陳冠群

(中國建筑科學研究院，北京 100013)

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中國國家博物館火災(zāi)報警及聯(lián)動系統(tǒng)簡述

1項目概況及特點

1.1項目概況

圖1　項目位置

中國國家博物館工程位于北京市天安門廣場東側(cè)(項目位置見圖1)，場地利用了原有中國歷史博物館和中國革命博物館(下文統(tǒng)稱“老館”)的原址并向東新增建設(shè)用地，改擴建后成為新的中國國家博物館?，F(xiàn)東西向長約200m，南北向長330m。本工程地下2層，地上5層，最高處距地面42.5m,總建筑面積191 900m2，屬一類建筑物,耐火等級為一級。

1.2項目特點

由于本工程空間關(guān)系復雜，含有錯層設(shè)計，故不按首層、二層的方式進行劃分，改用建筑地面標高高度進行劃分，分為：-12.80、-6.00、+1.40、+6.00、+10.55、+15.50、+21.00、+29.00、+31.77、+35.40m等多個平面。本工程共用消防控制中心與安防控制中心，設(shè)置在原歷史博物館+1.40m標高層上。

2火災(zāi)報警系統(tǒng)組成

本工程為國家級博物館，保護對象等級為一級，火災(zāi)自動報警及聯(lián)動控制系統(tǒng)采用控制中心報警系統(tǒng)。消防控制中心位于原歷史博物館+1.4m層西北側(cè)，由吸氣式報警主機、火災(zāi)報警控制盤、消防聯(lián)動控制臺、手動控制聯(lián)動臺、CRT圖形顯示屏、打印機、事故廣播設(shè)備、消防電話總機及UPS電源等組成。

本工程火災(zāi)報警系統(tǒng)由火災(zāi)報警及消防聯(lián)動兩個部分組成，下文將對這兩個子系統(tǒng)進行簡要介紹。

3火災(zāi)報警系統(tǒng)設(shè)置

本建筑內(nèi)設(shè)有多種不同功能區(qū)域，其中包含高度>12m的高大空間,故本建筑物按相關(guān)規(guī)范要求設(shè)置了感溫探測器、感煙探測器、紅外線感煙探測器、燃氣探測器、手動報警按鈕(帶消防電話插孔)及吸氣式早期探測系統(tǒng)?？紤]到本工程為一級保護對象，因此在探測器保護區(qū)域的相關(guān)計算中修正系數(shù)應(yīng)取0.8～0.9[1]。

本工程探測器的設(shè)置情況如下:

1)感煙探測器布置于展廳、大廳、走廊、辦公、機房、管井、前室、庫房等場所，均選用智能型感煙探測器。

2)感溫探測器分別布置于地下車庫、鍋爐房、廚房、洗衣房、柴油發(fā)電機房等場所。

3)吸氣式早期探測系統(tǒng)主要設(shè)于主干線電纜線槽、高大空間的展廳及大廳等公共場所內(nèi)，吸氣式早期探測系統(tǒng)的主機設(shè)于弱電小間或能檢修的吊頂內(nèi)。

4)燃氣探測器布置于廚房及樓內(nèi)的燃氣表房及鍋爐房，燃氣系統(tǒng)后期由燃氣廠家深化設(shè)計。

5)在每個防火分區(qū)中均設(shè)置至少一個手動報警按鈕，每個手動報警按鈕均帶有地址，且需帶有與消防控制中心直通的電話插頭。

6)在每層消防樓梯間設(shè)置著火層閃光報警器。

7)由于本工程單層面積較大且空間關(guān)系復雜，故需在新館+3.375m東入口、新館+3.375m西入口、老館+1.4m南入口大堂均設(shè)置一個重復顯示屏。

4聯(lián)動系統(tǒng)設(shè)置

本工程火災(zāi)聯(lián)動控制系統(tǒng)設(shè)計包括：消火栓系統(tǒng)、水噴淋系統(tǒng)，水噴霧/雨淋系統(tǒng)、大空間智能型主動噴水滅火系統(tǒng)、氣體滅火系統(tǒng)、防排煙系統(tǒng)及正壓送風系統(tǒng)等，現(xiàn)對一些重要系統(tǒng)進行介紹。

4.1消火栓系統(tǒng)

在-12.8m層水泵房設(shè)置消火栓泵，并在各層的消火栓箱內(nèi)設(shè)置消火栓泵啟動按鈕，當消火栓按鈕動作時，消火栓泵啟動并將信號傳到消防控制中心，在消防控制中心亦可自動或手動啟/停消火栓泵且監(jiān)視其運行狀態(tài)，顯示消火栓泵的故障信號。

4.2水噴淋系統(tǒng)

