晉中市某綜合廠房的消防設計分析

席 靜 峰

(晉城市建園施工圖審查有限公司，山西 晉城 048000)

1 概述

隨著市場經濟的發展，越來越多的綜合型建筑被建立，這些體量巨大，功能復雜，用電設備集中且負荷大[1]，這些因素給建筑引入了大量火災隱患。根據統計數據顯示，我國今年來重大火災發生場所中，廠房占12%，居于第三位[2]，僅次于娛樂場所和商業場所。廠房中引發火災的主要因素是電氣用火及生產用火。筆者基于某大型綜合廠房的消防設計，詳述了該綜合廠房設計中的消防問題及解決方案。

該綜合廠房位于山西省晉中市，用于就地包裝加工高檔蔬果產品，廠房總建筑面積約18 000 m2，地上1層，局部2層，主體為門式鋼架結構，使用年限為50年，抗震設防烈度為8度，耐火等級為二級。火災危險性類別為丁類，局部設有丁類庫房。

2 消防設備供電系統

根據GB 50016—2018建筑防火設計規范第10.1.1條規定，該綜合廠房消防設備應按照二級負荷供電，廠房內的消防設備包括了應急照明及疏散系統、加壓送風機、防煙排煙風機、潛污泵等。

根據GB 50052供配電系統設計規范的要求，二級負荷由兩回線路供電，本綜合廠房由就近的變電站引來兩路10 kV高壓電源，開閉所設計在建筑物1層，內設兩臺10/0.4 kV變壓器。消防設備的供電，按照供電設備的不同，都由此處引出獨立的供電回路，并且在設備配電的最末級處設置雙電源切換。因為廠房為大空間鋼結構，隔墻較少，因此消防用電纜均采用NG-A柔性礦物絕緣電纜明敷設，導線采用低煙無鹵耐火型銅芯導線。

根據消防設備使用的具體要求，本設計對特別重要的負荷額外加裝了備用電源：對火災自動報警系統在消防控制室內配備了應急供電電源(UPS)，同時所有消防用燈具、指示標志燈，都選用了帶蓄電池的燈具。

3 火災應急照明系統

火災應急照明系統包括了疏散照明、疏散指示標志、備用照明[3]。本次綜合廠房設計在廠房內全部的區域都設置了疏散照明、疏散指示標志，這些設施是在發生火災后用于人員逃生的指引，保證人員安全，這些設備的自帶蓄電池選擇連續供電不小于30 min的。備用照明設置在配電室、消防控制室、變電室等位置，一旦發生火災，這些位置仍需正常使用，保證消防設備的正常運行，當消防工作人員全部撤離后才允許這些照明熄滅，因此，備用照明燈具在雙電源供電的基礎上，自帶的蓄電池選用連續供電不小于180 min。

對于室內照度要求，備用照明保證了在火災發生時，作業面照度等于正常照度，而對于疏散照明，設計保證了地面平均照度值水平疏散通道不應低于1 lx；樓梯間、前室或合用前室、避難走道，不應低壓5 lx。

由于工廠空間高度較高，達到5.5 m～12.5 m不等，本次消防設計中考慮造價等因素，疏散照明燈具全部使用了雙頭應急燈，安裝高度定于距地面2.2 m的位置。根據結構特點，跨間距不超過8 m，故在鋼柱表面安裝疏散照明燈。

4 火災自動報警及其聯動控制系統

4.1 系統概述

綜合廠房內有大量需要消防聯動控制的水、暖設備，整個園區內目前沒有設有消防控制室的建筑物，無需在消防控制室之間進行通訊，也無中心消防控制室，因此，本次消防設計選用了集中報警控制系統，消防控制室位于建筑1層。

按照規范要求，該系統具備以下分系統功能：火災自動報警系統、消防聯動控制系統、火災應急廣播系統、消防直通對講電話系統和手動啟動柜、電氣火災監控控制器、消防控制室圖形顯示裝置等。由于廠房空間大，環境功能復雜，加大了消防設計的難度，因此本次方案經過多次優化探討才最終成型。

4.2 火災自動報警系統設計

4.2.1火災報警顯示裝置的設置

該綜合廠房內部環境較為復雜，按照不同的區域，火災探測器的類型也不同。對比普通商業、住宅、辦公用房，廠房空間較大，內部設備污染嚴重。在設置火災探測器的時候，除了要保證探測面積沒有盲區還要考慮到環境對探測器的影響，同時要兼顧經濟性。

在生產加工交貨區，整體層高約為8.0 m，區域內有上下貫通的斜向傳送履帶，使得空間在豎向被多次分割，無法考慮安裝對射型感煙火災探測器，又考慮到整個區域內在加工過程中會產生粉塵和水霧的滯留，因此不考慮離子型探測器，最終本區域按照間距及屋頂條件，吸頂安裝了典型光電感煙探測器。

