淺析建筑電氣若干消防設(shè)計(jì)問題

摘要：建筑電氣消防設(shè)計(jì)主要包括以下幾個(gè)方面，即火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警、消防聯(lián)動(dòng)控制、消防設(shè)備配電、消防應(yīng)急照明，以夏新增漏電報(bào)警系統(tǒng)。在此，本人談幾點(diǎn)對(duì)消防電氣設(shè)計(jì)的認(rèn)識(shí)和體會(huì)，以期與同行探討。

關(guān)鍵詞：火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警；消防聯(lián)動(dòng)控制；消防設(shè)備配電；消防應(yīng)急照明：漏電報(bào)警系統(tǒng)

中圖分類號(hào)：TU99

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1006-3315(2010)3-149-002

完善的消防電氣設(shè)計(jì)系統(tǒng)對(duì)于發(fā)生火災(zāi)后，能使建筑物內(nèi)各種消防用電設(shè)備及時(shí)地可靠運(yùn)行，有效地疏散人員、物資、控制火勢(shì)的蔓延是十分重要的。筆者認(rèn)為建筑電氣消防設(shè)計(jì)主要包括以下幾個(gè)方面，即火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警、消防聯(lián)動(dòng)控制、消防設(shè)備配電、消防應(yīng)急照明，以及新增漏電火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)。在此，本人談幾點(diǎn)對(duì)消防電氣設(shè)計(jì)的認(rèn)識(shí)和體會(huì)，以期與同行探討。

消防設(shè)計(jì)應(yīng)嚴(yán)格按照《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(GB50045-95，2005年版)、《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(GB50016-2006)和《火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50116-98)進(jìn)行。電氣消防和給排水及空調(diào)專業(yè)聯(lián)系得非常密切，有許多需要相互配合的細(xì)節(jié)，如防排煙系統(tǒng)、消火栓系統(tǒng)、噴淋系統(tǒng)等。因此，不管是在設(shè)計(jì)前期還是在設(shè)計(jì)中，必須經(jīng)常與這兩個(gè)專業(yè)有良好的溝通，才能確保設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性和避免重復(fù)更改。

一、淺析火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警及消防聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

在火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，工作量最大的是各種探測(cè)器的布置。在一個(gè)探測(cè)區(qū)域布置探測(cè)器，應(yīng)根據(jù)不同的場(chǎng)所，選定與之相應(yīng)的探測(cè)器，確定好各種探測(cè)器的位置。在設(shè)計(jì)中，探測(cè)器的布置往往與風(fēng)管、風(fēng)口、滅火噴頭、燈具等布置有矛盾，除火災(zāi)探測(cè)器布置滿足有關(guān)規(guī)范外，還應(yīng)按照以下原則設(shè)計(jì)：探測(cè)器離空調(diào)送風(fēng)口邊的距離不應(yīng)小于1.5m，至燈具水平距離不應(yīng)小于0.2m，至滅火噴頭的水平距離不應(yīng)小于0.3m。

手動(dòng)報(bào)警按鈕除了安裝間距不應(yīng)大于30m外，另外應(yīng)注意將其安裝在明顯和便于操作的部位。

消火栓按鈕主要應(yīng)有兩個(gè)作用，一是直接啟動(dòng)消火栓水泵并反饋水泵狀態(tài)，二是向消防控制室報(bào)警。直接啟動(dòng)消火栓泵是在高規(guī)和建規(guī)中規(guī)定的，所以設(shè)計(jì)不要忽視從消火栓按鈕到消防水泵起動(dòng)裝置的直接起泵線。

有人提出將手動(dòng)報(bào)警按鈕與消火栓按鈕相互替代，這種觀點(diǎn)是不對(duì)的。因?yàn)槿魏伟l(fā)現(xiàn)火情者，均可通過手動(dòng)報(bào)警按鈕向火災(zāi)報(bào)警器發(fā)出報(bào)警信號(hào)；而消火栓按鈕是供消防人員或想使用消火栓滅火者使用，消火栓按鈕按下后，應(yīng)立即啟動(dòng)消防水泵。消火栓按鈕兼有報(bào)警功能，而手動(dòng)報(bào)警按鈕只有報(bào)警功能，不能啟動(dòng)消防水泵，故手動(dòng)報(bào)警按鈕不能代替消火栓按鈕。

消防聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)開啟雨淋報(bào)警閥有兩種控制方式：a由滅火系統(tǒng)保護(hù)區(qū)內(nèi)就近的感煙、感溫探測(cè)器組成與門，當(dāng)二者均動(dòng)作后。通控制電路開啟雨淋報(bào)警閥，并返回動(dòng)作信號(hào)。b由噴水滅火系統(tǒng)保護(hù)的防火分區(qū)內(nèi)任意火災(zāi)探測(cè)器報(bào)警，確認(rèn)火災(zāi)后，由火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警控制器發(fā)出控制信號(hào)至輸入輸出模塊，開啟雨淋報(bào)警閥，并返回動(dòng)作信號(hào)。

