陳 旻

(中遠(yuǎn)海運(yùn)科技股份有限公司，上海 200135)

0 引 言

近年來(lái),隨著我國(guó)的城市化水平不斷提高，合理有效利用已有資源實(shí)現(xiàn)節(jié)約化發(fā)展的倡議得到越來(lái)越多機(jī)構(gòu)和人員的響應(yīng)，城市地下空間的開發(fā)和利用越來(lái)越受重視。開發(fā)利用城市地下空間，對(duì)節(jié)省城市用地、節(jié)約能源和擴(kuò)大城市空間容量等都有重要作用。

本文主要以城市地下空間為背景，以《火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》為系統(tǒng)邏輯設(shè)計(jì)依據(jù)，以建筑結(jié)構(gòu)、給排水系統(tǒng)和暖通系統(tǒng)設(shè)計(jì)為依托，結(jié)合地下空間的實(shí)際情況,對(duì)其消防報(bào)警系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)控制邏輯進(jìn)行設(shè)計(jì)；同時(shí)，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)給排水系統(tǒng)和暖通系統(tǒng)的設(shè)計(jì)變更情況，對(duì)原控制邏輯進(jìn)行優(yōu)化，使地下空間發(fā)生火災(zāi)時(shí)，能通過(guò)消防系統(tǒng)，最大程度地利用空間內(nèi)現(xiàn)有的防火設(shè)施為現(xiàn)場(chǎng)人員安全疏散爭(zhēng)取寶貴的時(shí)間，并為消防人員實(shí)施現(xiàn)場(chǎng)救援創(chuàng)造有利的條件。

1 地下空間消防系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)控制流程

城市地下空間消防系統(tǒng)主要由火災(zāi)探測(cè)和報(bào)警、消防通信、消防照明、消防廣播、通風(fēng)、排煙、安全疏散、消防給水滅火系統(tǒng)及其他消防設(shè)施組成。從技術(shù)層面看，地下空間消防報(bào)警系統(tǒng)可分為火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)和消防聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)2個(gè)系統(tǒng)。

1) 火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)主要由火災(zāi)圖形工作站、火災(zāi)報(bào)警主機(jī)、煙霧感應(yīng)器、溫度感應(yīng)器、手動(dòng)報(bào)警按鈕、聲光報(bào)警器和分布在地下空間內(nèi)的火災(zāi)模塊箱等設(shè)備組成;

2) 消防聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)主要由消防給水滅火系統(tǒng)、消防通信、消防照明、消防廣播、通風(fēng)、排煙和安全疏散系統(tǒng)等組成[1]。

圖1 地下空間消防報(bào)警及聯(lián)動(dòng)流程圖

圖1為地下空間消防報(bào)警及聯(lián)動(dòng)流程圖。當(dāng)?shù)叵驴臻g內(nèi)任意一處發(fā)生火災(zāi)時(shí)，設(shè)置在現(xiàn)場(chǎng)結(jié)構(gòu)頂部的感煙探測(cè)器/感溫探測(cè)器探測(cè)到火災(zāi)，或現(xiàn)場(chǎng)人員發(fā)現(xiàn)火情并就近按下手動(dòng)報(bào)警按鈕之后，火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)發(fā)出火災(zāi)報(bào)警信號(hào)，通信網(wǎng)絡(luò)將其傳輸給控制中心的消防報(bào)警聯(lián)動(dòng)主機(jī)；消防報(bào)警聯(lián)動(dòng)主機(jī)在接收到火災(zāi)報(bào)警信號(hào)之后發(fā)出聲光報(bào)警控制信號(hào)，開啟防火分區(qū)內(nèi)的聲光報(bào)警器,對(duì)空間內(nèi)的人員進(jìn)行火災(zāi)警示,同時(shí)通過(guò)控制中心的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)將火災(zāi)發(fā)生位置和火警類型傳送給控制中心的火災(zāi)圖形工作站，通過(guò)圖形界面標(biāo)記發(fā)生火災(zāi)的地點(diǎn)；控制室內(nèi)的值班人員在接收到報(bào)警信號(hào)之后，通過(guò)調(diào)閱火災(zāi)發(fā)生地點(diǎn)附近的視頻監(jiān)控圖像，及時(shí)了解火災(zāi)發(fā)生的情況。當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)火災(zāi)滿足判定條件時(shí)，火災(zāi)報(bào)警聯(lián)動(dòng)主機(jī)自動(dòng)按預(yù)設(shè)的消防聯(lián)動(dòng)模式動(dòng)作。根據(jù)火災(zāi)報(bào)警的地點(diǎn)，聯(lián)動(dòng)開啟與火災(zāi)發(fā)生區(qū)域相對(duì)應(yīng)的消防水泵和防排煙系統(tǒng)，同時(shí)啟動(dòng)相應(yīng)的人員疏散引導(dǎo)和消防廣播等系統(tǒng)，最大程度地為現(xiàn)場(chǎng)人員安全疏散爭(zhēng)取時(shí)間，并為消防人員實(shí)施現(xiàn)場(chǎng)救援創(chuàng)造有利的條件。

