導語：城市消防聯動系統優化設計分析一文來源于網友上傳，不代表本站觀點，若需要原創文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要:根據城市綜合體人員數量眾多、火災危險性比較高、救援難度相對較大的特點，以某建筑項目為例，提出城市綜合體消防聯動系統優化設計的方法。

關鍵詞:城市綜合體;消防聯動系統;優化設計

當前人們的生活需求變得更加多元化，城市綜合體像雨后春筍一般在我國的各大城市出現。城市綜合體將城市中的餐飲、旅店、辦公和商業以及文娛、交通等多種功能進行整合，形成綜合體，而各個部分之間也存在著一定的依存關系，最終形成高效率和多功能的綜合性建筑［1］。但也正是因為其包含的性能比較多，所以一旦發生火災，危害性也會高于傳統建筑。這就需要對當前城市綜合體的消防聯動系統進行改進和優化，減少安全隱患，更好地保證建筑和人民的生命和財產安全。

1城市綜合體基本內容闡釋

城市綜合體建筑將住宅、特色餐廳、購物商場和辦公室寫字樓、會展中心、娛樂城、地鐵站和地下停車場等多種功能匯集在一起，可以將其簡單地定位成“生活館”。這主要是因為城市綜合體匯集各種功能，使人們生活中的各種功能都可以得到滿足，只要是人們自己需要的基本上都可以在城市綜合體中得到滿足，因此城市綜合體也被稱為“城中之城”［2］。城市綜合體的特點表現為以下幾個方面:①空間比較大，城市綜合體的規模需要和其所在城市的規模相協調，而且還需要與城市的主干道相互貫通;②通道屬于典型的樹形體系;③設計融合現代化設計理念;④引入高科技設施，擁有了一些高智能和高科技的產品，內部設備配備完善，也反映了此種建筑形式是科技發展進步的產物。

2城市綜合體建筑消防具體特點分析

2．1建筑給排水特點表現。城市綜合體包含多種功能，所以開發商會最大限度地開發地下空間，將娛樂設施、寫字樓和商業建筑等設置在一起，使建筑面積得到有效利用。生活用水可以分為城鎮居民用水、行政事業用水、經營服務用水等［3］。政府會針對用水單位和性質的不同區別收費，所以需要設置專門的給水系統。城市綜合體建筑必然會考慮到經濟效益，尤其是超高層建筑會設置高級酒店，他們對于水壓、水質等要求更高。通常來說，酒店需要屋頂生活用水的儲備為1～2天，他們也會對生活用水進行進一步的軟化和凈化，這些都會對地下設備的布置產生一定影響［4］。城市綜合體建筑面積過大，用水點也相對更多，如果單純采用憑借重力自流的方式供水顯然無法實現目標。尤其是排水管道走向較長，坡度會對地下室的層高產生影響，使后期的維護和運營成本增加，也為之后用戶的用水帶來諸多麻煩［5］。圖1為2016年我國火災發生情況，圖2為火災發生地點分布情況。2．2消防特點表現。(1)火災蔓延速度更快。綜合體建筑內部一般會分布著各種管道和井道，比如電梯井、樓梯井和排煙井道等［6］。建筑內部如果發生火災，內部和外部之間會呈現出巨大的溫度差，十分容易出現煙囪效應，而且建筑物越高，煙囪效應也就越明顯。溫度比較高的煙霧會順著建筑物的外墻向上蔓延，使建筑物的玻璃幕墻受損程度進一步加劇，可以讓高層建筑物在很短的時間內變成火海。當前建筑中所使用的新型外墻保溫材料大部分都屬于可燃材料，一旦燃燒，將會成為火災蔓延的推手［7］。(2)火災荷載量更大。綜合體建筑中內部裝飾的可燃物、易燃物比較多，這些都會使建筑物內部的火災荷載增加，如果是采用鋼結構的超高建筑物，會隨著使用時間的增加防火涂料的耐火性降低，其耐火等級必然達不到最初設計的標準。當初美國“9．11”事件中，世貿大廈短時間內倒塌正是因為火災的荷載量過大。(3)人員疏散難度較大。火災發生時，電力也會隨之中斷，電梯無法使用，內部人員只有通過樓梯疏散，但是綜合體建筑的樓層多，疏散時間和高度也成正比，人員想要順利地逃出火災區域必須要花費很長時間。(4)救援難度較大。當前城市綜合體建筑為了美觀，大都選擇使用玻璃幕墻來進行裝飾，而且所使用的面積也很大，這些架設在建筑物之外的玻璃受到高溫的影響，容易碎裂掉落，還會對參與撲救火災的消防人員產生不利影響［8］。另外，消防隊員需要背著沉重的救援設備向失火區域前行，而正在疏散的人群則是方向相反，這也就使救援的速度降低。建筑火災撲救需要以內部的消防設施作為主要救治工具，一旦建筑的消防設施在火災中出現故障，那么滅火的效率也會進一步降低。

