综合管廊火灾自动报警系统设计要点

翁炜姗， 戴文涛， 蔡晓坚

(深圳市市政设计研究院有限公司， 深圳518029)

0 引言

综合管廊是人为建造出来的一个地下隧道空间，其内部容纳了多种市政管线。 构建综合管廊不但利于市政管线的运维，而且避免了因管线检修反复开挖而产生的交通影响和经济支出。 但是，也正因为综合管廊中容纳的市政管线种类多、数量大，一旦管廊发生火灾导致管线故障，将对使用该管线的居民、企业、工厂的生活、工作及生产产生较大影响。 此外，由于管廊内空间较为狭小，管廊整体仅有通风口、逃生口等一些附属设施连接地上空间，发生火灾时人员疏散困难，容易造成巨大的人员及财产损失。

设置火灾自动报警系统能够实现火灾预警，给人员疏散争取更多的时间，获得更好的灭火时机，在火势进一步蔓延前扑灭火灾，减少损失。 基于以上特点，设计出更高效可靠的火灾自动报警系统意义重大。 本文以深圳市某综合管廊项目为例，对火灾自动报警系统设计要点进行解析。

1 工程项目概述

该项目位于深圳市，管廊长约4.95km，全线明挖，分为含有110kV 电力电缆的高压电力舱，含有10kV 电力电缆、通信线缆的电力综合舱，以及含有给水管、再生水管的综合舱这三个舱室。 管廊横断面如图1 所示。

图1 管廊标准横断面图

2 设计要点

2.1 系统架构及设计内容

当火灾发生时，管廊内的火灾自动报警系统应能探测到火情，并联动灭火装置扑灭火灾，结合火灾自动报警系统的3 种形式及各自的适用范围，综合管廊采用集中报警系统。

管廊的电力舱室内入廊的电力电缆数量多、排布密集，且电缆接头处容易发热，一旦着火，极易蔓延引起旁边的电缆着火，火势迅速发展，造成生命、财产损失。 因此，在管廊的各种入廊管线中，电力电缆发生的火灾的概率大，GB/T 51274-2017《城镇综合管廊监控与报警系统工程技术标准》指出，在含电力电缆的舱室设置火灾自动报警系统。

本项目中，火灾自动报警系统具体设置在高压电力舱、电力综合舱这两个含有电力电缆的舱室，综合舱内只含有给水管、再生水管以及少量的用于管廊内部附属设备供电的电缆，根据规范相关规定及条文说明，此部分电缆不属于上文所说的电力电缆范围内，故综合舱内不设置该系统。

此外，本项目管廊外部已有兼做消防控制室的控制中心，并且管廊内部数据能通过可靠数据链路上传至该控制中心。 集中报警控制器设置1 套，联动型区域火灾报警控制器放置在风亭或投料口设备层内舱室内，每1 600m 设置1 套。 每个防火分区内设置火灾报警接线箱和模块箱各1 台，模块箱中含输入输出模块，现场部件经I/O 模块与系统连接。

2.2 现场部件设置

2.2.1 火灾探测器

GB/T 51274-2017《城镇综合管廊监控与报警系统工程技术标准》中7.2.3 规定，设有火灾报警系统的舱室应设置感烟火灾探测器。 目前，适用于综合管廊场所的感烟火灾探测器主要有点型感烟火灾探测器和图像型感烟火灾探测器两类；需要联动触发自动灭火系统启动的舱室应设置感温火灾探测器。 在该条文说明中也给出感温火灾探测器有两种设置方式:在每层或每两层电缆支架上方吊装线型感温火灾探测器，或在舱室顶部安装点型感温火灾探测器或线型感温火灾探测器。

在以往的一些管廊项目中，多采用在舱室顶部均匀设置点型感烟火灾探测器和直线敷设感温光纤两者结合的方式。 从管廊的环境特点和已运营的项目情况看，现存在管廊投入使用一两年后探测器损坏、感温光纤的温漂严重的情况，降低火灾自动报警系统的功能和效率。

本项目在舱室内采用分布式智能图像型火灾探测器和非接触缆式线型感温火灾探测器；在变配电室、设备间内则采用在顶部安装点型感烟火灾探测器的方式来探测火灾。

(1)分布式智能图像型火灾探测器

由于管廊位于南方，所处环境比较潮湿，管廊舱室内部粉尘较多，采用一般的点型烟感器时其测量机制及防尘防潮特性不一定能满足管廊内使用要求，容易发生误报，因此采用分布式智能图像型火灾探测器。 当分布式智能图像型火灾探测器识别到火焰、烟雾图像时，就会发出报警信号。

分布式智能图像型火灾探测器设置在舱室顶部，每100m 设置1 套，在转弯处可适当减小间距。同时，分布式智能图像型火灾探测器与视频监控系统合用，探测器的视频信号接入视频监控系统；火灾报警信号接入其所在的防火分区火灾报警控制器输入模块。