2 地下空間消防報(bào)警系統(tǒng)邏輯設(shè)計(jì)

地下空間消防報(bào)警系統(tǒng)邏輯設(shè)計(jì)以建筑結(jié)構(gòu)、給排水系統(tǒng)、暖通系統(tǒng)和供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)，采用邏輯設(shè)計(jì)方法聯(lián)動(dòng)地下空間內(nèi)的各種消防設(shè)施，使系統(tǒng)的效能最大化。

根據(jù)建筑面積和使用功能的不同，地下空間一般劃分為若干個(gè)防火分區(qū)，每個(gè)防火分區(qū)又可劃分為若干個(gè)防煙分區(qū)[2]。當(dāng)?shù)叵驴臻g內(nèi)有火災(zāi)發(fā)生時(shí)，設(shè)置在地下空間頂部的感煙探測(cè)器/感溫探測(cè)器會(huì)感應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的變化,若超出探測(cè)器閾值，會(huì)向控制中心消防報(bào)警聯(lián)動(dòng)主機(jī)發(fā)出火災(zāi)報(bào)警信號(hào)。在特殊情況下，現(xiàn)場(chǎng)人員可在探測(cè)器未發(fā)出火警信號(hào)之前,通過(guò)手動(dòng)按下報(bào)警按鈕，主動(dòng)向控制中心發(fā)出報(bào)警信號(hào)?？刂浦行陌词盏綀?bào)警信號(hào)之后，可由消防報(bào)警聯(lián)動(dòng)主機(jī)按事先設(shè)計(jì)的地下空間消防報(bào)警系統(tǒng)邏輯發(fā)出聯(lián)動(dòng)控制信號(hào)，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的消防設(shè)施進(jìn)行聯(lián)動(dòng)控制，有針對(duì)性地疏散現(xiàn)場(chǎng)人員，并實(shí)施火災(zāi)控制。

以某地下空間防火分區(qū)內(nèi)的消防報(bào)警為例,對(duì)其邏輯設(shè)計(jì)進(jìn)行闡述。該防火分區(qū)與防煙分區(qū)重合，區(qū)域內(nèi)未劃分防煙分區(qū)，每個(gè)探測(cè)器在安裝之前都進(jìn)行編碼，保證其在該防火分區(qū)內(nèi)的唯一性，探測(cè)器的布置位置與圖形顯示界面上的探測(cè)器標(biāo)記一一對(duì)應(yīng)，控制中心的值班人員可根據(jù)探測(cè)器報(bào)警時(shí)消防報(bào)警聯(lián)動(dòng)主機(jī)和圖形顯示界面上顯示的探測(cè)器編碼，確定火災(zāi)發(fā)生的準(zhǔn)確部位和火災(zāi)信息。

808 Influencing factors of treatment compliance to automatic continuous positive airway pressure for obstructive sleep apneahypopnea syndrome

現(xiàn)場(chǎng)感煙探測(cè)器/感溫探測(cè)器或火災(zāi)手動(dòng)報(bào)警按鈕發(fā)出的報(bào)警信號(hào)到達(dá)控制中心之后，消防報(bào)警聯(lián)動(dòng)主機(jī)立即發(fā)出火災(zāi)預(yù)警信號(hào)，聯(lián)動(dòng)啟動(dòng)地下空間所有防火分區(qū)內(nèi)的消防聲光警報(bào)器，提示空間內(nèi)的人員及時(shí)撤離，此時(shí)消防報(bào)警主機(jī)并未確認(rèn)現(xiàn)場(chǎng)發(fā)生火災(zāi)。當(dāng)消防設(shè)施自帶控制部件時(shí)，可通過(guò)消防報(bào)警控制主機(jī)直接向控制部件發(fā)送控制信號(hào)，聯(lián)動(dòng)控制對(duì)應(yīng)的消防設(shè)施；當(dāng)消防設(shè)施無(wú)控制部件時(shí)，可在消防設(shè)施執(zhí)行機(jī)構(gòu)中增加控制部件，通過(guò)消防報(bào)警主機(jī)直接向這些控制部件發(fā)送控制信號(hào)，聯(lián)動(dòng)控制對(duì)應(yīng)的消防設(shè)施。

