浅谈高校园区消防控制室设置

陈义清, 张 英

[同济大学建筑设计研究院(集团)有限公司, 上海 200092]

0 引 言

随着国家对教育事业的重视,高等院校建设规模和教学资源也不断扩展。校园作为师生学习生活的主要场所,属人员密集且具有重要的社会地位,若发生火灾时,抢救不及时将造成重大安全事故及财产损失。建设一个功能完备、运行高效可靠、维护简洁、造价经济的消防系统尤显重要,这对设计人员在设计系统时提出了更高的要求。

1 现状及存在问题

随着教育规模不断改扩建,老校园受限于原来的规划布局以及原有消防控制室的规模,各单体消防控制室大多都伴随着增加,消防控制室对人员数量、人员资质以及值班均有专业规定[1],必然导致人力成本的激增。在实际运行中,由于专业人员的缺失、值班人员缺失等情况,反而造成消防事故处理不及时、延误最佳救援时机等情况,这也给新校区的建设提供了改进思路。

新校区建设时,各专业协同作业,总体设计时可统一考虑。GB 50016—2013《火灾自动报警系统设计规范》[2]第3.2节提出对不同的报警系统需相应匹配的消防控制室配置。因此,合理架构系统、合理设置消防总控制室、消防分控制室、值班室等,可达到优化系统、精简人员、控制投资造价等目的。

2 消防系统架构的构思

消防控制室的设置与校园的消防系统结构有一定的关联。

JGJ 310—2013《教育建筑电气设计规范》[3]第12.2.4条“教育建筑设有火灾自动报警系统时,宜根据学校的管理模式和单体建筑的具体情况,设置消防值班室、消防控制室或学校消防总控制室,并应确定各自的功能及各级系统之间的从属和联动关系。”

《火灾自动报警系统设计规范》第2.0.1条对该系统做了解释:是探测火灾早期特征、发出火灾报警信号,为人员疏散、防止火灾蔓延和起动自动灭火设备提供控制与指示的消防系统。相应的实时图示(14X505-1)给出了现行的火灾自动报警系统。火灾报警系统控制逻辑示意图如图1所示。

图1 火灾报警系统控制逻辑示意图

根据高校建筑的特点,本文提出一种三级报警系统模式,即总消防控制室(控制中心报警形式)-分消防控制室(集中报警形式)-值班室(区域报警形式)或消防端子箱。结合校园总体规模,消防总控制室一般设置一处,分控制室根据建筑规模、扑救难度、管辖面积等因素设置若干处,下级设置区域报警机或消防端子箱。

考虑到篇幅所限,对各建筑单体的消防系统架构形式不再做详细阐述,各单体建筑内消防报警设计遵循相关的规范设计,本文主要涉及消防控制室的设置。

3 消防控制室设置原则

3.1 消防控制室的设置原则

根据GB 50016—2013《火灾自动报警系统设计规范》第3.2.1条第2款、GB 51348—2019《民用建筑电气设计标准》[3]第13.3.1条第1款可得出:设置火灾自动报警系统及联动控制的单体建筑或群体建筑,应设置消防控制室;单体建筑可专设消防控制室,建筑群可共用消防控制室,消防控制室可附建于某一单体建筑内,也可以独立建设,并同时服务于多个单体建筑。

3.2 值班室的设置原则

根据GB 50016—2013《火灾自动报警系统设计规范》第3.2.2条、GB 51348—2019《民用建筑电气设计标准》第13.3.1条第4款可知:火灾时无须人工介入且所有信息已传达至消防值班室,不需要联动功能,部分单体可不设置消防控制室,可设置值班室。

高校内由于安全需求,基本每个单体都配置值班室,故可充分利用建筑特点,合理地设计架构系统。消防联动点位较少或无须联动的单体建筑可不设消防控制室,将区域报警机设置于该单体内。

3.3 消防控制室的配置及人员值班要求

根据GB 50116—2013《火灾自动报警系统设计规范》第3.4.2条规定,消防控制室内的消防设备应包括:火灾报警控制器、消防联动控制器、消防控制室图形显示装置、消防专用电话主机、消防应急广播控制装置、消防应急照明和疏散指示系统控制装置、消防电源监测器等设备或具有相应功能的组合设备,第3.4.8条对消防控制室内设备布置做了规定。GB 25506—2010《消防控制室通用技术要求》第4.2.1条指出:应实行每日24 h专人值班制度,每班不应少于2人,值班人员须持有消防控制室操作职业资格证书。

由于消防设备较多以及设备布置需求,消防控制室会占用一定比例的面积,且一般需使用一层,故消防控制室的数量不宜过多,避免出现人员冗余或人员缺失而造成救援时机不及时等现象,有效降低土建成本、投资成本及运营成本。

3.4 消防控制室与消防水泵房的确定

根据GB 50974—2014《消防给水及消火栓系统技术规范》[4]第11.0.3、11.0.12条及条文说明以及《给排水技术措施》的解决措施可得知:从消防控制室接收报警信号到消防水泵正常运行的时间应控制在5 min内,这个时间是水泵的正常起动加上消防值班人员到控制室到现场的时间总和。根据相关调研,水泵从起动到正常运行可控制在2 min内,值班人员到现场的人员步行时间应控制在3 min内,故消防控制室距水泵房距离应控制在500 m以内(部分地方规范也对该距离提出了不同要求,具体以各地方规范要求为准)。

