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 地下綜合管廊作為一類重要的市政基礎(chǔ)設(shè)施，逐漸成為一種發(fā)展趨勢。目前隨著大力推進(jìn)城市地下綜合管廊建設(shè)，其越來越受到廣泛關(guān)注。綜合管廊內(nèi)相對(duì)封閉的空間內(nèi)敷設(shè)有大量電力電纜，電氣火災(zāi)是綜合管廊內(nèi)主要危險(xiǎn)源之一?；馂?zāi)報(bào)警系統(tǒng)作為其附屬設(shè)施的重要組成部分，為綜合管廊發(fā)揮其功能提供必要的保障。

　　目前對(duì)于綜合管廊火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)尚未有一套相對(duì)統(tǒng)一的技術(shù)方案，業(yè)內(nèi)存在著不同的實(shí)施方法。本文結(jié)合滇中新區(qū)某新建市政道路綜合管廊項(xiàng)目，介紹其火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路和設(shè)計(jì)內(nèi)容。

背景分析

　　1.1項(xiàng)目情況

　　本綜合管廊全長7.9km，采用雙艙設(shè)置。沿線收納給水管、再生水管、電信、電力等管線，不含各類燃?xì)夤芫€。該綜合管廊中將電力管線單獨(dú)納入一艙，簡稱電力艙；將給水、再生水和通信管線納入一艙，簡稱水信艙。電力艙內(nèi)布置有110kV及10kV電力電纜，艙室凈尺寸為2.4m×2.9m；水信艙艙室凈尺寸為3.2m×2.9m。電力艙及水信艙內(nèi)各設(shè)有1m和1.2m的檢修通道。

　　除艙室外，全線設(shè)置各類功能性節(jié)點(diǎn)，包括吊裝口(兼作進(jìn)風(fēng)口)、排風(fēng)口(兼作緊急逃生口)、人員出入口、管線分支口、艙室交叉口和端部井等設(shè)施，共50余處，分布于全線各處。

　　1.2設(shè)計(jì)范圍

　　根據(jù)GB50838-2015《城市綜合管廊工程技術(shù)規(guī)范》(以下簡稱“綜合管廊規(guī)范”)綜合管廊附屬設(shè)計(jì)的第7.1條規(guī)定，本項(xiàng)目各艙室火災(zāi)危險(xiǎn)性等級(jí)類別為丙類及以下，按丙類考慮消防設(shè)施。其中電力艙內(nèi)應(yīng)設(shè)置自動(dòng)滅火系統(tǒng)。

　　第7.2條規(guī)定艙內(nèi)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，須自動(dòng)關(guān)閉發(fā)生火災(zāi)的防火分區(qū)及相鄰防火分區(qū)的通風(fēng)設(shè)備，因此需設(shè)置聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)。第7.5條規(guī)定含電力電纜艙室應(yīng)設(shè)置火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)，并強(qiáng)調(diào)設(shè)置防火門監(jiān)控系統(tǒng)。

　　此外，鑒于電氣火災(zāi)屬于綜合管廊重點(diǎn)防護(hù)對(duì)象，設(shè)置電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)，使之能夠在一定電氣火災(zāi)隱患條件提前發(fā)出報(bào)警，實(shí)現(xiàn)電氣火災(zāi)早期預(yù)防。

　　通過以上分析，本項(xiàng)目火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要內(nèi)容如下：1）火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警及聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)；2）防火門監(jiān)控系統(tǒng)；3）電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)。其中火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警及聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)含自動(dòng)滅火系統(tǒng)。

總體方案

　　2.1形式選擇

　　由于本綜合管廊跨度相對(duì)較大，根據(jù)“綜合管廊規(guī)范”規(guī)定的防火分隔要求及工藝專業(yè)配置，每個(gè)防火分區(qū)按不超過200m劃分，整個(gè)綜合管廊劃分為44個(gè)防火分區(qū)。相鄰防火分區(qū)采用防火門和防火墻分隔。

　　對(duì)于火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警形式選擇，根據(jù)GB50116-2013《火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》第3.2條規(guī)定，若采用區(qū)域報(bào)警系統(tǒng)，則無法滿足聯(lián)動(dòng)控制要求；若采用集中控制系統(tǒng)，在只有1臺(tái)控制器情況下，各報(bào)警、聯(lián)動(dòng)等回路距離太長，現(xiàn)有產(chǎn)品實(shí)施有一定的難度，此外施工及維護(hù)存在復(fù)雜程度大等問題。因此設(shè)計(jì)采用控制中心報(bào)警系統(tǒng)。

