綜合管廊火災自動報警系統設計要點

翁煒姍， 戴文濤， 蔡曉堅

(深圳市市政設計研究院有限公司， 深圳518029)

0 引言

綜合管廊是人為建造出來的一個地下隧道空間，其內部容納了多種市政管線。 構建綜合管廊不但利于市政管線的運維，而且避免了因管線檢修反復開挖而產生的交通影響和經濟支出。 但是，也正因為綜合管廊中容納的市政管線種類多、數量大，一旦管廊發生火災導致管線故障，將對使用該管線的居民、企業、工廠的生活、工作及生產產生較大影響。 此外，由于管廊內空間較為狹小，管廊整體僅有通風口、逃生口等一些附屬設施連接地上空間，發生火災時人員疏散困難，容易造成巨大的人員及財產損失。

設置火災自動報警系統能夠實現火災預警，給人員疏散爭取更多的時間，獲得更好的滅火時機，在火勢進一步蔓延前撲滅火災，減少損失。 基于以上特點，設計出更高效可靠的火災自動報警系統意義重大。 本文以深圳市某綜合管廊項目為例，對火災自動報警系統設計要點進行解析。

1 工程項目概述

該項目位于深圳市，管廊長約4.95km，全線明挖，分為含有110kV 電力電纜的高壓電力艙，含有10kV 電力電纜、通信線纜的電力綜合艙，以及含有給水管、再生水管的綜合艙這三個艙室。 管廊橫斷面如圖1 所示。

圖1 管廊標準橫斷面圖

2 設計要點

2.1 系統架構及設計內容

當火災發生時，管廊內的火災自動報警系統應能探測到火情，并聯動滅火裝置撲滅火災，結合火災自動報警系統的3 種形式及各自的適用范圍，綜合管廊采用集中報警系統。

管廊的電力艙室內入廊的電力電纜數量多、排布密集，且電纜接頭處容易發熱，一旦著火，極易蔓延引起旁邊的電纜著火，火勢迅速發展，造成生命、財產損失。 因此，在管廊的各種入廊管線中，電力電纜發生的火災的概率大，GB/T 51274-2017《城鎮綜合管廊監控與報警系統工程技術標準》指出，在含電力電纜的艙室設置火災自動報警系統。

本項目中，火災自動報警系統具體設置在高壓電力艙、電力綜合艙這兩個含有電力電纜的艙室，綜合艙內只含有給水管、再生水管以及少量的用于管廊內部附屬設備供電的電纜，根據規范相關規定及條文說明，此部分電纜不屬于上文所說的電力電纜范圍內，故綜合艙內不設置該系統。

此外，本項目管廊外部已有兼做消防控制室的控制中心，并且管廊內部數據能通過可靠數據鏈路上傳至該控制中心。 集中報警控制器設置1 套，聯動型區域火災報警控制器放置在風亭或投料口設備層內艙室內，每1 600m 設置1 套。 每個防火分區內設置火災報警接線箱和模塊箱各1 臺，模塊箱中含輸入輸出模塊，現場部件經I/O 模塊與系統連接。

2.2 現場部件設置

2.2.1 火災探測器

GB/T 51274-2017《城鎮綜合管廊監控與報警系統工程技術標準》中7.2.3 規定，設有火災報警系統的艙室應設置感煙火災探測器。 目前，適用于綜合管廊場所的感煙火災探測器主要有點型感煙火災探測器和圖像型感煙火災探測器兩類；需要聯動觸發自動滅火系統啟動的艙室應設置感溫火災探測器。 在該條文說明中也給出感溫火災探測器有兩種設置方式:在每層或每兩層電纜支架上方吊裝線型感溫火災探測器，或在艙室頂部安裝點型感溫火災探測器或線型感溫火災探測器。

在以往的一些管廊項目中，多采用在艙室頂部均勻設置點型感煙火災探測器和直線敷設感溫光纖兩者結合的方式。 從管廊的環境特點和已運營的項目情況看，現存在管廊投入使用一兩年后探測器損壞、感溫光纖的溫漂嚴重的情況，降低火災自動報警系統的功能和效率。

本項目在艙室內采用分布式智能圖像型火災探測器和非接觸纜式線型感溫火災探測器；在變配電室、設備間內則采用在頂部安裝點型感煙火災探測器的方式來探測火災。

(1)分布式智能圖像型火災探測器

由于管廊位于南方，所處環境比較潮濕，管廊艙室內部粉塵較多，采用一般的點型煙感器時其測量機制及防塵防潮特性不一定能滿足管廊內使用要求，容易發生誤報，因此采用分布式智能圖像型火災探測器。 當分布式智能圖像型火災探測器識別到火焰、煙霧圖像時，就會發出報警信號。

分布式智能圖像型火災探測器設置在艙室頂部，每100m 設置1 套，在轉彎處可適當減小間距。同時，分布式智能圖像型火災探測器與視頻監控系統合用，探測器的視頻信號接入視頻監控系統；火災報警信號接入其所在的防火分區火災報警控制器輸入模塊。