本工程除空間凈高>12m的場所和不宜用水撲救的場所外均設(shè)自動噴水滅火系統(tǒng)。根據(jù)滅火區(qū)域的不同，分為干式噴水滅火系統(tǒng)和濕式噴水滅火系統(tǒng)兩種。濕式噴水滅火系統(tǒng)此處不再贅述，干式噴水滅火系統(tǒng)則是在火災(zāi)發(fā)生區(qū)或樓層的兩個火災(zāi)探測器動作并向消防控制中心發(fā)出火災(zāi)報警時打開預作用報警閥上的電磁閥與著火區(qū)域管網(wǎng)末端電動快速排氣閥入口前的電動閥，使閥前的壓力水進入管路，同時停止空氣壓縮機的運行。預作用報警閥開啟后，壓力開關(guān)動作直接啟動噴灑主泵，系統(tǒng)快速充水，轉(zhuǎn)變?yōu)闈袷絿娝疁缁鹣到y(tǒng)。

4.3大空間智能型主動噴水滅火系統(tǒng)

本工程在凈高度>12m(如入口大廳、中央大廳等)的位置設(shè)置大空間智能型主動噴水滅火系統(tǒng)，選用自動掃描射水高空水炮滅火裝置，并設(shè)置專用水炮泵(水泵一用一備)。系統(tǒng)進行水炮一體化設(shè)計并配置水流指示器和信號閥，管網(wǎng)壓力由高位水箱維持。自動掃描射水高空水炮滅火裝置的設(shè)置位置有3m入口大廳、中央大廳、13.5m標高的觀眾休息區(qū)及21m展廳入口等位置，每個保護區(qū)均配置水流指示器，并在系統(tǒng)管網(wǎng)最不利點設(shè)置模擬末端試水裝置。發(fā)生火災(zāi)時，探測器探測到火災(zāi)后發(fā)出指令聯(lián)動打開相應(yīng)的電磁閥，此時消防水泵啟動并使用水炮噴水進行滅火，現(xiàn)場的聲光報警器啟動并將火災(zāi)信號送到火災(zāi)報警控制器，火源撲滅后，裝置再發(fā)出指令關(guān)閉電磁閥，停止噴水并停泵，若有新火源，則系統(tǒng)重復上述動作。本工程還在設(shè)置水炮滅火裝置的區(qū)域設(shè)有攝像機,可協(xié)助監(jiān)視火情。

4.4氣體滅火系統(tǒng)

在-12.8m層的總變配電室、文物庫區(qū)的庫房內(nèi)、文物管理區(qū)部分房間、1.4m層的科保中心、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)中心機房和文物管理區(qū)等要求氣體滅火的房間設(shè)置自動氣體滅火系統(tǒng)，氣體滅火系統(tǒng)的控制應(yīng)同時具有自動控制、手動控制和應(yīng)急操作三種控制方式。消防控制中心及鋼瓶間設(shè)置氣體滅火控制盤,當任何一路報警回路的感煙探測器報警時，該區(qū)域內(nèi)的預警燈點亮；當感溫及感煙探測器均報警時，該區(qū)域的火警燈點亮并啟動聲光報警器，30s后(期間應(yīng)切斷室內(nèi)的空調(diào)機組，并做到人員全部撤離、所有門窗關(guān)閉、風管電動閥關(guān)閉)，氣體滅火控制盤將啟動氣體鋼瓶組上釋放閥的電磁啟動器和對應(yīng)保護區(qū)域的區(qū)域選擇閥，使氣體沿管道和噴頭輸送到對應(yīng)的保護區(qū)域進行滅火，其壓力開關(guān)動作信號返回至消防控制中心?，F(xiàn)場需設(shè)置緊急啟/停放氣按鈕、放氣指示燈及聲光報警器[2]。

4.5防排煙系統(tǒng)

地下汽車庫設(shè)有排風兼排煙風機，當火災(zāi)發(fā)生時，系統(tǒng)聯(lián)動關(guān)閉排風支管上的電動防火閥，打開防煙分區(qū)排煙風機管道上的排煙口，并啟動相應(yīng)的補風機開始運行。

4.6正壓送風系統(tǒng)

在防煙樓梯間、消防電梯前室設(shè)置機械加壓送風系統(tǒng)(防煙樓梯間的加壓送風口平時常開，消防電梯前室的加壓送風口平時常閉)，火災(zāi)報警時，著火層及上下兩層消防電梯前室的正壓送風閥自動開啟，同時連鎖啟動本區(qū)域的正壓送風機，信號返回至消防控制中心。

5緊急廣播系統(tǒng)

本工程的緊急廣播與背景音樂共用公共廣播系統(tǒng)，緊急廣播啟/停的設(shè)置遵循GB 50045-95《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》[3]的要求。本工程的緊急廣播控制分區(qū)按照防火分區(qū)進行劃分,由于其空間復雜，故發(fā)生火災(zāi)時，緊急廣播控制系統(tǒng)的啟動需按照以下情況進行設(shè)置：

