管理單位獨(dú)立設(shè)置,各消防控制室分別對(duì)各自管理范圍內(nèi)的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)進(jìn)行火災(zāi)監(jiān)測(cè)、火災(zāi)聯(lián)動(dòng)控制等。消防控制室之間相對(duì)獨(dú)立,不能互相監(jiān)測(cè)和控制,但可以同時(shí)控制共用的集中消防水系統(tǒng)設(shè)施。多主并列型多用于高校建筑群或不同產(chǎn)權(quán)單位設(shè)置消防火災(zāi)報(bào)警及聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)的消防控制室。
b. 主從分布型的消防控制室主要根據(jù)同一產(chǎn)權(quán)或物業(yè)管理單位來(lái)設(shè)置,主消防控制室和分消防控制室分別對(duì)各自管理范圍內(nèi)的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)進(jìn)行火災(zāi)監(jiān)測(cè),但主、從消防控制室所有消防火災(zāi)聯(lián)動(dòng)控制及硬拉線由主消防控制室負(fù)責(zé),分消防控制室僅為區(qū)域報(bào)警系統(tǒng),無(wú)聯(lián)動(dòng)設(shè)施,無(wú)值班人員。主消防控制室能夠監(jiān)測(cè)控制各分消防控制室,各分消防控制室之間相互獨(dú)立,不能互相監(jiān)測(cè)控制。主從分布型一般多用于超高層建筑設(shè)置消防火災(zāi)報(bào)警及聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)的消防控制室。
多主并列型消防控制室的設(shè)置
根據(jù)上述多主并列型消防控制室設(shè)置原則,在每個(gè)消防水分區(qū)內(nèi),與消防泵房步行距離小于500 m的范圍內(nèi)設(shè)置一個(gè)消防控制室(編號(hào)為主消防控制室A)。其余較遠(yuǎn)的消防控制室(編號(hào)為消防控制室B、C、D等)根據(jù)所轄單體建筑之間的通信線路距離不超過(guò)1 000 m來(lái)設(shè)置,此時(shí)消防控制室B、C、D等如與消防泵房步行距離在500 m到1 500 m之間,可以實(shí)現(xiàn)B、C、D等消防控制室對(duì)消防水泵房的聯(lián)動(dòng)和手動(dòng)控制。同時(shí),為了提高運(yùn)行可靠性,B、C、D等消防控制室與消防控制室A之間設(shè)置專線電話通信,在消防泵房?jī)?nèi)消防泵控制柜故障時(shí),告知消防控制室A內(nèi)值班人員及時(shí)到消防泵房機(jī)械應(yīng)急啟泵。
消防水分區(qū)內(nèi)多主并列型消防控制室布置原則如圖4所示。
以上文提到的北方某工科院校為例,該院校建筑面積約77萬(wàn)m2,共分為2個(gè)消防水分區(qū),8個(gè)消防控制室(F1 ~ F8),每個(gè)消防水分區(qū)內(nèi)消防控制室均為多主并列型。其中F1 ~ F4和F5 ~ F8為各自消防水分區(qū)內(nèi)的消防控制室A、B、C、D。其中F1和F5消防控制室與各自消防分區(qū)內(nèi)消防泵房均設(shè)置于同一建筑內(nèi),步行距離小于500 m,其余6個(gè)消防控制室(F2 ~ F4、F6 ~ F8)與所轄單體建筑的線路距離均不超過(guò)1 000 m,此6個(gè)消防控制室之間不設(shè)消防聯(lián)絡(luò)。
同時(shí),該院校所有消防控制室均由一家運(yùn)營(yíng)單位進(jìn)行統(tǒng)一管理,F(xiàn)5設(shè)置為校園總消防控制室,其它所有消防控制室通過(guò)光纖將本分區(qū)內(nèi)所有火災(zāi)報(bào)警信號(hào)和聯(lián)動(dòng)控制狀態(tài)信號(hào)上傳至F5消防控制室,F(xiàn)5消防控制室對(duì)其它消防控制室只監(jiān)不控。該院校消防控制室與消防泵房之間的距離關(guān)系如表1所示。消防控制系統(tǒng)圖及總平面圖分別如圖5、圖6所示。
主從分布型消防控制室的設(shè)置
根據(jù)上述主從分布型消防控制室設(shè)置原則,在每個(gè)消防水分區(qū)內(nèi),與消防泵房步行距離小于500 m的范圍內(nèi)設(shè)置一個(gè)主消防控制室。其余分消防控制室根據(jù)所轄區(qū)域之間的通信線路距離來(lái)設(shè)置。主、從消防控制室所有消防火災(zāi)聯(lián)動(dòng)控制及硬拉線由主消防控制室負(fù)責(zé),分消防控制室僅為區(qū)域報(bào)警系統(tǒng),無(wú)聯(lián)動(dòng)設(shè)施,無(wú)值班人員。如果線路距離不超過(guò)1 000 m,可以采用銅纜通過(guò)RS485通信信號(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn)通信;如若超出1 000 m,建議采用光纜通過(guò)光通信信號(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
無(wú)人值守區(qū)域機(jī)房的設(shè)置
