综合性建筑商业防火疏散电控系统设计研究

泉州市消防支队丰泽区大队 黄 敏

综合性建筑商业防火疏散电控系统设计研究

泉州市消防支队丰泽区大队 黄 敏

由于综合性商业建筑存在着空间大、人流量大、易燃物品较多等特色，一旦发生火灾，就会面临人员疏散难度较大，燃烧难以控制等问题，并且还会产生大量有毒有害气体。为此，对于综合性商业建筑，务必加强其防火构造设计。本文以综合性商业建筑的防火疏散以及防火构造设计为基本点，加入了现代化电控技术，对其进行了论述，以期提升其防火性能。

综合性商业建筑；防火疏散；防火构造

1 引言

综合性商业建筑火灾会以较为直接的方式，给社会造成严重危害，另外，由于建筑物内部陈列着各式商品，且人流量极大，为此，此类火灾所引发的损失也是金钱难以估量的。国内大部分综合性商业建筑的防火构造以及防火疏散都是以偏向于一般性建筑的防火规范为参照标准的，而综合性商业建筑的独特性也使得防火规范无法对此类建筑的防火要求进行有效诠释。针对该情况，为了提升综合性商业建筑防火疏散与防火构造设计的科学性以及可行性，本文提出了性能化的防火设计方式。相较于普通建筑，综合性商业建筑存在大量火灾隐患，譬如管道、设备用房、玻璃幕墙、竖井、装修构件、中庭等皆存在火灾安全隐患。有鉴于此，本文试图立足于性能化的防火设计的视角，通过现代化电控系统的加入，对综合性商业建筑的防火疏散以及防火构造设计问题进行了浅析。

2 综合性商业建筑的防火疏散设计

为确保火灾事故发生期间，能够及时将人员疏散至安全地带，针对综合性商业建筑，应当进行防火疏散设计，即按照建筑物面积、使用性质、火灾的危害性、火灾事故发生过程、可容纳人数、人们的行动特色、心理状态，采用合理的方式，完成交通疏散设施的布置。本章节侧重于立足于安全疏散时间以及距离、安全出品设置两大层面，论述综合性商业建筑的防火疏散设计问题。

2.1 安全疏散时间与距离

综合性商业建筑火灾事故现场，能够将人员及时疏散至安全地带所需的时间，即为允许疏散时间。在疏散设施的层面上，相较于普通建筑物，综合性商业建筑与之存在较大差异，这也意味着，对于高层、普通建筑而言，允许疏散时间地含义也各不相同，前者是指人员安全撤离至封闭或防烟楼梯间、避难层所需的时间；后者是指人员撤离至室外安全地带所需的时间，其中，具体允许疏散时间，因建筑物的耐火等级而异，一、二级建筑物，三、四级建筑物的允许疏散时间相应为5～7min、2～4min。在防火疏散设计的层面上，综合性商业建筑务必与下述要求相符：

（1）疏散楼梯间设计：楼梯间的位置，应当尽量接近于外墙，进而让楼梯间具备优良的通风性以及采光效果；楼梯间处不宜设置甲乙丙类液体管道、可燃材料储藏室或烧水间、垃圾道、堆放影响疏散的障碍物；疏散楼梯宽度不得小于1.1m；楼梯首层应当直接外设出口，倘若建筑物楼层不超过4 层，所设置的对外出口的位置应当与楼梯间保持一定距离，不得超出15m。

（2）一类建筑以及不含通廊式与单元式住宅在内的高度在32m以上的二类建筑的防烟楼梯间设计：入口处应当设置阳台抑或前室；公共建筑前室、居住建筑前室分别不得小于6m2、4.5m2；楼梯间以及前室应当设置乙级防火门，并且应当开向疏散方向。

2.2 安全出口的设置

对于综合性商业建筑而言，其安全疏散效果就取决于防火疏散线路设计的合理性，其中安全疏散路线是指出火灾发生时，人员可及时撤离至安全区域的路线，其设计务必符合简单便捷、易于找寻辨识的原则，并且不得出现逆流的情况。对于不同建筑物，安全疏散线路的设计也存在许多差异。商店建筑涵盖了仓储、营业部分以及生活后勤、管理、建筑设备用房，其中，客户不得涉足管理以及建筑设备用房。商店营业厅的出入门不得设置门槛，出入门净宽度应不小于1.8m。另外，其疏散门以及疏散楼梯的设计务必与便于使用的原则相符，另外，还需满足安全疏散的要求，具体如下：商场疏散楼梯涵盖了封闭楼梯以及防烟楼梯两类，其中前者仅适用于二类商业建筑，此外，为了便于采光，排烟，需靠外墙布置；后者适用于一类高层建筑以及高度在32米以上的二类高层建筑，由于防烟楼梯间被两道防火门以及前室隔离了开来，因此，可控制烟雾扩散范围。另外，疏散楼梯宽度以及安全门净宽度分别不得小于1.1m、1.4m，对于营业厅而言，其内部公用楼梯宽度不得小于1.4m。