1)+3.375m層入口大廳著火時，其相鄰的防火分區(qū)樓層的緊急廣播控制系統(tǒng)均要開啟(包括新館+1.4～+34.50m及老館所有樓層)。

2)老館+6.0m層發(fā)生火災(zāi)時，應(yīng)先接通本層及老館+1.4m，新館-0.75、+3.375、+1.4、 +6.0、+34.50m層的緊急廣播控制系統(tǒng)。

3)地下室層(如-6.0、-12.8m層)發(fā)生火災(zāi)時，應(yīng)先接通首層及地下各層的緊急廣播控制系統(tǒng)。

4)老館+15.5m層發(fā)生火災(zāi)時，應(yīng)先接通本層及老館+6.0m、新館+3.375m、+6.0m及+34.50m層的緊急廣播控制系統(tǒng)。

5)+34.50m層著火時，應(yīng)接通新館地上各層的緊急廣播控制系統(tǒng)。

6與建筑本身及精裝修的銜接設(shè)計

本項目作為國家級重點博物館，其內(nèi)部建筑空間用途廣泛多樣，對于不同的使用空間，通常會采用多種不同的精裝修方式來進行設(shè)計。如何在滿足火災(zāi)報警系統(tǒng)自身規(guī)范與使用要求的前提下，完美地配合建筑美觀需求是一個急需解決的重點問題。

6.1建筑空間高度>12m的空間

入口大廳、樓梯處等建筑空間高度>12m的空間，吊頂多采用內(nèi)凹式藻井的形式(效果圖見圖2)，故此處采用極早期吸氣式報警系統(tǒng)。由于該系統(tǒng)還需設(shè)置側(cè)面吸氣垂管(見圖3)，故將該吸氣垂管設(shè)置在四周墻壁的石材縫隙內(nèi)，這樣既可隱蔽吸氣垂管，又能滿足其功能需求。

圖2　內(nèi)凹式藻井效果圖

6.2大空間區(qū)域

中央大廳等大空間區(qū)域，除了設(shè)置極早期吸氣式探測器外，還需設(shè)置水炮系統(tǒng)。電氣專業(yè)需要在水炮的保護空間地面處設(shè)置水炮控制器，該控制器需滿足操作人員能夠看見水炮末端以及著火點的雙重要求。在本工程中央大廳內(nèi)有兩堵小型擋墻，故將水炮控制器設(shè)置在擋墻的背后，這樣既能滿足使用要求，也能滿足建筑的美觀需要。

圖3　吸氣垂管示意圖

6.3辦公區(qū)域

辦公走廊及房間內(nèi)的吊頂形式為石膏板加條狀格柵板，其中部分格柵為送/回風口，其他格柵則作為單純的格柵口使用。考慮到格柵開口較大，經(jīng)考慮在非風口的格柵開口后方加上蓋板，使其成為外觀為格柵實際是有蓋板的形式，避免了由于格柵開口較大使得煙氣從格柵中透過導致感煙探測器無法正常吸收煙氣的問題。

7結(jié)束語

本文介紹了中國國家博物館火災(zāi)報警及消防聯(lián)動控制系統(tǒng)的設(shè)計思路、現(xiàn)狀以及如何靈活地與建筑功能相配合。在項目的建設(shè)過程中，不同區(qū)域需選擇不同的火災(zāi)報警系統(tǒng)，通過靈活的設(shè)計思路，可以完美地解決規(guī)范限制與建筑美感兩方面之間的矛盾。

參考文獻

[1]GB 50116-2013 火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范[S].北京：中國計劃出版社，2014.

[2]孫立超等.安徽廣電項目大空間消防控制系統(tǒng)的設(shè)計分析[N].吉林建筑工程學院學報，2011，2(15).

[3]GB 50045-2005 高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范[S].北京：中國計劃出版社，2006.

陳冠群

中國建筑科學研究院電氣工程師。2007年畢業(yè)于北京建筑大學。主要參與的項目有：中國國家博物館、成都來福士廣場、珠海市博物館和城市規(guī)劃展覽館、達美中心廣場、渣打科營中心(天津)(獲北京市第十七屆優(yōu)秀工程設(shè)計獎 公共建筑專業(yè)三等獎)等。

Fire Alarm and Linkage System in National Museum of China

Chen Guanqun

陳冠群

(中國建筑科學研究院，北京 100013)

摘要簡要介紹了中國國家博物館火災(zāi)報警系統(tǒng)的設(shè)計，并闡述了在設(shè)計火災(zāi)報警系統(tǒng)時如何與建筑本身相配合。

關(guān)鍵詞火災(zāi)報警聯(lián)動系統(tǒng)

AbstractThe design of fire alarm system in National Museum of China is introduced, and design principles that how to design a fire alarm system with the construction itself are expounded.

Keywordsfire alarm, linkage system

作者簡介