中國國家博物館火災(zāi)報警及聯(lián)動系統(tǒng)簡述

陳冠群

(中國建筑科學(xué)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。現(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(fù)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(biāo)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(biāo)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?xì)馓綔y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)。考慮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?xì)馓綔y器布置于廚房及樓內(nèi)的燃?xì)獗矸考板仩t房，燃?xì)庀到y(tǒng)后期由燃?xì)鈴S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(fù)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(fù)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(fēng)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(dāng)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(yù)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(yù)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(biāo)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(fù)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(dāng)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(yù)警燈點亮；當(dāng)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(fēng)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。現(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(fēng)兼排煙風(fēng)機，當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時，系統(tǒng)聯(lián)動關(guān)閉排風(fēng)支管上的電動防火閥，打開防煙分區(qū)排煙風(fēng)機管道上的排煙口，并啟動相應(yīng)的補風(fēng)機開始運行。

4.6正壓送風(fēng)系統(tǒng)

在防煙樓梯間、消防電梯前室設(shè)置機械加壓送風(fēng)系統(tǒng)(防煙樓梯間的加壓送風(fēng)口平時常開，消防電梯前室的加壓送風(fēng)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(fēng)閥自動開啟，同時連鎖啟動本區(qū)域的正壓送風(fēng)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(fù)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(fēng)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(fēng)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(dǎo)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(xué)院學(xué)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(xué)研究院電氣工程師。2007年畢業(yè)于北京建筑大學(xué)。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(xué)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