(2)非接觸纜式線型感溫火災探測器

管廊艙室狹長、空間較小，施工不方便，采用感溫光纖在施工敷設時容易對感溫光纖中的玻璃纖維造成損壞，從而影響其精度和靈敏度，此外，感溫光纖有因環境溫度變化引起的漂移特性，長期使用后溫漂現象明顯，在火災發生時雖然能探測到溫度變化，但對火災發生點定位不準確，聯動的滅火裝置的信號誤差嚴重，采用纜式線型感溫火災探測器能更好地保證系統的可靠度。

然而，管廊內電磁干擾嚴重，采用接觸式安裝的纜式線型感溫火災探測器易受電磁干擾。 同時，根據管廊的施工特點，管廊的土建施工和電纜施工存在不同步的情況，接觸式安裝是采用“S”形將纜式線型感溫火災探測器敷設在電力電纜表面，這需要等電力電纜入廊以后敷設，也不方便后續的維護和檢修。 但采用非接觸式安裝會更簡單，不僅有利于維護和檢修，減少因檢修電力電纜而損壞火災探測器的情況，而且定位精度更高，故本項目的纜式線型感溫火災探測器采用非接觸方式安裝。

非接觸纜式線型感溫火災探測器直線敷設于艙室頂部以及電纜支架上方，這與以往僅在艙室頂部敷設的做法有所區別。 在艙室頂部設置非接觸纜式線型感溫火災探測器用于測量艙室內的溫度變化，但當支架上電纜發生火災時，由于上方支架阻擋等原因，艙室頂部的探測器有可能不能及時地探測到火情，從而引起更大的損失。

在電纜支架上方設置非接觸纜式線型感溫火災探測器能探測到該支架區域的溫度變化，能更快地探測并確認該層支架電力電纜著火的情況。 在這兩個地方同時設置，能提高探測的及時性，盡量減少損失。 此外，該非接觸纜式線型感溫火災探測器具有定位功能，能更準確定位失火區域，更精確地聯動對應區域的滅火裝置。

2.2.2 消防電話、聲光報警器、手動報警按鈕

本項目采用固定式電話和消防專用電話兩套系統合用的方式。 結合管廊自身特點，進入管廊內的人數少且為專業人員，進入時均攜帶標識卡、專用智能終端等設備，結合管廊內的無線通信系統可實現管廊內無線語音通信的全覆蓋，由于使用固定通信的情況少，故不單獨設置固定式電話。 采用兩套系統合用的方式不僅減少了設備數量及運維量，也減少現場空間的使用量。 根據GB 50838-2015《城市綜合管廊工程技術規范》7.5.6 條規定，該合用的系統選擇獨立通信系統形式，線路采用阻燃耐火型，并且其線路的布設也是單獨的，防止與其他線路信號產生相互干擾的情況，保證消防電話在火災發生時能正常使用，更可靠地保證人員求救和指揮救火的條件。

本項目在高壓電力艙、電力綜合艙這兩個艙室內每隔50m 的間距設置了手動報警按鈕和火災聲光報警器各1 套，便于管廊內人員報告火情。 此外，由于管廊自身性質，進入管廊內的人員較少，且均為比較了解其內部情況的巡檢、運維人員，在防火門、人員進出口、逃生口等人員停留頻率較高、容易引起人員注意的這些地方設置手動報警按鈕和火災聲光報警器各1 套，就能滿足發生火災時管廊內人員手動報警或接收火災警報的要求。

2.3 聯動控制內容

本項目火災自動報警系統采用的消防聯動邏輯如下。

(1)聯動邏輯一:防火分區內任意一個手動報警按鈕或火災探測器發出的報警信號。

若系統接收到符合該聯動邏輯的信號，則聯動視頻安防系統，在監控中心的監控顯示屏上顯示火災現場畫面，以便工作人員查看火災現場情況。

(2)聯動邏輯二:處于同一防火分區內任意一個手動報警按鈕和火災探測器的組合信號或任意兩只火災探測器的組合信號。

若系統接收到符合該聯動邏輯的信號，發出聯動信號，開啟著火點所在防火分區和相鄰的防火分區及其防火門外的火災聲光報警器；關閉著火點所在防火分區及相鄰防火分區正在運行的通風機及防火閥門；啟動著火點所在防火分區和相鄰的防火分區應急照明及疏散標志，并順序啟動相鄰防火分區的應急照明及疏散指示，指示逃生路線，幫助管廊內人員逃生；切斷非消防負荷；關閉常開防火門，阻止火災進一步蔓延。

(3)聯動邏輯三:同一防火分區內任意一只感煙火災探測器與感溫火災探測器的信號，或任意一只感溫火災探測器與一個手動報警按鈕的信號。

若系統接收到符合該聯動邏輯的信號，進入30s 計時，30s 后啟動滅火裝置，執行滅火動作，同時啟動放氣指示燈及設置在著火分區入口處的表示滅火裝置正在動作的滅火聲光報警器，起警示作用，防止人員誤入該防火分區。

為更好地表達上述內容，繪制聯動框圖如圖2所示。

圖2 聯動框圖

3 結束語

綜合管廊的環境特點、人員情況與一般工業或民用建筑存在較大差異，管廊的火災自動報警系統在探測器選擇、聯動邏輯上需緊扣重點設防、早期預警、精準控制早期火災等特點，本文介紹了深圳市某綜合管廊項目的設計做法，以供參考。