消防設計論文匯總十篇

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篇（1）

OnDesignofFireSystemforToyManufactory

Abstract:Byapracticalcase,thefiresystemofatoymanufactory,thedesignofautomaticsprinklingfiresystem(ASF)forindustrialbuildingsaccordingtoforeigndesignnormarepresented.SomeguidelinesdifferingfromthedomesticnormsuchasthedecisionofwaterdischargeofASFsystem;thesetupofalarmandpressurevalves,thelayoutofpipelinenetworkandthedistributionofsprinklersaredescribed.

1情況概述

南海市美泰玩具廠(簡稱玩具廠)始建于80年代初期，是一間大型的中外合資企業。主要產品是塑料玩具，且全部外銷。全廠主要車間有：配料車間、注塑車間、噴漆車間、組裝車間、維修車間和模具車間等，此外還有寫字樓、高架倉庫等用房。

建筑高度超過24m的高層工業建筑A、B、C、D廠房4座。在消防設施方面，部分廠房有簡單的室內消火栓滅火系統和電力報警系統。

該廠向境外火災保險公司購買了火災保險，因此必須重新設置安裝消防給水系統。由于境外保險公司的參與，玩具廠消防給水系統的設計與我國國內現有的常規設計有很大的不同。具體的說，具有以下幾個特點：一是要符合中華人民共和國的消防規范；二是要滿足火災保險公司的要求；三是所采用的設備和材料要有FM/UL認證。

筆者作為玩具廠消防給水工程的設計者，在此對其進行分析介紹，與大家共同探討。

2消防給水系統設計水量的確定

經過與消防部門、保險公司協商，消防給水系統水量作如下規定。

2.1室內消火栓用水量的確定

室內消火栓用水量按照《建筑設計防火規范》的標準執行，由于廠房高度介于24m至50m之間，所以消火栓用水量選用25L/s。同時使用水槍5支，每支水槍最小流量5L/s，每根豎管最小流量15L/s，火災延續時間為2h。

2.2自動噴水滅火系統設計水量的確定

自動噴水滅火系統設計水量按照美國NFPA13和NFPA231C標準確定。由于玩具廠各廠房、車間的生產性質不同，火災危險性等級也不相同，所以各車間自動噴水滅火系統的噴水強度和作用面積也不同，具體情況見表1。

表1玩具廠噴淋系統設置基本數據

噴淋系統

設置地點噴水強度

/L/(min.m2)

(GPM.ft2)作用面積

/m2(ft2)每只噴頭最

大保護面積

/m2(ft2)設計流量

/L/s(GPS)

組裝、維修、模

具車間，寫字樓6.91(0.17)279(3000)12.05(130)32.13(8.5)

配料、注塑車間11.4(0.28)279(3000)9.3(100)53.01(14)

噴漆車間16.3(0.4)233(2500)9.3(100)63.30(16.7)

高架倉庫18.32(0.45)186(2000)9.3(100)56.79(15)

在表1的4組數據當中，兩組是中危險級，兩組是嚴重危險級。與我國自動噴水滅火系統常規設計相比有較大差別：一是分類較細，每一等級的噴水量不是固定值，而是根據不同的建筑劃分成一個范圍；二是噴水量較大；三是嚴重危險級的噴淋系統仍可采用濕式報警系統。其中，倉庫的噴水量是按照NFPA231C標準確定的，其特點是：噴水強度大，作用面積小。

至于系統設計流量的確定，應選擇最不利情況時所需的消防流量(即可能發生最大的消防流量)作為自動噴水滅火系統的設計流量。從表1中可以看出，噴漆車間所需的消防噴水量最大，可作為自動噴水滅火系統設計流量。經采用NFPA13規定的計算機方法計算，水量約為68L/s。該車間位于A、B座廠房4樓?；馂难永m時間按照NFPA13標準為2h。

3消防給水系統的布置

3.1系統設置

玩具廠的消火栓給水系統和自動噴水滅火系統采用分開設置，消火栓給水系統采用臨時高壓給水系統，自動噴水滅火系統采用穩壓裝置。

根據玩具廠的廠區分布特點，全廠設有兩座消防泵房和水池。消防水池儲量分別為500m3和600m3。消防給水也是兩套系統，各自獨立(見圖1)。分別供應全廠南半區和北半區的消防用水。兩個泵房各設2臺消火栓泵和自動噴水泵，均為1用1備，穩壓泵只設1臺。消火栓泵流量28L/s(445GPS)，揚程86m(280ft)，功率37kW。自動噴水泵流量70L/s(1100GPS)，揚程70m(235ft)，功率75kW。穩壓泵流量1.6L/s(25GPS)，揚程86m(280ft)，功率4kW。上述所有設備均為國外成套產品，即主泵、穩壓泵、啟動柜都是成組配套的。

圖1玩具廠總平面圖

3.2濕式報警閥的設置

按照我國常規作法，嚴重危險級的建筑物，自動噴水滅火系統的設置應采用雨淋系統。而玩具廠的建筑物危險等級，既有中危險級，又有嚴重危險級。但自動噴水滅火系統全部采用的是濕式報警系統。

《自動噴水滅火系統設計規范》規定，濕式報警閥的控制范圍是采用控制噴頭數目來確定的。但玩具廠如果采用此規定，濕式報警閥的布置將比較困難。所以，在玩具廠自動噴水滅火系統設計中，濕式報警閥的控制范圍是采用控制面積來確定的。每組濕式報警閥的控制面積不超過4833m2(52000ft2)。全廠共設置8組濕式報警閥，全都布置在廠區內廠房外墻邊醒目的地方。

3.3壓力開關的設置

消防給水系統中，凡是采用穩壓裝置的，自動啟泵都是靠壓力開關來控制。一般常規作法是設置兩個壓力開關，一個控制穩壓泵的啟、停，一個控制消防主泵的啟動。而在玩具廠消防給水設計中，選擇的是另外一種方法。即玩具廠兩套系統各設置3個壓力開關，一個控制穩壓泵啟、停，其余兩個分別控制兩臺自動噴水主泵啟動。具體作法是：當壓力低于0.8MPa時，穩壓泵啟動，當壓力高于0.89MPa時，穩壓泵停泵；當壓力低于0.75MPa時，啟動第一臺自動噴水主泵；當壓力低于0.7MPa時，啟動第二臺自動噴水主泵。在這里，第二臺自動噴水泵不只是作為備用泵，而是第一臺泵水量的補充。

4消防給水管網及噴頭的布置

4.1室內消火栓管網的布置

室內消火栓管網呈立體環網布置。消防箱設有普通消火栓和消防軟管卷盤，布置間距30m，消防門為玻璃門，按鈕開啟。4座主廠房屋頂，除了設有試驗用的消火栓外還配有壓力表。報警警鈴及遠程啟泵信號線全部用鍍鋅線管保護。

4.2自動噴水給水管網的布置

由于玩具廠目前正在生產，廠房內風槽、線槽、工業管道交叉縱橫。使自動噴水給水管道布置十分不便。設計時，多次到現場查看，測量管道的位置，確定管道的走向。施工時，基本上避免了自動噴水管道與其他管道的碰撞及管道走向上的豎向起伏。

根據現場的實際情況，玩具廠自動噴水管網布置成枝狀管，屬于一種不等壓系統。這種系統容易造成噴水不均勻。在管徑的選擇上，由于玩具廠采用NFPA標準，與《自動噴水滅火系統設計規范》的標準不同，各個廠房、車間的噴水強度也不統一。所以，只能按照NFPA規定的方法，對各車間、分區的自動噴水管網逐段計算。配管時，一要滿足噴頭的工作壓力，二要考慮作用面積內的平均噴水強度。從驗算結果看，兩條要求都得到滿足。

玩具廠自動噴水滅火系統的分布是很廣的，各個建筑都布置了自動噴水系統。為了解決距離泵房比較近、樓層比較低的噴淋管網壓力過高，流量過大的問題，在低層各分區水流指示器前，設置了減壓閥。

4.3放空管的布置

自動噴水給水管網的沖洗和放空措施是非常必要的。對玩具廠來說，自動噴水滅火系統分布廣，如何考慮系統放空，這是消防給水設計中面臨的一個具體問題。一般的自動噴水設計，是將每層樓自動噴水管網的末端設置一個檢驗放空閥，然后管網坡向放空閥以利整個系統放空。但是，玩具廠現場情況復雜多變，各種風槽、工藝管道早已安裝就位，而且縱橫交錯。為了避免系統放水不完全，在玩具廠設計中采用了多處放空的方法。除了末端設置檢驗放空閥外，還在每層噴淋管網配水管的末端設置了放空閥、放空管(見圖2)。放空管管徑DN100且層層連通，到底層排入雨水井，同時解決了系統管網沖洗放空的問題。

圖2噴淋系統放空管示意圖

此外，為了使噴淋系統更加安全、保險。除了按規定設置的水泵結合器外，在放空管的底部也設置了水泵結合器。

4.4泵房管道的布置

噴淋系統設計流量的校核，是每個設計者都關心的問題。用末端試水裝置檢驗，只能檢驗出系統正常與否。因水量太小，不能確定系統設計流量是否符合設計要求。燒爆幾只噴頭檢驗也是如此，又不可能讓整個作用面積內的噴頭一齊噴水來檢驗。在玩具廠設計中，采用了如下方法來檢驗。在泵房自動噴水系統總出水管處，設回流試水管至消防水池。在回流試水管上設置了流量計和泄壓閥(見圖3)。泄壓閥是用來防止管道超壓，泄壓用的。而流量計則是用來檢驗系統流量大小的。用控制系統壓力的方法，檢驗系統流量是否符合設計要求。流量計帶液晶顯示和遠傳功能，不僅現場能看得到，消防中心也能觀察到。同時，在泵房內消火栓系統管網和自動噴水系統管網之間，設一連通管。平時用閥門關閉，必要時可打開閥門，互為補充。這也是一種出于安全保險的考慮。

圖3消防泵房示意圖

4.5噴頭的布置

由于玩具廠各廠房、車間的噴水量各不相同。要根據其特點選擇不同種類的噴頭應用于不同的場合，做到各類噴頭各盡所能、各盡其責。噴水量小的選擇12.7mm口徑的噴頭，噴水量大的選擇13.5mm口徑的噴頭。個別地方，如調色間、調漆間，上空布滿抽風口，則選擇了13.5mm口徑的側向噴頭。根據玩具廠生產現場腐蝕性較大、生產操作容易發生碰撞的特點，選擇了快速反應、易熔合金噴頭，動作溫度74℃。具體情況見表2。

表2玩具廠噴頭種類一覽

噴頭設置地點出水口徑

/mm螺紋口徑

/mm動作溫度

/℃K值

組裝、維修、模具

車間，寫字樓12.7(1/2”)15(1/2”)7480

配料，注塑車間12.7(1/2”)15(1/2”)7480

噴漆車間13.5(17/32”)20(3/4”)74115

高架倉庫13.5(17/32”)20(3/4”)74115

在噴頭的布置上，根據場合不同，選擇不同的噴頭布置方式。對所有建筑(廠房)均采用建筑噴淋的方式來布置噴頭。建筑噴淋采用了全方位保護方式布置，噴頭間距為3.0m×3.0m和2.5m×2.2m，這當中考慮了建筑的開間布局和橫梁的位置因素。在設備比較高大和密集的車間，以及高架倉庫除了采用常規建筑噴淋外，還采用了加密建筑噴淋和設備噴淋雙重保護的方法來布置噴頭。設備噴淋采用分層布置。在中、下層噴淋，為防止碰撞，造成噴頭誤噴，噴頭上都加了保護罩，個別地方則采用邊墻型噴頭。