(2)非接触缆式线型感温火灾探测器

管廊舱室狭长、空间较小，施工不方便，采用感温光纤在施工敷设时容易对感温光纤中的玻璃纤维造成损坏，从而影响其精度和灵敏度，此外，感温光纤有因环境温度变化引起的漂移特性，长期使用后温漂现象明显，在火灾发生时虽然能探测到温度变化，但对火灾发生点定位不准确，联动的灭火装置的信号误差严重，采用缆式线型感温火灾探测器能更好地保证系统的可靠度。

然而，管廊内电磁干扰严重，采用接触式安装的缆式线型感温火灾探测器易受电磁干扰。 同时，根据管廊的施工特点，管廊的土建施工和电缆施工存在不同步的情况，接触式安装是采用“S”形将缆式线型感温火灾探测器敷设在电力电缆表面，这需要等电力电缆入廊以后敷设，也不方便后续的维护和检修。 但采用非接触式安装会更简单，不仅有利于维护和检修，减少因检修电力电缆而损坏火灾探测器的情况，而且定位精度更高，故本项目的缆式线型感温火灾探测器采用非接触方式安装。

非接触缆式线型感温火灾探测器直线敷设于舱室顶部以及电缆支架上方，这与以往仅在舱室顶部敷设的做法有所区别。 在舱室顶部设置非接触缆式线型感温火灾探测器用于测量舱室内的温度变化，但当支架上电缆发生火灾时，由于上方支架阻挡等原因，舱室顶部的探测器有可能不能及时地探测到火情，从而引起更大的损失。

在电缆支架上方设置非接触缆式线型感温火灾探测器能探测到该支架区域的温度变化，能更快地探测并确认该层支架电力电缆着火的情况。 在这两个地方同时设置，能提高探测的及时性，尽量减少损失。 此外，该非接触缆式线型感温火灾探测器具有定位功能，能更准确定位失火区域，更精确地联动对应区域的灭火装置。

2.2.2 消防电话、声光报警器、手动报警按钮

本项目采用固定式电话和消防专用电话两套系统合用的方式。 结合管廊自身特点，进入管廊内的人数少且为专业人员，进入时均携带标识卡、专用智能终端等设备，结合管廊内的无线通信系统可实现管廊内无线语音通信的全覆盖，由于使用固定通信的情况少，故不单独设置固定式电话。 采用两套系统合用的方式不仅减少了设备数量及运维量，也减少现场空间的使用量。 根据GB 50838-2015《城市综合管廊工程技术规范》7.5.6 条规定，该合用的系统选择独立通信系统形式，线路采用阻燃耐火型，并且其线路的布设也是单独的，防止与其他线路信号产生相互干扰的情况，保证消防电话在火灾发生时能正常使用，更可靠地保证人员求救和指挥救火的条件。

本项目在高压电力舱、电力综合舱这两个舱室内每隔50m 的间距设置了手动报警按钮和火灾声光报警器各1 套，便于管廊内人员报告火情。 此外，由于管廊自身性质，进入管廊内的人员较少，且均为比较了解其内部情况的巡检、运维人员，在防火门、人员进出口、逃生口等人员停留频率较高、容易引起人员注意的这些地方设置手动报警按钮和火灾声光报警器各1 套，就能满足发生火灾时管廊内人员手动报警或接收火灾警报的要求。

2.3 联动控制内容

本项目火灾自动报警系统采用的消防联动逻辑如下。

(1)联动逻辑一:防火分区内任意一个手动报警按钮或火灾探测器发出的报警信号。

若系统接收到符合该联动逻辑的信号，则联动视频安防系统，在监控中心的监控显示屏上显示火灾现场画面，以便工作人员查看火灾现场情况。

(2)联动逻辑二:处于同一防火分区内任意一个手动报警按钮和火灾探测器的组合信号或任意两只火灾探测器的组合信号。

若系统接收到符合该联动逻辑的信号，发出联动信号，开启着火点所在防火分区和相邻的防火分区及其防火门外的火灾声光报警器；关闭着火点所在防火分区及相邻防火分区正在运行的通风机及防火阀门；启动着火点所在防火分区和相邻的防火分区应急照明及疏散标志，并顺序启动相邻防火分区的应急照明及疏散指示，指示逃生路线，帮助管廊内人员逃生；切断非消防负荷；关闭常开防火门，阻止火灾进一步蔓延。

(3)联动逻辑三:同一防火分区内任意一只感烟火灾探测器与感温火灾探测器的信号，或任意一只感温火灾探测器与一个手动报警按钮的信号。

若系统接收到符合该联动逻辑的信号，进入30s 计时，30s 后启动灭火装置，执行灭火动作，同时启动放气指示灯及设置在着火分区入口处的表示灭火装置正在动作的灭火声光报警器，起警示作用，防止人员误入该防火分区。

为更好地表达上述内容，绘制联动框图如图2所示。

图2 联动框图

3 结束语

综合管廊的环境特点、人员情况与一般工业或民用建筑存在较大差异，管廊的火灾自动报警系统在探测器选择、联动逻辑上需紧扣重点设防、早期预警、精准控制早期火灾等特点，本文介绍了深圳市某综合管廊项目的设计做法，以供参考。