某老旧建筑消防改造案例分析

周鹏，王锐，肖永亮

（中国计量科学研究院，北京100029）

1 引言

随着科技进步及社会经济的不断发展，人们对建筑环境的要求越来越高，有些老旧建筑在功能布局、环境条件等方面已难以满足使用需求，亟待修缮改造。由于之前消防规范标准较低，而建筑在长期使用过程中的消防设施并未发生变化，既有消防设施已无法满足现行标准规范，继续使用过程中存在消防安全隐患。因此，在改造工程中，消防改造成为首先要解决的问题。改造方案应按照国家现行的相关标准规范，解决既有消防设施存在的问题，确保消防设施在发生火灾的情况下发挥其特有的作用，保护人们的生命财产安全。

2 工程概况

北京市某老旧建筑，建成于1963年，主要功能为科研办公室及实验室。该建筑为地上4层砖混结构。总建筑面积为4 808.0 m2，总高度21.16 m。该房屋首层建筑平面布置如图1所示。本次项目根据新的使用要求进行室内装修改造，主要内容包括房间布局调整、消防改造、装饰装修、给排水、暖通、电气等。其中，消防改造是本次项目工作中最先要解决的问题。进行合理、合规的消防改造可以在建筑物发生火灾时及时有效地扑灭火灾，减少火灾带来的危害。因此，消防改造是本项目的难点及关键点。消防改造内容主要包括消火栓系统、消防排烟系统、火灾自动报警系统改造。本次消防改造参照最新标准规范，结合现有条件进行合理配置。

图1 某老旧建筑首层建筑平面布置图

3 消火栓系统改造

消火栓系统能够在火灾初期有效地扑灭火灾，应用面最广，同时消火栓系统也是在火灾发生后现场人员和消防队员用到的最基本的灭火工具。因此，消火栓系统的合理配置对建筑的消防安全起着关键作用。

本工程为室内改造工程，室外消防设施维持原状。本工程室内原设有消火栓系统，但消火栓数量、位置及间距不满足防护半径要求，管道原设计为焊接钢管，支管尺寸为DN50 mm，不满足最新规范要求[1，2]。改造后的消火栓系统图如图2所示。新设消火栓系统竖直成环状，保证供水可靠。水枪充实水柱为10 m，保证有2支水枪的充实水柱能同时达到室内任何部位。消火栓均采用单阀单口，3层及以下楼层配置减压、稳压消火栓，且应保证栓口压力不大于0.50 MPa，不小于0.25 MPa。栓口距地1.1 m安装，栓口直径为65 mm，水枪嘴口径为19 mm，25 m长衬胶水龙带。箱内设消防软管卷盘，卷盘栓口为25 mm，不小于30 m长、内径为19 mm的衬胶水龙带。每个消火栓内设有发出报警信号的按钮。箱体为钢-铝合金材料，尺寸为1 000 mm×700 mm×180 mm。室内消火栓管道为内外壁热浸镀锌钢管，管径≤50 mm螺纹连接，管径＞50 mm沟槽式连接。消防主要立管尽量设置在公共卫生间、楼梯间及走道等公共部位，减少对内部房间装修的破坏。

图2 某老旧建筑改造后的消火栓系统图

4 消防排烟系统改造

火灾发生时烟气中所含有的一氧化碳、二氧化碳、氯化氢、氟化氢等有毒成分及高温缺氧等会对人体造成极大危害。建筑物内发生火灾造成的人员伤亡，绝大多数是被烟气熏倒、中毒、窒息所致。及时排除烟气，对控制火势蔓延、保证人员疏散具有重要作用。当其中某部位着火时，应采取有效的排烟措施排除烟气和热量，使该局部空间形成相对负压区；对于疏散走道及非着火部位等应采取防止烟气进入的措施，以便于灭火救援和人员疏散。因此，有效地防烟、排烟已成为发生火灾时疏散及救援的重要组成部分。

