高层建筑消防毕业论文

摘要： 对火灾自动报警控制系统及智能火灾报警控制系统的特征进行了分析， 在高层建筑设 计中采用智能火灾报警控制系统的主—从式网络结构， 解决了高层建筑与大型建筑中探测区 域广、探测器数量多、原有系统不能适应等问题。 关键词：高层建筑 火灾自动报警 探测器 智能控制 联动控制 The design and application of automatic fire warning control system in high buidings Abstract： This article analyses the characteristics of the fire antomatic warning system and the intelligent fire warning control system. By using the sytem a lot of traditional problems can be solved, including using a lot of probes but cotrolling olny a relalively small area. Key words: high rised buiding; fire automatic warning system; probe; intelligent control; coordinated control system 随着我国经济建设的发展，现代高层建筑及重要建筑的防火问题引起了国家消防部门及设 计院等社会各界的高度重视。 国家制定了一系列防火规范， 从而促进火灾自动报警设备的研究和 推广使用。高层建筑建设规模大，装修标准高，人员密集，各种电气设备使用频繁，因而存在着 火灾隐患， 在建筑电气设计中必须严格依照规范要求设计火灾报警控制系统。 但选择何种控制系 统，使该系统充分有效地发挥功能，是设计中十分重要的问题。 1 火灾自动报警系统的主要部件及特征 火灾自动报警系统的基本形式有三种，即：区域报警系统、集中报警系统的控制中心报警系 统。高层建筑和大型建筑主要采用控制中心报警系统，这是一种复杂的火灾自动报警系统，主要 由触发器件、火灾报警装置、消防控制设备及电源组成。该系统从通报火灾到启动灭火系统和控 制各种消防设备，基本实现自动化。 触发器件 主要包括火灾探测器和手动火灾报警按钮。 火灾探测器是对火灾参数 （如烟、 温、 光、火焰辐射、气体浓度等）响应，并自动产生火灾报警信号的器件。按响应火灾参数的不同， 火灾探测器分为感温火灾探测器、感烟火灾探测器、气体火灾探测器、感光火灾探测器和复合火 灾探测器五种基本类型。 火灾报警装置 火灾报警装置 消防控制设备 在火灾自动报警系统中用以接收、 显示和传递火灾报警信号， 并能发生控制 在火灾自动报警系统中用以发出区别于环境声、光的火灾警报信号的装置， 在火灾自动报警系统中当接收到来自触发器件的火灾报警信号， 能自动或手 信号和具有其它辅助功能的控制指标设备。 如火灾警报器， 它是一种基本的火灾警报装置， 以声、 光音响方式向报警区域发出火灾警报信号。 动启动相关消防设施并显示其状态的设备。主要包括：火灾报警控制器；自动灭火系统的控制装 置；室内消火栓系统的控制装置；防排烟系统及空调通风系统的控制装置；常开防火门、防火卷 帘的控制装置；电梯回降控制装置以及火灾应急广播、火灾警报装置、消防通信设备、火灾应急 照明与疏散指示标志的控制装置等十类控制装置。 每个系统根据工程的需要应具有十类控制装置 的部分或全部。 电源 火灾自动报警系统属于消防用电设备，主电源采用消防电源，备用电源采用蓄电池， 保证不间断供电。 设计中消防控制设备主要设置在消防控制中心， 便于实行集中统一控制， 有些消防控制设备 可设在消防设备现场，而动作信号必须返回消防控制中心，实行集中与分散相结合的控制方式。 但该探测器有误报现象、控制器容量较小。 2 智能火灾报警控制系统工作原理 智能火灾报警控制系统与火灾自动报警系统不同之处在于： 将发生火灾期间所产生的烟、 温、 光等， 以模拟量形式连同外界相关的环境参量一起传送给报警器， 报警器再根据获取的数据及内 部存贮的大量数据，利用火灾判据来判断火灾是否存在。 