某市综合体育中心火灾自动报警及联动控制系统设计

任静 岳凯

摘要：综合体育中心自身空间高大、通风性强，且建筑内布局复杂，房间类型及用电设备较多，火灾危险等级高，鉴于一套完善的火灾自动报警及联动控制系统能够有效监测、预防、控制火灾发生，对某综合体育中心进行了火灾自动报警及联动控制系统设计，为提高此类场所的消防安全水平提供一定参考。

关键词：火灾自动报警系统；气体灭火系统；联动控制

随着科学技术的发展及城市规模的扩大，建筑结构及功能日益复杂多样，内部设备众多、电路复杂，人们对建筑的安全性能要求也不断提高。火灾是建筑内常发性灾害，且发生速度快、危险性高，会产生有毒浓烟，对人们生命财产安全有巨大的危害性。依规设计一套功能完善、设备齐全的火灾自动报警及联动控制系统，能及时有效地监测、预防、控制火灾发生[1]。因此火灾自动报警及联动控制系统的重要性越来越高，成为建筑中不可缺少的一部分。

火灾自动报警系统的作用是为了在火灾刚发生的时期对建筑物进行保护，对火灾发生位置进行探测和确定，从而将火灾扑灭在初始状态并且尽最大可能疏散人群，将人们的生命财产损失降到最低[2]。因此建筑中火灾自动报警系统设计水平直接关系着人们的生命财产安全。本文以某市综合体育中心公共安全系统的工程设计为例，设计了一套符合需求、功能完善、性价比高、符合技术发展水平的火灾自动报警系统。

1 工程概况

本项目为地上3层、地下1层的体育综合建筑，总建筑面积29927.00m2，主要包括体育馆、游泳馆、室内跑道及配套设施用房。建筑高度均小于24m，为多层公共建筑。体育馆由训练场和比赛场、健身房、数据机房、运动员休息室、配套设施用房、各类型设备机房等功能用房组成，共3层；游泳馆由标准泳池、训练池、戏水池及看台组成，共1层；室内跑道位于游泳馆2层，通过能直达地面的室外观景平台与体育馆相连。地下室为1层，地下1层为车库、人防及设备用房，人防面积940.82m2。局部-3m标高层为健身房及配套设施用房。-9m标高层主要为泳池设备用房。

2 需求分析

该建筑为文体设施用地，属于公共建筑。耐火等级为地上2级、地下1级。人员密集、自身空间高大、通风性强、火灾危险等级较高是该建筑的主要特点。因此，在设计时应充分了解该建筑内实际布局以及各房间的作用，针对不同的房间类型选择相应的火灾探测器，与此同时注意与防排烟系统、自动喷水灭火系统等联动。对于一些特殊性质的房间，如数据机房，应采取气体灭火系统，因此设计时要在数据机房布置相应的设备，并注意气体灭火系统与消防控制中心的联动设计。

3 火灾自动报警系统设计

3.1  系统形式选择

本建筑在地上1层设有1间消防控制室，当火灾发生时，不仅需要及时监测着火点，发出声光报警，启动消防应急广播疏散人员等，而且需要联动控制防排烟系统、自动喷水灭火系统等系统的消防设备，因此，应采用集中报警系统。

3.2  报警区域和防火分区划分

该建筑的防火分区划分见表1。依据防火分区，将每一楼层划分为1个报警区域，每一个独立的房间划分为1个探测区域，楼梯间、楼梯间前室及电梯前室等区域单独划分探测区域。

表1  防火分区表

位置 层数 防火分区编号 防火分区功能

地下室 -3m标高层 L0-1 地下健身房及配套设施用房

L0-2 地下健身房及配套设施用房

L0-3 地下配套用房

L0-4 地下游泳馆及配套设施用房

地上 -3m标高层～1层 L1-1 日常训练游泳池及配套设施用房

L1-2

2层～3层平面 L2-1 比赛观众大厅

3.3  设备选择及布置

3.3.1  火灾探测器选择

综合体育中心一般场所的探测器按照常规设计，采用点型感烟火灾探测器即可满足需求，例如走廊、健身房、羽毛球场、休息室、运动员更衣室、门厅、电梯前室、服务间、工作间等。在泳池附近可不安装相应的火灾探测器，在茶水间、游泳馆与体育馆之间有淋浴区的走廊等相对湿度大于95%的地点，以及需要做气体灭火的数据机房，应设置点型感温火灾探测器。

