陳義清, 張 英

[同濟(jì)大學(xué)建筑設(shè)計研究院(集團(tuán))有限公司, 上海 200092]

0 引 言

隨著國家對教育事業(yè)的重視,高等院校建設(shè)規(guī)模和教學(xué)資源也不斷擴(kuò)展。校園作為師生學(xué)習(xí)生活的主要場所,屬人員密集且具有重要的社會地位,若發(fā)生火災(zāi)時,搶救不及時將造成重大安全事故及財產(chǎn)損失。建設(shè)一個功能完備、運行高效可靠、維護(hù)簡潔、造價經(jīng)濟(jì)的消防系統(tǒng)尤顯重要,這對設(shè)計人員在設(shè)計系統(tǒng)時提出了更高的要求。

1 現(xiàn)狀及存在問題

隨著教育規(guī)模不斷改擴(kuò)建,老校園受限于原來的規(guī)劃布局以及原有消防控制室的規(guī)模,各單體消防控制室大多都伴隨著增加,消防控制室對人員數(shù)量、人員資質(zhì)以及值班均有專業(yè)規(guī)定[1],必然導(dǎo)致人力成本的激增。在實際運行中,由于專業(yè)人員的缺失、值班人員缺失等情況,反而造成消防事故處理不及時、延誤最佳救援時機等情況,這也給新校區(qū)的建設(shè)提供了改進(jìn)思路。

新校區(qū)建設(shè)時,各專業(yè)協(xié)同作業(yè),總體設(shè)計時可統(tǒng)一考慮。GB 50016—2013《火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》[2]第3.2節(jié)提出對不同的報警系統(tǒng)需相應(yīng)匹配的消防控制室配置。因此,合理架構(gòu)系統(tǒng)、合理設(shè)置消防總控制室、消防分控制室、值班室等,可達(dá)到優(yōu)化系統(tǒng)、精簡人員、控制投資造價等目的。

2 消防系統(tǒng)架構(gòu)的構(gòu)思

消防控制室的設(shè)置與校園的消防系統(tǒng)結(jié)構(gòu)有一定的關(guān)聯(lián)。

JGJ 310—2013《教育建筑電氣設(shè)計規(guī)范》[3]第12.2.4條“教育建筑設(shè)有火災(zāi)自動報警系統(tǒng)時,宜根據(jù)學(xué)校的管理模式和單體建筑的具體情況,設(shè)置消防值班室、消防控制室或?qū)W校消防總控制室,并應(yīng)確定各自的功能及各級系統(tǒng)之間的從屬和聯(lián)動關(guān)系?！?/p>

《火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》第2.0.1條對該系統(tǒng)做了解釋:是探測火災(zāi)早期特征、發(fā)出火災(zāi)報警信號,為人員疏散、防止火災(zāi)蔓延和起動自動滅火設(shè)備提供控制與指示的消防系統(tǒng)。相應(yīng)的實時圖示(14X505-1)給出了現(xiàn)行的火災(zāi)自動報警系統(tǒng)。火災(zāi)報警系統(tǒng)控制邏輯示意圖如圖1所示。

圖1 火災(zāi)報警系統(tǒng)控制邏輯示意圖

根據(jù)高校建筑的特點,本文提出一種三級報警系統(tǒng)模式,即總消防控制室(控制中心報警形式)-分消防控制室(集中報警形式)-值班室(區(qū)域報警形式)或消防端子箱。結(jié)合校園總體規(guī)模,消防總控制室一般設(shè)置一處,分控制室根據(jù)建筑規(guī)模、撲救難度、管轄面積等因素設(shè)置若干處,下級設(shè)置區(qū)域報警機或消防端子箱。

考慮到篇幅所限,對各建筑單體的消防系統(tǒng)架構(gòu)形式不再做詳細(xì)闡述,各單體建筑內(nèi)消防報警設(shè)計遵循相關(guān)的規(guī)范設(shè)計,本文主要涉及消防控制室的設(shè)置。

3 消防控制室設(shè)置原則

3.1 消防控制室的設(shè)置原則

根據(jù)GB 50016—2013《火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》第3.2.1條第2款、GB 51348—2019《民用建筑電氣設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》[3]第13.3.1條第1款可得出:設(shè)置火災(zāi)自動報警系統(tǒng)及聯(lián)動控制的單體建筑或群體建筑,應(yīng)設(shè)置消防控制室;單體建筑可專設(shè)消防控制室,建筑群可共用消防控制室,消防控制室可附建于某一單體建筑內(nèi),也可以獨立建設(shè),并同時服務(wù)于多個單體建筑。

