圖書館火災(zāi)自動報警系統(tǒng)的應(yīng)用

圖書館火災(zāi)自動報警系統(tǒng)的應(yīng)用

1消防自動報警系統(tǒng)所要達(dá)到的目標(biāo)中國城市建設(shè)的發(fā)展隨著高層建筑、地下建筑和公共娛樂場所的增加而不斷增加。內(nèi)部裝飾使用大量燃料可燃性材料，火災(zāi)發(fā)生的可能性越來越高。國家圖書館建筑群中既有高層建筑也有地下建筑,功能類型包括基藏書庫、善本庫、報庫、閱覽室、計算機(jī)房以及公共娛樂場所等。為了適應(yīng)防火的需要,要使現(xiàn)代化火災(zāi)自動報警系統(tǒng)的各種探測器覆蓋到建筑群的所有區(qū)域,成為全天候監(jiān)測火災(zāi)的“眼睛”;要引入智能芯片,使這雙“眼睛”具備判斷火警后再報出的功能,以使整個系統(tǒng)的誤報率大幅降低;要引入計算機(jī)技術(shù),使大規(guī)模獨(dú)立尋址、集中報警、聯(lián)動控制得以實(shí)現(xiàn)。這些先進(jìn)技術(shù)的貫穿結(jié)合,成就了今天的消防自動報警系統(tǒng)。這類報警系統(tǒng)的“人機(jī)對話”終端是消防控制室,人機(jī)結(jié)合的監(jiān)控形式在消防控制室內(nèi)實(shí)現(xiàn);而這類報警系統(tǒng)與防入侵報警系統(tǒng)的并列運(yùn)行也是消防控制室的一個運(yùn)行模式,這種結(jié)合形式的控制室也就是通常所說的綜合控制室。2國家圖書館的建筑環(huán)境和空間結(jié)構(gòu)以及設(shè)施的配置2.1自動報警系統(tǒng)fas(1)目前國家圖書館南區(qū)最高建筑高64m,北區(qū)鋼鐵建筑頂高25m,總建筑面積逾220000m2,藏書已達(dá)2000多萬冊。國家圖書館建筑整體的防火保護(hù)等級為一級,內(nèi)部用防火墻、防火卷簾門分隔,裝飾材料采用輕鋼龍骨、石膏板、阻燃性貼墻紙、阻燃性地毯等以減少建筑物內(nèi)部的火災(zāi)負(fù)載量,書架、書桌、書柜也采用金屬或鋼木結(jié)合的。全館的消防報警系統(tǒng)由主消防控制室和輔助消防控制室聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控,7000多個火災(zāi)探測器遍布全館建筑群,任何一個地方發(fā)生火險,消防控制室都能立即做出反應(yīng)。當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時,可由消防控制室的計算機(jī)按照執(zhí)行程序控制警鐘、警號、卷簾門、排煙風(fēng)機(jī)、空調(diào)系統(tǒng)、消防供水系統(tǒng)、緊急疏散廣播系統(tǒng)和電梯運(yùn)行系統(tǒng)的合理聯(lián)動,也可以手動或自動開啟滅火系統(tǒng)。(2)火災(zāi)自動報警系統(tǒng)(FAS)是必備的防火設(shè)施。國家圖書館火災(zāi)自動報警系統(tǒng)對建筑整體予以全面覆蓋。南區(qū)建筑群總建筑面積140000m2,有感煙探測器3000多個、感溫探測器400多個、人工報警按鈕近400個;北區(qū)建筑群總建筑面積80000m2,有感煙探測器1400多個、感溫探測器1000多個、人工報警按鈕100多個。(3)防排煙設(shè)備是火災(zāi)發(fā)生時災(zāi)害區(qū)域內(nèi)人員的生命保證設(shè)施,這類設(shè)備設(shè)施的完好、有效是建筑群內(nèi)各類工作人員、讀者遇到火災(zāi)時逃生、延長生存時間的必要保證。國家圖書館北區(qū)建筑地下2、3層及地下1層無可開外窗區(qū)域的防煙、排煙系統(tǒng)按照每小時排風(fēng)300m3設(shè)計;地下1層可開外窗區(qū)域及1～5層采用自然排煙方式;高12m的中廳采用機(jī)械排煙方式,平時空調(diào)用的送風(fēng)機(jī)在火災(zāi)時作補(bǔ)風(fēng)系統(tǒng)用。南區(qū)高層建筑的送風(fēng)機(jī)的功率為7.5kW,送風(fēng)量為每小時19500～32200m3,排煙風(fēng)機(jī)的功率為5.5kW～7.5kW,排煙量為每小時15900～29200m3。