現(xiàn)場(chǎng)第2臺(tái)感煙探測(cè)器/感溫探測(cè)器或火災(zāi)手動(dòng)報(bào)警按鈕發(fā)出的報(bào)警信號(hào)到達(dá)控制中心之后，報(bào)警控制器確認(rèn)現(xiàn)場(chǎng)發(fā)生火災(zāi)，立即按事先設(shè)計(jì)的地下空間消防報(bào)警系統(tǒng)邏輯啟動(dòng)防火分區(qū)聯(lián)動(dòng)邏輯初始預(yù)案(見表1)，對(duì)主要的消防設(shè)施進(jìn)行邏輯控制，有針對(duì)性地疏散現(xiàn)場(chǎng)人員，并切斷所有非必要用電，保證消防用電需求。當(dāng)環(huán)境溫度過(guò)高時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)消防閉式噴淋系統(tǒng)滅火噴頭上的玻璃泡受熱破裂，噴頭噴水滅火，設(shè)置在對(duì)應(yīng)防火分區(qū)內(nèi)水管上的噴淋系統(tǒng)的壓力開關(guān)和水流指示器動(dòng)作；壓力開關(guān)動(dòng)作信號(hào)傳輸給控制中心的消防報(bào)警主機(jī)之后，消防報(bào)警主機(jī)立即向?qū)?yīng)的噴淋消防泵發(fā)送啟泵控制信號(hào)，開啟消防泵，保證現(xiàn)場(chǎng)消防噴頭的出水壓力和流量[3]。水流指示器動(dòng)作信號(hào)傳輸給控制中心的消防報(bào)警主機(jī)，控制中心可了解實(shí)際噴水滅火的防火分區(qū)。當(dāng)?shù)叵驴臻g消防值班人員或?qū)I(yè)消防救援人員現(xiàn)場(chǎng)開啟消火栓閥滅火時(shí)，給水系統(tǒng)壓力開關(guān)動(dòng)作；壓力開關(guān)動(dòng)作信號(hào)傳輸給控制中心消防報(bào)警主機(jī)之后，消防報(bào)警主機(jī)立即向給水系統(tǒng)消防泵發(fā)送啟泵控制信號(hào)，開啟消防泵，保證現(xiàn)場(chǎng)消火栓的出水壓力和流量。

表1 防火分區(qū)聯(lián)動(dòng)邏輯初始預(yù)案

隨著火勢(shì)的發(fā)展，為保證人員安全疏散和消防設(shè)施安全運(yùn)行，還需啟用防火分區(qū)聯(lián)動(dòng)邏輯備選預(yù)案(見表2)，對(duì)消防設(shè)施進(jìn)行邏輯控制?；馂?zāi)結(jié)束之后，所有設(shè)施均需恢復(fù)到初始狀態(tài)。根據(jù)防火分區(qū)內(nèi)設(shè)施的類型和分布，實(shí)際防火分區(qū)的聯(lián)動(dòng)邏輯控制對(duì)應(yīng)關(guān)系見表3。

表2 防火分區(qū)聯(lián)動(dòng)邏輯備選預(yù)案

3 系統(tǒng)實(shí)施過(guò)程中的邏輯優(yōu)化設(shè)計(jì)

在后期地下空間消防技術(shù)檢測(cè)過(guò)程中，檢測(cè)單位提出2點(diǎn)整改要求：

1) 介于目前防火分區(qū)無(wú)需參照相鄰防火分區(qū)疏散條件即可滿足疏散條件，要求防火卷簾門取消常規(guī)的“2步降”設(shè)計(jì)，采用收到火災(zāi)確認(rèn)報(bào)警信號(hào)之后，地下空間主通道上的全部防火卷簾門直接1步降到地面的方案;

2) 介于防火分區(qū)內(nèi)排煙口的排風(fēng)量低于消防要求的排風(fēng)量，在防火分區(qū)內(nèi)增設(shè)防煙分區(qū)，在排煙風(fēng)機(jī)設(shè)備不更換的情況下，通過(guò)減小排煙區(qū)域的面積達(dá)到提高排風(fēng)量的目的，進(jìn)而滿足消防要求。

