晋中市某综合厂房的消防设计分析

2018-03-23席静峰

山西建筑 2018年35期

席静峰

(晋城市建园施工图审查有限公司，山西晋城 048000)

1 概述

随着市场经济的发展，越来越多的综合型建筑被建立，这些体量巨大，功能复杂，用电设备集中且负荷大[1]，这些因素给建筑引入了大量火灾隐患。根据统计数据显示，我国今年来重大火灾发生场所中，厂房占12%，居于第三位[2]，仅次于娱乐场所和商业场所。厂房中引发火灾的主要因素是电气用火及生产用火。笔者基于某大型综合厂房的消防设计，详述了该综合厂房设计中的消防问题及解决方案。

该综合厂房位于山西省晋中市，用于就地包装加工高档蔬果产品，厂房总建筑面积约18 000 m2，地上1层，局部2层，主体为门式钢架结构，使用年限为50年，抗震设防烈度为8度，耐火等级为二级。火灾危险性类别为丁类，局部设有丁类库房。

2 消防设备供电系统

根据GB 50016—2018建筑防火设计规范第10.1.1条规定，该综合厂房消防设备应按照二级负荷供电，厂房内的消防设备包括了应急照明及疏散系统、加压送风机、防烟排烟风机、潜污泵等。

根据GB 50052供配电系统设计规范的要求，二级负荷由两回线路供电，本综合厂房由就近的变电站引来两路10 kV高压电源，开闭所设计在建筑物1层，内设两台10/0.4 kV变压器。消防设备的供电，按照供电设备的不同，都由此处引出独立的供电回路，并且在设备配电的最末级处设置双电源切换。因为厂房为大空间钢结构，隔墙较少，因此消防用电缆均采用NG-A柔性矿物绝缘电缆明敷设，导线采用低烟无卤耐火型铜芯导线。

根据消防设备使用的具体要求，本设计对特别重要的负荷额外加装了备用电源：对火灾自动报警系统在消防控制室内配备了应急供电电源(UPS)，同时所有消防用灯具、指示标志灯，都选用了带蓄电池的灯具。

3 火灾应急照明系统

火灾应急照明系统包括了疏散照明、疏散指示标志、备用照明[3]。本次综合厂房设计在厂房内全部的区域都设置了疏散照明、疏散指示标志，这些设施是在发生火灾后用于人员逃生的指引，保证人员安全，这些设备的自带蓄电池选择连续供电不小于30 min的。备用照明设置在配电室、消防控制室、变电室等位置，一旦发生火灾，这些位置仍需正常使用，保证消防设备的正常运行，当消防工作人员全部撤离后才允许这些照明熄灭，因此，备用照明灯具在双电源供电的基础上，自带的蓄电池选用连续供电不小于180 min。

对于室内照度要求，备用照明保证了在火灾发生时，作业面照度等于正常照度，而对于疏散照明，设计保证了地面平均照度值水平疏散通道不应低于1 lx；楼梯间、前室或合用前室、避难走道，不应低压5 lx。

由于工厂空间高度较高，达到5.5 m～12.5 m不等，本次消防设计中考虑造价等因素，疏散照明灯具全部使用了双头应急灯，安装高度定于距地面2.2 m的位置。根据结构特点，跨间距不超过8 m，故在钢柱表面安装疏散照明灯。

4 火灾自动报警及其联动控制系统

4.1 系统概述

综合厂房内有大量需要消防联动控制的水、暖设备，整个园区内目前没有设有消防控制室的建筑物，无需在消防控制室之间进行通讯，也无中心消防控制室，因此，本次消防设计选用了集中报警控制系统，消防控制室位于建筑1层。

按照规范要求，该系统具备以下分系统功能：火灾自动报警系统、消防联动控制系统、火灾应急广播系统、消防直通对讲电话系统和手动启动柜、电气火灾监控控制器、消防控制室图形显示装置等。由于厂房空间大，环境功能复杂，加大了消防设计的难度，因此本次方案经过多次优化探讨才最终成型。

4.2 火灾自动报警系统设计

4.2.1火灾报警显示装置的设置

该综合厂房内部环境较为复杂，按照不同的区域，火灾探测器的类型也不同。对比普通商业、住宅、办公用房，厂房空间较大，内部设备污染严重。在设置火灾探测器的时候，除了要保证探测面积没有盲区还要考虑到环境对探测器的影响，同时要兼顾经济性。