3 综合性商业建筑的防火构造设计

综合性商业建筑防火构造设计涵盖了外墙保温防火设计、玻璃幕墙防火构造、中庭防火、内装装修防火、防火分隔物以及消防电梯。本章节侧重于立足于以下层面，对综合性商业建筑的防护构造设计，进行简要分析。

3.1 防火分隔物

高层建筑的耐火等级，务必达到一级或二级。其中，一类高层建筑务必达到一级；二类高层建筑及裙房不得低于二级，另外地下室的耐火等级务必达到一级。

对于高层建筑而言，防火卷帘、防火门窗以及防火墙等都是较为常见的防火分隔物，其中后者特指一种耐火极限在3小时以上的非燃烧材料，它能够构成防火区，进而避免火灾范围的蔓延。在设计方面，防火墙务必与以下要求相符：防火墙务必选用阻燃物，且耐火极限不得小于3.0h；应将防火墙设置于钢筋混凝土框架抑或建筑物的基础等承重结构的相应位置；倘若建筑外墙为难燃烧体，其突出距离应超出0.4m，另外，两端外墙应选用阻燃物，且距离不得小于2m；防火墙门窗洞口之意，最近边缘的水平距离不得小于2.0m。

3.2 中庭防火设计

围绕于建筑物墙体的构件，即围绕大型建筑的内部空间所创建的满足公众以及顾客心理需求的内部空间即为建筑中庭。鉴于建筑中庭一旦发生火灾，火势、烟气易于快速扩散，救援难度大，疏散安全性较低等特色，倘若商业建筑中庭涵盖了若干个防火分区，那么此类建筑中庭防火设计务必与以下要求相符：中庭回廊应当设置自动喷水灭火系统、火灾自动报警系统；与中庭相通的过厅、通道等需设置防火分隔物，且耐火极限在3.00h以上； 与中庭回廊相通的门窗则需设置防火门窗，防火等级为乙级。作为建筑物楼层间的载客设备，当前，自动扶梯已被普及应用于综合大厦或商场内部。鉴于自动扶梯的独特属性，其防火设计务必与下述要求相符：上方应加装间距在2m 左右的喷水头，以免火势出现竖向蔓延的情况，并起到防火隔离的作用；自动扶梯应加装水幕喷头，流量、压力分别为1L/s左右、350k Pa以上。

3.3 内部装修防火设计

为了与既定的美观要求相符，常况下，综合性商业建筑会采用大量内部装修材料，为了将火灾损失最小化，室内装饰材料务必尽可能地选用难燃或不燃的装修材料。对于商业建筑内部的细节装修，务必达到以下标准：消防控制室的位置务必具备交通便捷、火灾不易蔓延等特色，并且应设置与室外直接相通的安全出口；楼层方面，以地面一层或地下负一层为佳，此外，应当设置耐火极限不低于1.5h的楼板或是耐火极限不低于2h的隔墙；墙面以及顶棚应尽可能地选用A 级装修材料，并且地面处选用的装修材料，不得低于B1 级；挡烟壁应当选用A 级装修材料；建筑物内部变形缝的基层应当选用A 级材料，并且表层应所选用的装修材料不得低于B1级；建筑物内部配电箱不得直接接触防火等级低于B1 级的材料。

4 综合性商业建筑的防火电控系统设计

4.1 火情监测

监控系统可以根据温度与火焰识别来判断是否发生火情，同时也接受人工报警信号。由于被监控的火情信号是模拟信号，这些信号并不能直接被处理器所分析与处理，故此需要ADC来将模拟信号转换为数字信号，最终传输给处理器。A/D转换器是数据采集的最为关键的一环，转化速度的快慢与精度的高低直接影响到数据采集系统的好坏。A/D转换器具有很多类型，一般采用逐次逼近型的A/D转换器。在A/D转换器对某一路信号转换的同时，其他几路的模拟信号正处于已被采集，但未被转换的状态，如果此时电平发生了改变，但是信号还未转换，这些被采集的信号就会随着电平的改变而发生改变。为了保持被采集信号的准确性，需要在信号源和A/D转换器之间加入一个采样/保持电路来确保信号源的可靠性。采样/保持电路的主要作用是在A/D转换器转换信号源之前先处于采样模式，这时采样/保持电路是输出跟踪输入的状态，然后在使其处于保持状态直至A/D转换器将信号源转换后在进入采样模式，如此循环。为了提高系统的准确性，采样/保持电路的采样时间越短越好，其保持时间越长越好。