根据感烟火灾探测器和感温火灾探测器保护面积及保护半径，可分别计算各区域应该布置探测器的数量[3]。实际布置见图1。

a  更衣室感烟火灾探测器布置

b  数据机房感温火灾探测器布置

图1  火灾探测器布置

在此工程中，综合比赛场层高达17.1m，超过12m，火灾蔓延速度快，根据规范要求所选择的火灾探测器要能从根本上保障探测的可靠性，点型感烟火灾探测器或点型感温探测器均已不符合要求，因此综合考虑选择适用于无遮挡的高大空间、安装简易、保护范围广的线型红外光束感烟火灾探测器，将其设置在3层观众席后面的墙体上，见图2。

a  探测器设置

b  反射器设置

图2  线性红外光束感烟火灾探测器布置

3.3.2  消防应急广播

對于体育馆这类人员密集的公共建筑，消防应急广播对于传递火灾信息、协助人群疏散十分重要。按照规范对扬声器距离及播放声压级的要求，在走廊、大厅、健身房、羽毛球场、综合比赛场等场所布置吸顶式或壁挂式广播扬声器，采用的扬声器额定功率为5W。消防控制室内设置消防广播控制器，在每层相应的弱电间放置广播模块，对不同分区的消防广播进行控制。在本工程中，消防应急广播和普通广播合设，在消防控制室设置强切装置，在弱电间设置消防广播模块，对广播进行分区控制，当火灾发生时将普通广播切换至消防应急广播。

3.3.3  手動报警按钮和声光警报器

在直接对外出口、直通室外走廊的走廊口处、日常训练厅门口和运动员门厅门口等疏散通道或出入口处设置手动报警按钮和声光警报器，便于人员在疏散逃生时通过手动报警按钮报警，触发声光警报器发出声光提醒。

3.3.4  消防专用电话

在1层消防控制室内设置可向外直拨119的消防电话，保证建筑内人员可及时向外传递信息，缩短灭火救援时间。在每一个防火分区出入口位置设置带电话插孔的手动报警按钮。同时在排烟机房、加压机房和空调机房等机房内设置消防专用电话分机，与消防控制中心通信。

3.3.5  区域显示盘

建筑物的每一层都设置1台能显示该楼层设备故障信息和火情报警信息的区域显示器，以2层为例，分别在左侧直通室外楼梯门口处、体育馆与游泳馆门口各自放置1个区域显示盘。

4 消防联动系统设计

4.1  气体灭火系统

本工程1层与3层均设有数据机房，其内部设置有重要的通信生产设备，用电量大，采用水灭火系统会对设备造成破坏。因此在综合考虑下采用气体灭火系统，在数据机房内设置气体灭火控制器，与消防控制室内的消防联动控制器直接连接。在防护区内设置感烟和感温两种独立的火灾探测器，防护区域内外均设置声光警报器，门口上方放置气体放气指示灯，门口一侧放置紧急启/停按钮和手/自动转换装置[4]。数据机房气体灭火系统设备布置见图3。

图3  数据机房气体灭火系统设备布置

4.2  防火卷帘系统

在本工程中防火卷帘均没有在主要疏散通道上，因此采用一步降即可。在防火卷帘处放置防火卷帘控制器，然后设置单输入/单输出模块，控制防火卷帘动作以及将动作信号反馈至消防联动控制器。