在生产加工交货区，整体层高约为8.0 m，区域内有上下贯通的斜向传送履带，使得空间在竖向被多次分割，无法考虑安装对射型感烟火灾探测器，又考虑到整个区域内在加工过程中会产生粉尘和水雾的滞留，因此不考虑离子型探测器，最终本区域按照间距及屋顶条件，吸顶安装了典型光电感烟探测器。

在罐储区域，厂房层高达到9 m～11 m，设备管道埋地敷设，故上部空间无障碍物，储罐内物质为液体，易产生水雾，因此考虑使用光电型线型光束感烟火灾探测器，既保证安全又兼顾了经济性，安装位置距离房顶不超过1.0 m。探测器平均水平间距为12 m，不超过国标要求的14 m，实际接收间距不超过50 m。

在配套办公区域，按照普通办公区选择点型感烟火灾探测器，按照规范间距安装，设计主要问题是规避暖通专业出风口。

在特殊房间内，如变压器室、配电室、消防控制室、弱电机房等部位不但设置点型感烟火灾探测器，还辅助设置点型感温火灾探测器，综合探测。

在整个厂区内，按照国标的要求，设置了手动火灾报警按钮、区域火灾显示器、火灾报警控制器等设备。因为区域较大，手动火灾报警按钮设置要求步行距离不得大于30 m，因此在设计过程中不但要考虑直线距离，还要考虑到生产设备安装完成后对人员行走方式的影响。

4.2.2火灾联动控制系统设计

在确认火情发生后，整个厂区内的消防设备应当按照一定的顺序启动，投入灭火。首先是发生火情区域的消防照明的切入，开启全部消防负荷，同时切断非消防负荷用电，这保证了人员能够正常疏散并且在接下来的灭火过程中普通用电设备不会因为表皮被烧毁或浸水而漏电伤害人员安全。

为了节约成本，本次消防设计在综合厂房的整个顶棚安装了电动消防排烟天窗，在局部小区域内安装了加压送风机、排烟风机，尽量利用自然排烟，同时保证了人员撤离时尽可能少的吸入有害烟尘。消火栓泵、喷淋泵随之启动，通过联动模块和现场模块控制。

1)消火栓系统。

消火栓系统是消防现场最常见的灭火系统[4]，本次设计厂房内消火栓约有180个点位，每一处都加装了消火栓启泵报警按钮，信号反馈至消防控制室。再联动消火栓泵，同时接收出水干管上的低压压力开关信号、高位水箱流量开关信号和消防水泵房压力开关信号。

2)自动喷水灭火系统。

自动喷水灭火系统的自动启动利用湿式报警阀压力开关直接控制消防喷淋泵，同时还连接到手动控制盘上，能够手动启泵、停止，喷淋泵能够有效的降低厂房内的温度，还能对火情有一定的阻止作用。

3)防烟排烟系统。

消防排烟对于人员生命的保证有关键的作用，在火情发生时，应当以自然排烟结合机械排烟的方式，最大程度的排出室内烟尘。本次设计由于是单层厂房，消防风机设于室外，节省了消防风机室。一旦发生火情，整个厂区屋面的电动排烟天窗全部打开，利用屋面自然风带走室内的烟尘。在夹层、走廊、变配电室等小区域内的消防排烟风机和加压送风机组也开始工作，在小区域内形成气流，排出烟尘。

4)消防应急广播。

在消防设计中，消防应急广播在综合厂房这类开敞大空间内设置相比于在其他建筑中设置简单，但应注意一个问题，消防应急广播与声光报警器之间的播放应当有一定的间隔，最好3 s，这保证了两者所要传达的信息都能被室内人员清晰的接收到，否则两者声音相叠加，在火场这一特殊环境中反倒会造成人员心理的恐慌。

5)消防应急照明指示。

应急照明系统在现场应具有被强制启动的功能，且电源转换时间不应大于5 s。本厂区功能分割明确，空间较大，故而在设计时采取顺序切除普通照明，同时点亮应急照明的方案。

4.2.3其他消防设备的设置

综合厂房内的消防专用电话设置显得尤为重要，在这种独立区域内，火情被路人发现的概率变低，附近消防队出警时间长，因此更要保证与外界通信的稳定性、可靠性。

在厂房内的低压配电柜内，对非消防回路还设置了电气火灾监控器，这可以极大程度上的在电气火灾发生的初期就报警并有效阻止火灾蔓延。

在消防控制室内设置火灾图形显示装置，能及时记录火情，并帮助指挥人员调度现场处理火情。