智能火灾报警器中编址单元包括： 智能控测器、 智能手动按钮、 智能模块、 探测器并联接口、 总线隔离器和可编程继电器卡等。新型的智能火灾探测器，又称模拟量火灾探测器，这种探测器 给出的输出信号是代表被响应的火灾参数值的模拟量信号或其等效的数字信号。 传统探测器称为 有阈值火灾探测器，而智能火灾探测器没有阈值，却设有专用芯片，智能火灾探测器的应用提高 了报警系统的准确性和智能化程度。 在火灾报警时，报警控制器通过控制模块启动相应的外探设备，如排烟阀、送风阀、卷帘门 等，需要接受外控设备的反馈信号时，应加一个监视模块，控制模块和监视模块一样，联接在报 警回路总线上，安装在所控设备的附近。模块内设十进制编码开关，可现场编号，各占用回路总 线上一个地址。通过报警控制器显示控制模块和监视模块的具体地址，用声、光报警可反映联动 设备的工作状态。 可编程继电器卡，通过编程可实现对风机、水泵等大型设备的二级联动控制。智能控制是一 种无需人的干预就能够自主地驱动智能机器实现其目标的过程。 3 工程实例 火灾自动报警系统的设计应用 笔者 1992～1993 年参与设计的海南省物资局金属大厦，该大厦是座地下 1 层，地上 22 层， 建筑高度 70 多米，建筑面积 1.2 万平方米的写字楼。根据《高层民用建筑设计防火规范》的规 定，建筑高度超过 50 m 的办公楼属于一类防火建筑，因此该大厦要设火灾自动报警系统。 设计中选择了国产火灾自动报警系统，这种系统在当时较普遍，仅有一台主机控制器，因而 适用于中、小型建筑。 3.1 大厦消防控制中心设在 1 层，每层设层显示器。地下室作设备用房有变电室、空调机房、 水泵房，机房内设有防排烟风机、消防水泵等消防设备，当火灾发生时，温度达到一定值排 烟风机自动启动，并打开排烟阀，开始排烟（图 1）。 图1 排烟风机控制原理 该工程地下室是消防联动控制的集中点，将地下室的防排烟风机、排烟阀等控制线均引 至消防中心的联动控制器。消防泵、喷淋泵、正压风机、排烟风机、消防电梯等却属于外控 设备，均由联动控制器控制。整个火灾自动报警系统设计合理、运行可靠。 3.2 智能火灾报警系统的设计应用 随着科学技术的发展，智能火灾报警系统问世，从传统型走向智能型是国内外火灾报警 系统技术发展的必然趋势，工程设计人员必须予以充分重视。 徐州某大型建筑群由三栋塔楼组成，一栋为 25 层，一栋 13 层和一栋 12 层的塔楼由 4 层 裙楼连接而成，建筑面积 6 万平方米，建筑高度 85 m，主要功能：1 至 4 层为商场，5 层以上 为写字楼。由于该大厦建筑面积大，探测区域广，探测器数量非常可观。传统的火灾自动报 警系统已无法满足需要，因此，在设计中，经过反复的方案比较，选择了采用主—从式网结 构的智能火灾报警控制系统，该系统利用大容量的控制矩阵交叉查寻软件包，以软件编程代 替硬件组合，满足了大型工程的适用性，提高了消防联动的灵活性和可修改性。系统由主机、 从机、复示器等构成。该工程消防控制中心设于 1 层，主机和消防联动控制柜设在消防中心， 从机与复示器分设于楼层内。 智能探测器数量的确定 设计时先根据《火灾自动报警器系统设计规范》的规定确定探 测器的布局和设置。其规定探测区域内的每个房间至少应设置一只火灾探测器。感烟、感温 探测器的保护面积和保护半径应按表 1 确定。表中列出的是一个感烟探测器或感温探测器的 保护面积和保护半径。建筑物内往往一个探测区域的面积较大，超过一只探测器的保护面积， 这时需要计算一个探测区域内所需设置的探测器数量，可按下式计算： 式中：N 为一个探测区域内所需设置的探测器数量（只），N 取整数；S 为一个探测区域的面 积（m ）；A 为探测器的保护面积；K 为修正系数，重点保护建筑取 0.7～0.9，非重点保护建 筑取 1.0。 根据上式计算结果，可确定一个探测区内的智能探测器的安装数量。 选择控制器容量计算 该系统控制器为主—从式网络结构，每个主—从机系统，只能有 一台主机，从机数量根据工程要求确定，一般按探测器数量计算，从机数量最多为 15 台。 