汪漢

（同濟大學建筑設計研究院（集團）有限公司）

1 引言

隨著社會經濟的發(fā)展，現代建筑的功能越來越強，其內部各種設施復雜，建筑電氣的重要性也日益明顯。火災自動報警系統(tǒng)在火災的先期預報、火災的及時撲救、保障人身和財產安全中，起到了不可替代的作用。

2 概述

蘭州中川國際機場綜合交通樞紐工程位于中川國際機場二號航站樓與鐵路站房中川機場站之間，總建筑面積11.05萬㎡，由換乘中心和停車樓兩部分組成?？蔀闄C場、鐵路站房、長途客運、出租車、機場大巴、公交車之間提供綜合交通樞紐換乘功能。

換乘中心位于T2航站樓與鐵路站房之間，建筑面積4.88萬㎡，建筑高度13m。其中地上一層為換乘大廳和商業(yè)連廊，建筑面積1.95萬㎡；地下一層為換乘發(fā)車區(qū)，建筑面積2.93萬㎡。

停車樓布置在鐵路站房西側，并在南、北兩側與換乘中心商業(yè)連廊連通，建筑面積6.17萬㎡，建筑高度12.4m。其中地上分為P1和P2停車樓（均為三層），面積4.14萬㎡；地下一層相互連通，面積2.03萬㎡（見圖1）。

3 系統(tǒng)的形式及組成

根據GB50116-2013《火災自動報警系統(tǒng)設計規(guī)范》第3.2.1條的規(guī)定，本工程為設置兩個消防控制室及兩個集中報警系統(tǒng)的保護對象，系統(tǒng)形式采用控制中心報警系統(tǒng)。

主控制中心設在換乘中心一層南側消防控制室內，分控制中心設置在停車樓南樓一層消防值班室內。主消控室內可以顯示所有火災報警信號和聯動控制狀態(tài)信號，并能夠控制所有消防設備。

系統(tǒng)主要由火災報警控制器、消防聯動控制器、圖形顯示裝置、消防專用電話、消防廣播系統(tǒng)、消防應急照明和疏散指示系統(tǒng)、電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)、消防電源監(jiān)控系統(tǒng)、防火門監(jiān)控系統(tǒng)、可燃氣體探測報警系統(tǒng)等組成。主消防控制室的設備布置，如圖2所示。

圖1 蘭州中川國際機場綜合交通樞紐工程效果圖

圖2 主消防控制室設備布置平面圖

4 聯動與連鎖控制

消防聯動控制與連鎖控制的控制原理大不相同，本質上存在區(qū)別，設計中容易產生混淆，需引起重視?，F結合換乘中心室內水消防系統(tǒng)的聯動及連鎖控制設計，對此進行分析。

自動噴淋系統(tǒng)：換乘中心地上部分等采暖部位采用濕式自噴系統(tǒng)；地下部分等非采暖部位設置預作用自噴系統(tǒng)。共設置4套濕式閥組和6套預作用閥組。

室內消火栓系統(tǒng)：換乘中心地上商業(yè)連廊部分采用濕式消火栓系統(tǒng)；其余部分采用干式消火栓系統(tǒng)。

4.1 聯動控制

消防聯動控制器應能按設定的控制邏輯向各相關的受控設備發(fā)出聯動控制信號，并接受相關設備的聯動反饋信號。

消防聯動控制器在收到兩個報警觸發(fā)裝置報警信號的“與”邏輯組合觸發(fā)信號后，通過輸出模塊實現聯動控制。

4.2 連鎖控制

濕式和預作用系統(tǒng)中壓力開關直接啟泵、消火栓系統(tǒng)中壓力開關和流量開關直接啟泵等連鎖控制，由各自的系統(tǒng)設備（壓力開關、流量開關等）通過消防泵控制柜內控制電路的專用線路直接連鎖啟泵，不需要火災自動報警系統(tǒng)參與，且連鎖方式不依賴于消防聯動控制系統(tǒng)，也不受消防聯動控制器處于自動或手動狀態(tài)的影響。

聯動控制可作為連鎖控制之外的后備控制，但不應影響連鎖控制的功能。

設計中容易對此兩種控制方式產生混淆，誤把連鎖控制作為聯動控制設計。應在設計中充分理解各自控制原理后加以區(qū)別，并結合對照國標圖集16D303-3《常用水泵控制電路圖》中的消防水泵啟動控制電路圖，以確保火災時消防水泵的正確運行。換乘中心室內水消防系統(tǒng)兩種控制方式對比，如表1所示。

