建筑群消防控制室的設置是一個相對復雜的事情,既要考慮消防控制安全,又要考慮經(jīng)濟合理,還要考慮開發(fā)商人力運營成本。多少個單體建筑的建筑群設置一個消防控制室最為恰當?

GB 50116 - 2013《火災自動報警系統(tǒng)設計規(guī)范》(以下簡稱《火規(guī)》)并未給出清晰的規(guī)定。這里以高校建筑群設計為例,分析建筑群消防控制室的最優(yōu)設置問題,以期提出一種最佳設置解決方案。

高校建筑群一般包括教學樓、實驗樓、圖書館、食堂、宿舍、行政樓、后勤服務樓等多種建筑形式,規(guī)模和體量都不盡相同,所涉及的消防設施種類和數(shù)量很大。因此,很多設計部門大多采用多個消防控制室的消防報警系統(tǒng)方案,使高校運營成本大幅增加。目前,火災自動報警系統(tǒng)的設置方案及相關數(shù)量主要依據(jù)《火規(guī)》第3.2節(jié)的相關要求,然而規(guī)范要求比較籠統(tǒng),使得消防控制室的設置方案及相關數(shù)量在實際施工圖設計中比較隨意。因此,設置信息集中、架構簡單、數(shù)量相對較少的消防控制室的方案對節(jié)省初期投資、節(jié)省人力運營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)設置的消防泵房負責的消防給水分區(qū)進行劃分。其劃分原則為:根據(jù)現(xiàn)行國家標準GB 50974 - 2014《消防給水及消火栓系統(tǒng)技術規(guī)范》(以下簡稱《水規(guī)》)第6. 1. 11條規(guī)定及條文說明可知,建筑群消防供水的最大保護半徑不宜超過1 200 m,消防供水的最大保護建筑面積不宜超過50萬m2,且應根據(jù)不同產(chǎn)權或物業(yè)管理單位獨立設置消防給水系統(tǒng)。消防水分區(qū)由給排水專業(yè)劃分。

以北方某醫(yī)科大學為例,建筑面積約68萬m2,根據(jù)物業(yè)管理單位及消防供水最大保護建筑面積劃分,共分為3個消防水分區(qū):體育館物業(yè)獨立管理,設置1個消防泵房單獨為體育館消防供水,則單獨劃分為1個消防水分區(qū);校內其他建筑群根據(jù)消防供水的最大保護建筑面積設置2個消防泵房,則根據(jù)消防泵房所轄消防供水區(qū)域劃分為2個消防水分區(qū),如圖1所示。

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以北方某工科院校為例,建筑面積約77萬m2,根據(jù)消防供水最大保護建筑面積劃分,共分為2個消防水分區(qū),如圖2所示。

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以北方另一工科院校為例,建筑面積約100萬m2,根據(jù)物業(yè)管理單位及消防供水最大保護建筑面積劃分,共分為4個消防水分區(qū),如圖3所示。

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火災自動報警及消防聯(lián)動控制系統(tǒng)應該建立在給排水專業(yè)提供的消防水分區(qū)基礎上,在每個消防水分區(qū)內籌劃消防控制室的設置,并有效規(guī)劃火災自動報警及消防聯(lián)動控制系統(tǒng)。

各消防水分區(qū)內消防控制室的設置

消防控制室的設置原則

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(強條)規(guī)定(消防水泵控制柜應設置機械應急啟泵功能,并應保證在控制柜內的控制線路發(fā)生故障時由有管理權限的人員在緊急時啟動消防水泵。機械應急啟動時,應確保消防水泵報警后5 min內正常工作)及條文說明可知,消防泵房附近宜設置一間消防控制室,步行距離最遠不超過3 min(大約500 m,并考慮預留2 min的啟泵時間),以保證消防水泵需要機械應急啟動時,消防值班人員能夠迅速到達消防泵房,確保消防水泵報警后5 min內正常工作。