5完善的消防管理措施

要確保玩具廠消防萬無一失，完善的消防硬件設施是十分必要的。但如何做到硬件好用、管用，隨時發揮作用，消防的軟件設施就顯得十分重要了。在這方面外資廠的一些作法值得我們借鑒，筆者在這里簡單介紹一下。

5.1施工材料的保證

為保證消防設施的安全、可靠，玩具廠所有設備、材料都必須有FM/UL認證。所以，所有噴頭、水流指示器、濕式報警閥、閥門、水泵等設備、材料均為國外產品。消火栓、管道采用國內產品。小于等于DN100的管道采用國標加厚鍍鋅管，大于DN100的管道采用鍍鋅無縫鋼管。

5.2管理制度的保證

玩具廠的防火制度是非常嚴格的，除了平時的防火宣傳、防火教育外，生產過程中的日常操作都有嚴格的規定。同時規定了廠房內嚴禁吸煙，嚴禁動用電氣焊。廠房內這一類的警告牌隨處可見，而且防火巡視員經常巡視檢查。在消防工程施工中，也不允許在廠房內動用電氣焊，鍍鋅無縫鋼管的連接都是在廠外焊好法蘭，現場裝配。施工中，配帶手提滅火器的防火巡視員現場監視。

關于消防設施的保養，在消防工程的招標文件中，就明確提出了施工單位要負責以后的日常維護保養工作。而且要有詳細的維修保養計劃。要求一個季度檢查維護一次，一年對設備檢查維修一次。施工計劃中，要有防火制度，否則算廢標。

至于消防設施的管理，玩具廠明確規定：保安部負責消防設施的管理和巡視。保安值班室掛有消防系統圖和巡視路線圖。為防止無關人員隨便操作消防設施上的閥門，各處閥門平常都上鎖，鑰匙就掛在消防系統圖上閥門的位置上，以免搞錯。需要操作時，必須經過保安值班人員。

6有關問題的思考

6.1自動噴水滅火系統設計流量的商榷

自動噴水滅火系統的設計流量關系到對建筑物火災的控制程度，也關系到滅火的效果。針對火災危險性等級不同的建筑物制定出不同的設計流量標準十分重要。

我國《自動噴水滅火系統設計規范》將建筑物和構筑物的火災危險性等級分為三個等級，即嚴重危險級、中危險級和輕危險級。但規范并沒有一個明確標準來劃分這三個等級。因此，在設計時只能將所設計的建筑物與規范附錄二中所列舉的各種建筑進行比較來確定其危險性等級。而且，對各危險性等級的建筑物，設計流量標準只有一個固定值。尤其是工業建筑，生產類別各不相同，應該針對不同的生產類別，制定出一個比較詳細的設計流量分類標準。

筆者在玩具廠消防給水設計過程中，接觸了一些國外規范，像英國的FOC標準。其中，對于工業建筑，也是根據不同的生產類別，制定出不同的設計流量分類標準。

我國應根據國內長期實踐的經驗，同時參照國外的先進經驗，盡快制定出既安全又經濟合理的設計流量數據。

在玩具廠消防工程設計過程中，有一點感受就是規范、標準要定期修訂。事物是在飛速發展的，新技術、新方法、新概念不斷出現。一種標準長期不進行修訂，就跟不上事物的發展，就是落后的標準。

6.2報警閥的控制范圍

濕式報警閥是自動噴水滅火系統的重要部件?！蹲詣訃娝疁缁鹣到y設計規范》中將濕式報警閥的控制范圍確定為不超過800個噴頭。這是從系統檢修停用的角度來考慮的，是非常對的。不能允許噴淋系統停用的范圍過大，影響到建筑物安全，控制范圍應有所限制。但是，這樣規定在設計過程中實行起來問題較多。實際上控制噴頭數目也就是確定濕式系統的控制面積。由于噴頭布置的疏密不同，同樣多的噴頭，保護面積是不相同的。相反，同樣的面積，噴頭數目也是不相同的。例如：1萬m2的面積，噴頭按3.6m×3.6m布置，噴頭數目就少于800個，用1個濕式報警閥就行了。而按3.0m×3.6m布置，噴頭數目就超過了800個，要用2個濕式報警閥。尤其是需要布置上、下噴頭的地方，上、下噴頭按1個噴頭計算，還是按2個噴頭計算，就有不同的意見。所以，濕式報警閥的控制范圍用面積來控制較為合適。像玩具廠這樣大范圍布置自動噴水滅火系統的地方，采用控制面積的方式布置濕式報警閥，基本上做到了報警閥分布均勻，報警時不僅告訴人們有火災發生，同時知道發生在何處。

6.3消防器材的問題

玩具廠消防給水工程上的主要設備、材料，基本上都是國外產品。設計時，曾提出采用國內產品，對方表示同意，但是提出必須要有FM/UL認證。我們在市場上調查了一下國內產品，幾乎沒有FM/UL認證的，因此只好放棄。所以，希望中國的消防設備生產廠家，能夠盡快填補這塊空白。

6.4消防標準的銜接

篇（2）

現代化的建筑規模大、標準高、人員密集、設備眾多，對防火要求極為嚴格。為此，除對建筑物平面布置、建筑和裝修材料的選用、機電設備的選型與配置有許多限制條件外，還需要設置現代化的消防設施。隨著我國經濟建設的發展，各種高層建筑、大中型商業建筑、廠房不斷涌現，對自動消防報警系統提出了更高更嚴的要求。為了早期發現和通報火災，防止和減少火災危害，保護人身和財產安全，保衛社會主義現代化建設，在現代化的工業民用建筑、賓館、圖書館、科研和商業部門，火災自動報警系統已成為必不可少的設施。電氣工程設計、安裝和使用是否正確不僅直接影響到建筑的消防安全而且也直接關系到各種消防設施能否真正發揮作用。因此，自動報警及消防聯動的設計及設備選型顯得尤為重要。

一、系統的組成

火災自動報警與消防聯動控制系統是建筑物防火綜合監控系統，由火災報警系統和消防聯動控制系統組成。在實際工程應用中，系統的組成是多種多樣的，設備量的多少、設備種類都會有很大的不同。但是，決定系統特征的是火災自動報警和消防聯動控制這兩個系統的實現方式。

（一）火災自動報警系統的組成

火災自動報警系統一般由探測器、信號線路和自動報警裝置三部分組成。

1、火災探測器和手動報警按鈕

火災探測器是整個報警系統的檢測元件。它的工作穩定性、可靠性和靈敏度等技術指標直接影響著整個消防系統的運行。

1）探測器的種類

火災探測器的種類很多，大致有如下幾種：

（1）離子感煙探測器。

（2）光電感煙探測器。

（3）感溫探測器（包括定溫式和差溫式）。

（4）氣體式探測器。

（5）紅外線式探測器。

（6）紫外線式探測器。

2）常用的火災探測器基本原理

（1）感煙火災探測器

火災發展過程大致可以分為初期階段、發展階段和衰減熄滅階段。感煙火災探測器的功能在于：在初燃生煙階段，能自動發出火災報警信號，以期將火撲滅在未成災害之前。根據結構不同，感煙探測器可分為離子感煙探測器和光電感煙探測器。

①離子感煙探測器

離子式感煙探測器是由兩個內含Am241放射源的串聯室、場效應管及開關電路組成的。內電離室即補償室，是密封的，煙不易進入；外電離室即檢測室，是開孔的，煙能夠順利進入。在串聯兩個電離室的兩端直接接入24V直流電源。當火災發生時，煙霧進入檢測電離室，Am241產生的α射線被阻擋，使其電離能力降低，因而電離電流減少，檢測電離室空氣的等效阻抗增加，而補償電離室因無煙進入，電離室的阻抗保持不變，因此，引起施加在兩個電離室兩端分壓比的變化，在檢測電離室兩端的電壓增加量達到一定值時，開關電路動作、發出報警信號。

②光電感煙探測器

光電式感煙探測器由光源、光電元件和電子開關組成。利用光散射原理對火災初期產生的煙霧進行探測，并及時發出報警信號。按照光源不同，可分為一般光電式、激光光電式、紫外光光電式和紅外光光電式等4種。

a、一般光電式感煙探測器根據其結構特點可分為遮光型和散射型兩種。

遮光型光電感煙探測器由一個光源（燈泡或發光二極管）和一個光電元件對應裝在小暗室內構成。在無煙情況下，光源發出的光通過透鏡聚成光束，照射到光電元件上，并將其轉換成電信號，使整個電路維持在正常狀態，不發出報警。當火災發生有煙霧進入探測器，使光的傳播特性改變，光強明顯減弱，電路正常狀態被破壞，則發出報警信號。

散射光電式感煙探測器的發光二極管和光電元件設置的位置不是對應的。光電元件設置在多孔的小暗室里。無煙霧時，光不能射到光電元件上，電路維持正常狀態。而發生火災時，有煙霧進入探測器，光通過煙霧粒子的反射或散射到達光電元件上，則光信號轉換成電信號，經放大電路放大后，驅動自動報警裝置發出報警信號。

b、激光式感煙探測器。由激光發射機（包括脈沖電源和激光發生器）和激光接收器（包括光電接收器、脈沖放大及報警）組成。它利用激光方向性強、亮度高及單色性和相干性好的特點。在無煙情況下，脈沖激光束射到光電接收器上，轉換成電信號，報警器不發出報警。一旦激光束在發射過程中有煙霧遮擋而減弱到一定程度，使光電接收器信號顯著減弱，探測器發出報警信號。在種類繁多的激光光源中，半導體激光器由于具有所需激發電壓低、效率高、脈沖功率大、器件體積小、耐震、壽命長和價格低廉等優點而受到重視。

c、紫外光和紅外光感煙探測器。它們具有靈敏度高、性能穩定、可靠、探測方位準確等優點，因而得到普遍重視，并成為目前火災探測器的重要設備和發展方向。

光電式感煙探測器發展很快，種類不斷增多，就其功能而言，它能實現早期火災報警，除應用于大型建筑物內部外，還特別適用于電氣火災危險性較大的場所，如計算機房、儀器儀表室和電纜溝、隧道等處。

（2）感溫火災探測器

感溫探測器按結構原理不同有雙金屬片型、膜盒型、熱敏電子元件型等三種。

①雙金屬片型是應用兩種不同膨脹系數的金屬片作為敏感元件的，一般制成差溫和定溫兩種形式，定溫式是當環境溫度上升達到設定溫度時，定溫部件立即動作，發出報警信號；差溫式是當環境溫度急劇上升，其溫升速率（℃/min）達到或超過探測器規定的動作溫升速率時，差溫部件立即動作，發出報警信號。

