劉艷雪

(中國(guó)建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司，北京 100044)

0 引言

由于展覽建筑的特殊性，在電氣火災(zāi)防護(hù)方面，展覽建筑往往存在一些難點(diǎn)。

首先，從建筑特點(diǎn)上看，綜合性展廳多為12m以上的單層高大空間或者不小于6m的多層室內(nèi)展廳。普通火災(zāi)探測(cè)器在這種空間內(nèi)無(wú)法及時(shí)探測(cè)到火災(zāi)，需要結(jié)合展廳的建筑形式和功能特點(diǎn)選擇合適的火災(zāi)報(bào)警探測(cè)并聯(lián)動(dòng)滅火措施。

其次，展廳規(guī)模大、長(zhǎng)度和寬度較長(zhǎng)，導(dǎo)致展廳內(nèi)部區(qū)域的疏散距離較遠(yuǎn)，建筑疏散出口會(huì)增多。而展覽期間人員密度大，火災(zāi)時(shí)如何結(jié)合疏散流線合理安排人員快速疏散也是需要考慮的問(wèn)題。

第三，通常布展期間需要臨時(shí)安裝的裝飾性燈具和供展示使用的用電設(shè)備，這些設(shè)備的安裝存在發(fā)生短路、過(guò)載、接觸不良等隱患，展覽期間的展覽用電設(shè)備又相對(duì)集中、可燃物種類復(fù)雜，極易引起電氣火災(zāi)危險(xiǎn)。

結(jié)合以上展覽建筑的火災(zāi)特點(diǎn)，本文主要從前期電氣火災(zāi)隱患的監(jiān)控報(bào)警，以及火災(zāi)發(fā)生時(shí)電氣設(shè)備的消防聯(lián)動(dòng)和人員疏散角度出發(fā)，來(lái)討論展覽建筑消防相關(guān)的電氣設(shè)計(jì)。

1 電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)

電氣火災(zāi)一般是由于電氣線路絕緣破損、設(shè)備老化或者連接松動(dòng)等原因引起的。同一根導(dǎo)線上由于外絕緣破壞或者觸點(diǎn)松動(dòng)等問(wèn)題會(huì)產(chǎn)生故障電弧，故障電弧在電路中相當(dāng)于與負(fù)載串聯(lián)的動(dòng)態(tài)電阻，通常情況下電弧電流小于額定電流，這個(gè)較小電流不會(huì)引起過(guò)流保護(hù)器動(dòng)作也不會(huì)直接導(dǎo)致火災(zāi)。但是由于串聯(lián)電弧的持續(xù)存在會(huì)使導(dǎo)線絕緣層碳化分解，引發(fā)危害性更大的并聯(lián)型電弧故障和短路，會(huì)增加火災(zāi)發(fā)生的危險(xiǎn)。《低壓配電裝置的設(shè)計(jì)安裝和檢驗(yàn)》測(cè)試結(jié)果表明，300mA以上的電弧能量能引燃近旁可燃物。

展覽建筑多為大于12m的高大空間，屋頂配電線路發(fā)生接觸不良、絕緣老化等問(wèn)題不容易被發(fā)現(xiàn)，定期檢修成本較大，故在屋頂照明回路上設(shè)置具有探測(cè)故障電弧功能的電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器，對(duì)線路故障進(jìn)行及時(shí)報(bào)警。故障電弧式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器可在0.5s內(nèi)對(duì)保護(hù)線路的電流、漏電流和溫度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并將采集信息傳送到監(jiān)控器與設(shè)定值進(jìn)行比對(duì)，當(dāng)參數(shù)異常即發(fā)出報(bào)警信號(hào)，并在顯示屏上顯示報(bào)警信息，實(shí)現(xiàn)在導(dǎo)線的絕緣層和周圍可燃物尚未燃燒前發(fā)出報(bào)警信號(hào)，實(shí)現(xiàn)對(duì)電氣火災(zāi)的有效預(yù)防。

2 應(yīng)急照明與疏散指示標(biāo)志設(shè)計(jì)

展廳應(yīng)急照明按其使用性質(zhì)應(yīng)包括疏散照明、安全照明和備用照明。展廳、疏散走道、疏散樓梯等部位應(yīng)設(shè)置消防應(yīng)急照明燈具。展廳每層面積超過(guò)1 500m2時(shí)，應(yīng)設(shè)有備用照明。展廳備用照明的照度值不應(yīng)小于一般照明照度值的10%。重要物品庫(kù)房應(yīng)設(shè)有警衛(wèi)照明。