其次,在消防系統(tǒng)通信技術保障方面,火災自動報警系統(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,消防控制室至所轄的單體建筑的線路距離(含建筑內部線路)不宜超過1 000 m(考慮可靠性留有一定的裕量),如超過1 000 m,建議增加消防控制室。

最后,在消防報警系統(tǒng)聯(lián)動控制保障方面,消防泵房內消防泵及單體建筑內消防風機、水泵等,需要由所屬消防控制室手動控制盤直接手動控制啟動,由于是干接點的電信號控制,其線纜的有效傳輸距離可以較遠,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、有需要手動控制啟動消防設備的單體建筑末端設備最遠距離控制在1 500 m左右。

消防控制室之間的關系

當建筑群被分為多個消防水分區(qū)時,在每個消防水分區(qū)內可以規(guī)劃一個或多個消防控制室。其中,多個消防控制室之間的關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)權或部門管理單位獨立設置,各消防控制室分別對各自管理范圍內的火災自動報警系統(tǒng)進行火災監(jiān)測、火災聯(lián)動控制等。消防控制室之間相對獨立,不能互相監(jiān)測和控制,但可以同時控制共用的集中消防水系統(tǒng)設施。多主并列型多用于高校建筑群或不同產(chǎn)權單位設置消防火災報警及聯(lián)動控制系統(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)權或物業(yè)管理單位來設置,主消防控制室和分消防控制室分別對各自管理范圍內的火災自動報警系統(tǒng)進行火災監(jiān)測,但主、從消防控制室所有消防火災聯(lián)動控制及硬拉線由主消防控制室負責,分消防控制室僅為區(qū)域報警系統(tǒng),無聯(lián)動設施,無值班人員。主消防控制室能夠監(jiān)測控制各分消防控制室,各分消防控制室之間相互獨立,不能互相監(jiān)測控制。主從分布型一般多用于超高層建筑設置消防火災報警及聯(lián)動控制系統(tǒng)的消防控制室。

多主并列型消防控制室的設置

根據(jù)上述多主并列型消防控制室設置原則,在每個消防水分區(qū)內,與消防泵房步行距離小于500 m的范圍內設置一個消防控制室(編號為主消防控制室A)。其余較遠的消防控制室(編號為消防控制室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1 000 m來設置,此時消防控制室B、C、D等如與消防泵房步行距離在500 m到1 500 m之間,可以實現(xiàn)B、C、D等消防控制室對消防水泵房的聯(lián)動和手動控制。同時,為了提高運行可靠性,B、C、D等消防控制室與消防控制室A之間設置專線電話通信,在消防泵房內消防泵控制柜故障時,告知消防控制室A內值班人員及時到消防泵房機械應急啟泵。

消防水分區(qū)內多主并列型消防控制室布置原則如圖4所示。

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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m2,共分為2個消防水分區(qū),8個消防控制室(F1 ~ F8),每個消防水分區(qū)內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)內消防泵房均設置于同一建筑內,步行距離小于500 m,其余6個消防控制室(F2 ~ F4、F6 ~ F8)與所轄單體建筑的線路距離均不超過1 000 m,此6個消防控制室之間不設消防聯(lián)絡。

同時,該院校所有消防控制室均由一家運營單位進行統(tǒng)一管理,F(xiàn)5設置為校園總消防控制室,其它所有消防控制室通過光纖將本分區(qū)內所有火災報警信號和聯(lián)動控制狀態(tài)信號上傳至F5消防控制室,F(xiàn)5消防控制室對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。

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主從分布型消防控制室的設置

根據(jù)上述主從分布型消防控制室設置原則,在每個消防水分區(qū)內,與消防泵房步行距離小于500 m的范圍內設置一個主消防控制室。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設置。主、從消防控制室所有消防火災聯(lián)動控制及硬拉線由主消防控制室負責,分消防控制室僅為區(qū)域報警系統(tǒng),無聯(lián)動設施,無值班人員。如果線路距離不超過1 000 m,可以采用銅纜通過RS485通信信號來實現(xiàn)通信;如若超出1 000 m,建議采用光纜通過光通信信號來實現(xiàn)。