②膜盒型探測器由波紋板組成一個氣室，室內空氣只能通過氣塞螺釘的小孔與大氣相通。一般情況下（指環境溫升速率不大于1℃/min），氣室受熱，室內膨脹的氣體可以通過氣塞螺釘小孔泄漏到大氣中去。當發生火災時，溫升速率急劇增加，氣室內的氣壓增大，波紋板向上鼓起，推動彈性接觸片，接通電接點，發出報警信號。

③電子感溫探測器由兩個阻值和溫度特性相同的熱敏電阻和電子開關線路組成，兩個熱敏電阻中一個可直接感受環境溫度的變化，而另一個則封閉在一定熱容量的小球內。當外界溫度變化緩慢時，兩個熱敏電阻的阻值隨溫度變化基本相接近，開關電路不動作。火災發生時，環境溫度劇烈上升，兩個熱敏電阻阻值變化不一樣，原來的穩定狀態破壞，開關電路打開，發出報警信號。

3）火災探測器的選擇

（1）根據火災的特點選擇探測器

①火災初期有陰燃階段，產生大量的煙和少量熱，很小或沒有火焰輻射，應選用感煙探測器。

②火災發展迅速，產生大量的熱、煙和火焰輻射，可選用感煙探測器、感溫探測器、火焰探測器或其組合。

③火災發展迅速、有強烈的火焰輻射和少量煙和熱、應選用火焰探測器。

④火災形成特點不可預料，可進行模擬試驗，根據試驗結果選擇探測器。

（2）根據安裝場所環境特征選擇探測器

①相對濕度長期大于95%，氣流速度大于5m/s，有大量粉塵、水霧滯留，可能產生腐蝕性氣體，在正常情況下有煙滯留，產生醇類、醚類、酮類等有機物質的場所，不宜選用離子感煙探測器。

②可能產生陰燃或者發生火災不及早報警將造成重大損失的場所，不宜選用感溫探測器；溫度在0℃以下的場所，不宜選用定溫探測器；正常情況下溫度變化大的場所，不宜選用差溫探測器。

③有下列情形的場所，不宜選用火焰探測器：

a、可能發生無焰火災；

b、在火焰出現前有濃煙擴散；

c、探測器的鏡頭易被污染；

d、探測器的‘視線’易被遮擋；

e、探測器易被陽光或其他光源直接或間接照射；

f、在正常情況下，有明火作業以及X射線、弧光等影響。

高層民用建筑及探測器的靈敏度選擇，應據探測器的性能及使用場所，正常情況下（無火警時）系統沒有誤報警為準進行選擇。目前，國內高層建筑中，大部分使用光電感煙測器，只有在個別場所、廚房、發電機房、車庫及有氣體滅火裝置的場所才用感溫探測器。只用一種探測器，在聯動的系統里易產生誤動作，這將造成不必要的損失，無聯動的系統里易誤報。故應選用兩種或兩種以上種類探測器。他們是“與”的邏輯關系，當兩種或兩種以上探測器同時報警，聯動裝置才動作，這樣才能確保不必要的損失

總之，探測器選擇應根據實際環境情況選擇合適的探測器，以達到及時、準確報警的目的。

4）手動報警按鈕

報警區域內每個防火分區應至少設置一個手動火災報警按鈕，且從一個防火分區里的任何位置至最近一個手動火災報警按鈕的距離不應大于30m，并應設置在明顯和便于操作的位置。手動報警按鈕距地面1.5m。

2、自動報警裝置

我國火災自動報警裝置的研究、生產和應用雖然起步較晚，但發展非?？?，特別是最近幾年，隨著我國四化建設的迅速發展和消防工作的不斷加強，火災自動報警裝置的生產和應用都有了較大的發展，生產廠家、產品種類和產量及應用單位都不斷地增加。我國目前生產的火災自動報警裝置是包括報警顯示、故障顯示和發出控制指令的自動化成套裝置。當接收到火災探測器、手動報警按鈕或其他觸發器件發送來的火災信號時，能發出聲光報警信號，記錄時間、自動打印火災發生的時間、地點、并輸出控制其他消防設備的指令信號，組成自動滅火系統。目前，生產、使用的自動報警裝置，多采用多線制，分為區域報警控制器、集中報警控制器和智能型火災報警控制器。

（1）區域報警控制器

區域報警器是一種由電子電路組成的自動報警和監視裝置。它聯結一個區域內的所有火災探測器，準確、及時的進行火災自動報警。因此，每臺區域報警器和所管轄區域內的火災探測器經正確連接后，就能構成完整、獨立的自動火災報警裝置。

區域報警器的基本原理如下：

①接收探測器或手動報警按鈕發出的火災信號，以聲光的形式進行報警；

②電子鐘可以記憶首次發生火災的時間；

③可以帶動若干對繼電器觸點給出適當外接功能；可

④以配置備用直流電源，當市電斷電時，直流備用電便自動投入；

⑤具有自檢功能，當區域報警器與探測器之間有接觸不良或斷線時，報警器發出開路或短路的故障聲、光報警信號并自動顯示故障部位；

⑥具有“火警優先”功能，各類報警信號至區域報警器，經信號選擇電路處理后，進行火災、短路、開路判斷，報警器首先發出火災報警信號，指示具體著火部位，發出火警音響，記憶火警信號、開路、短路故障信號；

⑦通過通訊接口電路將三類信號送至集中報警控制器。區域報警控制器將接收到的探測器火警信號進行“與”“或”邏輯組合，控制繼電器動用聯動外部設備，如排煙閥、送風閥、防火門等。

目前國內各廠家生產的區域報警器的容量即監控部位多少不同。不同型號的區域報警器需與不同型號的探測器相連接。以西安262廠生產的JB-QB-2700/088A系列區域報警器為例，它有壁掛式、柜式兩種，最大容量為256路，一路是一個部位號，一個探測器占一個部位號。

在工程設計中，選擇區域報警控制器的容量應大于該區域的探測器數。如一建筑物以一層為一個區，共24個房間，每個房間一個探測器，共24個，則應選擇30路區域報警控制器。若48個房間，則應選擇50回路區域報警控制器。

（2）集中報警控制器

集中報警控制器的基本原理如下：

①把若干個區域報警器連接起來，組成一個系統，集中管理；

②可以巡回檢測相連接的各區域報警器有無火災信號或故障信號，并能及時指示火災區部位和故障區域，同時發出聲、光報警信號；

③其他功能、原理同區域報警控制器。

在系統中如只有探測器和集中報警器是不能工作的。因為集中報警器的巡檢功能、火災報警功能、自檢功能等都是與區域報警器構成系統后才具備的。所以，只有區域報警器與集中報警器配合使用，才能構成自動火災報警系統。

集中報警系統適用于大型、復雜工程。集中報警器最大容量可接40臺區域報警器。

（3）智能型火災報警控制器

智能型火災報警控制器的基本原理如下：

①采用模擬量探測器，能對外界非火災因素，諸如溫度、濕度和灰塵等影響實施自動補償，從而在各種不同使用條件下為解決無災誤報和準確報警奠定了技術基礎；

②報警控制器采用全總線計算機通信技術，實現總線報警和總線聯動控制，減少了控制輸出與執行機構之間的長距離管線；

③采用大容量的控制矩陣和交叉查尋程序軟件包，以軟件編程代替硬件組合，提高了消防聯動的靈活性和可修改性。

262廠生產的NA1000系列火災報警控制器就屬此類形式。

（4）自動報警裝置的選擇

火災自動報警系統中，所選用的火災報警裝置應具有以下基本功能：

①能為火災探測器供電；

②能接收來自火災探測器或手動報警按鈕的報警信號；

③能檢測并發出系統本身的故障信號；

④能檢查火災報警器的報警功能；

⑤具有電源轉換功能。

火災報警控制器的選擇，一般考慮下列因素：

①火災探測器、火災報警器宜選用同一廠家的配套產品；

②報警系統所需回路數量；

③是否需要自動消防聯動控制功能；

④安裝位置和安裝方式等。

（二）消防聯動控制系統的組成

消防聯動控制范圍很廣，據實際工程的大小、等級高低的不同各異。聯動控制設備有消火栓、水滅火、氣體滅火、防火門、防火卷簾、排風機、空調設施、防火閥、排煙閥、電梯、誘導燈、事故燈、警鈴、切斷工作電源等。

二、系統選擇

火災自動報警系統的保護對象是建筑物或建筑物的一部分。不同的建筑物，其使用性質、重要程度、火災危險性、建筑結構形式、耐火等級、分布狀況、環境條件以及管理形式等各不相同。在設計中應仔細研究這些情況，根據不同的情況選擇不同的火災自動報警系統。

（一）系統確定

火災自動報警系統是觸發器件、火災報警裝置、火災警報裝置以及具有其他輔助功能的裝置組成的火災報警系統，是人們為了早期發現通報火災、并及時采取有效措施，控制和撲滅火災而設置在建筑中或其他場所的一種自動消防設施，是人們同火災作斗爭的有力工具。

報警系統的確定一般是整個系統中報警部位總點數，包括探測器數量、手動報警按鈕數量及消火栓、自動門、自動閥、行程開關等總數量來確定。也就是說與建筑物大小、等級、使用功能有關?；馂淖詣訄缶到y的組成形式多種多樣，特別是近年來，科研、設計單位與制造廠家聯合開發了一些新型的火災自動報警系統，如智能型、全總線型等，但在工程應用中，采用最廣泛的是如下三種基本形式：區域報警系統、集中報警系統、控制中心報警系統。

1、區域報警系統

該系統一個報警區域宜設置一臺區域報警控制器，系統中區域報警控制器不應超過3臺，區域報警控制器宜設于有人值班的房間、場所。

系統的組成見下圖。

2、集中報警系統

報警區域較多、區域報警控制器超過3臺時，采用集中報警系統。集中報警系統至少有一臺集中報警控制器和兩臺以上區域報警控制器集中報警控制器應設置有人值班的專用房間或消防班室內。

系統的組成見下圖。

3、控制中心報警系統

工程建筑規模大、保護對象重要、設有消防控制設備和專用消防控制室時，采用控制中心報警系統。

系統的組成見下圖。

以上各系統布線方式與探測器、報警器種類有關。采用二線制（即區域報警器到每一個探頭為二線）。區域報警器單獨使用為N+1式，到集中報警器為N+N/8+1+3+1式，設計、施工比較方便，而且降低造價。

除以上系統外，國內各廠家又相繼推出總線制報警器。不同廠家總線制系統各異，但共同點都是總線制、地址編碼形式。

（1）二總線制集中報警系統。區域報警器到探測器的線路傳輸只需二條總線，每一部位的控制器都有自己的編號，即一個部位一個編址單元。如JB-QB-50-2700/076型為例，它采用了先進的單片機技術，CPU主機將不斷地向各編址單元發碼。當編址單元接收到主機發來的信號后，加以判斷：如果編址單元的碼與主機的發碼相同，該編址單元響應。主機接收到編址單元返回的地址及狀態、信號，進行判斷處理：如果編址單元正常，主機將繼續向下巡檢；經判斷如果是故障信號，將發出故障區域聲、光報警信號。發生火災時，經主機確認后，火警信號被記憶，同時發出火災區域聲、光報警信號。