在罐儲區域，廠房層高達到9 m～11 m，設備管道埋地敷設，故上部空間無障礙物，儲罐內物質為液體，易產生水霧，因此考慮使用光電型線型光束感煙火災探測器，既保證安全又兼顧了經濟性，安裝位置距離房頂不超過1.0 m。探測器平均水平間距為12 m，不超過國標要求的14 m，實際接收間距不超過50 m。

在配套辦公區域，按照普通辦公區選擇點型感煙火災探測器，按照規范間距安裝，設計主要問題是規避暖通專業出風口。

在特殊房間內，如變壓器室、配電室、消防控制室、弱電機房等部位不但設置點型感煙火災探測器，還輔助設置點型感溫火災探測器，綜合探測。

在整個廠區內，按照國標的要求，設置了手動火災報警按鈕、區域火災顯示器、火災報警控制器等設備。因為區域較大，手動火災報警按鈕設置要求步行距離不得大于30 m，因此在設計過程中不但要考慮直線距離，還要考慮到生產設備安裝完成后對人員行走方式的影響。

4.2.2火災聯動控制系統設計

在確認火情發生后，整個廠區內的消防設備應當按照一定的順序啟動，投入滅火。首先是發生火情區域的消防照明的切入，開啟全部消防負荷，同時切斷非消防負荷用電，這保證了人員能夠正常疏散并且在接下來的滅火過程中普通用電設備不會因為表皮被燒毀或浸水而漏電傷害人員安全。

為了節約成本，本次消防設計在綜合廠房的整個頂棚安裝了電動消防排煙天窗，在局部小區域內安裝了加壓送風機、排煙風機，盡量利用自然排煙，同時保證了人員撤離時盡可能少的吸入有害煙塵。消火栓泵、噴淋泵隨之啟動，通過聯動模塊和現場模塊控制。

1)消火栓系統。

消火栓系統是消防現場最常見的滅火系統[4]，本次設計廠房內消火栓約有180個點位，每一處都加裝了消火栓啟泵報警按鈕，信號反饋至消防控制室。再聯動消火栓泵，同時接收出水干管上的低壓壓力開關信號、高位水箱流量開關信號和消防水泵房壓力開關信號。

2)自動噴水滅火系統。

自動噴水滅火系統的自動啟動利用濕式報警閥壓力開關直接控制消防噴淋泵，同時還連接到手動控制盤上，能夠手動啟泵、停止，噴淋泵能夠有效的降低廠房內的溫度，還能對火情有一定的阻止作用。

3)防煙排煙系統。

消防排煙對于人員生命的保證有關鍵的作用，在火情發生時，應當以自然排煙結合機械排煙的方式，最大程度的排出室內煙塵。本次設計由于是單層廠房，消防風機設于室外，節省了消防風機室。一旦發生火情，整個廠區屋面的電動排煙天窗全部打開，利用屋面自然風帶走室內的煙塵。在夾層、走廊、變配電室等小區域內的消防排煙風機和加壓送風機組也開始工作，在小區域內形成氣流，排出煙塵。

4)消防應急廣播。

在消防設計中，消防應急廣播在綜合廠房這類開敞大空間內設置相比于在其他建筑中設置簡單，但應注意一個問題，消防應急廣播與聲光報警器之間的播放應當有一定的間隔，最好3 s，這保證了兩者所要傳達的信息都能被室內人員清晰的接收到，否則兩者聲音相疊加，在火場這一特殊環境中反倒會造成人員心理的恐慌。

5)消防應急照明指示。

應急照明系統在現場應具有被強制啟動的功能，且電源轉換時間不應大于5 s。本廠區功能分割明確，空間較大，故而在設計時采取順序切除普通照明，同時點亮應急照明的方案。

4.2.3其他消防設備的設置

綜合廠房內的消防專用電話設置顯得尤為重要，在這種獨立區域內，火情被路人發現的概率變低，附近消防隊出警時間長，因此更要保證與外界通信的穩定性、可靠性。

在廠房內的低壓配電柜內，對非消防回路還設置了電氣火災監控器，這可以極大程度上的在電氣火災發生的初期就報警并有效阻止火災蔓延。

在消防控制室內設置火災圖形顯示裝置，能及時記錄火情，并幫助指揮人員調度現場處理火情。

5 結語

隨著大規模精準工業化的發展，必然會有越來越多的綜合廠房被建立，廠房內的消防情況也會愈加復雜，本文詳述了一間綜合廠房的消防設計，并對方案進行了分析，為今后類似工程的設計實施提供了一定的參考。