(4)常開防火門的控制裝置控制著十幾個裝有控制器的常開防火門。這些防火門全部設(shè)置在主要通道上,平時不影響人員的通行,災(zāi)害發(fā)生時不影響人員的疏散。在有煙火抵近防火門,附近的消防報警探測器報警后,控制器聯(lián)動釋放關(guān)閉防火門,阻斷火焰的蔓延。(5)防火卷簾門和提升門的控制裝置控制著100多個垂直運(yùn)動的防火提升門。這些提升門將防火區(qū)域分隔成為不同的水平區(qū)段,起到阻斷煙火蔓延的作用。此外,還有近10個水平運(yùn)動的鋼制卷簾門,它們的作用是將垂直分隔的區(qū)域上下分隔開來,并且與消防自動報警系統(tǒng)聯(lián)動,保障上下各個區(qū)域的相對安全。(6)電梯迫降控制裝置控制著25個(南區(qū)14個,北區(qū)11個)垂直運(yùn)動的電梯和兩個傾斜電動扶梯(北區(qū)),通過與消防自動報警系統(tǒng)的聯(lián)動,保證火災(zāi)發(fā)生時災(zāi)害區(qū)域的電梯降到底層不再啟用(消防電梯除外)。(7)火災(zāi)應(yīng)急廣播設(shè)施、應(yīng)急照明與疏散指示設(shè)施、火災(zāi)警告設(shè)施是通知、引導(dǎo)人員自行撤離、疏散的重要設(shè)施,普遍應(yīng)用在通道、樓梯間、大廳、人員密集場所和出入口及其附近地點(diǎn),保障區(qū)域內(nèi)需要撤離的人員能夠及時、有效、安全地撤出。2.2氣體滅火系統(tǒng)(1)國家圖書館在一般書庫區(qū)域,即地下1、2、3層密集書庫配置了細(xì)水霧滅火設(shè)備,采用全淹沒應(yīng)用方式。細(xì)水噴霧滅火系統(tǒng)利用冷卻、窒息、乳化的原理進(jìn)行滅火,可以迅速撲滅66℃以上的可燃液體火災(zāi);能夠與消防自動報警系統(tǒng)聯(lián)動,也能夠人工啟動;可在滅火的工作環(huán)境形成后有效地?fù)錅绫Ｗo(hù)區(qū)域內(nèi)的多種物質(zhì)燃燒形成的火災(zāi)。細(xì)水霧滅火系統(tǒng)是普遍應(yīng)用在書庫的滅火設(shè)備,其制造的細(xì)水霧微?？梢詰腋≡诳諝庵?對火焰區(qū)域的降溫和滅火的效果十分明顯,同時對書籍紙張的濕潤作用較小,但這種系統(tǒng)不適合用于結(jié)冰的環(huán)境。(2)國家圖書館使用的氣體滅火設(shè)備為備壓式FM200固定管網(wǎng)滅火系統(tǒng),其所用滅火氣體的規(guī)定噴射時間與鹵代烷一樣,即10秒之內(nèi),這種氣體破壞臭氧層的系數(shù)為0.001并且毒性低,可以在有人的區(qū)域使用,是目前比較理想的氣體滅火藥劑。氣體滅火設(shè)備負(fù)責(zé)保護(hù)UPS機(jī)房、外光纖接入機(jī)房、四庫全書的庫房、數(shù)據(jù)資源貯藏中心機(jī)房,以及網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備機(jī)房、善本庫、計算機(jī)中心機(jī)房、高低壓配電室等區(qū)域,能夠與消防自動報警系統(tǒng)聯(lián)動,也能夠人工獨(dú)立啟動,其撲救的環(huán)境在滅火氣體釋放后即可形成,可以有效地?fù)錅绫Ｗo(hù)區(qū)域內(nèi)的多種物質(zhì)燃燒形成的火災(zāi)。這種氣體滅火設(shè)備滅火效率高,對被保護(hù)文獻(xiàn)的損害小,但是造價較高。(3)國家圖書館全建筑群內(nèi)的公共區(qū)段、一般的人員活動區(qū)域、地下停車庫等配備水噴淋滅火系統(tǒng),其中車庫區(qū)域配備的是干式滅火(預(yù)作用)設(shè)備,其他區(qū)域配備的是濕式滅火設(shè)備。這些設(shè)備能夠有效地與消防報警系統(tǒng)聯(lián)動,實(shí)現(xiàn)撲救初期火災(zāi)的功能。(4)國家圖書館整個建筑群體內(nèi)設(shè)有500多個室內(nèi)消火栓。消防水泵是消防保障的基礎(chǔ)設(shè)施,能夠與消防自動報警系統(tǒng)聯(lián)動,也可由人工就地啟動,其配置與建筑群的高度和面積有關(guān)。(5)北區(qū)中廳的大空間配有兩套水炮滅火系統(tǒng)、9套微型自動掃描滅火裝置,它們都是獨(dú)立的濕式滅火設(shè)備,與微電子掃描系統(tǒng)共用一套監(jiān)控主機(jī),具有響應(yīng)快、準(zhǔn)、畫面可視的優(yōu)點(diǎn)。