在實際工程應用中，如果用一臺區域報警器控制一層樓，在二總線上可接50個編址單元；控制二層，每層二總線上可接35個編址單元；控制三層，每層二總線上可接25個編址單元。076型區域報警器的擴展型最多可設置200個編址單元。

（2）三總線制集中報警系統。該報警器是由單片機8031為中央控制單元，計算機管理的三線制報警器。三總線制系統通過三總線與被控的各區域報警器相聯。三總線制在工程應用中有兩種形式：樓層復示器——集中報警器系統、區域報警器——集中報警器系統。

①樓層復示器——集中報警器系統

樓層復示器可以對編址探測器發碼、收碼，顯示本層的報警部位，具有斷線故障自動報警功能。該系統適用于每層不超過32個報警部位，樓層無值班點，首層設有消防總值班室的建筑。

②區域報警器——集中報警器系統

由區域報警器和標準集中報警器組成的兩級管理總線制火災報警系統，適用于每層報警部位多少不一，并設有樓層服務臺的中型賓館等建筑物。

采用總線制報警系統布線簡單，設計、施工方便，與其他報警系統相比多一些接口元件。

（二）消防聯動控制系統

消防聯動控制系統有無聯動、現場聯動、集中聯動等幾種形式。

在實際工程中，報警系統與消防聯動系統的配合有以下幾種形式：

1、區域——集中報警、橫向聯動控制系統。

此系統每層有一個復合區域報警控制器，他具有火災自動報警功能，能接收一些設備的報警信號，如手動報警按鈕、水流指示器、防火閥等，聯動控制一些消防設備，如防火門、卷簾門、排煙閥等，并向集中報警器發送報警信號及聯動設備動作的回授信號。此系統主要適用于高級賓館建筑，每層或每區有服務人員值班，全樓有一個消防控制中心，有專門消防人員值班。

2、區域——集中報警、縱向聯動控制系統。

此系統主要適用于高層“火柴盒”式賓館建筑。這類建筑物標準層多，報警區域劃分比較規則，每層有服務人員值班，整個建筑物設置一個消防控制中心。

3、大區域報警、縱向聯動控制系統。

此系統主要適用于沒有標準層的辦公大樓，如情報中心、圖書館、檔案館等。這類建筑物的每層沒有服務人員值班，不宜設區域報警器，而在消防中心設置大區域報警器，有專門消防人員值班。

4、區域——集中報警、分散控制系統。

此系統在聯動設備的現場安裝有“控制盒”，以實現設備的就地控制，而設備動作的回授信號送到消防中心。消防中心的值班人員也可以手動操作聯動設備。此系統主要適用于中、小型高層建筑及房間面積大的場所。

篇（3）

一、七一九層單元住宅應設室內消防給水

《建筑設計防火規范》(GBJ16一87)指出:超過七層的單元式住宅、超過六層的塔式住宅、通廊式住宅，底層設有商業網點的單元式住宅應設室內消防給水。根據規范.七層半以上住宅或底層為商店的六層以上單元住宅，室內需設消防給水。近年來，隨著人們生活水平的提高.對住宅室內裝修要求也愈來愈高。住戶搬進新居前一般要重新裝修。吊頂、壁櫥、組合家具、地毯及室內各種陳設均為易燃品，家用電器品種也不斷增加。顯然引起火災的可能性有所增大。從保護人民財產和人身安全來講，室內確實需配置消防給水設施。

二、室內消火栓和室內消防箱

單元式住宅，室內消火栓的位置都在樓梯間休息平臺處。樓梯間面積狹窄，為了不影響住戶搬運物件上下，消防箱應盡吊考慮暗裝或半暗裝，這得同結構配合。

現行《低規》‘樸定的室內消火栓不利于撲滅初期火災。因為火災時，要在短短的兒十秒至數分鐘內扣上水龍帶、水槍.展開20一25m長的水龍帶，打開閥門，舉起具有相當壓力的水槍進行火火，這對未經過專門消防訓練的人有一定困難，對婦女、老人、兒童就更為困難了。所以普通消火栓設備并不適用消防軟管卷盤(少「’徑滅火‘喉)取用方便·展開容易，·般居民均能使用只是出水鼠較小.但對初期火災撲火還是很有用的。這總比居民無力或不會使用消火栓而用臉盆、水桶盛水火火有效得多。建議，住宅消防箱內’戊配置一套消防軟管卷盤。并預留DN65消火栓l，以供消防隊員使用(不宜預留DN50消火栓口，因省內各地消防隊均配用DN65水龍帶)

三、消防水量和水壓

《建筑設計防火規范》指出，消防水箱，卜應儲存10分鐘消防用水室內消火栓的布置應保證有.兩支水槍的允實水栓同時達到室內任何部位。水槍的充實水柱般不應小十7m?！兜鸵帯废澜o水的設計思想是立足于自救.既要保證水量又要保證水壓。由于建筑和結構的要求，水箱不可能抬得很高，所以一般的屋面水箱是難以保證建筑物頂部一、二層消防用水的水壓。為達到消防要求，常用的做法有1、設消防水池、水泵、消火栓箱內增設消防水泵啟動按鈕。2、增設氣壓消防給水裝置。這兩種做法理論上是可行的.但在實際中卻有困難。1、住宅改造區一般位于城市.黃金地帶”，地價昂貴，難以找到適宜設消防水池、水泵地點。2、若采用氣壓消防給水設施，消防管網中長期承受高壓，增加系統滲漏危險。3、與高層建筑和新建住宅區不同，住宅改造區規模不大，無專門管理機構。消防水泵、氣壓給水裝置若長期不用.擱在一邊。難以保證在消防時可以Lr:常使用。所以我認為七一九層住宅只要求消防水蛾而不要求其水壓值。10分鐘消防用水儲于屋頂水箱中，初期火災頂部一、二層消防水壓不足，可否采取其它火火器材補救。10分鐘后由消防車從室外消火栓取水經消防車水泵加壓裝置和水泵結合器進入室內消防管道火火。這種做法更適應實際情況。

四、消防水箱

篇（4）

火災發生時消防設備的正常運行對于人員平安疏散、控制火勢蔓延、減少火災損失有十分重要的功能。因此消防設備的電氣配電線路配電系統應滿足可靠性、耐火性、平安性、有效性、科學性的要求，以保證火災時消防設備供電不會中斷，保障人身平安，保證供電持續時間，確保供電質量并力求系統接線簡單，投資省、運行費用低。

1.消防設備電氣配線設計

在對消防電氣配線的具體設計過程中，以《火災自動報警系統設計規范》為主，以《高層民用建筑設計防火規范》、《民用建筑設計防火規范》為輔，同時兼顧《民用建筑電氣設計規范》，根據不同消防設備其配電線路應選用耐火配線或耐熱配線。消防設備的耐火配線是指按照時間－溫度標準曲線對消防設備配電線路進行試驗，從受火的功能起，到火災升溫達到840℃時，在30min內仍能繼續有效供電的線路；消防設備的耐熱配線是指按照時間－溫度標準曲線的1/2曲線，對消防設備配電線路進行試驗，從受到火的功能起，到火災升溫達到380℃時，在15min內仍能有效供電的線路。建筑消防設備配電線路的具體防火設計,應將變配電所低壓母線、應急母線和動力電纜出線到具體消防設備最末級配電箱的所有配電線路作為耐火耐熱配線的考慮范圍，并分不同系統考慮各自消防設備的耐火耐熱配線方案。

1.1火災自動報警系統配電線路

火災自動報警系統的報警線路可采用耐熱配線，火災自動報警系統的聯動線路則應采用耐火配線，其目的是保證在火災自動報警系統癱瘓狀態下,消防控制中心仍然能夠通過手動操作起動各消防設備。

1.2消火栓泵、噴淋泵等配電線路

消火栓系統加壓泵、水噴淋系統加壓泵、水幕系統加壓泵等消防水泵的配電線路包括消防供電電源干線和各水泵電動機配電支線兩部分。水泵房供電電源應為雙電源末端切換,一般由建筑物變配電所低壓配電柜直接提供和自備發電機房供給。消防供電電源干線應采用耐火配線，水泵電動機配電支線路可采用耐熱配線，條件許可時也可采用耐火配線。

1.3氣體、鹵代烷等滅火設備配電線路

氣體、鹵代烷等滅火設備控制盤的電源由雙電源末端切換供給,電源線-控制盤-電磁線圈-起動回路配電采用耐火配線，其他線路(包括探測器、報警器、指示燈、電動關閉門窗等)可選用耐熱配線。。

1.4防排煙系統的裝置配電線路

防排煙系統包括送風機、排煙機、70℃防火閥、280℃防火排煙閥等各類閥門以及送風口、排煙口等裝置。它們一般布置較為分散,其配電線路防火既要考慮供電主回路,也要考慮聯動控制線路。防排煙裝置配電線路應選用耐火配線，聯動和控制線路也應采用耐火配線。另外,根據規范要求,分支線不得穿越不同的防火分區。

1.5防火卷簾門、常開防火門配電線路

在火災初期,防火卷簾門起著人員疏散、防止火災蔓延的功能,所以配電線路應可靠。一般情況下,防火卷簾門電源引自建筑各樓層或同一防火分區內帶雙電源切換的配電箱,經分配后向各防火卷簾門專用控制箱(該控制箱設在防火卷簾門頂部)供電,供電方式采用放射式。當防火卷簾門水平配電線路較長時,應采用耐火配線,以確?；馂臅r仍能可靠供電并使防火卷簾門有效動作,防止火勢蔓延。

常開防火門配電一般應采用耐火配線，以確?；馂臅r常開防火門可靠關閉,防止火勢蔓延。

1.6消防電梯配電線路

消防電梯電源必須采用專線。工程設計中消防電梯配電一般由高層建筑的變配電所低壓配電柜敷設一路專線至位于頂層的消防電梯機房,另一路專線由地下室自備發電機房引來,線路較長且路徑復雜。為提高供電可靠性,消防電梯配電線路應采用耐火配線。

1.7火災應急照明線路

火災應急照明包括疏散指示、火災事故照明和備用照明。疏散指示采用帶蓄電池的應急指示標志,火災事故照明采用帶蓄電池的應急照明燈,備用照明則利用雙電源切換來實現。高層建筑的火災應急照明線路應采用耐火配線。

1.8消防廣播、通信等配電線路

火災事故廣播、消防電話、火災警鈴等設備的電氣配線可采用耐熱配線。

根據國內外電線電纜產品的發展和對電氣線路的保護方式的探究結果，對消防設備的耐火配線應優先選用礦物絕緣電纜，也可選用封閉式橋架等有效保護的耐火電纜或穿金屬管并埋設在不燃燒體結構內,且保護層厚度≥30mm。耐熱配線可選用摘要：線路明敷時,采用穿金屬管或金屬線槽保護并應用防火涂料提高線路的耐火性能；當采用阻燃和耐火電纜時，可不穿金屬管保護，但應敷在電纜井內或電纜溝內或吊頂內有防火保護辦法的封閉式線槽內，但當和延燃電纜敷設在同一豎井時,二者之間應用耐火材料分隔開。消防控制設備工作接地應采用專用的25mm2以上銅芯控制干線。