展廳、疏散走道應(yīng)設(shè)置燈光疏散指示標(biāo)志。展覽的疏散指示標(biāo)志按安全疏散路線設(shè)計(jì)疏散導(dǎo)流標(biāo)志。展覽安全出口指示標(biāo)志的尺寸應(yīng)與展廳的空間尺寸相匹配。疏散標(biāo)志燈安裝在3.5m以上的場(chǎng)所，選用特大型或大型標(biāo)志燈，當(dāng)方向標(biāo)志的標(biāo)志燈與疏散方向垂直時(shí)，安裝間距≤30m；當(dāng)方向標(biāo)志的標(biāo)志燈與疏散方向平行時(shí)，安裝間距≤15m。其他場(chǎng)所標(biāo)志燈安裝高度均<3.5m時(shí)，選用中型或小型標(biāo)志燈，燈具設(shè)置間距≤10m。對(duì)于總面積超過(guò)8 000m2的展覽建筑，其內(nèi)部疏散走道和主要疏散線路的地面上應(yīng)增設(shè)保持視覺(jué)連續(xù)的燈光疏散指示標(biāo)志或蓄光疏散指示標(biāo)志，且指示標(biāo)志的載荷能力應(yīng)與周圍地面的載荷能力一致、防護(hù)等級(jí)不應(yīng)低于IP54。

圖1 展廳布燈示意圖

圖1為展廳布燈示意圖。大型展覽廳疏散照明采用大功率LED燈，地面最低照度≥3lx；門廳、公共走道、疏散走道等處地面最低照度≥5lx。除安裝在8m以上的大型展廳選用B型燈具、防護(hù)等級(jí)不應(yīng)低于IP34外，其他場(chǎng)所均選用A型燈具，供電電壓≤DC 36V，在頂棚和疏散路徑正上方設(shè)置的燈具面板或燈罩不應(yīng)采用玻璃材質(zhì)?？紤]到展覽建筑布展的多樣性以及臨時(shí)展位的設(shè)置，建議在電氣間內(nèi)的應(yīng)急照明配電箱預(yù)留備用照明回路，在庫(kù)房存放備用的疏散指示燈具，結(jié)合布展和人員疏散的情況，能夠滿足臨時(shí)增加疏散指示標(biāo)志燈的需求。

出口標(biāo)志燈、疏散指示燈、展廳、門廳、公共走道、疏散走道的應(yīng)急照明、封閉樓梯間及其前室、消防電梯前室等處的應(yīng)急照明均為智能疏散照明系統(tǒng)集中控制。信號(hào)線采用485總線。每個(gè)燈與主機(jī)聯(lián)動(dòng)，隨時(shí)監(jiān)測(cè)每個(gè)疏散照明燈具工作狀態(tài)，可控制疏散方向，控制主機(jī)設(shè)在消防控制室。

3 建筑防雷設(shè)計(jì)

雷電沖擊電流可達(dá)幾十萬(wàn)安，對(duì)地電壓可達(dá)數(shù)千萬(wàn)伏至上億伏。對(duì)于設(shè)置防雷裝置的建筑物，雷擊電流可按預(yù)定方式泄入大地。不過(guò)即便如此，雷擊電流通過(guò)電感、電容和電阻的耦合仍會(huì)產(chǎn)生瞬態(tài)過(guò)電壓。當(dāng)兩相線路的絕緣層遭受到瞬態(tài)過(guò)電壓擊穿后，會(huì)發(fā)生并聯(lián)故障電弧。在線路阻抗較大的情況下，其電流幅值很難達(dá)到過(guò)流斷路器的動(dòng)作閥值，而且在此期間電弧將產(chǎn)生較大熱量并迸發(fā)火花，很容易點(diǎn)燃周圍的可燃物，直接導(dǎo)致火災(zāi)。所以，設(shè)置建筑物防雷系統(tǒng)和加裝過(guò)電壓保護(hù)裝置，對(duì)于避免雷電沖擊電流引發(fā)火災(zāi)事故非常必要。

首先，展覽建筑屬于人員密集場(chǎng)所，防雷等級(jí)應(yīng)不低于二類設(shè)防。展覽建筑屋面多為鋼結(jié)構(gòu)框架，設(shè)計(jì)應(yīng)充分利用金屬屋面作為接閃器，接閃網(wǎng)格滿足《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》要求；同時(shí)利用屋面鋼結(jié)構(gòu)柱或者混凝土柱作為引下線，引下線上端與接閃器焊接，下端與建筑物基礎(chǔ)焊接。利用建筑物基礎(chǔ)作為接地極，建筑基礎(chǔ)通過(guò)連梁內(nèi)兩根對(duì)角主筋、通長(zhǎng)焊接形成基礎(chǔ)接地網(wǎng)，建筑物接地網(wǎng)應(yīng)與鋼結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)通過(guò)鍍鋅扁鋼連通。

