高层建筑火灾自动报警设备探测器安装施工方法_程茜.pdf

ANZHUANG2023年第3期68技 术 交 流 Technology Exchange程茜（浙江省工业设备安装集团有限公司 杭州 310000）摘 要：本文以杭州国际博览中心为例，为了让高层建筑火灾探测器实现实时自动报警，通过布置各类自动报警探测器，为自动报警探测器安装高密度钢管金属线槽，布设实时探测消防桥架维持探测器并配置探测器敏感性管线等，设计一种新型高层建筑火灾自动报警设备探测器安装工艺。使用设计的安装工艺后，探测器在多次报警探测中的探测延时均低于消防验收规范规定的最大允许延时，实施效果较好，具有实时性，符合高层建筑的火灾自动报警需求，有一定的应用价值。关键词：高层建筑 火灾 自动报警 设备 探测器 安装施工中图分类号：TU892 文献标识码：B 文章编号：1002-3607（2023）03-0068-04高层建筑火灾自动报警设备探测器安装施工方法高层住宅因其广泛的使用功能和较高的人口承载力，在我国各个城市中广泛分布1。传统的高层建筑指的是9层以上的建筑，且需带有电梯。但随着城市人口和高层建筑种类的增多2，建筑高度也逐渐提升，目前主要将18层以上的建筑称为高层建筑。虽然高层建筑普遍采用框架结构3，建筑质量较好，但由于结构复杂，又使用了电梯等较多的电力设施，存在严重的火灾隐患，必须安装火灾自动报警探测设备4。早在2013年，我国就颁布了与火灾自动报警探测设备安装相关的规范5，其规定超过12m高的场所内至少要安装两个火灾探测器。除此之外，不同种类的火灾自动报警探测器的使用场所不同6-7。高大空间场所需要使用烟感火灾探测器，而人流密集场所需要选择高灵敏度红外探测器。由于高层建筑内部空间狭窄、设施较多，且安装火灾自动报警探测装置的过程较为复杂，常规的火灾自动报警探测器安装工艺安装后报警效果较差，存在较长的探测延时，无法满足高层建筑目前的消防安全需求，因此火灾自动报警探测器安装工艺需要进一步完善。本文结合高层建筑消防实际情况，设计了探测效率更高的火灾自动报警探测器安装工艺。1 工程概况杭州国际博览中心是以会展中心为主，兼顾商业、办公、休闲为一体的大型城市综合体。该工程位于浙江省杭州市萧山区宁围镇利一村，总面积约84万km2，根据工程需求划分成不同的施工区域。该工程的全部施工过程均符合杭州国际博览中心消防工程施工招标文件、图纸要求，且严格执行国家颁发的有关规范、规程和标准。该工程部分施工区域的施工示意图见图1。图1 工程施工示意图该工程内部结构复杂，存在多个消防死角。本消防工程二标段为消防工程施工图范围内的消防工程消防配电部分。其中，消防控制中心设在首层。另设六个消防分中心，展厅消防分中心设在二层，物业及商业部分的五个消防分中心设在地下一层。各消防分中心可独立监测相关区域的火情，并可自动及手动控制相关灭火设备。设在首层的消防控制中心则可监测全部区域的火情，并通过总线对各类消防设备进行自动及手动控制。69INSTALLATION2023.3Technology Exchange 技 术 交 流本工程的施工难度较高，建筑结构庞大、安装高处作业多。其中包括消防探测器安装净高超过12m的展厅、城市会客厅、报告厅主席台和安装净高大于8m但不超过12m的多功能厅，其余房间消防探测器的安装净高在4m左右。消防探测器的电路安装、防水与排烟分别由不同的施工单位承担。因此，施工中应与消防排烟施工单位、机电安装单位、装修及市政、燃气、电梯、弱电等其他单位协调配合8。2 火灾自动报警探测器设置本文根据工程各个区域的不同消防需求选取了几种不同的火灾自动报警探测器。连廊、报告厅、城市会客厅等空间高大区域采用气体采样探测器和双波段探测器，其他区域使用红外感应烟雾探测器。为了满足火灾自动报警需求，设置了双波段探测器的探测参数（见表1）。3 火灾自动报警探测器安装工艺设计3.1 安装高密度钢管金属线槽高层建筑在火灾自动报警探测的过程中往往会存在较高的反馈延时，因此根据高层建筑内部的火灾报警特性安装了高密度钢管金属线槽，提高信号传输效率，实时反馈火灾信息。首先需要计算高密度钢管的长度L，计算公式为：L=R+FD式中：R固定点矩，m；F边缘距离，m；D钢管直径，m。