羅夢瑩

（南昌鐵路勘測設(shè)計院有限責(zé)任公司）

1 引言

城市綜合管廊是通過將電力、通信、燃?xì)?、給排水等各種市政管線集中起來，共同放置在同一地下空間而形成的一種現(xiàn)代化、科學(xué)化、集成化的城市基礎(chǔ)設(shè)施，它能夠避免因維修地下管線而導(dǎo)致的道路重復(fù)開挖，也有利于入廊管線的敷設(shè)和維護(hù)管理[1]。隨著城市建筑的發(fā)展，綜合管廊的建設(shè)也越來越多，其火災(zāi)安全性也越來越值得關(guān)注。

由于綜合管廊主體全部埋于地下，是一個相對封閉且狹小的環(huán)境，內(nèi)部管線種類繁多且距離很長，使得火災(zāi)成因較為復(fù)雜，危險性高，一旦發(fā)生火災(zāi)，有蔓延快、火勢猛、撲救難、損失大等特點(diǎn)[2]，在綜合管廊大力發(fā)展的今天，如何在早期發(fā)現(xiàn)火災(zāi)隱患，在發(fā)生火災(zāi)后采取何種有效措施減少人員傷亡和財產(chǎn)損失，具有一定的現(xiàn)實(shí)意義[3]。因此對于綜合管廊內(nèi)火災(zāi)自動報警系統(tǒng)的設(shè)計研究也是非常有必要的。

2 火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計研究

本文以某城市綜合管廊為例，分析研究火災(zāi)自動報警系統(tǒng)在綜合管廊中的應(yīng)用。某城市綜合管廊共設(shè)置四個艙室，分別為電氣艙、高壓電力艙、給水艙和燃?xì)馀摗＞C合管廊全長約為4.6km，共設(shè)有27個防火分區(qū)，每個防火分區(qū)不超過200m，每兩個相鄰的防火分區(qū)上部夾層設(shè)置一個設(shè)備間，共設(shè)有14個設(shè)備間。在管廊中段設(shè)置一處監(jiān)控中心，其中消防控制室與監(jiān)控中心監(jiān)控合用。

2.1 火災(zāi)自動報警系統(tǒng)的組成

某城市綜合管廊火災(zāi)自動報警系統(tǒng)采用的是集中報警系統(tǒng)，在消防控制室設(shè)置集中型火災(zāi)自動報警主機(jī)、電氣火災(zāi)監(jiān)控主機(jī)、防火門監(jiān)控主機(jī)、可燃?xì)怏w報警主機(jī)等設(shè)備，在設(shè)備間內(nèi)設(shè)置消防接線柜、防火門監(jiān)控分機(jī)及電氣火災(zāi)監(jiān)控分機(jī)，以滿足管廊內(nèi)消防報警的要求，管廊內(nèi)火災(zāi)自動報警系統(tǒng)框圖詳見圖1。在管廊每個監(jiān)控報警區(qū)間設(shè)置1套消防接線柜（即設(shè)置在設(shè)備間內(nèi)），其總線和電源線都引至火災(zāi)報警控制主機(jī)。

圖1 火災(zāi)自動報警系統(tǒng)框圖

管廊內(nèi)火災(zāi)自動報警系統(tǒng)由火災(zāi)探測器（感煙探測器、感溫光纜、可燃?xì)怏w探測器），手動報警按鈕，火災(zāi)聲光報警器，氣體滅火裝置，防火門監(jiān)控器，電氣火災(zāi)監(jiān)控器，火災(zāi)報警控制器等組成。