其次，建筑的防雷裝置不僅能夠同時(shí)滿足防直擊雷及雷電波的侵入，還應(yīng)采取防雷擊電磁脈沖的措施。在變配電室的低壓母線上、進(jìn)出建筑物的配電裝置處分別裝Ⅰ級(jí)試驗(yàn)的電涌保護(hù)器；在二級(jí)配電間的總配電箱、照明配電箱、電梯配電箱、展廳配電箱等處裝設(shè)滿足Ⅱ級(jí)試驗(yàn)的電涌保護(hù)器。計(jì)算機(jī)電源系統(tǒng)、有線電視系統(tǒng)引入端、電信引入端設(shè)過(guò)電壓保護(hù)裝置。

當(dāng)展場(chǎng)設(shè)有露天展覽設(shè)備時(shí)，容易遭受雷擊，應(yīng)采取必要的防直擊雷和防雷擊電磁脈沖措施。防直擊雷措施受建筑環(huán)境的限制，設(shè)置手段有限，設(shè)計(jì)人員應(yīng)會(huì)同當(dāng)?shù)胤览茁毮懿块T共同協(xié)商，采取有效且必要的防范措施，如利用展場(chǎng)高桿路燈設(shè)置避雷針、建立雷電預(yù)警機(jī)制、及時(shí)切斷展場(chǎng)電源、及時(shí)通知展場(chǎng)人員疏散等措施。

4 火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警及聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

4.1 展覽建筑的火災(zāi)探測(cè)器選擇

展覽建筑火災(zāi)探測(cè)的選擇可以根據(jù)展品的特點(diǎn)，選擇智能型感溫、感煙探測(cè)器或者采用復(fù)合型火災(zāi)探測(cè)器；同時(shí)根據(jù)其屬于高大空間的特點(diǎn)，常規(guī)點(diǎn)型火災(zāi)探測(cè)器滿足不了探測(cè)效果，一般可采用空氣采樣早期煙霧火災(zāi)探測(cè)器、紅外光束感煙火災(zāi)探測(cè)器、圖象式光截面與雙波段火災(zāi)探測(cè)器等專用探測(cè)的方式；對(duì)于展位下方電纜溝位置，建議加設(shè)纜式感溫火災(zāi)探測(cè)器，起到對(duì)火災(zāi)有效探測(cè)和預(yù)防的作用。

4.2 高大空間滅火系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)及消控室工作流程

高大空間場(chǎng)所一般采用消防水炮滅火系統(tǒng)，消防水炮啟動(dòng)方式可在消防中心自動(dòng)、手動(dòng)，也可在現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)急起動(dòng)。當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，先由現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置的空氣采樣早期煙霧火災(zāi)探測(cè)器、紅外光束感煙火災(zāi)探測(cè)器或者圖象式光截面與雙波段火災(zāi)探測(cè)器探測(cè)到火源報(bào)警，報(bào)警信號(hào)傳輸至消防控制室報(bào)警主機(jī)和滅火裝置的現(xiàn)場(chǎng)控制器。當(dāng)消防控制室確認(rèn)火災(zāi)后，控制消防水炮定位系統(tǒng)，對(duì)準(zhǔn)著火點(diǎn)開(kāi)啟電磁閥進(jìn)行滅火?；鸨粨錅缁穑P(guān)閉電磁閥停止滅火。

消防控制室火災(zāi)處置工作流程如圖2所示。

4.3 消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)

消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確監(jiān)控消防設(shè)備供電電源的故障和異常狀態(tài)，及時(shí)提醒相關(guān)人員消除這些隱患，防止發(fā)生火災(zāi)時(shí)消防設(shè)備不能正常投入使用。消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)由消防設(shè)備電源狀態(tài)監(jiān)控器、監(jiān)控模塊、消防電源監(jiān)控系統(tǒng)擴(kuò)展箱和傳輸線纜組成。監(jiān)控模塊安裝在所監(jiān)測(cè)的消防設(shè)備供電電源的配電箱內(nèi)。消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)主機(jī)安裝在消防控制室內(nèi)。

圖2 消防控制室火災(zāi)處置工作流程圖

4.4 防火門監(jiān)控系統(tǒng)

防火門監(jiān)控系統(tǒng)負(fù)責(zé)監(jiān)測(cè)所有位于疏散通道的防火門開(kāi)啟、關(guān)閉及故障狀態(tài)。當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時(shí)，由防火門監(jiān)控器通過(guò)防火門監(jiān)控模塊控制電磁釋放器、電動(dòng)閉門器自動(dòng)關(guān)閉相應(yīng)區(qū)域的常開(kāi)防火門，常閉防火門由門磁開(kāi)關(guān)反饋當(dāng)前防火門的開(kāi)、關(guān)及故障狀態(tài)信息，并上傳到防火門監(jiān)控器。防火門監(jiān)控器安裝于消防控制室內(nèi)。

5 結(jié)束語(yǔ)