由于钢管金属线槽位于高密度钢管的底部，因此该金属线槽的尺寸需要大于钢管尺寸。为了提高探测器的安装效果，需要计算两者之间焊缝的宽度U。式中：V线槽直径，m，结合焊缝的宽度可以有效地计算钢管金属线槽长度B。B=2T+YE式中：T割孔半径，m；Y管线安装高度，m；E安装探头缝隙，m。线槽安装完毕后，需要在高密度钢管金属线槽上布设功能不同的反馈导线，该导线的长度a计算如下：a=L+UB根据计算出的各项尺寸，可以有效性地安装高密度钢管金属线槽。此时如果设计要求与其他电气共用电缆桥架，应与有关方面协调好，正确定位并采取屏蔽措施；若消防电气采用单独线槽，其走向应与有关方面协商确定。3.2 布设实时探测消防桥架为了有效地固定自动报警探测器，提高其探测的实时性，需要布设实时探测消防桥架。本工程采用热镀锌防火槽式电缆桥架，该桥架使用指定材质的导线与探测器相连。在开始布设前，可以预先设置一个消防吊杆，避免探测器安装过程中出现安装晃动。消防桥架有横向和竖向两种，考虑高层建筑的层高，选取竖向桥架。竖向的安装固定桥架宽度必须与探测器尺寸匹配，匹配比例为1：0.8，避免墙体振动导致固定螺栓膨胀松动。布设的消防桥架示意图见图2。由图2可知，为了保证消防桥架的安全，需要使用梯形桥架进行接地处理。待桥架布设完毕后，可以使用指定材料的传导软线将其与接地线路相连。为了避免接地表1 双波段探测器探测参数指标参数额定功率/W12探测距离/m40300防护等级IP65探测方式非接触式探测安装方式支架安装环境温度/-1055工作电压/VDC24环境湿度93%RH（40）通讯方式CAN总线或无源信号由表1可知，双波段探测器的探测功能较多，满足本工程探测需求，可以将其作为基础探测器进行安装。各变配电室及弱电主机房设有气体灭火系统、柴油发电机房设水喷雾灭火系统，系统运行后信号可自动返回消控中心。展厅区域设有70防火阀、280排烟防火阀等防火装置，装置运行后信号也能自动返回消控中心。本工程采用现场控制与集中控制相结合的方式对火灾进行自动控制，展厅、报告厅、连廊、城市会客厅等高大空间采用水炮自动灭火系统9。火灾时，双波段火灾监测系统控制水炮系统实施自动灭火。本工程在各区分区设置了漏电火灾报警系统，低压配电柜出线侧设温升及漏电电流探测器，在各配电竖井内的照明层配电箱和部分空调动力配电箱进线处设漏电电流探测器。ANZHUANG2023年第3期70技 术 交 流 Technology Exchange电线短路，需要保证桥架接地两端始终处于连接状态。除此之外，桥架支架敷设要形成良好的电气通路并有两条以上与PE线可靠连接，最大程度上提高探测器的探测可靠性，降低探测延时。3.3 配置探测器敏感性管线探测器的管线敏感性较强，其在探测过程中很容易受到过多因素干扰，降低了火灾自动报警探测器的探测性能。因此，本文根据探测器实际安装设计需求增强了管线的绝缘性和抗干扰能力。结合管线内截面积进行管线配置，其配置示意图见图3。域的安装结果见图4。该安装区域成功地敷设了穿线管，且安装了预埋盒，有效地连接了下方的火灾自动报警探测器，因此使用上述工艺可以有效完成安装。探测敏感管线感温单元穿线管探测器底座探测器预埋盒螺钉图3 敏感性管线配置示意图图2 消防桥架示意图由图3可知，该敏感性管线共包含3条，均可穿过探测防火感应墙。为了提高管线的配置牢固度，可以在管线接线两端做眼圈状连接，再使用绝缘橡胶带进行缠绕包扎，保证管线良好衔接。设备探测器需要设置在与管线距离为0.5m的位置，且与送风口距离超过1.5m。除此之外，探测器设置的位置温差不宜过高，可以将其设置在机房顶棚中，并安装编码型锁紧装置，避免探测器脱落。结合上述安装工艺可以有效进行探测器安装，保证探测器报警的实时性。4 安装效果分析选取某探测器下部安装完成的区域进行展示，该区图4 下部安装结果图为了降低安装效果分析的随机性，提高分析效果，本文同样选取了探测器上部安装完成的区域进行安装效果分析，其安装结果见图5。使用设计的工艺安装后探测器与墙体紧密连接，证明上部安装区域的安装效果也较好。