　　2.2總體布局

　　根據(jù)工程布置情況，火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警設(shè)計(jì)將綜合管廊劃分為4個(gè)相對(duì)獨(dú)立區(qū)段。在本工程新建的監(jiān)控中心(排風(fēng)口-13附近)內(nèi)設(shè)置1個(gè)火災(zāi)報(bào)警控制站兼做主消防控制站，在排風(fēng)口-03、排風(fēng)口-08以及排風(fēng)口-19內(nèi)分別設(shè)置3個(gè)火災(zāi)報(bào)警控制站，分別對(duì)應(yīng)4個(gè)區(qū)段。

　　監(jiān)控中心顯示所有火災(zāi)報(bào)警信號(hào)和聯(lián)動(dòng)控制狀態(tài)信號(hào)，并應(yīng)能控制重要的消防設(shè)備;各火災(zāi)報(bào)警控制站內(nèi)消防設(shè)備之間可互相傳輸、顯示狀態(tài)信息，但不互相控制。各系統(tǒng)接線方式詳見圖1所示。

　　2.3系統(tǒng)通信

　　目前主流產(chǎn)品的信號(hào)總線、電話總線和CAN總線等信號(hào)傳輸距離都在2km以內(nèi)，采用光纖通信能夠完成遠(yuǎn)距離的信號(hào)傳輸。為實(shí)現(xiàn)組網(wǎng)，1#控制站作為主站，2#~4#控制站作為從站，主從站通過光纖通信完成。

　　每個(gè)控制站站內(nèi)含1臺(tái)電氣火災(zāi)監(jiān)控系器、1臺(tái)防火門監(jiān)控器，通過CAN總線與火災(zāi)報(bào)警控制器連接。此外區(qū)段內(nèi)各防火分區(qū)的氣體滅火裝置也通過CAN總線接入本區(qū)段控制站火災(zāi)報(bào)警控制器連接。終達(dá)到每個(gè)控制站形成一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的單元系統(tǒng)，并能與其余控制站通信。各防火分區(qū)內(nèi)設(shè)接線端子箱，將各防火分區(qū)非氣體防護(hù)區(qū)內(nèi)的各類總線設(shè)備接入?yún)^(qū)段火災(zāi)報(bào)警控制器。

　　此外，火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)預(yù)留接口，接入綜合管廊的統(tǒng)一管理信息平臺(tái)。

系統(tǒng)構(gòu)成

　　3.1火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)及自動(dòng)滅火系統(tǒng)

　　綜合管廊火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)由火災(zāi)探測器、手動(dòng)火災(zāi)報(bào)警按鈕、火災(zāi)聲光警報(bào)器、消防控制室圖形顯示裝置、火災(zāi)報(bào)警控制器、聯(lián)動(dòng)控制器和自動(dòng)滅火裝置等組成。結(jié)合綜合管廊環(huán)境特征，電力艙內(nèi)火災(zāi)探測器設(shè)計(jì)選擇復(fù)合型感煙感溫探測器，電纜橋架內(nèi)選擇敷設(shè)可恢復(fù)式纜式感溫探測器。

　　綜合管廊設(shè)置火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的部位主要是電力艙，以及各節(jié)點(diǎn)功能性區(qū)域(即除節(jié)點(diǎn)底層的管廊區(qū)外的部分)，水信艙內(nèi)無電力電纜，可不設(shè)置火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)。綜合管廊按照防火分區(qū)進(jìn)行單元設(shè)計(jì)，每個(gè)單元內(nèi)的電力艙劃為1個(gè)氣體滅火防護(hù)區(qū)，由氣體滅火控制裝置構(gòu)成1套功能相對(duì)獨(dú)立的自動(dòng)滅火子系統(tǒng)，其余部分通過接線端子箱接入報(bào)警控制器，單元接線圖詳見圖2所示。

　　圖2單元接線圖

　　自動(dòng)滅火系統(tǒng)主要包含火災(zāi)探測器、氣體滅火控制裝置、氣體滅火終端模塊以及干粉滅火裝置和延時(shí)啟動(dòng)器等部分。當(dāng)探測器探測到火情，觸發(fā)信號(hào)通過總線傳輸?shù)綒怏w滅火控制裝置，氣體滅火控制裝置輸出信號(hào)到氣體滅火終端模塊，終端模塊驅(qū)動(dòng)延時(shí)啟動(dòng)器，終由延時(shí)啟動(dòng)器起動(dòng)干粉滅火裝置，延時(shí)啟動(dòng)器動(dòng)作信號(hào)通過輸入模塊反饋至氣體滅火控制裝置。

