文/楊延京 中國國家博物館安全保衛(wèi)部 高級工程師

　　博物館是集文物征集、收藏、研究、展示、考古于一體的大型建筑， 耐火等級為一級，火災(zāi)自動報警為一級保護(hù)對象，采用控制中心集中報警系統(tǒng)。博物館消防系統(tǒng)工程包括火災(zāi)自動報警及聯(lián)動控制系統(tǒng)、緊急廣播（含公共廣播及背景音樂）系統(tǒng)、消防電話系統(tǒng)、消防泵巡檢控制系統(tǒng)、消火栓系統(tǒng)、自動噴水滅火系統(tǒng)（濕式、預(yù)作用噴淋系統(tǒng)）、水噴霧系統(tǒng)、雨淋系統(tǒng)、大空間智能滅火系統(tǒng)、氣體滅火系統(tǒng)等。

　　博物館消防系統(tǒng)設(shè)備構(gòu)成圖：

　　一、火災(zāi)自動探測及報警系統(tǒng)：

　　1、智能感煙探測器：布置于展廳、大廳、走廊、辦公、機(jī)房、管井、前室、庫房等場所，探測器分10級靈敏度手動可調(diào)，感煙探測器使用兩年后每三年清洗一次。

　　2、智能感溫探測器：分為智能感溫探測器和普通感溫探測器兩種，感溫探測器受環(huán)境溫度影響在70℃時報警。智能感溫探測器設(shè)置在氣體防護(hù)區(qū)、鍋爐房、廚房、柴油發(fā)電機(jī)房等場所；普通感溫探測器設(shè)置在地下車庫。

　　3、智能燃?xì)馓綔y器：在鍋爐房燃?xì)獗黹g和食堂廚房間分別設(shè)置有可燃?xì)怏w探測器。

　　4、智能紅外對射感煙探測器：設(shè)置在展廳或大廳等高大空間。

　　5、手動報警按鈕：在每個防火分區(qū)中均設(shè)至少一個手動報警按鈕，每個手動報警按鈕均帶有地址，手動報警按鈕帶有與消防控制中心直通的電話插頭。

　　6、吸氣式早期探測系統(tǒng)：傳統(tǒng)探測器的探頭需要帶電運(yùn)行，且易受電磁干擾，具有不安全隱患和誤報的可能性。而吸氣式早期探測系統(tǒng)是通過不帶電的PVC管網(wǎng)進(jìn)行采樣探測，且設(shè)備本身也通過了國際EMC電磁兼容性認(rèn)證，不存在上述問題。吸氣式早期探測系統(tǒng)主要設(shè)于主干線電纜線槽、高大空間的展廳或大廳等公共場所內(nèi)。吸氣式早期探測系統(tǒng)的主機(jī)設(shè)于弱電間或能檢修的吊頂內(nèi)。

　　吸氣式早期探測系統(tǒng)設(shè)計思想是在火災(zāi)初期 (過熱、悶燒、或低熱輻射和氣溶膠生成等無可見煙霧生成階段) 的探測與報警，報警時間比傳統(tǒng)探測設(shè)備早數(shù)小時以上，可以在火災(zāi)生成初期消除火災(zāi)隱患，使火災(zāi)的損失降到最小。

　　吸氣式早期探測系統(tǒng)的工作原理是通過分布在被保護(hù)區(qū)域內(nèi)的采樣管網(wǎng)采用主動空氣采樣探測方式，即采用高效抽氣泵不間斷地把被保護(hù)區(qū)域內(nèi)的空氣樣品抽進(jìn)探測室進(jìn)行探測。采集的空氣樣品，經(jīng)過一個特殊的過濾裝置濾掉灰塵后送至一個特制的激光探測器，空氣樣品在探測器中經(jīng)分析，將空氣中燃燒產(chǎn)生的微粒加以測定，由此給出準(zhǔn)確的煙霧濃度值，并根據(jù)使用者事先設(shè)定的報警煙霧濃度值發(fā)出火災(zāi)警報。