3城市綜合體消防聯動系統優化設計———以某建筑項目為例

3．1某建筑項目情況概述。本次以筆者所在城市的建筑項目作為研究對象，該項目屬于開發商的第二期項目，一期項目中包含酒店和商業街，本期則是商業綜合體，建筑物的總面積達到了30萬m2，兩期項目的地下通道是連接在一起的。本期項目中地下一層屬于超市、設備用房;二三層則為車庫，地上1層、2層和3層為自持商業，4層為游樂園、觀影區和商業等，5層為運動場館，6層以上分為3個不同的塔樓，建筑物共有25層，建筑高度為155．84m。3．2消防聯動系統網絡及控制室優化設計。3．2．1消防通訊優化設計根據該項目工程的實際需求，設置3個消防控制室，其中辦公樓設置1個，酒店部分設置1個，1號塔樓和2號塔樓的公寓使用1個消防控制室。各個消防室設置的主要目的是為了在發生火災時可以通過視頻監控的方式來指導撲救火災和指揮群眾更快疏散。每個消防室都需要設置專門的獨立消防系統，消防室中使用的電話也都是為本報警區提供服務，因此需要在各個控制室設置專用的電話和主消防控制中心進行良好的通訊，另外每個消防控制室都需要設置專門的119外線電話。3．2．2共用設施控制設計公共區域消防聯動系統是考慮同一個時間段內只發生1次火災的，所以可以共用消防泵房、高位消防水箱、消防水池等。高位消防水箱的容積以及消防水池的容積都應當按照消防用水量最大的一層進行計算，高位消防水箱則是需要設置在建筑群內最高一幢建筑屋頂最高位置。但是在實際工程設計的過程中情況千變萬化，因此需要提出具體的優化措施。當消防給水系統中設置有消防傳輸水泵和傳輸水箱時，應當在每棟建筑上分別進行設置，這可以保障高層建筑，尤其是超高層建筑。共用自動噴水滅火系統報警閥組應當在各棟建筑中分別集中設置，減少配水管的輸水距離。另外每棟建筑的消防給水和配水管網應當獨立設置。本次工程項目的一期和二期共用一套消防給水設施，消防泵房設置在二期工程的地下室當中，為本次工程提供消防水源。聯動控制需要由各分區的低壓開關和報警閥壓力開關進行聯動控制;手動控制則是需要由著火區域的消防控制室向消防控制中心發生請求指令。3號消防控制中心開啟手動控制。表1為工廠、倉庫和民用建筑同一時間內火災起數及需水量。3．2．3其他消防設施控制設計、超高層消防泵設計消防控制室對各個消防設施分管的范圍進行劃分，再由對應的控制室來進行監控，每個消防控制室之間都設置顯示建筑物當前狀態的裝置，不管是哪個區域發生火災都可以被不同的消防控制室監測到。本次酒店部分設置了高層區域消防接力泵，當酒店部分發生了火災之后，需要立即向負責該區域的消防控制室發出報警信號，該區域的消防控制室可以進行手動或者聯動控制，高區消防接力泵啟動之后可以聯鎖啟動二期消防泵房傳輸水泵，最終實現串聯接力供水。3．3聯動電源優化設計。本次工程中使用到的聯動設備相對較多，而且敷設的路徑也比較長，傳統設計的干線為4mm2的線纜，末端則是采用2．5mm2的線纜，以此種供電方式來滿足聯動控制需求，但是實踐證實此種方式無法滿足該需求，現在以3號消防控制室的控制器為例進行分析，分析優化設計消防電源的方法。假設從控制室到最末端防火分區的箱子距離為300m，從本防火區到末端設備距離為50m，而消防控制室連接本防火分區的端子箱線纜型號為WDZN－BYJ。為了使所有的設備在火災時都能夠保持正常運轉，必須要使控制室中的設備各處電壓低于20．4V，通常消防聯動控制出口端的電壓設置為24V。分別需要計算不同階段的線纜電阻，其中一部分線纜電阻值為2．54Ω，另一部分的線纜電阻值為0．64Ω，因此線路的總電阻，根據公式R=R1+R2=2．54Ω+0．64Ω=3．18Ω。再根據公式計算出電壓值，結果為3．6V，因此電流值I=U/R=3．6/3．18≈1．1A。這說明線路在末端350m之后，可以帶動電壓為1．1A的設備同時運作，根據調查研究在本項目中，1．1A的電壓可以使21個聲光報警器同時工作，發生火災時全樓的聲光器都可以工作，但是在消防聯動設計時必須要考慮到線纜在運行過程中出現的電壓損失，防止在線路末端時一部分的設備無法正常使用。在本工程中，在建筑的合適位置處增加了電壓為24V的壁掛式直流電源，使電纜中的電壓損失現象得到有效解決。表2為各個聯動電位電流消耗情況。3．4風機聯動優化設計。本次工程的消防風機聯動優化設計需要以我國出臺的《火警自動報警系統設計規范》(GB50116—2013)為標準，設計的目標是要將防排煙系統中的自動、手動等工作狀態、電源的工作狀態、常閉送風口、電動防火閥、風機、排煙口、電動擋煙垂壁等工作狀態和異常狀態顯示出來。另外消防風機還需要分別配置6個專門的模塊，其中5個作為輸入模塊，1個為輸出模塊，作用是為了聯動和反饋。輸入模塊中包含風機啟動、停滯狀態反饋、自動信號反饋、手動信號反饋以及過負荷信號反饋等。風機大多位于建筑物的頂部，所以風機配電箱也不僅僅只為1臺風機供電，最多甚至可以達到6～8臺風機。根據設計規范，系統的總線上應當設置專門的短路隔離器，重點短路隔離器需要保護的模塊、手動火災報警和火災探測器的數量不能夠超過32點，所以最多可以設置4個模塊箱，一般模塊箱最大的為8位，這就需要短路隔離器，因此設計人員在優化設計的初期需要考慮到以下幾個方面的問題:①在設計消防泵控制室、電氣豎井以及風機尺寸時必須要考慮到消防模塊箱放置的位置，這樣避免在以后使用的過程中無法安裝模塊箱;②風機多的位置所使用的總線數量也相對更多，所以在布置消防模塊箱時應當就近設置，減少浪費總線;③風機配電箱制作的過程中必須要考慮到消防模塊箱和預留專門的管孔。3．5應急照明系統優化設計。城市綜合體項目建筑消防聯動系統中的應急照明系統在優化設計時需要遵守《商店建筑設計規范》中的相關條例，即大型的商店建筑安全出口、疏散通道以及營業廳等都應該設置專門的應急照明系統;中型商店的安全出口和疏散通道設置智能疏散照明體系。當前商場中所使用的智能疏散系統大多可以采用集中控制系統方式進行控制，并且也能夠根據火情來改變具體的疏散路線，在實際頒布的相關條例中，并未提及“智能疏散”相關字樣，而是采用集中控制進行體現，集中控制更多的是表現在平時的疏散指示系統和消防應急照明時，將應急工作狀態反饋到消防控制室，這樣在火災發生之后就可以實現消防聯動控制器信號的發出，應急照明集中控制主機也會發揮作用，強制將全樓的應急照明燈具點亮，并非在火災具體發生時根據設定的邏輯來使疏散的指示方向改變。商場疏散路線比較復雜，尤其是城市綜合體建筑內部更是錯綜復雜、路線多樣化。在傳統設計疏散指示照明系統時會直接指示最近的疏散路線，可變向的疏散指示大量繪制了雙向的疏散路線，最終也無法確定最切實有效的疏散路線，具體的疏散路線仍然需要負責該系統設計的承包商設計人員完成。先不說編程人員是否能夠將所有的疏散路線都編到系統中，即便是全部都編入系統中，在火災發生后，主機的矩陣算法是否可靠都不一定，在消防驗收的過程必然也不會全部點著火進行實驗。所以筆者認為，傳統復雜的變向系統在實際發生火災時，其實用性也比不過簡單的應急照明系統，即使在城市綜合體中采用變向系統，也不應該在疏散路線過于復雜的建筑物當中使用。

