綜合性建筑商業防火疏散電控系統設計研究

泉州市消防支隊豐澤區大隊 黃 敏

綜合性建筑商業防火疏散電控系統設計研究

泉州市消防支隊豐澤區大隊 黃 敏

由于綜合性商業建筑存在著空間大、人流量大、易燃物品較多等特色，一旦發生火災，就會面臨人員疏散難度較大，燃燒難以控制等問題，并且還會產生大量有毒有害氣體。為此，對于綜合性商業建筑，務必加強其防火構造設計。本文以綜合性商業建筑的防火疏散以及防火構造設計為基本點，加入了現代化電控技術，對其進行了論述，以期提升其防火性能。

綜合性商業建筑；防火疏散；防火構造

1 引言

綜合性商業建筑火災會以較為直接的方式，給社會造成嚴重危害，另外，由于建筑物內部陳列著各式商品，且人流量極大，為此，此類火災所引發的損失也是金錢難以估量的。國內大部分綜合性商業建筑的防火構造以及防火疏散都是以偏向于一般性建筑的防火規范為參照標準的，而綜合性商業建筑的獨特性也使得防火規范無法對此類建筑的防火要求進行有效詮釋。針對該情況，為了提升綜合性商業建筑防火疏散與防火構造設計的科學性以及可行性，本文提出了性能化的防火設計方式。相較于普通建筑，綜合性商業建筑存在大量火災隱患，譬如管道、設備用房、玻璃幕墻、豎井、裝修構件、中庭等皆存在火災安全隱患。有鑒于此，本文試圖立足于性能化的防火設計的視角，通過現代化電控系統的加入，對綜合性商業建筑的防火疏散以及防火構造設計問題進行了淺析。

2 綜合性商業建筑的防火疏散設計

為確保火災事故發生期間，能夠及時將人員疏散至安全地帶，針對綜合性商業建筑，應當進行防火疏散設計，即按照建筑物面積、使用性質、火災的危害性、火災事故發生過程、可容納人數、人們的行動特色、心理狀態，采用合理的方式，完成交通疏散設施的布置。本章節側重于立足于安全疏散時間以及距離、安全出品設置兩大層面，論述綜合性商業建筑的防火疏散設計問題。

2.1 安全疏散時間與距離

綜合性商業建筑火災事故現場，能夠將人員及時疏散至安全地帶所需的時間，即為允許疏散時間。在疏散設施的層面上，相較于普通建筑物，綜合性商業建筑與之存在較大差異，這也意味著，對于高層、普通建筑而言，允許疏散時間地含義也各不相同，前者是指人員安全撤離至封閉或防煙樓梯間、避難層所需的時間；后者是指人員撤離至室外安全地帶所需的時間，其中，具體允許疏散時間，因建筑物的耐火等級而異，一、二級建筑物，三、四級建筑物的允許疏散時間相應為5～7min、2～4min。在防火疏散設計的層面上，綜合性商業建筑務必與下述要求相符：

（1）疏散樓梯間設計：樓梯間的位置，應當盡量接近于外墻，進而讓樓梯間具備優良的通風性以及采光效果；樓梯間處不宜設置甲乙丙類液體管道、可燃材料儲藏室或燒水間、垃圾道、堆放影響疏散的障礙物；疏散樓梯寬度不得小于1.1m；樓梯首層應當直接外設出口，倘若建筑物樓層不超過4 層，所設置的對外出口的位置應當與樓梯間保持一定距離，不得超出15m。

（2）一類建筑以及不含通廊式與單元式住宅在內的高度在32m以上的二類建筑的防煙樓梯間設計：入口處應當設置陽臺抑或前室；公共建筑前室、居住建筑前室分別不得小于6m2、4.5m2；樓梯間以及前室應當設置乙級防火門，并且應當開向疏散方向。

2.2 安全出口的設置

對于綜合性商業建筑而言，其安全疏散效果就取決于防火疏散線路設計的合理性，其中安全疏散路線是指出火災發生時，人員可及時撤離至安全區域的路線，其設計務必符合簡單便捷、易于找尋辨識的原則，并且不得出現逆流的情況。對于不同建筑物，安全疏散線路的設計也存在許多差異。商店建筑涵蓋了倉儲、營業部分以及生活后勤、管理、建筑設備用房，其中，客戶不得涉足管理以及建筑設備用房。商店營業廳的出入門不得設置門檻，出入門凈寬度應不小于1.8m。另外，其疏散門以及疏散樓梯的設計務必與便于使用的原則相符，另外，還需滿足安全疏散的要求，具體如下：商場疏散樓梯涵蓋了封閉樓梯以及防煙樓梯兩類，其中前者僅適用于二類商業建筑，此外，為了便于采光，排煙，需靠外墻布置；后者適用于一類高層建筑以及高度在32米以上的二類高層建筑，由于防煙樓梯間被兩道防火門以及前室隔離了開來，因此，可控制煙霧擴散范圍。另外，疏散樓梯寬度以及安全門凈寬度分別不得小于1.1m、1.4m，對于營業廳而言，其內部公用樓梯寬度不得小于1.4m。