2礦物絕緣電纜用于消防設備電氣配線的探索

2.1礦物絕緣電纜簡介

礦物絕緣電纜（MineralInsulatedCables），是由銅芯、銅護套和氧化鎂絕緣等全無機物組成的電纜。因其采用獨特的制造方式，使氧化鎂絕緣材料高度緊密地壓實在電纜的無縫銅護套中，和銅芯、銅護套共同形成密實的一體，因而具有良好的耐火、耐高溫、載流量大、防水、耐腐蝕、耐機械損傷、耐輻照及電磁相容性、美觀大方等特征，同時該電纜在火災條件下不會放出任何煙霧、鹵素及有毒有害氣體。同時礦物絕緣電纜的銅護套可作為地線使用，和其它類型相比可減少一根芯線，只需明敷，輕易安裝，加之使用壽命長，可以預期在消防設備的電氣配線中采用礦物絕緣電纜會產生良好的經濟效益和社會效益。

2.2國外標準規范對礦物絕緣電纜用于消防設備電氣配線的規定或推薦情況

由于礦物絕緣電纜可以從根本上解決電氣線路的平安新問題，國際上很多國家的有關建筑物標準和規范對在哪些場合和部位一定要用礦物絕緣電纜，在哪些場合或部位推薦使用都有具體明確的規定。下面粗略介紹一下國外標準規范對礦物絕緣電纜用于消防設備電氣配線的規定或推薦情況摘要：

2.2.1英國國家標準中的規定或推薦情況

(1)BS5839建筑物的火災探測和報警系統（Firedetectionandalarmsystems）第一部份系統設計、安裝和維護的實施法規(Part1Codeofpracticeforsystemdesigninstallationandservicing)

(2)BS5266-1摘要：1999應急照明第1部份摘要：除影院及用于娛樂的非凡建筑物外的其它建筑物的應急照明（Emergencylighting–Part1摘要:Codeofpracticefortheemergencylightingofpremisesotherthancinemasandcertainotherspecifiedpremisesusedforentertainment）

2.2.2澳大利亞國家標準中的規定或推薦情況

(1)線路規則（Wiringrules）

(2)AS2941-1995固定消防裝置—泵站系統（Fixedfireprotectioninstallations–Pumpsetsystems）

(3)AS2293建筑物中應急疏散照明（Emergencyevacuationlightinginbuildings）第1部份摘要:安裝要求（Part1摘要:Installationrequirements）

2.2.3美國國家標準中的規定或推薦情況

(1)NFPA70國家電氣法規（NationalElectricalCode）

在上述標準中，都將礦物絕緣電纜列入作為規定或推薦選用的菜單中，而且規定在火災時間較長的情況下使用的，則應選用礦物絕緣電纜，假如選取用其它電纜則必須埋設在建筑物的不燃燒結構中或用隔板將電纜和其它重大危險區域隔開，并應有附加的機械保護。

2.3國內對礦物絕緣電纜的生產和探究情況

我國對礦物絕緣電纜的探究開發較晚，1968年上海電纜探究所開始探究用于反應堆堆芯測量用探測電纜，70年代開始探究電力用配線電纜；80年代初沈陽電纜廠六分廠開發了小規格的電力用配線電纜和加熱電纜，80年代中期北京東風電纜廠從意大利LMI公司引進全套礦物絕緣電纜生產技術革新和部份設備，因種種沒有正式生產并將設備轉給哈爾濱電纜廠，也沒有投入生產，80年代末上海電纜探究所將礦物絕緣電纜生產技術轉讓給湖州久立耐火電纜有限公司[現改名為泰科熱控(湖州有限公司)形成生產線，在1996年國家計委將礦物絕緣電纜列為“國家重大科技成果產業化項目”后引進國外關鍵生產設備，建成規模較大生產水平較高的生產車間，90年代中后期江蘇等地的幾家電纜廠也建成有生產車間。

為了了解礦物絕緣電纜在高暖和實際火災中能否對消防設備保持良好的供電能力，參照國外的試驗探究，公安部四川消防科學探究所和有關電纜企業共同進行了電纜短樣隨爐升溫的耐火試驗和上述電纜用不同敷設方式的模擬實體火災電纜特性試驗探究。

(1)電纜短樣試驗

電纜短樣隨爐升溫試驗樣品分別為摘要：礦物絕緣電纜、普通聚氯乙烯電纜、阻燃電纜、隔氧層阻燃電纜、耐火電纜。把電纜同時并排的放在燒結爐中加熱升溫，電纜的兩端伸出爐外，分別連接電源和指示燈用于觀察失效溫度和時間。從試驗結果中可以得出，在高溫或火災情況下，一般電纜（包括耐火電纜、隔氧層電纜），在明敷或穿管保護下都滿足不了消防系統供電線路的平安要求，只有礦物絕緣電纜，在明敷的情況下就可以完全解決新問題。

(2)模擬實體火災試驗

參照英國消防探究所的實體火災試驗方案，公安部四川消防科研所的有關電纜企業共同對上述電纜分別選用五種敷設方式（支架裸敷、支架穿管明敷、防火橋架內明敷、防火橋架內穿管、穿管埋墻暗敷）進行了模擬實體火災試驗探究。

探究結果表明摘要：在1小時的實體火災試驗中，電纜的耐火性能，明敷礦物絕緣電纜優于其它類型的電纜，并能保持對電氣設備的正常供電能力；普通聚氯乙烯電纜五種敷設方式全部失效；阻燃電纜和隔氧層阻燃電纜除穿管埋墻暗敷外全部失效；耐火電纜除有防火橋架保護和埋墻暗敷外全部失效。礦物絕緣電纜還能夠在火災中承受試驗重物墜落的沖擊，能夠經受噴淋水的沖擊，能再次正常通電啟動相關供電設備，完全能夠在火災條件下保持規定時間的消防供電。另外普通電纜、阻燃電纜、阻燃隔氧層電纜及耐火電纜，在明敷及穿鋼管并施防火涂料保護時，其持續供電時間均未達到30分鐘，這對于消防控制室、消防水泵、消防電梯、防排煙設施等供電時間較長的消防設備供電是不利的。

根據以上探究結果和參照國外標準，我國對《高層民用建筑設計防火規范》進行了修訂，《高層民用建筑設計防火規范》中“消防電源及其配電”一節已修訂為摘要：

9.1.4消防用電設備的配電線路應符合下列規定

9.1.4.1當采用暗敷設時,應敷設在不燃燒體結構內,且保護層厚度不宜小于30mm。

9.1.4.2當采用明敷設時，除礦物絕緣類不燃性電纜外，應采用有防火保護的金屬管或封閉式金屬線槽保護。

9.1.4.3當采用阻燃和耐火電纜時，可不穿金屬管保護，但應敷在電纜井內或電纜溝內或吊頂內有防火保護辦法的封閉式線槽內。

9.1.4.4對供電時間要求較長的消防設備供電線路，當采用明敷設時，宜采用礦物絕緣電纜，或封閉式防火橋架等有效保護的耐火類電纜。

相信通過這次對《高層民用建筑設計防火規范》的修訂和實施，我國對礦物絕緣電纜的使用會有一個很大的發展，從而為在火災情況下消防設備的正常運行、人員的疏散和營救提供有力的技術保障。

參考文獻

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1.1火災自動報警及聯動控制系統

電站共分為4個報警及聯動分區，如圖所示，分別為:地下廠房分區、上水庫分區、下水庫分區及地面副廠房分區。地下廠房分區設置1臺報警控制器及聯動控制柜，主要監測范圍為主廠房、副廠房、主變開關室、主變副廠房及出線洞等，聯動控制布置在該區各處的通風空調系統、自動滅火設備、地面排風樓及消防電梯等;地面副廠房分區設置1臺報警控制器及聯動控制柜，主要監測范圍為地面副廠房各電氣設備室，聯動控制布置在該區通風空調系統、自動滅火設備、消防供水泵等;上水庫及下水庫分區各設置1臺報警控制器，主要監測各自區域內的閘門啟閉機室、值班室等。圖1火災自動報警及聯動控制系統分區地面副廠房分區、上水庫分區、下水庫分區分別與地下廠房的火災報警控制中心通過光纖相連組成網絡化系統，中控室值班人員可以通過設置在地下副廠房中控室內的消防報警控制中心實現對各個分區的火情監視，發生火災時統一指揮和集中控制。在地面副廠房中控室內也設置了一套消防控制中心，可復顯全廠火災報警系統信息，聯動地面副廠房分區內消防設備，通過模塊控制啟動地下副廠房消防設備。

1.2氣體自動滅火系統

電站設有4套氣體自動滅火系統，防護的區域分別為:①地下副廠房中控室、計算機室、繼電保護盤室;②主變副廠房線路保護室;③地面副廠房中控室、計算機室;④地面副廠房柴油發電機房。①～③區域采用固定管網式全淹沒組合分配系統，由滅火管網系統和控制系統組成。管網系統主要包括氣體儲存鋼瓶、啟動器、減壓裝置、選擇閥、噴嘴及氣體輸送管道等;控制系統主要包括滅火控制器、繼電器模塊、保護感溫感煙火災探測器等，系統的控制方式有自動、手動和緊急機械手動操作方式。如圖2所示，在自動工作狀態下，氣體滅火系統可自動完成防護區內的火災探測、報警、聯動控制及噴氣滅火整個過程。即:某一防護區發生火災時，當一類探測器報警后，防護區的警鈴動作，通知保護區內無關人員撤離事故現場;當兩類探測器都同時報警后，防護區內外的蜂鳴器及閃燈動作，系統進入延時狀態，并關閉通風空調等相關設備;延時結束后，在8s內向防護區噴射濃度為8%的七氟丙烷滅火氣體，并使其均勻布滿整個保護區進行滅火。柴油機房采用無管網氣體滅火系統，起火時，在10s內向柴油發電機房噴射濃度為8%的七氟丙烷滅火氣體進行滅火。

1.3超細干粉滅火系統

超細干粉滅火系統主要應用于地下副廠房電纜夾層、主變副廠房電纜夾層、低壓電纜洞、出線洞，沿纜橋架的走向進行配置。系統采用熱引發啟動方式，當防護區內環境溫度達到滅火裝置設定的溫度(68℃左右)時，自動啟動滅火裝置進行滅火;或當連接在滅火裝置噴頭間的熱敏線遇明火后，連鎖啟動多臺超細干粉滅火裝置實施滅火，并將噴放動作信號反饋至全廠火災自動報警主機。

1.4水噴霧自動滅火系統

水噴霧自動滅火系統主要用于發電電動機消防、主變壓器消防、SFC變壓器消防。消防水源均取自機組低壓供水管網沿1號、4號機尾水洞取自下水庫。發電電動機消防環管布置在定子線圈上、下端部，在環管上均勻布置40個噴頭，每臺發電電動機總的消防用水量約為80m3/h;主變壓器及SFC變壓器均采用固定式水噴霧滅火裝置，在消防供水管路中設置雨淋閥組;每臺主變分別采用100個噴頭，消防水量約為404m2/h;每臺SFC變壓器設置31個噴頭，兩臺SFC變壓器消防用水量約為125.3m2/h。在這3個部位相應位置均設置有火災探測報警裝置，當火災時，可自動、遠方手動或現場手動操作進行水噴霧滅火。