2.2 火災(zāi)自動報警通信系統(tǒng)的設(shè)計

由于設(shè)備間內(nèi)的消防接線柜與位于監(jiān)控中心的集中火災(zāi)報警主機(jī)距離較遠(yuǎn)，不滿足火災(zāi)報警控制主機(jī)至末端消防接線柜傳輸距離不超過1000m的要求，容易造成信號丟失。因此在實(shí)際設(shè)計中設(shè)置了4個匯聚段，每個匯聚段包含3～4個監(jiān)控報警區(qū)間，在每個匯聚段設(shè)置1套區(qū)域火災(zāi)報警控制器，使設(shè)備間消防接線柜總線和電源線均引自匯聚段的區(qū)域火災(zāi)報警控制器[4]。消防通信總線采用環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)，通過全程敷設(shè)一根24芯光纜用于通信傳輸，將監(jiān)控中心內(nèi)火災(zāi)報警主機(jī)與各匯聚段區(qū)域火災(zāi)報警控制器進(jìn)行連接，以實(shí)現(xiàn)分機(jī)與主機(jī)間的數(shù)據(jù)通信。

2.3 管廊內(nèi)火災(zāi)自動報警系統(tǒng)的設(shè)計

火災(zāi)報警控制器通過消防總線連接各防火分區(qū)的相關(guān)火災(zāi)報警及消防聯(lián)動設(shè)備，可以接收感溫光纜主機(jī)的信號輸入，當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時，接收火災(zāi)報警信號（感煙探測器、感溫光纜、可燃?xì)怏w探測器、手動報警按鈕等信號），確認(rèn)火災(zāi)后，通過消防總線，對防火門、防火閥、風(fēng)機(jī)、聲光報警器、氣體滅火裝置、應(yīng)急照明等消防設(shè)施進(jìn)行聯(lián)動控制。典型區(qū)間火災(zāi)自動報警示意圖詳見圖2。根據(jù)規(guī)范要求，綜合管廊含電力電纜的艙室應(yīng)設(shè)置火災(zāi)自動報警系統(tǒng)，高壓電力艙和電氣艙內(nèi)均含有電力電纜，應(yīng)設(shè)置火災(zāi)自動報警系統(tǒng)，燃?xì)馀搼?yīng)設(shè)置可燃?xì)怏w探測報警系統(tǒng)[5]。

圖2 典型區(qū)間火災(zāi)自動報警示意圖

2.3.1 火災(zāi)探測報警與聯(lián)動控制

根據(jù)《城市綜合管廊工程技術(shù)規(guī)范》7.5.7第1條規(guī)定，綜合管廊內(nèi)含電力電纜的艙室應(yīng)在電力電纜表層設(shè)置線型感溫火災(zāi)探測器，并應(yīng)在艙室頂部設(shè)置線型光纖感溫探測器或感煙探測器[5]。因此在電氣艙、高壓電力艙通過感溫光纜、感煙探測器來探測其中的火災(zāi)危險狀況，每隔10m米設(shè)置一個感煙探測器，在一個防火分區(qū)兩側(cè)防火門處設(shè)置手動報警按鈕和火災(zāi)聲光報警器。手動報警按鈕和火災(zāi)聲光報警器的設(shè)置應(yīng)滿足GB50116-2013《火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》的規(guī)定，從一個防火分區(qū)內(nèi)的任何位置到最鄰近的手動火災(zāi)報警按鈕的步行距離不應(yīng)大于30m；每個報警區(qū)域內(nèi)應(yīng)均勻設(shè)置火災(zāi)警報器，其聲壓級不應(yīng)小于60dB[6]。

綜合管廊四個艙室自用電纜橋架和電纜支架均設(shè)置感溫光纜作為電氣火災(zāi)的預(yù)警。感溫光纜用于管廊內(nèi)的自用電纜和入廊的強(qiáng)弱電電纜的火情監(jiān)測，對于管廊內(nèi)110kV、220kV電纜，采用每根電纜用阻燃扎帶按間隔1米綁扎一根光纜方式鋪設(shè)，對管廊內(nèi)自用電纜和其他電纜，采用每層橋架或支架設(shè)置一根光纜，并以正弦方式接觸鋪設(shè)在每層電纜上，使用扎線帶捆扎。