表1 感烟、感温探测器的保护面积和保护半径探测器的保护面积 A 和保护半径 R 火灾探测 器的种类 地面面积 S (m ) 2 2 房间高度 H (m) θ≤15° A (m ) 2 屋顶坡度 θ 15°＜θ≤30° A (m ) 80 100 80 30 30 4.9 4.9 2 θ＞30° A (m ) 80 120 100 30 40 2 R (m) 6/7 6.7 5.8 4.4 3.6 R (m) 7.2 8.0 7.2 R (m) 8.0 9.9 9.0 5.5 6.3 S≤80 感烟探测器 S＞80 h≤12 6＜h≤12 h≤6 80 80 60 30 20 感温探测器 S≤30 S＞30 h≤8 h≤80 每台控制器最大有四个回路，每个回路容量均为 198 个地址，其中 99 个智能探测 器，99 个编址模块。因此一台主机或从机的最大容量为 4×99=396 个智能探测器， 4×99=396 个编址模块。 该工程经过计算，选用了一台主机和四台从机，每台控制器都按四个回路设计。 主机 N 控制 1～4 层商场内的所有探测器，手动报警按钮，控制按钮，水流指示器等消 防设备，从机 N1 控制地下室的所有探测器、送风阀、排烟阀、防火阀等消防设备，从 机 N2 控制 13 层和 12 层两座连通塔楼的 5～13 层的消防设备，N3、N4 分别控制 25 层 塔楼的 5～13 层和 14～25 层的消防设备。 整个大厦智能火灾报警控制系统设计比较合理，充分考虑到建筑群的特点，选用 一台主机、四台从机控制了 6 万平方米的建筑，如果用传统火灾自动报警系统则需要 几套控制系统分别控制，现有系统设计即经济实用，又准确可靠。 4 结论 综合上述工程设计与实践研究，可以得出以下几点认识与结论。 1） 传统的火灾自动报警系统适合于中、 小型建筑， 它的特点是探测器属于阀值型， 控制器仅有主机一台。而智能火灾报警控制系统，采用模拟量探测器，控制系统采用 主—从式网络结构，适应性强，尤其适合大型建筑的火灾报警系统。 2）智能火灾报警系统，克服了传统火灾自动报警系统存在的漏报和误报的难题， 提高了报警系统的准确性、可靠性。在设计中可灵活应用，根据工程需要选择适当的 从机数量，使工程设计最经济、最合理。 3）为了防患于未然，火灾报警系统的设计和应用十分重要，设计人员应根据不同 的建筑工程，优化设计方案。 参考文献：〔1〕 蔡自兴， 徐光礻 〔2〕 右.人工智能及其应用 〔M〕 .北京： 清华大学出版社， 1996,329～ 360 戴汝为.智能系统的综合集成〔M〕.杭州：浙江科学技术出版社，1995,128～ 160 〔3〕 陈一才.大楼自动化系统设计手册 〔M〕 .北京： 中国建筑工业出版社， 1994,230～ 270 〔4〕 王根堂.公安消防监督员业务培训教材，群众出版社，1997,213～236

摘要：随着经济的快速发展，城市建设的步伐不断加快，城市高层建筑数量日益增多，在建高层建筑亦随处可见。在建高层建筑工地大多位于城市中心，一旦发生火灾势必造成较大的经济损失和影响，由于诸多原因，在建高层建筑火灾时有发生。在建高层建筑存在哪些火灾危险性，如何采取有效措施预防和控制，笔者结合一些在建高层建筑火灾案例，发表一点浅见。 关键词：在建高层建筑 火灾危险性 火灾扑救 0 引言 随着经济迅猛发展，现代化城市建设步伐加快，由于土地资源的紧缺，高层建筑成为了城市建筑的趋势，而高层建筑建设工期长、各方监管不到位，一旦发生火灾扑救难度大，因此，在建高层建筑的火灾防控就成为了当今消防工作的一个难题。但是对高层建筑在建施工工地火灾却未能引起建设单位、施工单位和有关部门的足够重视，近年来，在建高层建筑工地火灾不断发生，成灾率高，经济损失大。透过这些在建高层建筑火灾事故，加强对在建高层建筑火灾危险性及防控对策的分析研究显得十分重要。 1 在建高层建筑的火灾危险性分析 一是可燃物多。在建高层建筑工地临时建筑较多，如仓库、工棚等，这些建筑大部分采用竹子、木材、油毡等可燃易燃材料搭建；在建高层建筑周围的防护网、施工的脚手架等大多用可燃材料做成；因施工需要，施工楼层存放大量油毡、木料、模板、油漆、装修材料，存放物杂乱无章，且多为可燃易燃物品，为火灾发生提供了必要条件，只要接触明火等火源，就有可能发生火灾事故。