某老舊建筑消防改造案例分析

周鵬，王銳，肖永亮

（中國計量科學研究院，北京100029）

1 引言

隨著科技進步及社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，人們對建筑環(huán)境的要求越來越高，有些老舊建筑在功能布局、環(huán)境條件等方面已難以滿足使用需求，亟待修繕改造。由于之前消防規(guī)范標準較低，而建筑在長期使用過程中的消防設施并未發(fā)生變化，既有消防設施已無法滿足現(xiàn)行標準規(guī)范，繼續(xù)使用過程中存在消防安全隱患。因此，在改造工程中，消防改造成為首先要解決的問題。改造方案應按照國家現(xiàn)行的相關標準規(guī)范，解決既有消防設施存在的問題，確保消防設施在發(fā)生火災的情況下發(fā)揮其特有的作用，保護人們的生命財產(chǎn)安全。

2 工程概況

北京市某老舊建筑，建成于1963年，主要功能為科研辦公室及實驗室。該建筑為地上4層磚混結構。總建筑面積為4 808.0 m2，總高度21.16 m。該房屋首層建筑平面布置如圖1所示。本次項目根據(jù)新的使用要求進行室內(nèi)裝修改造，主要內(nèi)容包括房間布局調(diào)整、消防改造、裝飾裝修、給排水、暖通、電氣等。其中，消防改造是本次項目工作中最先要解決的問題。進行合理、合規(guī)的消防改造可以在建筑物發(fā)生火災時及時有效地撲滅火災，減少火災帶來的危害。因此，消防改造是本項目的難點及關鍵點。消防改造內(nèi)容主要包括消火栓系統(tǒng)、消防排煙系統(tǒng)、火災自動報警系統(tǒng)改造。本次消防改造參照最新標準規(guī)范，結合現(xiàn)有條件進行合理配置。

圖1 某老舊建筑首層建筑平面布置圖

3 消火栓系統(tǒng)改造

消火栓系統(tǒng)能夠在火災初期有效地撲滅火災，應用面最廣，同時消火栓系統(tǒng)也是在火災發(fā)生后現(xiàn)場人員和消防隊員用到的最基本的滅火工具。因此，消火栓系統(tǒng)的合理配置對建筑的消防安全起著關鍵作用。

本工程為室內(nèi)改造工程，室外消防設施維持原狀。本工程室內(nèi)原設有消火栓系統(tǒng)，但消火栓數(shù)量、位置及間距不滿足防護半徑要求，管道原設計為焊接鋼管，支管尺寸為DN50 mm，不滿足最新規(guī)范要求[1，2]。改造后的消火栓系統(tǒng)圖如圖2所示。新設消火栓系統(tǒng)豎直成環(huán)狀，保證供水可靠。水槍充實水柱為10 m，保證有2支水槍的充實水柱能同時達到室內(nèi)任何部位。消火栓均采用單閥單口，3層及以下樓層配置減壓、穩(wěn)壓消火栓，且應保證栓口壓力不大于0.50 MPa，不小于0.25 MPa。栓口距地1.1 m安裝，栓口直徑為65 mm，水槍嘴口徑為19 mm，25 m長襯膠水龍帶。箱內(nèi)設消防軟管卷盤，卷盤栓口為25 mm，不小于30 m長、內(nèi)徑為19 mm的襯膠水龍帶。每個消火栓內(nèi)設有發(fā)出報警信號的按鈕。箱體為鋼-鋁合金材料，尺寸為1 000 mm×700 mm×180 mm。室內(nèi)消火栓管道為內(nèi)外壁熱浸鍍鋅鋼管，管徑≤50 mm螺紋連接，管徑＞50 mm溝槽式連接。消防主要立管盡量設置在公共衛(wèi)生間、樓梯間及走道等公共部位，減少對內(nèi)部房間裝修的破壞。

圖2 某老舊建筑改造后的消火栓系統(tǒng)圖

4 消防排煙系統(tǒng)改造

火災發(fā)生時煙氣中所含有的一氧化碳、二氧化碳、氯化氫、氟化氫等有毒成分及高溫缺氧等會對人體造成極大危害。建筑物內(nèi)發(fā)生火災造成的人員傷亡，絕大多數(shù)是被煙氣熏倒、中毒、窒息所致。及時排除煙氣，對控制火勢蔓延、保證人員疏散具有重要作用。當其中某部位著火時，應采取有效的排煙措施排除煙氣和熱量，使該局部空間形成相對負壓區(qū)；對于疏散走道及非著火部位等應采取防止煙氣進入的措施，以便于滅火救援和人員疏散。因此，有效地防煙、排煙已成為發(fā)生火災時疏散及救援的重要組成部分。

該建筑原設計未配置任何防排煙設備，現(xiàn)根據(jù)建筑物現(xiàn)狀、改造需求及最新規(guī)范[3]要求設置防排煙設備。該建筑所有房間及樓梯間均設置可開啟外窗，且可開啟外窗面積均滿足自然排煙的要求。內(nèi)走道不滿足自然排煙的要求，需設置機械排煙裝置，排煙時采用自然補風。每層內(nèi)走道設置3個防煙分區(qū)，每個防煙分區(qū)內(nèi)的排煙口距離最遠點該防煙分區(qū)的水平距離小于30 m。排煙風機設置在屋面，共2臺，排煙系統(tǒng)圖如圖3所示。排煙口設置在吊頂內(nèi)，與安全出口沿走道方向的最小水平距離應大于1.5 m，距離可燃物的距離大于1 m。機械排煙系統(tǒng)采用內(nèi)壁光滑的金屬管道排煙。排煙支管上設置防火閥，當煙氣溫度超過280℃時防火閥能自行關閉。排煙風機入口處的總管上方設置防火閥，且與排煙風機連鎖，當該閥關閉時，排煙風機停止運轉(zhuǎn)。2處排煙立管設置在房間角落，盡量減少對內(nèi)部房間裝修的破壞。