因此消防水泵房应与消防总控制室或消防分控制室控制在合适的距离。

3.5 消防总控制室与消防分控制室的确定

GB 51348—2019《民用建筑电气设计标准》第13.3.1条指出:民用建筑内由于管理需求,设置多个消防控制室时,宜选择靠近消防水泵房的消防控制室作为主消防控制室,其余为分消防控制室。GB 25506—2010《消防控制室通用技术要求》第3.4条指出:具有两个或两个以上消防控制室时,应确定主消防控制室和分消防控制室。主消防控制室的消防设备应对系统内的共用消防设备进行控制,并显示其状态信息。GB 50116—2013《火灾自动报警系统设计规范》第3.2.4条指出:整个系统中共同使用的水泵等重要的消防设备可根据消防安全的管理需求及实际情况,由最高级别的消防控制室统一控制。

大型校园内若存在多个消防控制室时,应确定一个消防主控制室,且优先将主控制室设于消防水泵房所在的建筑,分控制室可根据建筑规模、联动数量组团化设置,也可根据某建筑单体的独立使用需求专门设置。

4 某大型校园火灾系统结构实例

本项目为某211大学,校园总建筑面积约为57.34万m2,包括有学生生活区、教学区、院系楼、行政办公楼、体育运动设施等。

4.1 消防总控制室的确定

由于校园的消防水泵房设置于教学服务中心,前期与校方充分沟通后,将消防总控制室设于该楼。

4.2 消防分控制室的确定

消防分控室的设置原则如下:

(1) 本项目中的体育馆、图书馆是校园内的重要建筑,且存在大空间、开放空间大等特点,扑救难度高、消防防排烟设备较多,故独立设置消防分控制室。

(2) 国际交流中心因后期酒店管理需求一般会要求独立设置消防水泵房,且有独立的运维需求,故独立设置消防分控制室。

(3) 设置组团化消防控制室,在核心教学区设置1处、生活区设置2处,生活区考虑到防排烟风机的数量设置于食堂,教学区设置于学院楼。

4.3 值班室的确定

部分学院楼、学生活动中心等建筑规模较大或存在消防联动点位需求多的单体,因地制宜地设置值班室,在值班室区设置预报警机。消防报警及联动信号须上联至各管辖的消防分控制室。

4.4 消防端子箱的确定

学生宿舍、能源中心等功能简单、规模小的单体,基本无消防风机、消防设施,联动点位少,故此类单体直接在末端弱电竖井内设置消防端子箱,以减少区域报警机的设置数量。各信号上传至消防分控制室。

4.5 本项目的系统架构框图

根据以上设计原则,本校园设置1座消防总控制室,设置3座组团化消防分控制室、3座专用消防分控制室。根据功能在院系楼、食堂、活动中心等设置区域报警机,另在功能简单的单体如学生宿舍等设置末端消防端子箱。该结构大大简化了消防控制室的数量,同时在消防系统的可靠性、简洁性上也满足了消防的需求。消防控制室配置如图2所示。

4.6 本项目的室外管线图

本项目室外总体采用管井方式,排管沿环形主干道的内侧和支干道的西侧及南侧敷设。本工程管径采用110 mm的双壁波纹管,其中主干道铺设15孔管道;在非主要道路及线路较少处可铺设9孔管道。消控控制室管辖图如图3所示。总控与分控之间的联网优先利用室外排管,分控与各区域机之间结合各组团总体布局,另设排管敷设,以减少对总体的过多占用。

图3 消控控制室管辖图

4.7 项目运行

本项目于2014年开始设计,2019校园陆续建成,校园秉承总体设计,分批建设的思路,一次性建成的大型校园,用户反馈,使用情况良好,且总控与分控分工明确,减少了后期管理的浪费。

5 结 语

总消防控制室的设置原则:结合消防水泵房单体设置或者与校方沟通确定主消防控制室。消防水泵房保护面积约为50万m2,保护半径不超过1 200 m,与消防报警线缆约为1 000 m,基本吻合。因此消防总控制室可基本结合消防泵房的数量设置。

分消防控制室的设置原则:可在功能复杂且消防设施较多的单体(如图书馆、体育馆等)、有特殊运维需求或特殊功能的单体(如国际交流中心、动物中心等)、存在剧场需独立设置消防水泵房的单体(如学生活动中心)或其他有独立消防水泵房需求的单体、其他组团化的单体(如学院组团、教学组团、生活组团、体育活动组团)处设置。

其余单体在值班室设置区域机或竖井内设置消防端子箱。最远消防端子箱距离消防控制室的距离应控制在合理的距离,约在750 m。

本文针对高校建筑的特点,在详细分析相关规范的基础上,提出了一种针对校园系统结构形式及消防控制室分类设置的原则,提供了一种设计思路,希望对此类型的建筑有指导和借鉴意义。