1.5通風排煙系統

電站為封閉式地下廠房，通風防火和事故排煙設計非常的重要。電站設有三大排風排煙系統:

1.5.1主/副廠房排風排煙系統

排風系統在母線洞夾層，設置2臺混流風機;主廠房排煙系統設在副廠房頂層，設置2臺排煙風機;排煙系統的補風引自交通洞的自然風，在主廠房發電機層吊頂上設置兩排排煙口，排煙口間距為15m左右。副廠房的排風排煙系統設置在主廠房頂層。當主/副廠房發生火災時，主副廠房通風系統停止運行，啟動主廠房排煙系統經設在主廠房吊頂上的排煙口進行消防排煙，同時啟動副廠房樓梯間及消防電梯前設置的正壓送風系統。煙氣經過排煙/風平洞至排風豎井，再經上部排風平洞至全廠總排風機房排出廠外。而當母線層、水輪機層發生火災時，通風系統停止運行，實施滅火措施后，通風系統重新啟動轉為事故后排煙。排煙時，煙氣經過母線洞，由母線洞管道層內設置的排風及排煙風機進行排煙，經上排水廊道至排風豎井，再經上部排風平洞至全廠總排風機房排出廠外。

1.5.2主變洞排風、排煙系統

排風系統設在主變洞右端與通風洞相連位置的通風機室，安裝有2臺箱式離心風機;主變副廠房頂層安裝有1臺排煙風機作為主變搬運道的事故排煙，以利于火災時人員疏散。主變洞內主變室、GIS層、電纜及管道層、SFC變壓器室、主變副廠房等均為事故后排煙，排風排煙共用一套系統，當主變洞內發生火災時，通風系統停止運行，實施滅火措施后，通風系統重新啟動轉為事故后排煙。排煙時，先排入主變洞排煙機房，匯總后經排風豎井、上排風平洞、全廠總排風風機房排出廠外。

1.5.3出線洞排風排煙系統

該系統設在出線洞末端風機室內，設置2臺軸流風機作為出線洞排風兼事故排煙。出線洞采用自然進風、機械排風的通風方式，從主變運輸道進風，從地面排風機房排出。當出線洞內發生火災時，通風系統停止運行，同時關閉進風口及防火閥，實施滅火措施后，通風系統重新啟動進行事故后排煙。蓄電池采用免維護密閉式鉛酸蓄電池，發生火災時會產生有害氣體。因此蓄電池室設置單獨的送、排風系統，排風直接排至主廠房排風道內，同時設置測氫監測裝置，當室內氫氣濃度超標時，自動啟動送、排風系統進行通風。

2討論分析

電站的消防系統根據國家有關的標準規范進行設計，整個消防系統基本能滿足電站的消防要求，但在電站的消防設計中使用高壓細水霧滅火系統，優化逃生通道及救援通道，關注橋式起重機消防，有助于完善消防系統，降低電站建設及運行維護成本。

2.1高壓細水霧滅火系統

電站有豐富的水資源，而高壓細水霧滅火系統所使用的滅火介質正是水。在10MPa以上壓力形成的細水霧遇火后迅速汽化，可吸收大量的熱，降低燃燒表面的溫度，同時，汽化后形成的水蒸氣將整體覆蓋燃燒區域，使燃燒因缺氧而窒息，具有高效冷卻、快速窒息的雙重滅火機理。由于細水霧的直徑相當的小(約為10μm～100μm)，噴放后可長時間懸浮在空中，需長時間才能匯聚、凝結，很難在電極表面形成導電的連續水流或表面水域，具有良好的電絕緣性，可有效撲救帶電設備火災，如:柴油發電機房、變壓器室、中控室、計算機室、電纜隧道等。高壓細水霧滅火系統安裝時費用會高一些，以本電站為例，大概需要人民幣300×104元，但高壓細水霧滅火系統用水量僅為水噴淋滅火系統的1%，可極大的減少地下廠房的開挖量及消防水箱、高位水箱的容積;此外，高壓細水霧滅火系統采用不銹鋼材質，壽命長，可靠性高，幾乎不存在設備更換問題，且在備用狀態下為常壓，可極大的降低日常維護工作量及維修費用。從長遠來看，使用高壓細水霧滅火系統可提高滅火效率，減少土建開挖費用，降低電站運行維護成本。

2.2逃生通道與救援通道

發火火災時，電站逃生通道有兩條:一是交通洞，為城門洞形，寬8m，高7.50m長1116m，靠近地下廠房安裝場的洞口設有防火卷簾門;另外一條是通風洞，寬7.50m，高6m，長1012m。救援通道主要是交通洞，由交通洞進入安裝場，從安裝場連接消火栓對主廠房及地下副廠房各層進行滅火。呼蓄電站地下廠房中控室設在地面副廠房5樓，即發電機層上一層。當中控室起火時，現場人員可以跑下發電機層，經過1號～4號發電機組，從安裝場進入交通洞到達安全區域。與此同時，接到救援命令后，消防車從交通洞進入安裝場進行滅火;消防車上的水用完后，在主變運輸洞調頭，再從交通洞返回。由此可見，當地下廠房中控室發生火災時，逃生通道與救援通道都為交通洞，在緊急情況下，有可能造成交通洞出入混亂，使消防車及消防隊員不能迅速接近火災點并實施滅火，錯過有效控制和撲救火災的最佳時期，以致造成更大的損失。因此，在后續電站設計中應保證交通洞具有較高的可靠性和安全性，并采取一些新的方案，如:將中層排水廊道設計為另一逃生通道，或在交通洞相應區域設置匯車道等，保證人員安全撤離與消防車、救護車等進場救援兩不誤;此外，在電站運行過程中，應加強應急疏散通道的管理，注重人員逃生技能的訓練。

2.3橋式起重機消防問題

電站主廠房裝有兩臺QD250/50t—21.5A3型橋式起重機。其中一臺橋機由于變頻器出現故障，導致電阻器異常發熱，橋機電氣房內部溫度升高，燒壞電氣柜風扇、電氣房內空調外殼等塑膠制品，幸好發現及時，才沒引起火災事故的發生。此外，橋機電源電纜絕緣損壞及電纜接頭松動或進潮氣等都會導致絕緣擊穿產生電弧，而“電氣裝置故障產生的危險溫度、電火花、電弧等可能構成引燃源、引起火災和爆炸?！币虼?，必須對橋式起重機的消防有足夠的重視!除了在橋機上按照要求配備足夠數量的干粉滅火器外，在電站消防設計中，發電機層及安裝場相應位置消火栓噴出的水柱應能到達橋機最高點進行滅火。在電站運行中，當橋機停止作業時，應關閉橋機電源，將橋機停放在安裝場上方，并在安裝場上方設置感溫感煙探測器及監控設備。

篇（6）

1前言

如果說納米技術使新材料的研究起到了革命性飛躍，那么也可以說性能化設計方法將開創消防科技的新局面。

消防設計目前有兩種設計思想，一種是傳統的“處方式設計方法”，其基于場所類型進行設計考慮；另一種是“性能化設計方法”，它立足于危害分析及火災假想，對于解決超越法規或現行法規無法解決的復雜建筑的消防設計具有很大意義。

由于性能化防火設計的方法與傳統的設計方法相比具有許多優越性，所以很快成為建筑防火的一種新理念，并將發展成為建筑防火技術領域里一個全球性發展潮流，受到許多發達國家和發展中國家的高度重視，得到越來越廣泛的應用。

2性能化消防設計的概念

性能化消防設計是建立在消防安全工程學基礎上的一種新的建筑防火設計方法，它運用消防安全工程學的原理與方法，根據建筑物的結構、用途和內部可燃物等方面的具體情況，由設計者根據建筑的各個不同空間條件、功能條件及其它相關條件，自由選擇為達到消防安全目的而應采取的各種防火措施，并將其有機地組合起來，構成該建筑物的總體防火安全設計方案，然后用已開發出的工程學方法，對建筑的火災危險性和危害性進行定量的預測和評估，從而得到最優化的防火設計方案，為建筑結構提供最合理的防火保護。

與“處方式”設計相比較，性能化設計方案更關注是否能夠實現“保證人員疏散和滅火救援不受火災煙氣影響”這一“目的”，而不是拘泥于滿足規范要求的最低排煙量。性能化的消防設計方案通過科學的論證，能夠提供比之處方式的消防規范更為安全的設計表現效果，比較起來，性能化設計方案具有設計成本有效性，設計選擇多樣性及設計效果更為優化性的特點。

性能化消防設計的兩個關鍵點，第一是確認危害，第二是明確設計目標。具體來說，它針對建筑物的特點，建筑物內人員特點，建筑物內部操作方式，建筑物外部特征，消防滅火組織特點等。從而針對每種危害或者每個設計區域選擇設計方法及評估方法。這種設計方法突破了傳統設計針對建筑物結構類型、相應的層高及面積的限制，同時提供了更加靈活而有效的設計選擇性。

性能化消防設計包括確立消防安全目標，建立可量化的性能要求，分析建筑物及內部情況，設定性能設計指標，建立火災場景和設計火災，選擇工程分析計算方法和工具，對設計方案進行安全評估，制定設計方案并編寫設計報告等步驟。在設計過程中，需要對建筑物可能發生的火災進行量化分析，并對典型火災場景下火災及煙氣的發展蔓延過程進行模擬計算，因此計算的工作量以及各類基礎數據的需要量非常大，往往需要采用計算機火災模擬軟件等分析和計算工具。

3性能化消防設計的流程

性能化設計利用火災科學和消防安全工程建立設計指標，評估設計方案；并利用火災危害分析和火災風險評估建立從總體目標和功能目標到火災場景等領域內所需要的參數。性能化的消防安全設計是一種可以對諸如非工程參數(如人在火災中的行為和反應)進行定義的工程過程。

4建筑物性能化消防設計的內容

建筑物的性能化消防設計主要包括兩個方面的設計內容：一是保證建筑內人員安全疏散的性能設計，二是保證建筑構件耐火的性能設計。

人員安全疏散的性能設計是從建筑內人員安全方面進行考慮的，通過綜合考慮各種火災因素對人員逃生的影響，采用性能化的設計方法來保證建筑物內人員的火災安全性，從而防止人員傷亡。其性能化的設計準則是：煙層下降高度和煙氣濃度達到人不能忍耐的時間大于人員安全疏散所需的時間。

構件耐火的性能化設計是從建筑物的穩定性方面進行考慮的，通過分析建筑構件在火災中的反應，采用性能化的設計方法來保證建筑物結構的火災穩定性，從而防止建筑物的倒塌。其性能化設計準則是：火災持續時間小于構件的耐火時間。

5國內外性能化設計應用概況

自20世紀80年代英國提出了“以性能為基礎的消防安全設計方法”(performance——basedfiresafety

design

method，以下簡稱性能化防火設計)的概念以來，日本、澳大利亞、美國、加拿大、新西蘭以及北歐等發達國家政府先后投入大量研究經費積極開展了消防性能化設計技術和方法的研究，南非、埃及、巴西等發展中國家也都紛紛開展了這方面研究工作。世界各國都在積極推行性能化設計方法的應用，并取得了巨大成就。