本工程其它各系統(tǒng)的消防聯動根據GB50116-2013的相關規(guī)定進行設計，因篇幅原因在此不再累述。

5 火災探測器的選擇

火災探測器的選擇需根據保護場所可能發(fā)生火災的部位和燃燒材料的分析，以及火災探測器的類型、靈敏度和響應時間等因素綜合確定。

5.1 點型火災探測器

換乘中心一層的公共區(qū)域、商業(yè)（零售）、設備用房等場所采用點型感煙火災探測器；餐飲廚房、停車樓車庫等區(qū)域采用點型感溫火災探測器（廚房等場所增設可燃氣體探測保護）；變配電所、弱電機房等采用點型感煙和感溫聯合保護。

表1 換乘中心室內水消防系統(tǒng)兩種控制方式對比

感煙、感溫火災探測器的安裝間距，應根據探測器的保護面積和保護半徑確定，并不應超過探測器安裝間距的極限曲線規(guī)定的范圍。具體設置步驟如下：

①確定火災探測器類型及其保護面積A和保護半徑R；

③根據極限曲線確定探測器的安裝間距a和b值（在極限曲線的兩端點間的曲線范圍內時，保護面積可得到充分利用）；

④按安裝間距進行校核：探測器到最遠點水平距離時則滿足要求。

很多設計中采用按照保護半徑畫圓的形式是不可取的，此類方法存在許多重疊面積，探測器保護面積不能得到充分利用，經濟合理性差。

感煙火災探測器在格柵吊頂場所設置時，應與建筑專業(yè)密切配合，根據吊頂鏤空面積與總面積比例的大小確定安裝位置。若安裝在吊頂上方時，還應考慮梁高對探測器保護面積的影響。

5.2 線型火災探測器

5.2.1 線型光束感煙火災探測器

換乘中心一層設有大面積采光天窗，常規(guī)的點型感煙火災探測器無安裝條件且安裝在吊頂外側邊緣時保護半徑無法滿足要求；因該區(qū)域易受陽光的直接照射，也不宜選用點型火焰探測器或圖像型火焰探測器。

綜合以上因素，在大面積采光天窗處選用線型光束感煙火災探測器。

線型光束感煙火災探測器由發(fā)射器和接收器組成，采用不受煙色影響的紅外線減光方式工作。探測器處于正常監(jiān)視狀態(tài)時，紅外光強度穩(wěn)定在一定范圍內。當煙霧進入探測區(qū)內時，由于光束被遮擋使收到的紅外光的強度降低。當煙霧達到一定濃度使紅外光的強度低于設定的閾值時，探測器報警、啟動蜂鳴器、點亮紅色指示燈。

5.2.2 光纖光柵感溫火災探測器

地下換乘區(qū)兩側開敞，共8車道，每2個車道之間設置人員換乘站臺，每個車道的通車類型按出租車、機場巴士、公交車以及長途汽車各自進行獨立分類。

因地下換乘區(qū)設有機械排煙系統(tǒng)、自動噴水滅火系統(tǒng)，根據GB 50016-2014《建筑設計防火規(guī)范》第8.4.1條規(guī)定，地下換乘區(qū)應設置火災自動報警系統(tǒng)。

由于蘭州位于高海拔和寒冷地區(qū)，地下換乘區(qū)冬季不采暖，室外最低平均氣溫在-13℃～-16℃之間，點型火災探測器正常工作溫度一般都在-10℃～50℃之間，無法滿足環(huán)境溫度要求。且換乘區(qū)內易受室外環(huán)境風影響，火災時煙氣不易聚攏，因此不宜選擇點型火災探測器進行保護。

考慮到換乘區(qū)內受長途客車和大巴車的影響，線型光束感煙火災探測器易產生誤動作等情況，最終選用線型光纖感溫火災探測器（光纖光柵感溫火災探測器）對此區(qū)域進行保護。

光纖光柵感溫火災探測器由光纖光柵信號處理器、光纖感溫探測器、光纜、安裝附件等組成。以光纖作為信號的傳輸與傳感媒體，利用光纖光柵的溫度敏感性和光的發(fā)射原理，能夠實時探測沿光纖光柵感溫點的溫度變化情況，超限時輸出火災報警信號，其結構示意圖如圖3所示。

6 系統(tǒng)供電

火災自動報警系統(tǒng)電源由樞紐工程綜合變壓器的兩段母排分別引來，并在設備配電末端設置雙電源自動切換裝置。供電線纜采用礦物絕緣類不燃性電纜。

備用電源采用火災報警控制器和消防聯動控制器自帶的UPS電源裝置供電。

7 結束語

火災自動報警系統(tǒng)的設計必須遵循國家有關方針、政策、規(guī)范和公安消防部門等的有關法律規(guī)定。

在實際的工程設計中，我們設計人員除了遵照規(guī)范設計的同時，還應與其他相關專業(yè)密切配合，充分了解建筑物本身的功能和特點，做到安全可靠、技術先進、經濟合理。

圖3 光纖光柵感溫火災探測器結構示意圖