       吸氣式早期探測系統(tǒng)具有極高的靈敏度和很寬的靈敏度調(diào)節(jié)范圍（0.005%～20% OBS/m），不但可以在火災(zāi)發(fā)生早期發(fā)現(xiàn)被保護(hù)區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生的常規(guī)火情，甚至可以發(fā)現(xiàn)由于線路過載造成的電纜絕緣皮軟化所產(chǎn)生的微小煙霧。吸氣式早期探測系統(tǒng)采用4級報警（警覺、行動、火警1、火警2）模式，且各級報警的閾值可根據(jù)不同的要求和環(huán)境靈活設(shè)置。吸氣式早期探測系統(tǒng)可以在燃燒初期可見煙出現(xiàn)之前報警，從而最大限度地避免了被保護(hù)區(qū)域內(nèi)的損失。而傳統(tǒng)的感煙探頭靈敏度僅為 3％～5％OBS/m，比吸氣式早期探測系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)火情報警最少要晚數(shù)小時。

　　7、報警系統(tǒng)可顯示的主要內(nèi)容有：各類型探測器狀態(tài)；手動報警器動作；水流指示器及信號閥狀態(tài)；防火卷簾門狀態(tài)及操作；消防水池及消防水箱的水位控制；消火栓泵、噴淋泵、水噴霧、水炮專用泵、滅火系統(tǒng)起停操作及故障顯示；開啟排煙閥并有防火閥、排煙閥狀態(tài)顯示；排煙風(fēng)機(jī)、正壓送風(fēng)機(jī)操作及故障顯示和運(yùn)行狀態(tài)；專用直通電話操作；消防電源監(jiān)視、報警；分區(qū)域切斷非消防電源；強(qiáng)制所有電梯降于首層；開啟著火層聲光報警器；分區(qū)開啟聲光報警器；分區(qū)切換背景音樂，實行火警緊急廣播。消防控制中心手動硬線控制，如消防泵、排煙風(fēng)機(jī)、正壓送風(fēng)機(jī)、補(bǔ)風(fēng)機(jī)等。

　　8、系統(tǒng)供電：從變電所引來專用雙回路電源至消防控制中心（其中一路來自柴油發(fā)電機(jī)），在末端設(shè)雙電源自動切換箱。火災(zāi)報警控制器設(shè)有專用蓄電池作備用電源。蓄電池的容量應(yīng)按火災(zāi)報警器在監(jiān)視狀態(tài)下工作24小時后，再加上同時有兩個分路報火警30min用電量之和計算，并應(yīng)保證在消防系統(tǒng)處于最大負(fù)載狀態(tài)下不影響火災(zāi)報警控制器正常工作。

　　9、系統(tǒng)接地：系統(tǒng)接地利用大樓聯(lián)合接地裝置，接地電阻值不大于1歐姆，由消防控制室接地板引至聯(lián)合接地體的專用接地干線采用兩根25 mm2多股銅芯絕緣導(dǎo)線引入；由消防控制中心接地板引至各消防設(shè)備的接地線選用多股銅芯絕緣軟線，其截面不小于4 mm2。系統(tǒng)所有控制柜、控制箱以及金屬線槽、線管、各種金屬管道、構(gòu)件等均應(yīng)進(jìn)行接地連接；從室外引入的線路應(yīng)加裝浪涌保護(hù)器。工作接地線和保護(hù)接地線必須分開，接地線不得串接。