英國于1985年頒布了第一部性能化防火規范，包括防火規范的性能化修改，新規范規定“必須建造一座安全的建筑”，但不詳細確定應如何實現這一目標。

新西蘭1991年的建筑法案對建筑監督立法體系進了徹底調整，于1992年了性能化的《新西蘭建筑規范》，新規范中保留了處方式的要求，并作為可接受的設計方法，于1993年強制執行。1993～1998年，繼續開展了“消防安全性能評估方法的研究”，制定了性能化建筑消防安全框架；其中功能要求包括防止火災的發生、安全疏散措施、防止倒塌、消防基礎設施和通道要求以及防止火災相互蔓延五部分。

瑞典于1994年了新的包含有性能化設計內容的建筑防火設計規范。

澳大利亞于1996年頒布了性能化防火設計規范的《澳大利亞建筑設計規范》(《BuildingCodeof

Australia》，簡稱"BCA")，并自1997年7月1日起，在各州政府陸續推行。

巴西于1999年頒布了新的《鋼結構防火設計》和《對建筑構件耐火極限的要求》兩部標準。這是南美首次制定的建筑標準，由SaoPaulo大學、Mi—nasGerais大學和OuroPreto大學編制。標準中引入了如時間計算方法與風險評估方法以及其他消防安全工程設計方法等性能化的新概念，允許建筑物的火災安全根據其火災荷載、建筑物高度、建筑總面積以及滅火設備的安裝與否等條件確定，而對建筑物的耐火等級不做要求。

日本政府于1998年6月對《建筑基準法》進行了修訂，引入了一些有關性能化設計的內容，并于2000年6月施行；另外，還于2003年8月開始對《消防法》進行修訂，計劃于2005年施行。

加拿大于2001年了性能化的建筑規范和防火規范，其要求將以不同層次的目標形式表述。

美國也于2001年了《國際建筑性能規范》和《國際防火性能規范》。

目前，已有不少于13個國家(澳大利亞、加拿大、芬蘭、法國、英國、日本、荷蘭、新西蘭、挪威、波蘭、西班牙、瑞典和美國)采用或積極發展性能化規范和基于規范結構形式下建筑防火設計方法，并取得了一定成果。中國也正在加緊性能化設計方法的研究和性能化設計規范的制定。公安部所屬消防研究所承擔了幾項有關性能化設計的國家十五科技攻關課題，如公安部天津消防研究所承擔的“建筑物性能化防火設計技術導則”的研究和制定，公安部四川消防研究所承擔的“高層建筑性能化防火設計安全評估技術研究”等。

6推行性能化設計方法是一個逐步過程

盡管建筑物消防性能化設計方法有很多優點，作為性能化設計技術的基礎一“火災模型”在性能化設計中起著舉足輕重的作用，但它們作為一種新生事物，還不為人們所理解和接受，特別是建筑設計師和建筑管理部門的人員都不太了解這種新的設計方法。

有人曾對美國、中國香港和澳大利亞的建筑管理人員在對待性能化設計和處方式設計在能否保證建筑消防安全，以及火災模型是否足以支持性能化設計的態度進行了一個調查，并進行了比較。發現半數以上的管理人員認為性能化設計不能保證建筑的安全，三分之二以上的管理人員認為處方式設計能保證建筑的安全，以及三分之二以上的人認為火災模型不足以支持性能化設計。調查結果參見表1。

世界各國幾乎都存在著類似這樣的情況。在很長一段時期內，建筑設計師和建筑管理人員對性能化設計技術還存在一個從初步認識、深入了解到最終肯定的意識轉變過程。

另外，對于采用性能化方法設計的建筑，如何正確地評估其消防安全性方面也存在很多技術上的難題有待解決。

7展望

性能化消防設計已成為世界性建筑消防設計發展的必然趨勢，它的發展將大大促進消防安全設計的科學化、合理化和成本效益的最優化，并將產生十分重大的社會效益和經濟效益。盡管目前還有許多人不太理解和排斥使用它，但我們堅信隨著時間的推移，將會有

越來越多的人加入到肯定性能化設計方法的行列中來。據日本方面的統計，采用性能化方法進行消防設計的建筑正在逐年增加。

我國也應該加快性能化規范及配套技術的研究步伐，充分發揮性能設計的優越性。今后應從以下幾個方面人手，促進性能化設計技術的發展：

(1)加強各種火災預測模型和火災風險評估模型的研究，拓展性能化設計方法的應用空間。

(2)加強新材料、新技術研究，規范材料性能參數，建立和完善消防數據庫，提供準確的性能化指標，為性能化應用積累基礎性數據。

(3)深入研究火災規律、火災情況下建筑內人員逃生規律和構件變化規律，為各種火災模型的建立提供堅實的理論依據，并拓展計算機技術在消防中的應用。

(4)積極向建筑設計師和建筑管理人員介紹性能化設計方法，使他們從認識、理解并自覺接受性能化設計方法。

(5)出臺可操作性強的性能化設計指南，使建筑設計師能盡快地掌握性能化設計方法的使用。

(6)制定性能化消防設計規范，為性能化設計方法的應用提供法律依據。

參考文獻：

[1]田玉敏．論“性能化”的建筑防火設計方法．消防技術與產品信息，2003，(7)．

[2]肖學鋒．發展性能化防火設計，迎接加入WTO的挑戰．消防科學與技術，2002，(5)．

[3]SFPE性能化消防分析和設計工程指南．

[4]倪照鵬．國外以性能為基礎的建筑防火規范研究綜述．消防技術與產品信息，2001，(10)．

[5]國外建筑物性能化設計研究譯文集．消防安全工程工作組編，2001．

[6]T．Tanaka．性能化消防案例設計標準和用于評估的FSE工具．國外建筑物性能化設計研究譯文集．消防安全工程工作組編．

篇（7）

1前言

如果說納米技術使新材料的研究起到了革命性飛躍，那么也可以說性能化設計方法將開創消防科技的新局面。

消防設計目前有兩種設計思想，一種是傳統的“處方式設計方法”，其基于場所類型進行設計考慮；另一種是“性能化設計方法”，它立足于危害分析及火災假想，對于解決超越法規或現行法規無法解決的復雜建筑的消防設計具有很大意義。

由于性能化防火設計的方法與傳統的設計方法相比具有許多優越性，所以很快成為建筑防火的一種新理念，并將發展成為建筑防火技術領域里一個全球性發展潮流，受到許多發達國家和發展中國家的高度重視，得到越來越廣泛的應用。

2性能化消防設計的概念

性能化消防設計是建立在消防安全工程學基礎上的一種新的建筑防火設計方法，它運用消防安全工程學的原理與方法，根據建筑物的結構、用途和內部可燃物等方面的具體情況，由設計者根據建筑的各個不同空間條件、功能條件及其它相關條件，自由選擇為達到消防安全目的而應采取的各種防火措施，并將其有機地組合起來，構成該建筑物的總體防火安全設計方案，然后用已開發出的工程學方法，對建筑的火災危險性和危害性進行定量的預測和評估，從而得到最優化的防火設計方案，為建筑結構提供最合理的防火保護。

與“處方式”設計相比較，性能化設計方案更關注是否能夠實現“保證人員疏散和滅火救援不受火災煙氣影響”這一“目的”，而不是拘泥于滿足規范要求的最低排煙量。性能化的消防設計方案通過科學的論證，能夠提供比之處方式的消防規范更為安全的設計表現效果，比較起來，性能化設計方案具有設計成本有效性，設計選擇多樣性及設計效果更為優化性的特點。

性能化消防設計的兩個關鍵點，第一是確認危害，第二是明確設計目標。具體來說，它針對建筑物的特點，建筑物內人員特點，建筑物內部操作方式，建筑物外部特征，消防滅火組織特點等。從而針對每種危害或者每個設計區域選擇設計方法及評估方法。這種設計方法突破了傳統設計針對建筑物結構類型、相應的層高及面積的限制，同時提供了更加靈活而有效的設計選擇性。

性能化消防設計包括確立消防安全目標，建立可量化的性能要求，分析建筑物及內部情況，設定性能設計指標，建立火災場景和設計火災，選擇工程分析計算方法和工具，對設計方案進行安全評估，制定設計方案并編寫設計報告等步驟。在設計過程中，需要對建筑物可能發生的火災進行量化分析，并對典型火災場景下火災及煙氣的發展蔓延過程進行模擬計算，因此計算的工作量以及各類基礎數據的需要量非常大，往往需要采用計算機火災模擬軟件等分析和計算工具。

3性能化消防設計的流程

性能化設計利用火災科學和消防安全工程建立設計指標，評估設計方案；并利用火災危害分析和火災風險評估建立從總體目標和功能目標到火災場景等領域內所需要的參數。性能化的消防安全設計是一種可以對諸如非工程參數(如人在火災中的行為和反應)進行定義的工程過程。

4建筑物性能化消防設計的內容

建筑物的性能化消防設計主要包括兩個方面的設計內容：一是保證建筑內人員安全疏散的性能設計，二是保證建筑構件耐火的性能設計。

人員安全疏散的性能設計是從建筑內人員安全方面進行考慮的，通過綜合考慮各種火災因素對人員逃生的影響，采用性能化的設計方法來保證建筑物內人員的火災安全性，從而防止人員傷亡。其性能化的設計準則是：煙層下降高度和煙氣濃度達到人不能忍耐的時間大于人員安全疏散所需的時間。

構件耐火的性能化設計是從建筑物的穩定性方面進行考慮的，通過分析建筑構件在火災中的反應，采用性能化的設計方法來保證建筑物結構的火災穩定性，從而防止建筑物的倒塌。其性能化設計準則是：火災持續時間小于構件的耐火時間。

5國內外性能化設計應用概況

自20世紀80年代英國提出了“以性能為基礎的消防安全設計方法”(performance——basedfiresafety

design

method，以下簡稱性能化防火設計)的概念以來，日本、澳大利亞、美國、加拿大、新西蘭以及北歐等發達國家政府先后投入大量研究經費積極開展了消防性能化設計技術和方法的研究，南非、埃及、巴西等發展中國家也都紛紛開展了這方面研究工作。世界各國都在積極推行性能化設計方法的應用，并取得了巨大成就。

英國于1985年頒布了第一部性能化防火規范，包括防火規范的性能化修改，新規范規定“必須建造一座安全的建筑”，但不詳細確定應如何實現這一目標。

新西蘭1991年的建筑法案對建筑監督立法體系進了徹底調整，于1992年了性能化的《新西蘭建筑規范》，新規范中保留了處方式的要求，并作為可接受的設計方法，于1993年強制執行。1993～1998年，繼續開展了“消防安全性能評估方法的研究”，制定了性能化建筑消防安全框架；其中功能要求包括防止火災的發生、安全疏散措施、防止倒塌、消防基礎設施和通道要求以及防止火災相互蔓延五部分。

瑞典于1994年了新的包含有性能化設計內容的建筑防火設計規范。

澳大利亞于1996年頒布了性能化防火設計規范的《澳大利亞建筑設計規范》(《BuildingCodeof

Australia》，簡稱"BCA")，并自1997年7月1日起，在各州政府陸續推行。

巴西于1999年頒布了新的《鋼結構防火設計》和《對建筑構件耐火極限的要求》兩部標準。這是南美首次制定的建筑標準，由SaoPaulo大學、Mi—nasGerais大學和OuroPreto大學編制。標準中引入了如時間計算方法與風險評估方法以及其他消防安全工程設計方法等性能化的新概念，允許建筑物的火災安全根據其火災荷載、建筑物高度、建筑總面積以及滅火設備的安裝與否等條件確定，而對建筑物的耐火等級不做要求。