4結論

城市綜合體是為了適應人們不斷變化的社會需求而產生的，包含各種不同的功能，使人們的需求能夠在短時間內得到較大滿足。但正是因為其功能的復雜性，建筑內部設計復雜多變，為消防系統設計帶來不利影響。如果面對復雜的消防系統，沒有進行前期的規劃和計算，那么在發生火災時聯動系統電壓不夠很可能會導致風閥等聯動設備無法正常開啟、系統聯網功能不全以及疏散路線混亂等諸多問題，對人民的生命和財產造成危害，因此為了減少城市綜合體建筑的潛在威脅，提高對建筑和人們安全的保障，需要對消防聯動系統進行優化設計，從多個環節入手，實現全面優化。

參考文獻

［1］唐百峰，仉喜超．城市綜合體項目消防聯動系統設計簡析［J］．建筑電氣，2017(6):32－34．

［2］羅大林．城市綜合體建筑水滅火系統優化研究［D］．重慶:重慶大學，2016．

［3］胡兵．集中控制型消防應急疏散系統研究與設計［D］．南昌:東華理工大學，2015．

［4］劉京濤．長沙北辰新河三角洲A1地塊城市綜合體項目電氣設計［D］．北京:北京建筑大學，2014．

［5］胡波，楊琦．建筑群和城市綜合體消防給水系統優化設置探討［J］．給水排水，2012(7):144－147．

［6］劉煒．服務業集聚發展多極化分布模式研究［D］．上海:上海社會科學院，2011．

［7］張亮．高層建筑火災自動報警及聯動系統可靠性研究［D］．遼寧阜新:遼寧工程技術大學，2007．

［8］王世群．高層建筑消防滅火系統可靠性研究［D］．重慶:重慶大學，2004．

作者:張建平 單位:黔東南州消防救援支隊