火災(zāi)時，通過接收火災(zāi)報警信號，火災(zāi)報警控制器能夠聯(lián)動關(guān)閉防火分區(qū)和相鄰防火分區(qū)進(jìn)風(fēng)口處的電動防火閥、排風(fēng)口處的排風(fēng)機(jī)和電動防火閥，切除非消防電源配電箱，點(diǎn)亮應(yīng)急照明燈具和疏散指示標(biāo)志燈，給聲光報警器發(fā)出信號，使其進(jìn)行聲光報警，并延時啟動超細(xì)干粉滅火裝置進(jìn)行保護(hù)區(qū)滅火。

2.3.2 可燃?xì)怏w探測報警系統(tǒng)

在綜合管廊燃?xì)馀撁總€監(jiān)控報警區(qū)間設(shè)置1臺可燃?xì)怏w報警控制器，通過現(xiàn)場總線接至匯聚段通信器，再通過通信總線上傳至監(jiān)控中心可燃?xì)怏w探測報警主機(jī)。燃?xì)馀撁總€防火分區(qū)的進(jìn)出風(fēng)口、人員出入口、逃生口等處設(shè)置可燃?xì)怏w探測器，每隔15m設(shè)置一只可燃?xì)怏w探測器，當(dāng)探測出可燃?xì)怏w濃度超過設(shè)定值時，由可燃?xì)怏w報警控制器聯(lián)動啟動事故分區(qū)和相鄰防火分區(qū)的事故通風(fēng)設(shè)備，并能聯(lián)動切除事故段防火分區(qū)非消防設(shè)備的電源。

2.3.3 防火門監(jiān)控系統(tǒng)

在綜合管廊兩個防火分區(qū)之間、人員出入口等處防火門設(shè)置防火門監(jiān)控模塊，在匯聚段設(shè)置防火門區(qū)域監(jiān)控分機(jī)，區(qū)域監(jiān)控分機(jī)至現(xiàn)場控制裝置采用通信二總線傳輸。正常情況下綜合管廊內(nèi)防火門是常閉狀態(tài)，防火門監(jiān)控系統(tǒng)能夠監(jiān)視防火門的開閉狀態(tài)，當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時，防火門監(jiān)控主機(jī)接收到火災(zāi)報警信號后，確認(rèn)所有防火門均為常閉狀態(tài)。

2.3.4 電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)

電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)由電氣火災(zāi)監(jiān)控器、電氣火災(zāi)監(jiān)控分機(jī)、電氣火災(zāi)監(jiān)控主機(jī)等組成，設(shè)備間配電箱安裝電氣火災(zāi)監(jiān)控器，能在電氣線路出現(xiàn)漏電、超溫等電氣火災(zāi)隱患情況下，發(fā)出聲光報警，并將報警信號傳輸至匯聚段電氣火災(zāi)監(jiān)控分機(jī)，再由電氣火災(zāi)監(jiān)控分機(jī)傳輸至監(jiān)控中心電氣火災(zāi)監(jiān)控主機(jī)，各控制器之間通過通信總線手拉手方式連接。

3 結(jié)語

本文闡述了綜合管廊的特點(diǎn)，介紹了綜合管廊不同艙室火災(zāi)探測器的設(shè)置、電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)、防火門監(jiān)控系統(tǒng)、氣體滅火系統(tǒng)等的設(shè)置原則，給出綜合管廊火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計的一種方案，給其他綜合管廊火災(zāi)自動報警系統(tǒng)的設(shè)計提供了一種思路。綜合管廊火災(zāi)自動報警系統(tǒng)的設(shè)計直接影響了綜合管廊自身和入廊管線的安全性，應(yīng)該根據(jù)規(guī)范要求和管廊實(shí)際情況，合理設(shè)置火災(zāi)報警設(shè)備，可以有效避免人身和財產(chǎn)損失。