無人值守區(qū)域機房的設置

根據(jù)《火規(guī)》第6.1.4條規(guī)定可知,無人值守分消防控制室消防主機可以為純報警型,無聯(lián)動控制功能,主機所有信息應在上級消防控制室內顯示。也可以設置聯(lián)動型控制器,其聯(lián)動功能必須由上級控制器來實施或自動進行聯(lián)動。無人值守分消防控制室僅自動控制所轄區(qū)域內消防設備,并不能硬拉線手動控制消防設備,此時需要通過主消防控制室直接實現(xiàn)對主、從消防控制室所轄所有消防設備的控制。

因此,當建筑群由一家運營單位統(tǒng)一管理多個消防控制室時,消防控制室之間可以為主從分布型關系。可將分消防控制室的消防聯(lián)動控制器置于自動聯(lián)動狀態(tài),分消防控制室只接入消防自動信號而不設置手動控制功能,并將接入的消防自動信號上傳至上級主消防控制室。消防風機、水泵等需要消防手動控制啟動的消防設施由上級主消防控制室直接控制,分消防控制室即可調整為無人值守區(qū)域機房。

綜上,將分消防控制室調整為無人值守區(qū)域機房,既可以達到消防火災自動報警及聯(lián)動控制的目的,又能節(jié)省人力運營成本、建筑面積。但是,所轄區(qū)域的所有無人值守區(qū)域機房距有人值班的主消防控制室若距離太遠,不便于火災事故時值班人員快速抵達現(xiàn)場;另外,消防風機等聯(lián)動設備較多時需引至消控室的硬拉線及控制按鈕太多,不便于實現(xiàn)手動操作消防設備,因而主從分布型消防控制室不適合在建筑群中實際應用。

消防分區(qū)內主從分布消防控制室布置原則示意如圖7所示。

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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有關火災事故層,故一般可根據(jù)建筑功能區(qū)或避難層需要設置主從消防控制室,以便對不同的功能區(qū)進行消防監(jiān)控。

超高層建筑消防控制室采用主從分布型時,通常將主消防控制室設置于首層靠近消防泵房的位置,分消防控制室根據(jù)避難層的分布設置于不同區(qū)域的樓層內。分消防控制室之間不要求互相聯(lián)系,僅負責所轄區(qū)域消防純報警型,無聯(lián)動控制功能,主機所有信息應在上級消防控制室內顯示,實際上就是無人值守區(qū)域機房。所轄區(qū)域消防設備的硬拉線控制,需要通過主消防控制室內的手動控制盤實現(xiàn)。主消防控制室負責全樓所有需要手動控制啟動的消防設備,同時能夠自動控制所有分消防控制室內設備。此時,分消防控制室就是無人值守區(qū)域機房。當避難層間區(qū)域內發(fā)生火災時,主消防控制室人員可以通過電梯快速抵達現(xiàn)場,進行火災確認或處理。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 + 無人值守區(qū)域機房)的設置方案。

消防控制室內設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:消防控制室內火災報警控制器主機最大可帶16個總線回路,每一總線回路連接設備的總數(shù)不超過180點。

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備點數(shù)如表2所示。

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由表2可知,設置于消防控制室內的火災報警控制器主機及消防廣播系統(tǒng)至少需要設置3套系統(tǒng)。消防控制室內設備布置時,應考慮預留3臺消防火災報警及聯(lián)動系統(tǒng)主機的面積和空間。同時,消防控制室內消防專用電話系統(tǒng)、防火門監(jiān)控器系統(tǒng)、消防電源監(jiān)控系統(tǒng)、電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)的設置數(shù)量因與消防報警系統(tǒng)無關而均可按照一套系統(tǒng)來配置,可以有效減少初期投資。