針對(duì)上述第一個(gè)整改要求，重新計(jì)算核實(shí)防火分區(qū)需滿足的最低疏散條件的要求，計(jì)算過(guò)程如下：

在核實(shí)檢測(cè)單位的建議合理的情況下，對(duì)現(xiàn)有防火分區(qū)之間防火卷簾門的控制邏輯進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)優(yōu)化之后的控制邏輯變得較為簡(jiǎn)單，可通過(guò)調(diào)整消防報(bào)警控制器內(nèi)的控制邏輯，使消防報(bào)警問(wèn)題在短時(shí)間內(nèi)得到解決，邏輯優(yōu)化前后涉及調(diào)整的部分對(duì)比見表4。

表4 消防報(bào)警控制器內(nèi)的控制邏輯優(yōu)化前后對(duì)比(一)

針對(duì)上述第二個(gè)整改要求，以地下空間空間凈高為8 m、防火分區(qū)面積為2 000 m2為例計(jì)算，其中可能經(jīng)常有人活動(dòng)的面積占60%，建筑的性質(zhì)為公共建筑，內(nèi)部有噴淋等設(shè)施，通過(guò)查閱相關(guān)規(guī)范計(jì)算得出每個(gè)防火分區(qū)的最小排煙量應(yīng)超過(guò)20 m3/s。以每個(gè)防火分區(qū)8個(gè)排煙口、每個(gè)排煙口的面積為1 m2為例計(jì)算，取裕量系數(shù)的數(shù)值范圍為1.2～1.4[5]，可得出每個(gè)排煙口的風(fēng)速至少應(yīng)為3.50 m/s。目前現(xiàn)場(chǎng)每個(gè)防火分區(qū)配置的排煙風(fēng)機(jī)的排風(fēng)量為6 500 m3/h，理論排煙速度為5.41 m/s，實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)排煙速度為2.58 m/s，小于最小排煙要求,即3.50 m/s。

經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)再次檢查，發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致排煙口風(fēng)速不能滿足指標(biāo)要求的可能原因?yàn)椋?/p>

1) 排煙風(fēng)機(jī)集中放置在相鄰的防火分區(qū)機(jī)房?jī)?nèi)，風(fēng)機(jī)與現(xiàn)場(chǎng)排煙口距離過(guò)遠(yuǎn)，沿程長(zhǎng)導(dǎo)致風(fēng)量損失大；

2) 排煙管道是在現(xiàn)場(chǎng)根據(jù)實(shí)際情況人工制作的，由于建筑結(jié)構(gòu)有調(diào)整，導(dǎo)致部分?jǐn)嗝骘L(fēng)管制作的規(guī)格相應(yīng)縮小，引起風(fēng)量在變徑斷面處有損失；

3) 由于風(fēng)機(jī)與現(xiàn)場(chǎng)排煙口距離過(guò)遠(yuǎn)，排風(fēng)管道上設(shè)置的防火閥數(shù)量較多，導(dǎo)致風(fēng)量損失大。

針對(duì)以上問(wèn)題，為達(dá)到最小排煙要求指標(biāo)的要求，可采取更換更大排風(fēng)量的風(fēng)機(jī)和重新劃分防煙分區(qū)等措施。

由于現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)排煙量指標(biāo)與最小排煙要求指標(biāo)的差距不大，且更換更大排風(fēng)量的風(fēng)機(jī)除了會(huì)增加成本以外，還需重新制作風(fēng)機(jī)土建結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，而原機(jī)房已無(wú)能擴(kuò)大的建筑面積，因此采用重新劃分防煙分區(qū)的措施，以期滿足最小排煙指標(biāo)的要求。對(duì)原防火分區(qū)中的防煙分區(qū)數(shù)量進(jìn)行調(diào)整，增加1個(gè)，將該防火分區(qū)分為左、右2個(gè)面積基本上相等的防煙分區(qū)，每個(gè)防煙分區(qū)有4個(gè)排煙口，調(diào)整之后的防煙分區(qū)示意見圖4。

圖4 地下空間一個(gè)防火分區(qū)調(diào)整之后的防煙分區(qū)示意

防煙分區(qū)重新劃分之后，由于排煙風(fēng)機(jī)的排煙能力未變，現(xiàn)場(chǎng)的排煙口數(shù)量減少了1/2，因此現(xiàn)場(chǎng)排煙口理論實(shí)測(cè)風(fēng)速應(yīng)為原實(shí)測(cè)風(fēng)速的2倍，即5.16 m/s，大于3.50 m/s，能滿足最低排風(fēng)量指標(biāo)的要求。