3多梯次的火災(zāi)探測系統(tǒng)(1)國家圖書館重點(diǎn)區(qū)域安裝了“空氣采樣及早期報警設(shè)備”。這種報警系統(tǒng)能夠在物質(zhì)達(dá)到熱崩潰點(diǎn)時,偵測到該物質(zhì)產(chǎn)生的大量熱解釋放粒子并實(shí)施報警,其探測時間比FAS感溫探測器的探測響應(yīng)時間,乃至感煙探測器的探測時間都要早得多?？諝獠蓸蛹霸缙趫缶O(shè)備主要應(yīng)用于重要區(qū)段、要害位置和有早期報警需求的部門,“四庫全書”庫區(qū)就安裝了此類設(shè)備,并通過同時同地點(diǎn)運(yùn)行該系統(tǒng)與FAS組成了復(fù)合形式的火災(zāi)偵測系統(tǒng),形成了多梯次的保障模式,達(dá)到了提早報警的目的。(2)雖然國家圖書館書庫普遍配備了細(xì)水霧滅火系統(tǒng)和氣體滅火系統(tǒng),但仍在每層配備了足夠的消火栓。例如,南區(qū)高層建筑消火栓一層給水管線敞口壓力達(dá)到8kg,頂層給水敞口壓力可達(dá)3kg;室外消防井為直徑150mm的環(huán)狀供水管網(wǎng),室內(nèi)消火栓主管線直徑為200mm;室內(nèi)消火栓配有兩個面向建筑群外的消防接合器,設(shè)置在整個建筑群的西南側(cè)。(3)地上建筑庫群與地下建筑庫群防排煙系統(tǒng)設(shè)計需要考慮的內(nèi)容是不同的:地下2、3層是氣體滅火區(qū)域,配有專門的排煙風(fēng)機(jī);地下1層與主書庫共用一套排煙機(jī)和送風(fēng)機(jī)。(4)國家圖書館有一套比較龐大的軌道傳送系統(tǒng)。在發(fā)生火災(zāi)時,豎直方向的主要傳送通道存在“煙囪效應(yīng)”,有對外的出口,水平方向的通道有過煙過火的可能,故此要設(shè)置足夠的防火分隔門予以保障。涉及到氣體滅火區(qū)域的軌道傳送系統(tǒng)防火工作則更為復(fù)雜,需要根據(jù)實(shí)際情況采取特殊方式予以解決,可參見筆者發(fā)表于《智能建筑與城市信息》2010年1月刊的《國家圖書館軌道物流傳送系統(tǒng)聯(lián)動控制》一文中的相關(guān)內(nèi)容。4火災(zāi)情況下的安全生產(chǎn)保障(1)對于閱覽室、自習(xí)室、辦證處、目錄檢索廳、出納臺等人員密集度較高的開闊區(qū)域,除了水噴淋系統(tǒng)外,消火栓和防火卷簾門、提升門的作用亦不可小視。這些設(shè)備是防火分隔不可或缺的必要設(shè)備,需要實(shí)現(xiàn)與消防自動報警設(shè)備聯(lián)動,從而在關(guān)鍵時刻為挽救人員的生命贏得時間。(2)報告廳、會議室、音樂廳、展覽廳等區(qū)域人員密集度更高,空間更加開闊。在這些區(qū)域,火災(zāi)發(fā)生時人員及時、有效的撤離是避免群死群傷的關(guān)鍵,因而水噴淋系統(tǒng)對初期火災(zāi)的撲救,防火逃生門的明顯和暢通就顯得特別重要,而消火栓也是撲救火災(zāi)的基本裝備。(3)少兒圖書館的情況比較特殊,除了需要配備水噴淋系統(tǒng)、消火栓系統(tǒng)、防火卷簾門、提升門,并且適宜設(shè)置在一層(首層)外,還需要與成人圖書館分隔,并且辟有直接通向室外安全區(qū)域的安全疏散門。(4)對于消防控制室、水泵房、配電室、空調(diào)機(jī)房、電梯機(jī)房、氣體滅火系統(tǒng)的貯氣間而言,除了必要的消防報警設(shè)備外,配備一定數(shù)量的輕型手持滅火器也是必須要考慮到的問題。另外,消防控制室內(nèi)的值班人員是最后撤離危險建筑群的人員,故此需要有兩套撤出路徑予以保障。(5)地下停車庫、地面停車場內(nèi)停放的車輛,不應(yīng)侵占消防通道,更不應(yīng)跨、壓室外消火栓井的井蓋。(6)人員疏散通道、走廊、大廳、樓梯口處要安裝燈光疏散標(biāo)志,如果有門禁設(shè)備,實(shí)現(xiàn)其與消防系統(tǒng)合理有效的聯(lián)動是基本要求。5停工時內(nèi)在失效備用電源的作用是保障消防系統(tǒng)不會在停電時立即失效,這是消防自動報警系統(tǒng)必須具備的功能。國家圖書館一般區(qū)域