　　二、消防聯(lián)動控制系統(tǒng)：

　　根據(jù)消防規(guī)范的要求，在消防控制中心內(nèi)設(shè)置消防聯(lián)動控制臺，采用硬拉線模式實現(xiàn)遠(yuǎn)程設(shè)備的手動控制。通過對聯(lián)動臺的控制操作，可以實現(xiàn)有關(guān)消防泵（含消火栓泵、噴淋泵、穩(wěn)壓泵）（啟動）：防排煙風(fēng)機(jī)（啟動）、可控的防火閥（打開）；排煙風(fēng)口（開啟）：空調(diào)機(jī)組（停止）；非消防電源（切斷）；事故照明、疏散指示（啟動）；電梯迫降（啟動）；分區(qū)緊急廣播（按順序啟動）；補(bǔ)風(fēng)機(jī)、排風(fēng)機(jī)（啟動）；防火卷簾（降落）；氣體滅火系統(tǒng)（啟動）；大空間智能型主動滅火系統(tǒng)（啟動）；電動排煙窗（開啟）；擋煙垂壁（降落）；常開防火門（釋放關(guān)閉）；門禁系統(tǒng)（釋放）等重要設(shè)備的啟動、停止的遠(yuǎn)程手動操作，并在聯(lián)動主機(jī)上顯示設(shè)備的手動、自動、啟停、故障等運(yùn)行狀態(tài)。消防系統(tǒng)應(yīng)提供可供其它系統(tǒng)采集信號的接口條件及免費(fèi)接口協(xié)議，以便火警時聯(lián)動其它相應(yīng)系統(tǒng)設(shè)備。

　　三、緊急廣播、公共廣播及背景音樂系統(tǒng)：

　　公共廣播系統(tǒng)的主機(jī)設(shè)備設(shè)置在播控機(jī)房。同時在消防控制中心設(shè)置緊急廣播切換設(shè)備，公共廣播系統(tǒng)設(shè)置多種音頻接口，可以單獨(dú)使用或與其它音頻系統(tǒng)相互連接。正常情況時，公共廣播系統(tǒng)滿足不同區(qū)域播放音樂和定時播放提示語音的功能，可進(jìn)行不同區(qū)域?qū)ず?、定時開啟或關(guān)閉廣播系統(tǒng)。當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時，公共廣播系統(tǒng)收到來自火災(zāi)報警系統(tǒng)的信號后，進(jìn)行自動切換，進(jìn)入緊急事故廣播狀態(tài)。

　　四、消防電話系統(tǒng)：

　　為保證火災(zāi)時通信的實時和暢通，消防工程設(shè)有消防電話系統(tǒng)。在消防控制中心內(nèi)設(shè)置專用火警直通對講電話總機(jī)，在消防泵房、主要變配電室、電梯機(jī)房、鍋爐房、柴油發(fā)電機(jī)房、防排煙風(fēng)機(jī)房及氣體滅火系統(tǒng)應(yīng)急操作處均設(shè)置火警專用電話分機(jī)。消防控制中心和各分機(jī)可以相互呼叫對講，并可與各層手動報警器上的電話插孔，插入呼叫通話（每個手動報警按鈕上均有）。在消防控制中心還設(shè)有向公安消防部門直接報警的外線電話。

　　五、消防泵巡檢控制系統(tǒng)：

　　消防泵系統(tǒng)設(shè)有自動噴淋泵、消火栓泵、水噴霧雨淋泵、大空間智能滅火系統(tǒng)泵、自動互投柜、自動巡檢柜、泵控柜等。所有的消防水泵均采用變流量恒壓水泵，即泵從零流量到所需最大流量范圍內(nèi)變化時，其揚(yáng)程變化在5%范圍內(nèi)，以防止系統(tǒng)出現(xiàn)超壓現(xiàn)象。所有的消防水泵均設(shè)置自動巡檢控制功能。利用控制柜內(nèi)的編程控制器實時控制功能對各消防泵進(jìn)行定期巡檢。巡檢周期7～２０天，速度300轉(zhuǎn)/min，每次運(yùn)行時間5～15分鐘。

　　六、消火栓系統(tǒng)：

　　在設(shè)備層水泵房設(shè)有消火栓泵，在各層的消火栓箱內(nèi)均設(shè)有消火栓泵啟動按鈕，當(dāng)消火栓按鈕動作時，消火栓泵將自動啟動，信號傳到消防控制中心。在消防控制中心亦可自動或手動啟/停消火栓泵，并監(jiān)視其運(yùn)行狀態(tài)，顯示消火栓泵的故障信號。

　　文物庫房區(qū)消火栓處的啟泵按鈕與管道上安裝的電磁閥和快速排氣閥聯(lián)動，發(fā)生火災(zāi)時按下啟泵按鈕啟動消防泵的同時打開電磁閥，且電動快速排氣閥打開排氣，管道內(nèi)充水，轉(zhuǎn)入正常的濕式消火栓系統(tǒng)。