3.2 值班室的設(shè)置原則

根據(jù)GB 50016—2013《火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》第3.2.2條、GB 51348—2019《民用建筑電氣設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》第13.3.1條第4款可知:火災(zāi)時無須人工介入且所有信息已傳達(dá)至消防值班室,不需要聯(lián)動功能,部分單體可不設(shè)置消防控制室,可設(shè)置值班室。

高校內(nèi)由于安全需求,基本每個單體都配置值班室,故可充分利用建筑特點,合理地設(shè)計架構(gòu)系統(tǒng)。消防聯(lián)動點位較少或無須聯(lián)動的單體建筑可不設(shè)消防控制室,將區(qū)域報警機設(shè)置于該單體內(nèi)。

3.3 消防控制室的配置及人員值班要求

根據(jù)GB 50116—2013《火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》第3.4.2條規(guī)定,消防控制室內(nèi)的消防設(shè)備應(yīng)包括:火災(zāi)報警控制器、消防聯(lián)動控制器、消防控制室圖形顯示裝置、消防專用電話主機、消防應(yīng)急廣播控制裝置、消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)控制裝置、消防電源監(jiān)測器等設(shè)備或具有相應(yīng)功能的組合設(shè)備,第3.4.8條對消防控制室內(nèi)設(shè)備布置做了規(guī)定。GB 25506—2010《消防控制室通用技術(shù)要求》第4.2.1條指出:應(yīng)實行每日24 h專人值班制度,每班不應(yīng)少于2人,值班人員須持有消防控制室操作職業(yè)資格證書。

由于消防設(shè)備較多以及設(shè)備布置需求,消防控制室會占用一定比例的面積,且一般需使用一層,故消防控制室的數(shù)量不宜過多,避免出現(xiàn)人員冗余或人員缺失而造成救援時機不及時等現(xiàn)象,有效降低土建成本、投資成本及運營成本。

3.4 消防控制室與消防水泵房的確定

根據(jù)GB 50974—2014《消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》[4]第11.0.3、11.0.12條及條文說明以及《給排水技術(shù)措施》的解決措施可得知:從消防控制室接收報警信號到消防水泵正常運行的時間應(yīng)控制在5 min內(nèi),這個時間是水泵的正常起動加上消防值班人員到控制室到現(xiàn)場的時間總和。根據(jù)相關(guān)調(diào)研,水泵從起動到正常運行可控制在2 min內(nèi),值班人員到現(xiàn)場的人員步行時間應(yīng)控制在3 min內(nèi),故消防控制室距水泵房距離應(yīng)控制在500 m以內(nèi)(部分地方規(guī)范也對該距離提出了不同要求,具體以各地方規(guī)范要求為準(zhǔn))。

因此消防水泵房應(yīng)與消防總控制室或消防分控制室控制在合適的距離。

3.5 消防總控制室與消防分控制室的確定

GB 51348—2019《民用建筑電氣設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》第13.3.1條指出:民用建筑內(nèi)由于管理需求,設(shè)置多個消防控制室時,宜選擇靠近消防水泵房的消防控制室作為主消防控制室,其余為分消防控制室。GB 25506—2010《消防控制室通用技術(shù)要求》第3.4條指出:具有兩個或兩個以上消防控制室時,應(yīng)確定主消防控制室和分消防控制室。主消防控制室的消防設(shè)備應(yīng)對系統(tǒng)內(nèi)的共用消防設(shè)備進(jìn)行控制,并顯示其狀態(tài)信息。GB 50116—2013《火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》第3.2.4條指出:整個系統(tǒng)中共同使用的水泵等重要的消防設(shè)備可根據(jù)消防安全的管理需求及實際情況,由最高級別的消防控制室統(tǒng)一控制。

大型校園內(nèi)若存在多個消防控制室時,應(yīng)確定一個消防主控制室,且優(yōu)先將主控制室設(shè)于消防水泵房所在的建筑,分控制室可根據(jù)建筑規(guī)模、聯(lián)動數(shù)量組團(tuán)化設(shè)置,也可根據(jù)某建筑單體的獨立使用需求專門設(shè)置。

4 某大型校園火災(zāi)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)實例

本項目為某211大學(xué),校園總建筑面積約為57.34萬m2,包括有學(xué)生生活區(qū)、教學(xué)區(qū)、院系樓、行政辦公樓、體育運動設(shè)施等。

4.1 消防總控制室的確定

由于校園的消防水泵房設(shè)置于教學(xué)服務(wù)中心,前期與校方充分溝通后,將消防總控制室設(shè)于該樓。

4.2 消防分控制室的確定

消防分控室的設(shè)置原則如下:

(1) 本項目中的體育館、圖書館是校園內(nèi)的重要建筑,且存在大空間、開放空間大等特點,撲救難度高、消防防排煙設(shè)備較多,故獨立設(shè)置消防分控制室。

(2) 國際交流中心因后期酒店管理需求一般會要求獨立設(shè)置消防水泵房,且有獨立的運維需求,故獨立設(shè)置消防分控制室。

(3) 設(shè)置組團(tuán)化消防控制室,在核心教學(xué)區(qū)設(shè)置1處、生活區(qū)設(shè)置2處,生活區(qū)考慮到防排煙風(fēng)機的數(shù)量設(shè)置于食堂,教學(xué)區(qū)設(shè)置于學(xué)院樓。

4.3 值班室的確定

部分學(xué)院樓、學(xué)生活動中心等建筑規(guī)模較大或存在消防聯(lián)動點位需求多的單體,因地制宜地設(shè)置值班室,在值班室區(qū)設(shè)置預(yù)報警機。消防報警及聯(lián)動信號須上聯(lián)至各管轄的消防分控制室。

4.4 消防端子箱的確定

學(xué)生宿舍、能源中心等功能簡單、規(guī)模小的單體,基本無消防風(fēng)機、消防設(shè)施,聯(lián)動點位少,故此類單體直接在末端弱電豎井內(nèi)設(shè)置消防端子箱,以減少區(qū)域報警機的設(shè)置數(shù)量。各信號上傳至消防分控制室。

4.5 本項目的系統(tǒng)架構(gòu)框圖

根據(jù)以上設(shè)計原則,本校園設(shè)置1座消防總控制室,設(shè)置3座組團(tuán)化消防分控制室、3座專用消防分控制室。根據(jù)功能在院系樓、食堂、活動中心等設(shè)置區(qū)域報警機,另在功能簡單的單體如學(xué)生宿舍等設(shè)置末端消防端子箱。該結(jié)構(gòu)大大簡化了消防控制室的數(shù)量,同時在消防系統(tǒng)的可靠性、簡潔性上也滿足了消防的需求。消防控制室配置如圖2所示。

4.6 本項目的室外管線圖

本項目室外總體采用管井方式,排管沿環(huán)形主干道的內(nèi)側(cè)和支干道的西側(cè)及南側(cè)敷設(shè)。本工程管徑采用110 mm的雙壁波紋管,其中主干道鋪設(shè)15孔管道;在非主要道路及線路較少處可鋪設(shè)9孔管道。消控控制室管轄圖如圖3所示?？偪嘏c分控之間的聯(lián)網(wǎng)優(yōu)先利用室外排管,分控與各區(qū)域機之間結(jié)合各組團(tuán)總體布局,另設(shè)排管敷設(shè),以減少對總體的過多占用。

圖3 消控控制室管轄圖

4.7 項目運行

本項目于2014年開始設(shè)計,2019校園陸續(xù)建成,校園秉承總體設(shè)計,分批建設(shè)的思路,一次性建成的大型校園,用戶反饋,使用情況良好,且總控與分控分工明確,減少了后期管理的浪費。

5 結(jié) 語

總消防控制室的設(shè)置原則:結(jié)合消防水泵房單體設(shè)置或者與校方溝通確定主消防控制室。消防水泵房保護(hù)面積約為50萬m2,保護(hù)半徑不超過1 200 m,與消防報警線纜約為1 000 m,基本吻合。因此消防總控制室可基本結(jié)合消防泵房的數(shù)量設(shè)置。

分消防控制室的設(shè)置原則:可在功能復(fù)雜且消防設(shè)施較多的單體(如圖書館、體育館等)、有特殊運維需求或特殊功能的單體(如國際交流中心、動物中心等)、存在劇場需獨立設(shè)置消防水泵房的單體(如學(xué)生活動中心)或其他有獨立消防水泵房需求的單體、其他組團(tuán)化的單體(如學(xué)院組團(tuán)、教學(xué)組團(tuán)、生活組團(tuán)、體育活動組團(tuán))處設(shè)置。

其余單體在值班室設(shè)置區(qū)域機或豎井內(nèi)設(shè)置消防端子箱。最遠(yuǎn)消防端子箱距離消防控制室的距離應(yīng)控制在合理的距離,約在750 m。

本文針對高校建筑的特點,在詳細(xì)分析相關(guān)規(guī)范的基礎(chǔ)上,提出了一種針對校園系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式及消防控制室分類設(shè)置的原則,提供了一種設(shè)計思路,希望對此類型的建筑有指導(dǎo)和借鑒意義。