在確認(rèn)重新調(diào)整防煙分區(qū)之后的排煙指標(biāo)能達(dá)到最小排煙量指標(biāo)的要求之后，對(duì)現(xiàn)有防火分區(qū)內(nèi)的8個(gè)排煙防火閥的控制邏輯進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)調(diào)整之后的控制邏輯變得較為復(fù)雜，聯(lián)動(dòng)邏輯設(shè)計(jì)需在報(bào)警信號(hào)產(chǎn)生至消防設(shè)施聯(lián)動(dòng)的各環(huán)節(jié)重新規(guī)劃，必須保證任意防煙分區(qū)內(nèi)發(fā)生火災(zāi)之后，消防報(bào)警聯(lián)動(dòng)主機(jī)不會(huì)開啟相鄰防火分區(qū)的排煙口(電動(dòng)防火閥)，否則不僅無(wú)法保證排煙風(fēng)量滿足消防排煙的要求，而且會(huì)使火災(zāi)產(chǎn)生的煙霧擴(kuò)散到相鄰防煙分區(qū)，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)人員疏散產(chǎn)生不利影響。消防報(bào)警控制器內(nèi)的控制邏輯優(yōu)化前后對(duì)比見表5。

表5 消防報(bào)警控制器內(nèi)的控制邏輯優(yōu)化前后對(duì)比(二)

消防報(bào)警控制器內(nèi)的邏輯優(yōu)化和調(diào)整工作完成之后，檢測(cè)單位再次進(jìn)行檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)防火分區(qū)7的1號(hào)防煙分區(qū)各排煙口平均排風(fēng)速度為4.98 m/s(大于3.50 m/s，2號(hào)防煙分區(qū)各排煙口排風(fēng)速度為4.61 m/s(大于3.50 m/s)。同一防火分區(qū)2個(gè)不同防煙分區(qū)內(nèi)的排煙口的排風(fēng)量存在差異，分析認(rèn)為這是與排煙風(fēng)機(jī)機(jī)房位置的距離不同導(dǎo)致的。增加防煙分區(qū)之后，各防煙分區(qū)內(nèi)排煙口的排風(fēng)量都達(dá)到了消防的合格標(biāo)準(zhǔn)，驗(yàn)證了目前消防報(bào)警邏輯設(shè)計(jì)是正確的，能滿足現(xiàn)有地下空間消防報(bào)警系統(tǒng)的需要。

4 結(jié) 語(yǔ)

在對(duì)地下空間消防報(bào)警系統(tǒng)進(jìn)行邏輯設(shè)計(jì)時(shí)，首先需深入了解地下空間建筑結(jié)構(gòu)、給排水、暖通和供配電設(shè)計(jì)圖樣內(nèi)容，在安裝現(xiàn)場(chǎng)消防設(shè)施之前做好與各專業(yè)的技術(shù)溝通，確認(rèn)各消防設(shè)施與消防報(bào)警聯(lián)動(dòng)主機(jī)之間通信信號(hào)的類型和連接方式，以消防設(shè)計(jì)規(guī)范為依據(jù)，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)建筑的使用特點(diǎn)制訂有針對(duì)性的消防報(bào)警邏輯方案。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，需注重不同場(chǎng)景的運(yùn)用，特別關(guān)注不同消防設(shè)施聯(lián)動(dòng)過(guò)程中的先后順序和設(shè)施的作用部位，在正確的時(shí)間、正確的地點(diǎn)保證消防設(shè)施正確、及時(shí)投放和使用。

地下空間人員疏散和火災(zāi)熱煙氣排放的條件較差，為在復(fù)雜的消防環(huán)境下保證人員安全疏散和財(cái)產(chǎn)安全，既需對(duì)消防設(shè)施和報(bào)警系統(tǒng)進(jìn)行不斷更新、調(diào)整，又需對(duì)消防報(bào)警聯(lián)動(dòng)邏輯方案進(jìn)行不斷優(yōu)化、調(diào)整。本文的研究對(duì)如何參照規(guī)范的要求，在合理利用城市地下空間的同時(shí)，綜合利用其中的各種主動(dòng)和被動(dòng)防火設(shè)施，運(yùn)用邏輯設(shè)計(jì)方法將這些消防設(shè)施聯(lián)動(dòng)起來(lái)，使地下空間消防系統(tǒng)的整體效能最大化，有較好的參考意義。