　　地下室消防水池設(shè)有水位報警信號，消防控制主機(jī)應(yīng)監(jiān)測其水位狀況并可及時發(fā)出報警信號，使消防水池的水位維持在一定的范圍內(nèi)。消防工程給水水源由市政自來水管網(wǎng)供給，市政供水壓力為0.18 MPa。室內(nèi)消火栓應(yīng)布置在明顯易于取用處，其布置保證任意著火點(diǎn)都有2股充實水柱同時到達(dá)，水槍充實水柱13m,流量不小于5L/s。消火栓設(shè)計出口壓力控制在0.19～0.5MPa，栓口壓力超過0.5MPa，6m以下（含6m層）各層采用減壓穩(wěn)壓消火栓。所有消火栓處均配帶指示燈和常開觸點(diǎn)的起泵按鈕一個。每個消火栓箱下部設(shè)2具3A手提式磷酸銨鹽干粉滅火器。系統(tǒng)設(shè)置地下式消防水泵接合器，流量15L/s，并設(shè)置室外消火栓。

　　七、自動噴水滅火系統(tǒng)：

　　自動噴水滅火系統(tǒng)是消防工程中設(shè)置量最大的設(shè)備，除了不易設(shè)置水滅火的場所外均設(shè)有自動噴水滅火系統(tǒng)。自動噴水滅火系統(tǒng)分預(yù)作用自動噴水滅火系統(tǒng)和濕式自動噴水滅火系統(tǒng)。其中所有展廳、文物庫區(qū)（除氣體滅火系統(tǒng)保護(hù)區(qū)域外）、文物庫區(qū)外側(cè)走廊、圖書資料中心、報告廳、地下車庫等場所采用預(yù)作用自動噴水滅火系統(tǒng)；預(yù)作用區(qū)域外其余區(qū)域均采用濕式自動噴水滅火系統(tǒng)。

　　預(yù)作用自動噴水滅火系統(tǒng)控制：預(yù)作用報警閥配套有空氣壓縮機(jī)和控制裝置，平時維持其下游管網(wǎng)內(nèi)低壓氣體氣壓，檢測管網(wǎng)的密閉性，空氣壓力0.03MPa～0.05MPa。當(dāng)管路破損或大量泄漏，空壓機(jī)的排氣量不能維持管路氣壓時，報警開關(guān)發(fā)出故障報警信號，提示管理人員對系統(tǒng)進(jìn)行維修檢測?；馂?zāi)時，火災(zāi)保護(hù)區(qū)或著火樓層有兩個以上火災(zāi)探測器發(fā)出火災(zāi)報警后，向消防控制中心發(fā)出火警，打開預(yù)作用報警閥上的電磁閥，同時打開著火區(qū)域管網(wǎng)末端的電動快速排氣閥前的電動閥排氣，使閥前的壓力水進(jìn)入管路，同時空壓機(jī)停機(jī)。預(yù)作用報警閥開啟后，壓力開關(guān)動作直接啟動噴灑主泵，向系統(tǒng)快速充水，水力警鈴報警。噴灑泵也可在消防控制中心和泵房內(nèi)手動啟、停。噴灑泵開啟后，只能手動停泵。

　　所有展廳、文物管理與辦公用房區(qū)、設(shè)備機(jī)房區(qū)域的自動噴灑系統(tǒng)均采用快速響應(yīng)噴頭。地下車庫采用動作溫度74℃的易熔合金直立式噴頭，其它均采用玻璃球噴頭。 廚房灶臺上部噴頭公稱動作溫度為93℃外，廚房其它部位為79℃。報告廳舞臺格柵上部噴頭動作溫度為79℃，其余噴頭公稱動作溫度為68℃。

　　八、水噴霧系統(tǒng)：

　　消防工程在燃?xì)忮仩t房和柴油發(fā)電機(jī)房采用水噴霧系統(tǒng)保護(hù)。水噴霧系統(tǒng)設(shè)有自動控制、手動控制和應(yīng)急操作三種控制方式。當(dāng)響應(yīng)時間大于60S時，可采用手動控制和應(yīng)急操作兩種控制方式。雨淋閥的開啟由火災(zāi)自動報警系統(tǒng)控制。