4.3  自动喷水灭火系统

本工程3层设置有消防水炮，当线性红外光束火灾探测器探测到火灾时，联动相应位置的消防水炮，并启动消防水泵，打开电动阀门，实现消防水炮自动喷射灭火。此时，需要通过单输入模块将水流指示器及信号阀的动作信号反馈至消防控制室，便于值班人员及时定位火灾发生的楼层及区域。

4.4  消火栓系统

在消火栓处应设置消火栓按钮，当消火栓按钮被触发后，由消防联动控制器联动控制，自动启动消防栓泵。消火栓按钮的设置与使用能够向消控室传达消火栓的使用位置。这可以使消控室值班人员在发生火灾时通过消控室的图形显示装置对消防人员在什么位置已经启用了消火栓、什么位置的消火栓还有待消防人员去开启使用等情况一目了然，便于火灾时扑救力量的指挥和调度[5]。

4.5  防排烟系统

在防排烟系统中，需要在排烟口、排烟阀等设备处设置单输入/单输出模块，当防烟分区内2只独立的火灾探测器动作后，通过输出模块联动开启排烟口、排烟阀，并将排烟口、排烟阀的开关状态通过输入模块反馈至消防联动控制器。同时需要通过单输入模块监控280℃防火阀的状态，作为排烟风机的停止信号。排烟风机的控制有自动和手动两种方式，在风机处设置双输入/双输出模块，联动控制风机的启动与停止，并将相应的动作信号反馈至消防联动控制器。同时，对风机连接手动控制线，实现对风机的手动控制。排烟机房设备布置见图4。

图4  排烟机房设备布置

4.6  电梯系统

本建筑共有6部电梯，其中2部为货梯，没有电梯机房，于是在电梯所能到达的最高楼层2层的电梯旁设置电梯控制箱，放置相应的输入/输出模块与消防联动控制器连接。当发生火灾时，消防联动控制器可发出联动控制信号使所有电梯停于1层。电梯运行状态反馈至消防控制室。

5 结语

本文通过对某市综合体育中心进行需求分析，依据国家相关规范标准对其进行了火灾自动报警及联动控制系统的设计，针对该体育中心结构复杂、房间类型多、层高较高等特点，根据不同场合的实际情况，分别选择了点型感烟控制器、点型感温控制器、线型红外光束控制器等不同的火灾探测器，并设置了防排烟系统、自动喷水灭火系统等多种联动控制系统，系统功能完备、可靠性高，能够最大限度地避免火灾的发生，在火灾发生的第一时间发出警报协助人员尽快撤离逃生，并能进一步控制火势蔓延，为消防救援人员争取宝贵的时间。

（下转第30页）（上接第13页）

参考文献：

[1]林坤河.火灾自动报警系统设计探讨[J].城市建筑，2019，16（33）：

67-68+107.

[2]傅宏伟.某法院火灾自动报警系统设计[J].今日消防，2020，5（10）：

48-50.

[3]袁松林，郑凯.某大剧院火灾自动报警系统设计[J].智能建筑与智慧城市，2020（5）：47-48+56.

[4]荣全稳，周丹萍，陈晞慜.数据中心气体灭火系统设计探讨[J].工程技术研究，2020，5（14）：208-209.

[5]林安祺.消火栓按钮设置的必要性[J].现代建筑电气，2021，12（3）：

31-34.

Design of fire automatic alarm and automatic control system in a city comprehensive sports center

Ren Jing1， Yue Kai2

（1. Zhengzhou University of Light Industry， Henan Zhengzhou 450000; 2. Beijing Campus of North China Electric Power University， Beijing 102208）

Abstract： The comprehensive sports center itself has a tall space， strong ventilation， and complex layout in the building. There are many room types and electrical equipment， and the fire danger level is high. In view of a complete set of automatic fire alarm and automatic control systems， it can effectively monitor， prevent and control the occurrence of fires. An automatic fire alarm and automatic control system has been designed for a comprehensive sports center to provide references for improving the fire safety level of such places.

Keywords： automatic fire alarm system; gas fire extinguishing system; automatic control