该建筑原设计未配置任何防排烟设备，现根据建筑物现状、改造需求及最新规范[3]要求设置防排烟设备。该建筑所有房间及楼梯间均设置可开启外窗，且可开启外窗面积均满足自然排烟的要求。内走道不满足自然排烟的要求，需设置机械排烟装置，排烟时采用自然补风。每层内走道设置3个防烟分区，每个防烟分区内的排烟口距离最远点该防烟分区的水平距离小于30 m。排烟风机设置在屋面，共2台，排烟系统图如图3所示。排烟口设置在吊顶内，与安全出口沿走道方向的最小水平距离应大于1.5 m，距离可燃物的距离大于1 m。机械排烟系统采用内壁光滑的金属管道排烟。排烟支管上设置防火阀，当烟气温度超过280℃时防火阀能自行关闭。排烟风机入口处的总管上方设置防火阀，且与排烟风机连锁，当该阀关闭时，排烟风机停止运转。2处排烟立管设置在房间角落，尽量减少对内部房间装修的破坏。

图3 某老旧建筑改造后的排烟系统图

消防排烟系统的联动控制由每个防烟分区内2只独立的火灾探测器的报警信号实现，作为排烟口的联动控制信号，由消防联动控制器控制排烟口的开启。排烟口开启的信号作为排烟风机联动启动的控制信号，再由消防联动控制器控制排烟风机启动。在中央消防控制室消防联动控制器上能手动开启或关闭排烟阀、排烟口。在中央消防控制室手动控制盘上，可手动开启或关停排烟风机。排烟风机运行和停止的动作信号，排烟阀、排烟口的开启和关闭的动作信号，均应该反馈到消防联动控制器。

5 火灾自动报警系统改造

建筑物内的火灾自动报警系统能够起到第一时间发现、通报和及时通知现场人员进行疏散和灭火的作用。

现根据建筑物现状、改造需求及最新规范[4]要求设置火灾自动报警系统，方案系统图如图4所示。设置集中报警控制系统，控制系统主机位于园区的消防控制室。火灾报警控制器连接的模块、手动火灾报警按钮和火灾探测器等设备的总数和地址总数应不超过3 200点，每一总线回路连接设备的总数应不超过200点，并且预留10%余量。每只总线短路隔离器保护的模块、手动火灾报警按钮和火灾探测器等设备的总数应不超过32点。在总线穿越防火分区处设置总线短路隔离器。50 V以下供电的控制线路和传输线路，选用电压等级不低于交流300 V/500 V的铜芯电缆或铜芯绝缘导线；交流220 V/380 V的供电和控制线路，选用不低于交流450 V/750 V的铜芯电缆或铜芯绝缘导线。火灾自动报警系统线缆均选用耐火电线电缆。

图4 某老旧建筑改造后的火灾自动报警系统图

除卫生间外均设置感烟或感温探测器，探测器至墙壁或其他遮挡物的距离不小于0.5 m。各层疏散口等明显和便于操作的部位设置火灾区域显示盘，可显示着火区域的情况，并进行声光报警、显示盘报警。显示盘设有向消防控制室报警的确认按钮、报警灯、自检按钮及声光报警复位灯。建筑内部拐角、各层楼梯口、疏散楼梯走道侧等明显部位设置火灾声光报警显示装置。各区域内均匀配置火灾声光警报器，且声压级不小于60 dB。

火灾确认后应启动建筑内所有火灾声光警报器。消防应急广播系统的联动控制信号由消防联动控制器发出，确认火灾后同时向全楼进行广播。消防应急广播的单次语音播放时间为10～30 s，与火灾声光警报器分时交替工作，采取1次火灾声光警报器播放，1次或2次消防应急广播播放的交替工作方式循环播放。在消防控制室能手动或按预设控制逻辑联动控制选择广播分区、启动或停止应急广播系统，并能监听消防应急广播。在通过传声器进行应急广播时，自动对广播内容进行录音。消防控制室内显示消防应急广播的分区的工作状态。消防应急照明和疏散指示的联动控制由消防联动控制器联动消防应急照明配电箱实现。当火灾确认后，由发生火灾的报警区域开始，按顺序启动全楼疏散通道的消防应急照明和疏散指示系统。

6 结语

部分老旧建筑，并未超过建筑物设计使用年限，但消防设置不合理、不完善，在后期的使用过程中会留下安全隐患，进行合理、合规的老旧建筑消防改造能够在发生火灾时及时有效地扑灭火灾，尽量避免火灾造成的危害。老旧建筑消防改造项目，其目的不仅仅是恢复既有设备的功能，更应在实施过程中，以现行规范为要求，进行系统的优化设计。本文根据某建筑实际状况及最新规范要求，提出消火栓系统、消防排烟系统、火灾自动报警系统改造方案。消防改造完成后可满足消防安全性要求，以便后续根据该建筑的使用需求进行修缮改造。