3 綜合性商業建筑的防火構造設計

綜合性商業建筑防火構造設計涵蓋了外墻保溫防火設計、玻璃幕墻防火構造、中庭防火、內裝裝修防火、防火分隔物以及消防電梯。本章節側重于立足于以下層面，對綜合性商業建筑的防護構造設計，進行簡要分析。

3.1 防火分隔物

高層建筑的耐火等級，務必達到一級或二級。其中，一類高層建筑務必達到一級；二類高層建筑及裙房不得低于二級，另外地下室的耐火等級務必達到一級。

對于高層建筑而言，防火卷簾、防火門窗以及防火墻等都是較為常見的防火分隔物，其中后者特指一種耐火極限在3小時以上的非燃燒材料，它能夠構成防火區，進而避免火災范圍的蔓延。在設計方面，防火墻務必與以下要求相符：防火墻務必選用阻燃物，且耐火極限不得小于3.0h；應將防火墻設置于鋼筋混凝土框架抑或建筑物的基礎等承重結構的相應位置；倘若建筑外墻為難燃燒體，其突出距離應超出0.4m，另外，兩端外墻應選用阻燃物，且距離不得小于2m；防火墻門窗洞口之意，最近邊緣的水平距離不得小于2.0m。

3.2 中庭防火設計

圍繞于建筑物墻體的構件，即圍繞大型建筑的內部空間所創建的滿足公眾以及顧客心理需求的內部空間即為建筑中庭。鑒于建筑中庭一旦發生火災，火勢、煙氣易于快速擴散，救援難度大，疏散安全性較低等特色，倘若商業建筑中庭涵蓋了若干個防火分區，那么此類建筑中庭防火設計務必與以下要求相符：中庭回廊應當設置自動噴水滅火系統、火災自動報警系統；與中庭相通的過廳、通道等需設置防火分隔物，且耐火極限在3.00h以上； 與中庭回廊相通的門窗則需設置防火門窗，防火等級為乙級。作為建筑物樓層間的載客設備，當前，自動扶梯已被普及應用于綜合大廈或商場內部。鑒于自動扶梯的獨特屬性，其防火設計務必與下述要求相符：上方應加裝間距在2m 左右的噴水頭，以免火勢出現豎向蔓延的情況，并起到防火隔離的作用；自動扶梯應加裝水幕噴頭，流量、壓力分別為1L/s左右、350k Pa以上。

3.3 內部裝修防火設計

為了與既定的美觀要求相符，常況下，綜合性商業建筑會采用大量內部裝修材料，為了將火災損失最小化，室內裝飾材料務必盡可能地選用難燃或不燃的裝修材料。對于商業建筑內部的細節裝修，務必達到以下標準：消防控制室的位置務必具備交通便捷、火災不易蔓延等特色，并且應設置與室外直接相通的安全出口；樓層方面，以地面一層或地下負一層為佳，此外，應當設置耐火極限不低于1.5h的樓板或是耐火極限不低于2h的隔墻；墻面以及頂棚應盡可能地選用A 級裝修材料，并且地面處選用的裝修材料，不得低于B1 級；擋煙壁應當選用A 級裝修材料；建筑物內部變形縫的基層應當選用A 級材料，并且表層應所選用的裝修材料不得低于B1級；建筑物內部配電箱不得直接接觸防火等級低于B1 級的材料。

4 綜合性商業建筑的防火電控系統設計

4.1 火情監測

監控系統可以根據溫度與火焰識別來判斷是否發生火情，同時也接受人工報警信號。由于被監控的火情信號是模擬信號，這些信號并不能直接被處理器所分析與處理，故此需要ADC來將模擬信號轉換為數字信號，最終傳輸給處理器。A/D轉換器是數據采集的最為關鍵的一環，轉化速度的快慢與精度的高低直接影響到數據采集系統的好壞。A/D轉換器具有很多類型，一般采用逐次逼近型的A/D轉換器。在A/D轉換器對某一路信號轉換的同時，其他幾路的模擬信號正處于已被采集，但未被轉換的狀態，如果此時電平發生了改變，但是信號還未轉換，這些被采集的信號就會隨著電平的改變而發生改變。為了保持被采集信號的準確性，需要在信號源和A/D轉換器之間加入一個采樣/保持電路來確保信號源的可靠性。采樣/保持電路的主要作用是在A/D轉換器轉換信號源之前先處于采樣模式，這時采樣/保持電路是輸出跟蹤輸入的狀態，然后在使其處于保持狀態直至A/D轉換器將信號源轉換后在進入采樣模式，如此循環。為了提高系統的準確性，采樣/保持電路的采樣時間越短越好，其保持時間越長越好。