预埋盒墙体布线管底座探测器为了进一步判断安装后火灾自动报警探测器的探测实时性，本文选取DIN嵌入式计时器测量不同次数下自动报警探测器的探测延时，该嵌入式计时器的参数见表2。由表2可知，上述计时器参数符合安装效果分析需求。图5 上部安装结果图表2 嵌入式计时器的参数显示范围999999/-199999数字高度/mm14输入信号NPN，PNP，Namur，pick-up激励电压/Vdc5显示刷新率/Hz15最小频率Down to 1 Mhz标准电源85 to 265 Vac/DC功率消耗/W1.5 电缆桥架支撑点防火墙防火墙隔离封堵配电柜71INSTALLATION2023.3Technology Exchange 技 术 交 流使用该计时器记录安装后不同次数下火灾自动报警设备探测器的探测延时，并将其与施工最大允许延时对比，安装结果见表3。表3 安装施工结果探测次数使用设计的火灾自动报警探测器安装工艺安装后的探测延时/s最大允许探测延时/s10.158.5320.129.6530.185.5640.167.5950.118.6560.146.1570.125.3680.155.5690.136.26100.125.41由表3可知，使用设计的火灾自动报警探测器安装工艺安装后在不同探测次数下的探测延时均低于施工允许最大延时，证明本文设计的安装工艺的安装效果较好，具有省时性，符合高层建筑火灾自动报警探测需求。5 结语通过设计新型高层建筑火灾自动报警设备探测器，并进行安装测试。结果表明，设计的安装工艺安装延时低于消防标准，证明其安装效果较好，符合高层建筑消防探测的实时性需求，为保证高层建筑消防安全作出了一定的贡献。参考文献：1蒋剑锋，杨留方，曹伟嘉，等.基于NB-IoT与单片机的组合式电气火灾探测器设计与实现J.消防科学与技术，2020，39（8）：1142-1144.2张克姝，厉志强，李大燕.城市轨道交通列车客室火灾主动预测报警装置布置方案研究J.城市轨道交通研究，2022，25（3）：167-170，173.3苏醒，李鸿，姜俊彤.基于CAN和模糊推理的一款地铁列车火灾报警系统的设计与仿真研究J.计算机应用与软件，2021，38（6）：94-97.4路永明，孟繁欣，李嘉琪，等.基于BIM、物联网技术的智能管控平台在火灾报警系统中的应用J.水利水电技术（中英文），2021，52（S1）：134-137.5吴晓红，石丽梅，黄振兴.基于STM32F103C8T6单片机的火灾报警系统的设计与实现J.现代信息科技，2021，5（1）：171-174.6王大川，周铁军，李欣阳，等.火灾可见性、报警语音和个体特征对地下商业建筑人员消防疏散预动作时间的影响J.安全与环境学报，2020，20（5）：1811-1821.7孙盛洲，沈宏杰，菅威，等.“合二为一”提升火警处理效率卷烟厂火灾报警与视频监控联动功能的开发应用J.劳动保护，2020（7）：66-68.8刘秀美，李雨，王尔为，等.出口尼日利亚阿布贾内燃动车组火灾报警系统设计及试验方法J.铁道机车与动车，2020（02）：6-9，39，55.9徐一旻，王世琪，吕伟，等.基于SoftFuzzyARTMAP算法的地铁隧洞光纤光栅传感火灾识别研究J.中国安全生产科学技术，2020，16（9）：50-56.本书由中国安装协会组织专家编写。“细部节点”是指某个分项工程的完成面、某个工序的交界面或某个工艺准备的开始面。“优选”是选择机电工程操作技术中典型的，属于主控项目的分项工程、系统、组件、设备、器件、管路、管线、工序、工艺等的做法。全书共三章十八节，涵盖了建筑管道工程、建筑电气工程、通风与空调工程、建筑智能化工程、电梯工程、消防工程、机械设备安装工程、电气工程、工业管道工程、静置设备及金属结构安装工程、发电设备安装工程、自动化仪表工程、防腐蚀工程、绝热工程、工业炉窑砌筑工程等多个专业工程。适用于各类工业和民用、公用建筑的机电工程，对机电工程技术人员，尤其是对一线人员能起到有效的指导作用，是一本实用性很强的书籍，可作为建造师参考用书和施工现场技术人员和管理人员的培训教材，也可供高等学校相关专业师生参考学习。每册单价96元。联系方式：中国安装协会行业发展部 程宝丽 常艳艳 电话：[phone] 机电工程安装工艺细部节点做法优选