圖3 某老舊建筑改造后的排煙系統(tǒng)圖

消防排煙系統(tǒng)的聯(lián)動控制由每個防煙分區(qū)內(nèi)2只獨立的火災探測器的報警信號實現(xiàn)，作為排煙口的聯(lián)動控制信號，由消防聯(lián)動控制器控制排煙口的開啟。排煙口開啟的信號作為排煙風機聯(lián)動啟動的控制信號，再由消防聯(lián)動控制器控制排煙風機啟動。在中央消防控制室消防聯(lián)動控制器上能手動開啟或關閉排煙閥、排煙口。在中央消防控制室手動控制盤上，可手動開啟或關停排煙風機。排煙風機運行和停止的動作信號，排煙閥、排煙口的開啟和關閉的動作信號，均應該反饋到消防聯(lián)動控制器。

5 火災自動報警系統(tǒng)改造

建筑物內(nèi)的火災自動報警系統(tǒng)能夠起到第一時間發(fā)現(xiàn)、通報和及時通知現(xiàn)場人員進行疏散和滅火的作用。

現(xiàn)根據(jù)建筑物現(xiàn)狀、改造需求及最新規(guī)范[4]要求設置火災自動報警系統(tǒng)，方案系統(tǒng)圖如圖4所示。設置集中報警控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)主機位于園區(qū)的消防控制室。火災報警控制器連接的模塊、手動火災報警按鈕和火災探測器等設備的總數(shù)和地址總數(shù)應不超過3 200點，每一總線回路連接設備的總數(shù)應不超過200點，并且預留10%余量。每只總線短路隔離器保護的模塊、手動火災報警按鈕和火災探測器等設備的總數(shù)應不超過32點。在總線穿越防火分區(qū)處設置總線短路隔離器。50 V以下供電的控制線路和傳輸線路，選用電壓等級不低于交流300 V/500 V的銅芯電纜或銅芯絕緣導線；交流220 V/380 V的供電和控制線路，選用不低于交流450 V/750 V的銅芯電纜或銅芯絕緣導線。火災自動報警系統(tǒng)線纜均選用耐火電線電纜。

圖4 某老舊建筑改造后的火災自動報警系統(tǒng)圖

除衛(wèi)生間外均設置感煙或感溫探測器，探測器至墻壁或其他遮擋物的距離不小于0.5 m。各層疏散口等明顯和便于操作的部位設置火災區(qū)域顯示盤，可顯示著火區(qū)域的情況，并進行聲光報警、顯示盤報警。顯示盤設有向消防控制室報警的確認按鈕、報警燈、自檢按鈕及聲光報警復位燈。建筑內(nèi)部拐角、各層樓梯口、疏散樓梯走道側(cè)等明顯部位設置火災聲光報警顯示裝置。各區(qū)域內(nèi)均勻配置火災聲光警報器，且聲壓級不小于60 dB。

火災確認后應啟動建筑內(nèi)所有火災聲光警報器。消防應急廣播系統(tǒng)的聯(lián)動控制信號由消防聯(lián)動控制器發(fā)出，確認火災后同時向全樓進行廣播。消防應急廣播的單次語音播放時間為10～30 s，與火災聲光警報器分時交替工作，采取1次火災聲光警報器播放，1次或2次消防應急廣播播放的交替工作方式循環(huán)播放。在消防控制室能手動或按預設控制邏輯聯(lián)動控制選擇廣播分區(qū)、啟動或停止應急廣播系統(tǒng)，并能監(jiān)聽消防應急廣播。在通過傳聲器進行應急廣播時，自動對廣播內(nèi)容進行錄音。消防控制室內(nèi)顯示消防應急廣播的分區(qū)的工作狀態(tài)。消防應急照明和疏散指示的聯(lián)動控制由消防聯(lián)動控制器聯(lián)動消防應急照明配電箱實現(xiàn)。當火災確認后，由發(fā)生火災的報警區(qū)域開始，按順序啟動全樓疏散通道的消防應急照明和疏散指示系統(tǒng)。

6 結語

部分老舊建筑，并未超過建筑物設計使用年限，但消防設置不合理、不完善，在后期的使用過程中會留下安全隱患，進行合理、合規(guī)的老舊建筑消防改造能夠在發(fā)生火災時及時有效地撲滅火災，盡量避免火災造成的危害。老舊建筑消防改造項目，其目的不僅僅是恢復既有設備的功能，更應在實施過程中，以現(xiàn)行規(guī)范為要求，進行系統(tǒng)的優(yōu)化設計。本文根據(jù)某建筑實際狀況及最新規(guī)范要求，提出消火栓系統(tǒng)、消防排煙系統(tǒng)、火災自動報警系統(tǒng)改造方案。消防改造完成后可滿足消防安全性要求，以便后續(xù)根據(jù)該建筑的使用需求進行修繕改造。