根據(jù)《火規(guī)》第6.1.4條規(guī)定可知,無(wú)人值守分消防控制室消防主機(jī)可以為純報(bào)警型,無(wú)聯(lián)動(dòng)控制功能,主機(jī)所有信息應(yīng)在上級(jí)消防控制室內(nèi)顯示。也可以設(shè)置聯(lián)動(dòng)型控制器,其聯(lián)動(dòng)功能必須由上級(jí)控制器來(lái)實(shí)施或自動(dòng)進(jìn)行聯(lián)動(dòng)。無(wú)人值守分消防控制室僅自動(dòng)控制所轄區(qū)域內(nèi)消防設(shè)備,并不能硬拉線手動(dòng)控制消防設(shè)備,此時(shí)需要通過(guò)主消防控制室直接實(shí)現(xiàn)對(duì)主、從消防控制室所轄所有消防設(shè)備的控制。
因此,當(dāng)建筑群由一家運(yùn)營(yíng)單位統(tǒng)一管理多個(gè)消防控制室時(shí),消防控制室之間可以為主從分布型關(guān)系?蓪⒎窒揽刂剖业南缆(lián)動(dòng)控制器置于自動(dòng)聯(lián)動(dòng)狀態(tài),分消防控制室只接入消防自動(dòng)信號(hào)而不設(shè)置手動(dòng)控制功能,并將接入的消防自動(dòng)信號(hào)上傳至上級(jí)主消防控制室。消防風(fēng)機(jī)、水泵等需要消防手動(dòng)控制啟動(dòng)的消防設(shè)施由上級(jí)主消防控制室直接控制,分消防控制室即可調(diào)整為無(wú)人值守區(qū)域機(jī)房。
綜上,將分消防控制室調(diào)整為無(wú)人值守區(qū)域機(jī)房,既可以達(dá)到消防火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警及聯(lián)動(dòng)控制的目的,又能節(jié)省人力運(yùn)營(yíng)成本、建筑面積。但是,所轄區(qū)域的所有無(wú)人值守區(qū)域機(jī)房距有人值班的主消防控制室若距離太遠(yuǎn),不便于火災(zāi)事故時(shí)值班人員快速抵達(dá)現(xiàn)場(chǎng);另外,消防風(fēng)機(jī)等聯(lián)動(dòng)設(shè)備較多時(shí)需引至消控室的硬拉線及控制按鈕太多,不便于實(shí)現(xiàn)手動(dòng)操作消防設(shè)備,因而主從分布型消防控制室不適合在建筑群中實(shí)際應(yīng)用。
消防分區(qū)內(nèi)主從分布消防控制室布置原則示意如圖7所示。
超高層建筑消防控制室的配置
超高層建筑體量一般比較大,功能多樣化。由上述闡述可知,主從分布型消防控制室特別適用于超高層建筑。由于超高層建筑消防電梯可以迅速直達(dá)有關(guān)火災(zāi)事故層,故一般可根據(jù)建筑功能區(qū)或避難層需要設(shè)置主從消防控制室,以便對(duì)不同的功能區(qū)進(jìn)行消防監(jiān)控。
超高層建筑消防控制室采用主從分布型時(shí),通常將主消防控制室設(shè)置于首層靠近消防泵房的位置,分消防控制室根據(jù)避難層的分布設(shè)置于不同區(qū)域的樓層內(nèi)。分消防控制室之間不要求互相聯(lián)系,僅負(fù)責(zé)所轄區(qū)域消防純報(bào)警型,無(wú)聯(lián)動(dòng)控制功能,主機(jī)所有信息應(yīng)在上級(jí)消防控制室內(nèi)顯示,實(shí)際上就是無(wú)人值守區(qū)域機(jī)房。所轄區(qū)域消防設(shè)備的硬拉線控制,需要通過(guò)主消防控制室內(nèi)的手動(dòng)控制盤實(shí)現(xiàn)。主消防控制室負(fù)責(zé)全樓所有需要手動(dòng)控制啟動(dòng)的消防設(shè)備,同時(shí)能夠自動(dòng)控制所有分消防控制室內(nèi)設(shè)備。此時(shí),分消防控制室就是無(wú)人值守區(qū)域機(jī)房。當(dāng)避難層間區(qū)域內(nèi)發(fā)生火災(zāi)時(shí),主消防控制室人員可以通過(guò)電梯快速抵達(dá)現(xiàn)場(chǎng),進(jìn)行火災(zāi)確認(rèn)或處理。因此,超高層建筑推薦采用主從分布型消防控制室(即主消防控制室 + 無(wú)人值守區(qū)域機(jī)房)的設(shè)置方案。
消防控制室內(nèi)設(shè)備布置需考慮的因素
根據(jù)《火規(guī)》第3.1.5條規(guī)定可知:消防控制室內(nèi)火災(zāi)報(bào)警控制器主機(jī)最大可帶16個(gè)總線回路,每一總線回路連接設(shè)備的總數(shù)不超過(guò)180點(diǎn)。
仍以北方某工科院校為例,消防控制室5所轄單體建筑的消防設(shè)備點(diǎn)數(shù)如表2所示。
由表2可知,設(shè)置于消防控制室內(nèi)的火災(zāi)報(bào)警控制器主機(jī)及消防廣播系統(tǒng)至少需要設(shè)置3套系統(tǒng)。消防控制室內(nèi)設(shè)備布置時(shí),應(yīng)考慮預(yù)留3臺(tái)消防火災(zāi)報(bào)警及聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)主機(jī)的面積和空間。同時(shí),消防控制室內(nèi)消防專用電話系統(tǒng)、防火門監(jiān)控器系統(tǒng)、消防電源監(jiān)控系統(tǒng)、電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)置數(shù)量因與消防報(bào)警系統(tǒng)無(wú)關(guān)而均可按照一套系統(tǒng)來(lái)配置,可以有效減少初期投資。