　　1、自動控制：火災(zāi)時著火部位的雙路火災(zāi)探測器接到火災(zāi)信號，自動開啟對應(yīng)雨淋閥控制腔泄水管上的電磁閥（常閉），腔內(nèi)水壓下降閥瓣在閥前水壓作用下被打開，雨淋閥上的壓力開關(guān)報警。

　　2、手動控制：火災(zāi)時接到著火部位火災(zāi)探測信號后，可在消防控制中心和防護(hù)現(xiàn)場手動開啟相應(yīng)的電磁閥，并啟動水噴霧系統(tǒng)加壓泵（水泵流量50L/S）。

　　3、應(yīng)急操作：火災(zāi)時人為地現(xiàn)場操作雨淋閥組和水噴霧加壓泵。

　　九、雨淋系統(tǒng)：

　　消防工程在報告廳舞臺采用雨淋系統(tǒng)保護(hù)。雨淋滅火系統(tǒng)包括雨淋閥組、開式雨淋噴頭、水泵（流量為50L/S）等。雨淋系統(tǒng)設(shè)有自動控制、消防控制中心手動遠(yuǎn)程控制和水泵房現(xiàn)場應(yīng)急操作三種控制方式。

　　1、自動控制：火災(zāi)時保護(hù)區(qū)內(nèi)的火災(zāi)自動報警系統(tǒng)發(fā)出信號，打開雨淋閥控制膜室排水管上的電磁閥，雨淋閥控制膜室壓力下降，雨淋閥開啟，壓力開關(guān)動作自動啟動雨淋泵向系統(tǒng)供水。

　　2、手動控制：雨淋閥在舞臺有人時為防止誤噴設(shè)為手動控制，火災(zāi)時接到著火部位火災(zāi)探測信號后，不開啟水泵，待舞臺現(xiàn)場人員確認(rèn)火災(zāi)后可在消防控制中心遠(yuǎn)控手動開啟相應(yīng)的電磁閥，并啟動系統(tǒng)加壓泵。

　　3、應(yīng)急操作：火災(zāi)時人為地現(xiàn)場操作雨淋閥組和水泵房現(xiàn)場啟動雨淋泵。

　　十、大空間智能型主動噴水滅火系統(tǒng)：

　　消防工程在凈空高度大于12m且地面有火災(zāi)荷載的部位設(shè)置大空間智能型主動噴水滅火系統(tǒng)，選用自動掃描射水高空水炮滅火裝置。大空間智能型主動噴水滅火系統(tǒng)工作原理為:水炮為紅外探測器、水炮一體化設(shè)置。紅外探測組件全天候探測保護(hù)范圍內(nèi)的一切火情，一旦發(fā)生火災(zāi)，探測器探測到火災(zāi)后發(fā)出指令聯(lián)動打開相應(yīng)的電磁閥，啟動消防水泵、水炮噴水進(jìn)行滅火，驅(qū)動現(xiàn)場的聲光報警器進(jìn)行報警，并將火災(zāi)信號送到火災(zāi)報警控制器。撲滅火源后，裝置再發(fā)出指令關(guān)閉電磁閥，停止噴水并停泵。若有新火源，則系統(tǒng)重復(fù)上述動作。

　　十一、氣體滅火系統(tǒng)：

　　氣體滅火系統(tǒng)設(shè)置部位包括變配電室、文物庫區(qū)的庫房、檔案資料室、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)中心、重要的機(jī)房等。IG-541是由三種自然界的氣體：氮?dú)?、氬氣和二氧化碳混合組成，是一種無色、無味、不導(dǎo)電的混合氣體，其密度大約和空氣密度相等，由52%氮、40%氬、8%二氧化碳組成，屬于惰性氣體滅火劑。IG-541的滅火機(jī)理是通過降低防護(hù)區(qū)中的氧氣濃度（由空氣正常含氧量的21%（體積分?jǐn)?shù)）降至12.5%（體積分?jǐn)?shù)）），使其不能維持燃燒而達(dá)到滅火的目的。采用管網(wǎng)組合分配系統(tǒng)，實行全淹沒滅火方式，系統(tǒng)最小設(shè)計濃度37.5%，最大設(shè)計濃度43.0%，滅火時間限于1分鐘內(nèi)。氣體滅火系統(tǒng)的控制，要求同時具有自動控制、手動控制和應(yīng)急操作三種控制方式。