　　各氣體防護(hù)區(qū)入口設(shè)置放氣指示燈、聲光警報(bào)器和緊急停止按鈕。自動(dòng)滅火系統(tǒng)接線圖詳見圖3所示。

　　每個(gè)氣體滅火控制器可分別控制4個(gè)獨(dú)立回路，各回路所接干粉滅火裝置數(shù)量不超過8臺(tái)。根據(jù)干粉滅火裝置的有效保護(hù)范圍計(jì)算，每間隔6.5m設(shè)置1臺(tái)，則每個(gè)氣體滅火控制裝置能夠控制的范圍超過200m，能夠滿足1個(gè)防火分區(qū)內(nèi)相應(yīng)的自動(dòng)滅火任務(wù)，每個(gè)防火分區(qū)根據(jù)空間布局，設(shè)置4組滅火裝置回路，出現(xiàn)火情時(shí)能夠分組進(jìn)行手動(dòng)或自動(dòng)控制。

　　圖3自動(dòng)滅火系統(tǒng)接線圖

　　3.2防火門監(jiān)控系統(tǒng)

　　綜合管廊內(nèi)防火門設(shè)置于各節(jié)點(diǎn)內(nèi)，主要在防火分區(qū)軸、管廊出入口等位置，防火門數(shù)量較多且分布較為分散。

　　如果采用單臺(tái)防火門監(jiān)控器，則受到各類總線長度限制條件的影響。設(shè)計(jì)采用每個(gè)區(qū)段設(shè)置1臺(tái)防火門監(jiān)控器方式。防火門門磁開關(guān)、電動(dòng)閉門器接入監(jiān)控模塊，模塊通過總線接入監(jiān)控器。監(jiān)控器同時(shí)監(jiān)視4路總線。監(jiān)控器通過CAN總線接入本區(qū)段火災(zāi)報(bào)警控制器。

　　3.3電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)

　　綜合管廊內(nèi)非消防配電箱內(nèi)有關(guān)回路設(shè)置各類電氣火災(zāi)探測器。各類配電箱基本安裝在各節(jié)點(diǎn)內(nèi)部，需要探測監(jiān)控的點(diǎn)數(shù)較多且分布于全線各節(jié)點(diǎn)。

　　如果采用單臺(tái)電氣火災(zāi)監(jiān)控器，則同防火門監(jiān)控系統(tǒng)一樣受到各類總線長度限制條件的影響。設(shè)計(jì)采用每個(gè)區(qū)段設(shè)置1臺(tái)電氣火災(zāi)監(jiān)控器,監(jiān)控器同時(shí)監(jiān)控4個(gè)剩余電流式電氣火災(zāi)探測器及測溫式電氣火災(zāi)探測器回路。監(jiān)控器通過CAN總線接入本區(qū)段火災(zāi)報(bào)警控制器。

　　3.4聯(lián)動(dòng)控制

　　綜合管廊火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)控制任務(wù)主要是：當(dāng)確認(rèn)火災(zāi)后，防火門監(jiān)控器應(yīng)聯(lián)動(dòng)關(guān)閉常開防火門，消防聯(lián)動(dòng)控制器應(yīng)能聯(lián)動(dòng)關(guān)閉著火分區(qū)及相鄰分區(qū)防火防煙閥及通風(fēng)設(shè)備；滅火結(jié)束后，開啟防火防煙閥及排風(fēng)設(shè)備。啟動(dòng)自動(dòng)滅火系統(tǒng)。

　　此外，通過火災(zāi)聯(lián)動(dòng)控制器切斷非消防電源。

結(jié)論

　　綜合管廊火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)通常作為監(jiān)控與報(bào)警系統(tǒng)的子系統(tǒng)考慮，但亦與電氣系統(tǒng)及消防系統(tǒng)密切關(guān)聯(lián)。在火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)這一個(gè)重要環(huán)節(jié)，本文通過項(xiàng)目實(shí)踐闡述了系統(tǒng)總體架構(gòu)，形式選擇和功能實(shí)現(xiàn)，突出本系統(tǒng)單元設(shè)計(jì)概念、總線通信和主從控制特點(diǎn)，鑒于綜合管廊火災(zāi)報(bào)警文獻(xiàn)鮮有見刊，本文亦為今后類似項(xiàng)目提供有益的思路。