具體的設備有：監控主機：機箱：IPC-810A/6114P12/7271AT；主板：FSC-1715VN(P4級主板，帶獨立64M顯存)；配件：P42.8/512M/320G；管理中心；機箱：IPC-810A/6114P12/7271AT；主板：FSC-1717VN(P4級Inter875P芯片組高性能主板)；配件：P43.0/512M/320G。采集模塊：ARK-24000系列RS-485總線的數據采集與控制模塊，其功能是對機房周圍環境、設備進行數據采集與控制；模擬采集模塊：ARK-24017；熱電偶采集模塊：ARK-24018P；數字I/O模塊：ARK-24052D、ARK-24060；RS232轉485：ARK-24520等。

4.2 報警裝置

在火情發生時，有線通信往往會出現問題，因此應當采用無線報警裝置。使用RFID叫做無線射頻識別技術，可以在非接觸的環境下實現數據的讀取。該技術是一類較為新型的無線通訊技術,其運行原理是通過上升及下降的沖擊脈沖來加以設計,進而實現Ghz量級的帶寬。而這一技術的發展應用,可以說能夠在一定程度上解決以往的無線技術在某些傳播層面上的困難。因此,同其他無線技術比較,該技術具有自己特有的優勢。比如:對于可能的信道衰落不太敏感、信號的功率譜密度較低、系統較為簡單、定位準確度較強,還有就是,它有著非常好的抗干擾能力,可以運用更多的信道,及高速率、低損耗等等特點。因為高頻信號會伴隨傳輸距離的延伸而不斷衰減,所以超寬頻帶技術更加適合用在短距離通信之中。同時，對于供電系統要求也較高，如果穩壓模塊不夠合理，那么短時間內造成電壓值出現大幅波動，這種現象的主要危害在于，可能因為瞬時電壓故障而導致線路與設備不可逆的損壞，處理方法主要有提供不間斷電源、電壓整流器等。采用不間斷電源（UPS）、無功功率補償器（SVG）等設備可以有效地減輕電壓波動對于設備帶來的影響，起到平波的作用，同時也減輕了對于線路的損耗，是相對科學有效的辦法。

4.3 自動滅火系統

商業建筑內存在大量的設備，為使其可以按照程序進行穩定運行，需要進行科學有效地控制與管理。但是傳統的建筑容易出現環境條件改變、設備故障等問題，為了解決上述問題，應該著重研究精確數據采集系統，用于為防火疏散系統提供可靠的數據來源。由于設備運行環境的要求，數據采集系統一定要具有快速、可靠、體積小以及低成本的特點，因此高度集成化的自動滅火監控系統已經成為了現代建筑發展的重要趨勢。火災發生的初期，建筑物的溫度隨之不斷上升，當溫度上升到以閉式噴頭溫感元件爆破或熔化脫落時，噴頭即自動噴水滅火。該系統結構簡單，使用方便、可靠，便于施工，容易管理，滅火速度快，控火效率高，比較經濟，適用范圍廣，占整個自動噴水滅火系統的75%以上，適合安裝在能用水滅火的建筑物、構筑物內。自動噴水滅火系統由灑水噴頭、報警閥組、水流報警裝置（水流指示器或壓力開關）等組件，以及管道、供水設施組成，并能在發生火災時噴水的自動滅火系統。由濕式報警閥組、閉式噴頭、水流指示器、控制閥門、末端試水裝置、管道和供水設施等組成。系統的管道內充滿有壓水，一旦發生火災，噴頭動作后立即噴水。

5 總結

綜合以上，對于綜合性商業建筑而言，其防火疏散以及防火構造設計務必與具體情況相符，并堅持預防為主、防消結合的原則，另外，應當與建筑的火災特色以及業態的發展情況密切結合起來，以實現技術領先、安全經濟、自防自救的目標。防火疏散系統的使用對于現代科技發展運行意義重大,需要結合新技術、新思路對其進行完善與創新,同時對于人員的要求也很高，要及時建立數據信息歸納整理，防止因為網絡故障而影響到設備運行的穩定性。對于設備的常見問題做到及時的排查與解決,通過現代化的方法,結合實際的經驗,保證工作的質量,使得設備使用更加有保障。

[1]康誦永.綜合性商業建筑防火疏散與防火構造設計分析[J].中國新技術新產品,2016(21):186-187.

[2]王杰.綜合性商業建筑防火疏散與防火構造設計研究[J].建筑工程技術與設計,2015(8):245-246.

[3]高曉嶸.綜合型商業建筑防火疏散與防火構造設計研究[J].黑龍江科技信息,2014(14):169-169.

[4]羅志明,張藝馨.綜合性商業建筑防火疏散與防火構造設計研究[J].城市建筑,2015,41(11):220-220.