二是建筑施工用电、用气、用火量大。在建高层建筑的各类施工机器、电焊、氧切割等作业都需要大量的电、气，而施工现场的设施往往不按照规范设计、安装，不采取有效的保护措施，临时的电气线路布线过多、过乱，很容易引起用电过载或者电线短路，从而引起火灾事故。三是消防设施不完善。由于在建高层建筑本身的消防设施未建成，建筑内部的自动报警、自动喷淋和消火栓等预警设施、消防设施不完善，使初期火情不易被察觉，不能及时控制火灾蔓延，缺水成了最大问题，给消防员内攻近战带来极大的困难，从而延误扑救的有利时机。同时，由于正在施工，建筑内部未进行防火分割，楼梯间、门窗洞、电梯井、各类管道井等未封堵，空气水平、垂直流通迅速，烟囱效应明显。四是在建高层建筑工地环境复杂。由于在建高层建筑作业施工面大，建筑材料堆垛多，建筑内部情况复杂，堵塞了消防通道，一旦发生火灾，消防车根本无法在第一时间靠近火场，影响灭火战斗展开，不利于扑救初起火灾。五是施工人员的消防安全意识淡薄、消防管理混乱。施工单位往往将办公区、生活区和作业区混建在一起，很多工人住宿在施工现场旁边或内部，施工单位没有采取相应的防火措施和严格的消防安全管理制度，没有制定相应的灭火、疏散预案并组织施工人员进行演练，许多工地电焊、电工等特种工操作人员缺乏专业培训，不少人是无证上岗，施工时操作不规范，用火用电现场不按要求配备消防器材设施，电焊作业产生的火花、灼热熔珠四处飞溅散落，相当一部分施工人员消防安全意识淡薄，为了方便，往往就地烧火做饭，甚至烧木材取暖，乱扔烟头等火源，非常容易引起可燃物燃烧，酿成火灾事故。 2 在建高层建筑的火灾特点 在建高层建筑的建筑特点既有一般高层建筑的共性，又有其特殊性。一是烟、火蔓延途径多，由于无防火、防烟分隔，电梯井、管道井等未封堵，火灾极易蔓延，飞火从高处散落，引燃防护网和地面的建筑材料，容易形成立体火灾，消防人员难以堵截。二是内部情况复杂，人员疏散难度大。在建高层楼梯无扶手、疏散指示标志、应急照明等疏散设施，楼面孔洞多，电梯井道口无护栏，楼面穿管预排的凸出物多，现场堆放着各种建材杂乱无章，外围脚手架和防护物多为可燃物，如果发生火灾，容易垮塌，无论是对施工人员还是消防营救人员，疏散和搜救的难度都非常大，极易造成人员伤亡。三是消防部队灭火难度大。在建高层建筑施工现场通道狭窄，由于受到场地的制约，房屋、棚屋之间，建筑材料垛与垛之间缺乏必要的防火间距，甚至有些材料堆跺堵塞了消防通道，消防车难于接近起火点；内部情况复杂，难以掌握内部情况，缺少应急照明设施，消防人员不能及时到达着火层，战斗展开困难。四是消防供水很难保证。由于高层建筑施工工地现场周围环境复杂，加上建筑内部未建成开通自动消防设施，消防用水匮乏，内攻时水压、水量无法满足灭火需要。 3 防控在建高层建筑火灾的措施 3.1 严格把好消防设计审核、验收关。公安消防部门要严格按照《消防法》及建设工程消防监督法规，进一步完善建设工程消防监督工作制度，依法落实消防设计审核技术复核、大型建筑工程项目消防审核验收意见集体会审、疑难问题专家论证等工作措施，提高建筑工程消防行政许可的质效，强化高层建筑落实国家消防技术标准的源头把关。公安消防部门与建设主管部门要密切配合，建立协作机制，加强对高层建设工程项目各方责任主体的监督管理，在对建设单位审核发放施工许可证时，应当对建设工程是否具备保障安全的具体措施进行审查，施工现场应具备以下消防安全条件：一是施工现场要设置消防通道，建筑工地要满足消防车通行、停靠和作业要求，建筑内应在楼梯间、出入口设置醒目标志和应急照明，及时清理建筑垃圾和障碍物，规范材料堆放，保证消防通道畅通。二是施工现场要按有关规定设置消防水源。应当在建设工地设置室外消火栓系统，并保持充足的管网压力和流量。根据在建工程施工进度，同步安装室内消火栓系统或设置临时消火栓，配备水枪水带，消防干管设置水泵接合器，满足施工现场火灾扑救的消防供水要求。三是施工现场应当配备必要的消防设施和灭火器材。施工现场的重点防火部位和在建高层建筑的各个楼层应配置适当数量的手提式灭火器、消防沙袋等消防器材。