日本政府于1998年6月對《建筑基準法》進行了修訂，引入了一些有關性能化設計的內容，并于2000年6月施行；另外，還于2003年8月開始對《消防法》進行修訂，計劃于2005年施行。

加拿大于2001年了性能化的建筑規范和防火規范，其要求將以不同層次的目標形式表述。

美國也于2001年了《國際建筑性能規范》和《國際防火性能規范》。

目前，已有不少于13個國家(澳大利亞、加拿大、芬蘭、法國、英國、日本、荷蘭、新西蘭、挪威、波蘭、西班牙、瑞典和美國)采用或積極發展性能化規范和基于規范結構形式下建筑防火設計方法，并取得了一定成果。中國也正在加緊性能化設計方法的研究和性能化設計規范的制定。公安部所屬消防研究所承擔了幾項有關性能化設計的國家十五科技攻關課題，如公安部天津消防研究所承擔的“建筑物性能化防火設計技術導則”的研究和制定，公安部四川消防研究所承擔的“高層建筑性能化防火設計安全評估技術研究”等。

6推行性能化設計方法是一個逐步過程

盡管建筑物消防性能化設計方法有很多優點，作為性能化設計技術的基礎一“火災模型”在性能化設計中起著舉足輕重的作用，但它們作為一種新生事物，還不為人們所理解和接受，特別是建筑設計師和建筑管理部門的人員都不太了解這種新的設計方法。

有人曾對美國、中國香港和澳大利亞的建筑管理人員在對待性能化設計和處方式設計在能否保證建筑消防安全，以及火災模型是否足以支持性能化設計的態度進行了一個調查，并進行了比較。發現半數以上的管理人員認為性能化設計不能保證建筑的安全，三分之二以上的管理人員認為處方式設計能保證建筑的安全，以及三分之二以上的人認為火災模型不足以支持性能化設計。調查結果參見表1。

世界各國幾乎都存在著類似這樣的情況。在很長一段時期內，建筑設計師和建筑管理人員對性能化設計技術還存在一個從初步認識、深入了解到最終肯定的意識轉變過程。

另外，對于采用性能化方法設計的建筑，如何正確地評估其消防安全性方面也存在很多技術上的難題有待解決。

7展望

性能化消防設計已成為世界性建筑消防設計發展的必然趨勢，它的發展將大大促進消防安全設計的科學化、合理化和成本效益的最優化，并將產生十分重大的社會效益和經濟效益。盡管目前還有許多人不太理解和排斥使用它，但我們堅信隨著時間的推移，將會有

越來越多的人加入到肯定性能化設計方法的行列中來。據日本方面的統計，采用性能化方法進行消防設計的建筑正在逐年增加。

我國也應該加快性能化規范及配套技術的研究步伐，充分發揮性能設計的優越性。今后應從以下幾個方面人手，促進性能化設計技術的發展：

(1)加強各種火災預測模型和火災風險評估模型的研究，拓展性能化設計方法的應用空間。

(2)加強新材料、新技術研究，規范材料性能參數，建立和完善消防數據庫，提供準確的性能化指標，為性能化應用積累基礎性數據。

(3)深入研究火災規律、火災情況下建筑內人員逃生規律和構件變化規律，為各種火災模型的建立提供堅實的理論依據，并拓展計算機技術在消防中的應用。

(4)積極向建筑設計師和建筑管理人員介紹性能化設計方法，使他們從認識、理解并自覺接受性能化設計方法。

(5)出臺可操作性強的性能化設計指南，使建筑設計師能盡快地掌握性能化設計方法的使用。

(6)制定性能化消防設計規范，為性能化設計方法的應用提供法律依據。

參考文獻：

篇（8）

1前言

如果說納米技術使新材料的研究起到了革命性飛躍，那么也可以說性能化設計方法將開創消防科技的新局面。

消防設計目前有兩種設計思想，一種是傳統的“處方式設計方法”，其基于場所類型進行設計考慮；另一種是“性能化設計方法”，它立足于危害分析及火災假想，對于解決超越法規或現行法規無法解決的復雜建筑的消防設計具有很大意義。

由于性能化防火設計的方法與傳統的設計方法相比具有許多優越性，所以很快成為建筑防火的一種新理念，并將發展成為建筑防火技術領域里一個全球性發展潮流，受到許多發達國家和發展中國家的高度重視，得到越來越廣泛的應用。

2性能化消防設計的概念

性能化消防設計是建立在消防安全工程學基礎上的一種新的建筑防火設計方法，它運用消防安全工程學的原理與方法，根據建筑物的結構、用途和內部可燃物等方面的具體情況，由設計者根據建筑的各個不同空間條件、功能條件及其它相關條件，自由選擇為達到消防安全目的而應采取的各種防火措施，并將其有機地組合起來，構成該建筑物的總體防火安全設計方案，然后用已開發出的工程學方法，對建筑的火災危險性和危害性進行定量的預測和評估，從而得到最優化的防火設計方案，為建筑結構提供最合理的防火保護。

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1.2選擇和分析解決方案查找TRIZ矛盾矩陣，得出消防炮升降塔裝置的阿奇舒勒矩陣如表1所示，共有9個發明原理。結合實踐需要，推薦的消防炮升降塔裝置的發明原理序號共4個，對應的發明原理為10－預先作用、15－動態化、24－中介物、29－氣壓或液壓結構。10－預先作用：在操作開始前使物體局部或全部產生所需變化；預先對物體進行特殊安排，使其在時間上有準備或已處于易操作的位置。采用的油缸活塞桿是中空結構，并在活塞桿內部設有一根內導管（中空結構），在活塞桿與內導管之間還設有一根外導管。在油箱上方設有空氣濾清劑，并在其他方位設有液位控制器，溫度繼電器，液位液溫計。15－動態化：使物體或其環境在操作的每一個階段自動調整，以達到優化的性能；把物體分為幾部分，各部分之間可以相對改變位置，將不動的物體改變為可動的或具自適應性。在油缸完全伸出、縮進處裝有限位開關。24－中介物，使用中介物傳遞某一物體或某一中間過程，或將一個容易移動的物體與另一個物體暫時結合，采用液壓油實現傳動。29－氣壓或液壓結構：將物體固體零部件用氣動或液壓零部件代替。在創新設計中，采用液壓傳動代替原機械傳動實現升降塔的升降動作，采用電磁換向閥換向實現消防炮的升降。

1.3具體解決方案通過以上創新原理的分析，以此為創新設計思路，得出最終的消防炮升降塔裝置創新設計方案：采用液壓傳動機構，包括電動機、接近開關，油缸，設置在油缸內部的活塞及活塞桿（中空結構）、油缸回路，鋼筒端部設置的法蘭，油箱，泵組，控制閥組。油箱、泵組、控制閥組通過管路連接形成動力站，如圖1所示。油箱上方設有空氣濾清劑，并在其它方位設有液位控制器、溫度繼電器、液位液溫計。油缸活塞桿為中空結構，并在活塞桿內部設有一根耐腐蝕內導管（中空結構），并在油缸完全伸出、縮進處裝有限位開關，在活塞桿與內導管之間還設有一根外導管。油缸如圖2所示。在液壓吸油管處設有單向閥?？刂崎y組設有兩個油路，分別連通油缸的有桿腔和無桿腔，每個油路進油端設有單向閥和溢流閥，單向閥流出口連接一個換向閥，通過控制換向閥從而控制油流入的是有桿腔還是無桿腔，換向閥流出口分別設有平衡閥，油通過平衡閥大部分流入有桿腔（無桿腔）、少許壓力油通過平衡閥作用將無桿腔（有桿腔）回路打開，從而使無桿腔（有桿腔）中油流回油箱，形成鎖緊回路，在平衡閥流出口并聯一個溢流閥。消防炮升降塔裝置的液壓系統原理圖如圖3所示。

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1、前言

云南某千年古寺為國家重點文物保護單位，歷史上曾兩度遭遇火毀。2009年的地震導致古寺大部分建筑受損，現正進行統一修復，而消防系統設計與實施便是其中一項重要任務。

2、火災危險性分析

1）火災荷載大，耐火等級低

寺院以木材作為主要的建筑材料，以木構架為主要的結構形式，火災危險性極大，而建筑構件的耐火等級很低，并且由于寺院是建在山上，發生火災后火勢能夠迅速蔓延，極易形成立體燃燒。

2）建筑之間無防火間距，容易出現“火燒連營”

寺院以各式各樣的單體建筑為基礎，組成各種庭院。在庭院布局中，基本采用“四合院”和“廊院”的形式。這兩種布局形式都缺少防火分隔和安全空間，如果其中一處起火，一時得不到有效控制，就會形成“火燒連營”的局面。

3、消防系統設計

由于寺院存在上述火災隱患，而對其實施保護又具有極其重要的意義，因此，必須加強消防安全對策。古建筑消防安全不僅要以撲滅火災為第一目標建筑工程論文建筑工程論文，而且還要最大限度的保護古建筑的整體結構及形式。因此，火災探測技術及消防安全措施的選擇就顯得尤為重要，必須能夠因地制宜的達到早期探測和早期滅火。整個工程中消防系統包括消防電氣系統及消防滅火系統。

1）消防電氣系統設計

消防電氣系統包括火災自動報警及聯動控制系統、消防廣播系統、消防電話系統、應急照明和疏散指示系統[1]。

（1）根據本工程對火災自動報警及消防聯動控制系統的要求，經過認真細致的研究和論證，為該工程提供以下配置方案如下表1所示論文格式范文。

（2）根據《古建筑消防管理規則》及《火災自動報警系統設計規范》[2]，并參照故宮等國內古建筑領域的常用探測保護方式，在本次設計中采用了點型感煙探測、點型感溫探測、極早期吸氣式探測以及視頻火災探測。

其中，視頻火災探測系統是現代消防的最先進技術。本工程在大雄寶殿設置一套8路視頻火災探測系統，大雄寶殿空間高大，點式探測器不能滿足規范的設置要求，其他探測方式對古建筑的美觀及使用會有一定的影響，綜合以上因素，設置了視頻火災探測系統。它的特點是：

l系統不僅能夠探測煙霧，還能夠探測火焰

l能夠起到視頻監控的作用

l現場設備只有攝像機，安裝方便

l管線少，不破壞建筑結構

l能夠夜間探測

l能夠適用于如大雄寶殿這類大空間古建筑

表1消防電氣系統設置一覽表

 

序號

保護區域名稱

保護措施

火災自動報警系統

聯動控制系統

消防廣播系統

消防電話系統

應急照明和疏散指示系統

1

鼓樓

 

 

2

鐘樓

 

 

3

藏經閣

 

 

4

禪房

 

 

5

客堂

 

 

6

大雄寶殿

 

 

7

地藏殿

 

 

8

方丈室

 

 

9

圓通殿

 

 

10

后軒北院

 

 

11

齋堂

 

 

12

消防控制室

 

 

13

消防泵房