　　1、自動控制：當(dāng)防護(hù)區(qū)發(fā)生火警時，氣體滅火控制器接到防護(hù)區(qū)兩個獨(dú)立火災(zāi)報警信號后立即發(fā)出聯(lián)動信號（關(guān)閉通風(fēng)空調(diào)等）。經(jīng)過30秒時間延時，氣體滅火控制器輸出信號啟動自動滅火系統(tǒng)，IG-541經(jīng)管網(wǎng)釋放到防護(hù)區(qū)，控制器面板噴放指示燈亮，同時控制器接收壓力訊號器反饋信號。防護(hù)區(qū)內(nèi)門燈顯亮，避免人員誤入。

　　2、手動控制:當(dāng)防護(hù)區(qū)經(jīng)常有人工作時，可以通過防護(hù)區(qū)門外的手動／自動轉(zhuǎn)換開關(guān)，使系統(tǒng)從自動狀態(tài)轉(zhuǎn)換到手動狀態(tài)，當(dāng)防護(hù)區(qū)發(fā)生火警時，控制器只發(fā)出報警信號，不輸出動作信號。由值班人員確認(rèn)火警，按下控制器面板或擊碎防護(hù)區(qū)門外緊急啟動按鈕，即可立即啟動系統(tǒng)，噴放IG-541滅火劑。

　　3、應(yīng)急操作:當(dāng)自動、手動緊急啟動都失靈時，可進(jìn)入儲瓶間內(nèi)實現(xiàn)機(jī)械應(yīng)急操作啟動。只需拔出對應(yīng)防護(hù)區(qū)啟動瓶上的手動保險銷，拍擊手動按鈕，即可完成系統(tǒng)的啟動噴放。

　　十二、系統(tǒng)調(diào)試與驗收：

　　消防系統(tǒng)的調(diào)試內(nèi)容和具體要求及驗收應(yīng)滿足現(xiàn)行國家規(guī)范的要求。

　　1、消防系統(tǒng)施工完成后，應(yīng)進(jìn)行各系統(tǒng)的聯(lián)合調(diào)試，其中火災(zāi)自動報警系統(tǒng)及與其聯(lián)動的各系統(tǒng)設(shè)備的消防功能均應(yīng)納入系統(tǒng)的調(diào)試范圍。

　　2、整個消防系統(tǒng)調(diào)試完畢后，工程施工方應(yīng)負(fù)責(zé)組織對整體工程進(jìn)行消防檢測，取得建筑消防設(shè)施技術(shù)測試報告后.方可驗收。

　　3、建設(shè)單位向當(dāng)?shù)毓蚕罊C(jī)構(gòu)提交申請驗收報告并送交有關(guān)技術(shù)資料。

　　4、驗收通過后，工程施工方應(yīng)提交有關(guān)設(shè)計資料、調(diào)試記錄、竣工圖紙、檢測記錄、竣工報告等技術(shù)資料。

　　十三、系統(tǒng)培訓(xùn)：

　　系統(tǒng)驗收完成后，工程施工方的工程技術(shù)人員應(yīng)對業(yè)主方的技術(shù)人員進(jìn)行現(xiàn)場培訓(xùn)，講授說明本系統(tǒng)各種設(shè)備的安裝、操作、保養(yǎng)和應(yīng)該注意的事項，使業(yè)主方的技術(shù)人員能夠盡快地熟悉設(shè)備的性能和使用。

　　結(jié)語，博物館建筑對防火安全的要求是其他民用建筑無法比擬的。其消防系統(tǒng)的設(shè)計關(guān)系到百年大計隨著越來越多像博物館這種特殊建筑的出現(xiàn)，新型的消防措施也會不斷涌現(xiàn)。

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