具体的设备有：监控主机：机箱：IPC-810A/6114P12/7271AT；主板：FSC-1715VN(P4级主板，带独立64M显存)；配件：P42.8/512M/320G；管理中心；机箱：IPC-810A/6114P12/7271AT；主板：FSC-1717VN(P4级Inter875P芯片组高性能主板)；配件：P43.0/512M/320G。采集模块：ARK-24000系列RS-485总线的数据采集与控制模块，其功能是对机房周围环境、设备进行数据采集与控制；模拟采集模块：ARK-24017；热电偶采集模块：ARK-24018P；数字I/O模块：ARK-24052D、ARK-24060；RS232转485：ARK-24520等。

4.2 报警装置

在火情发生时，有线通信往往会出现问题，因此应当采用无线报警装置。使用RFID叫做无线射频识别技术，可以在非接触的环境下实现数据的读取。该技术是一类较为新型的无线通讯技术,其运行原理是通过上升及下降的冲击脉冲来加以设计,进而实现Ghz量级的带宽。而这一技术的发展应用,可以说能够在一定程度上解决以往的无线技术在某些传播层面上的困难。因此,同其他无线技术比较,该技术具有自己特有的优势。比如:对于可能的信道衰落不太敏感、信号的功率谱密度较低、系统较为简单、定位准确度较强,还有就是,它有着非常好的抗干扰能力,可以运用更多的信道,及高速率、低损耗等等特点。因为高频信号会伴随传输距离的延伸而不断衰减,所以超宽频带技术更加适合用在短距离通信之中。同时，对于供电系统要求也较高，如果稳压模块不够合理，那么短时间内造成电压值出现大幅波动，这种现象的主要危害在于，可能因为瞬时电压故障而导致线路与设备不可逆的损坏，处理方法主要有提供不间断电源、电压整流器等。采用不间断电源（UPS）、无功功率补偿器（SVG）等设备可以有效地减轻电压波动对于设备带来的影响，起到平波的作用，同时也减轻了对于线路的损耗，是相对科学有效的办法。

4.3 自动灭火系统

商业建筑内存在大量的设备，为使其可以按照程序进行稳定运行，需要进行科学有效地控制与管理。但是传统的建筑容易出现环境条件改变、设备故障等问题，为了解决上述问题，应该着重研究精确数据采集系统，用于为防火疏散系统提供可靠的数据来源。由于设备运行环境的要求，数据采集系统一定要具有快速、可靠、体积小以及低成本的特点，因此高度集成化的自动灭火监控系统已经成为了现代建筑发展的重要趋势。火灾发生的初期，建筑物的温度随之不断上升，当温度上升到以闭式喷头温感元件爆破或熔化脱落时，喷头即自动喷水灭火。该系统结构简单，使用方便、可靠，便于施工，容易管理，灭火速度快，控火效率高，比较经济，适用范围广，占整个自动喷水灭火系统的75%以上，适合安装在能用水灭火的建筑物、构筑物内。自动喷水灭火系统由洒水喷头、报警阀组、水流报警装置（水流指示器或压力开关）等组件，以及管道、供水设施组成，并能在发生火灾时喷水的自动灭火系统。由湿式报警阀组、闭式喷头、水流指示器、控制阀门、末端试水装置、管道和供水设施等组成。系统的管道内充满有压水，一旦发生火灾，喷头动作后立即喷水。

5 总结

综合以上，对于综合性商业建筑而言，其防火疏散以及防火构造设计务必与具体情况相符，并坚持预防为主、防消结合的原则，另外，应当与建筑的火灾特色以及业态的发展情况密切结合起来，以实现技术领先、安全经济、自防自救的目标。防火疏散系统的使用对于现代科技发展运行意义重大,需要结合新技术、新思路对其进行完善与创新,同时对于人员的要求也很高，要及时建立数据信息归纳整理，防止因为网络故障而影响到设备运行的稳定性。对于设备的常见问题做到及时的排查与解决,通过现代化的方法,结合实际的经验,保证工作的质量,使得设备使用更加有保障。

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