四是施工现场的办公区、生活区、作业区和材料区应当分开设置，采取防火分隔措施，保持安全距离，施工单位不得在尚未竣工的建筑物内设置员工集体宿舍。对不具备条件的，不得颁发施工许可证，以确保施工现场消防安全。 3.2 加强建设过程主体管控，及时发现并清除建筑火灾隐患。针对高层建筑的高火灾风险，公安消防部门要加强对在建高层建筑施工现场的消防监督检查，重点检查承建单位火灾隐患的整改情况以及防范措施的落实情况，疏散通道、消防车通道、消防水源情况，灭火器材配置及有效情况，用火、用电有无违章情况，重点工种人员及其他施工人员消防知识掌握情况，消防安全重点部位管理情况，易燃易爆危险物品和场所防火防爆措施落实情况，防火巡查落实情况等；并且要深入开展在建工程建设消防质量、消防产品等专项监督检查，对于不满足施工现场消防安全条件、施工现场消防安全责任制不落实的要依法督促整改。推行施工单位消防质量信誉监管，强化建筑工程建设、设计、施工等单位的质量责任意识，依法严肃查处违反消防法规和消防技术标准建设、施工等行为，强力监督各消防质量责任主体在高层建筑建设过程中认真落实国家消防技术标准；施工单位应当制定并落实各项消防安全管理制度和操作规程，在施工组织设计中编制消防安全技术措施和专项施工方案，并设专职安全管理人员进行现场监督。动用明火必须实行严格的消防安全管理，禁止在具有火灾、爆炸危险的场所使用明火；需要进行明火作业的，动火部门和人员应当按照用火管理制度办理审批手续，落实现场监护人，在确认无火灾、爆炸危险后方可动火施工；动火施工人员应当遵守消防安全规定，并落实相应的消防安全措施；易燃易爆危险物品和场所应有具体防火防爆措施；电焊、气焊、电工等特殊工种人员必须持证上岗；将容易发生火灾、一旦发生火灾后果严重的部位确定为重点防火部位，实施防火巡查制度严格管理。通过加大监督执法力度，严厉查处违法违规行为，及时消除高层建筑火灾隐患，确保高层建筑建设消防质量，降低高层建筑火灾风险。 3.3 强化社会消防宣传培训，增强业主消防安全自我管理能力。公安消防部门应结合消防宣传和社会化教育培训工作，加大对消防法规、建筑火灾预防及消防安全管理知识的宣传及培训力度，培训施工单位各个岗位人员有关消防法规、消防安全制度和保障消防安全的操作规程，本岗位的火灾危险性和防火措施，有关消防设施的性能、灭火器材的使用方法，报火警、扑救初起火灾以及自救逃生的知识和技能等，通过教育保障施工现场人员具有相应的消防常识和逃生自救能力，增强在建高层建筑权属、物业管理和使用业主的消防安全管理能力，教育引导其各司其职、各负其责，共同落实好高层建筑消防安全管理职责，最大限度地预防建筑火灾，减少火灾危害。 3.4 加强在建高层建筑初期火灾扑救和实战演练。在建高层建筑施工单位应当根据国家有关消防法规和建设工程安全生产法规的规定，建立施工现场消防组织，制定灭火和应急疏散预案，定期演练，公安消防部门应对施工单位消防应急预案的制订、演练进行指导，切实提高施工人员及时报警、扑灭初期火灾和自救逃生能力。针对在建高层建筑消防监督、作战预案制定和演练不足的薄弱环节，公安消防部门要实行防消联勤制度，战训部门、执勤中队和防火监督部门要密切配合，加强在建高层建筑熟悉，通过熟悉建筑内部结构和周边环境，制定在建高层建筑灭火救援应急预案，同时强化技战术研究，解决初战控火、抢救人员、强攻近战、火场供水、消防设施应用、安全防护等方面的问题，用科技的方法和手段，研究出切实可行的办法，对辖区高层建筑可能发生的火灾等灾害事故，制定完善针对性较强的作战力量出动编成，结合灭火救援行动的各个环节，开展破拆、救生、供水、通信等战术操法训练和灭火救援实地实战演练，掌握灭火救援的主动权。 4 结语 总之，预防和扑救高层建筑火灾还是当今的一个消防难题，在建高层建筑的预防工作，必须遵循“预防为主，防消结合”的消防工作方针，针对在建高层建筑发生火灾的特点，立足自防自救，采用可靠的防火措施，做到安全适用、技术先进、经济合理，从源头上预防火灾，做到防患于未然。 参考文献： [1]公安部消防局.中国消防手册[M].上海：上海科学技术出版社.2006. [2] GB50045-95（2005年版）.高层民用建筑设计防火规范[S].