從報(bào)警可能性考慮宜采用第二種控制方式。濕式報(bào)警閥壓力開關(guān)的接點(diǎn)和消防控制室手動(dòng)按鈕應(yīng)直接延時(shí)起泵，在無消防控制室的工程中，應(yīng)把濕式報(bào)警閥壓力開關(guān)的接點(diǎn)線路直接引至濕式噴水滅火系統(tǒng)噴淋泵的控制箱內(nèi)，實(shí)現(xiàn)直接延時(shí)起泵和顯示信號(hào)的功能，在有消防控制室的工程中，消防控制室內(nèi)應(yīng)設(shè)手動(dòng)聯(lián)動(dòng)控制臺(tái)，將壓力開關(guān)的接點(diǎn)線路引至控制臺(tái)，經(jīng)轉(zhuǎn)換后實(shí)現(xiàn)自動(dòng)和手動(dòng)直接控制噴淋泵，并顯示信號(hào)。

防煙和排煙系統(tǒng)中，在電動(dòng)防火閥處設(shè)控制模塊，經(jīng)火災(zāi)報(bào)警后開啟相應(yīng)防煙分區(qū)內(nèi)的加壓送風(fēng)口或排煙口的電動(dòng)防火閥，關(guān)閉有關(guān)部位的空調(diào)送風(fēng)系統(tǒng)，并返回動(dòng)作信號(hào)。聯(lián)動(dòng)控制臺(tái)與防煙和排煙風(fēng)機(jī)控制箱之間應(yīng)設(shè)多線制聯(lián)動(dòng)控制線，以便在聯(lián)動(dòng)控制臺(tái)能自動(dòng)和手動(dòng)控制防煙和排煙風(fēng)機(jī)的啟停，顯示風(fēng)機(jī)狀態(tài)信號(hào)和消防供電電源的工作狀態(tài)。空調(diào)送風(fēng)系統(tǒng)亦如此，在火災(zāi)報(bào)警后，用控制模塊分別關(guān)閉相應(yīng)部位送風(fēng)管道上的電動(dòng)防火閥，并關(guān)閉空調(diào)送風(fēng)機(jī)。

確認(rèn)火災(zāi)后，聯(lián)動(dòng)控制臺(tái)控制消防電梯和客梯停于首層，在首層設(shè)有消防電梯的緊急迫降按鈕，消防電梯的聯(lián)動(dòng)線，可并聯(lián)接在消防電梯緊急迫降按鈕的迫降控制返回信號(hào)接點(diǎn)上，通過該接點(diǎn)信號(hào)控制消防電梯停于首層。

疏散通道上的防火卷簾兩側(cè)設(shè)感煙、感溫探測(cè)器兩組。其任一側(cè)感煙探測(cè)器動(dòng)作后，報(bào)警總線上的控制模塊控制防火卷簾降至距地面1.8m處，感溫探測(cè)器動(dòng)作后，防火卷簾下降到底。作為防火分區(qū)分隔的防火卷簾，兩側(cè)各設(shè)感煙探測(cè)器一組，當(dāng)任一側(cè)防火分區(qū)內(nèi)火災(zāi)探測(cè)器動(dòng)作后，防火卷簾應(yīng)一次下降到底。防火卷簾兩側(cè)都應(yīng)設(shè)置手動(dòng)控制按鈕，在探測(cè)器誤動(dòng)作后，能強(qiáng)制開啟防火卷簾，當(dāng)防火卷簾旁設(shè)有水幕噴水系統(tǒng)保護(hù)時(shí)，應(yīng)同時(shí)啟動(dòng)水幕電磁閥和雨淋泵。

消防聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)中，對(duì)消防泵、噴淋泵、排煙風(fēng)機(jī)的控制有如下要求：按下消火栓按鈕啟動(dòng)消防泵，火災(zāi)確認(rèn)后在火災(zāi)報(bào)警主機(jī)上直接啟動(dòng)消防泵；報(bào)警閥組內(nèi)的壓力開關(guān)直接啟動(dòng)噴淋泵，火災(zāi)確認(rèn)后在火災(zāi)報(bào)警主機(jī)上直接啟動(dòng)噴淋泵；火災(zāi)時(shí)待開啟排煙閥后啟動(dòng)排煙機(jī)，火災(zāi)確認(rèn)后在火災(zāi)報(bào)警主機(jī)上直接啟動(dòng)排煙風(fēng)機(jī)。

二、淺析消防設(shè)備配電設(shè)計(jì)

消防供電應(yīng)處于最高供電層次，《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》第24.9.2條規(guī)定：“火災(zāi)消防及其他防災(zāi)系統(tǒng)用電，當(dāng)建筑物為高壓受電時(shí)，宜從變壓器低壓出口處分開自成供電體系，即獨(dú)立形成防災(zāi)供電系統(tǒng)。”消防系統(tǒng)電源的供電負(fù)荷等級(jí)，在本工程供電系統(tǒng)中應(yīng)處于最高供電等級(jí)，自成供電體系是為了保證消防供電的可靠性。

消防配電應(yīng)具有獨(dú)立性，有了可靠的電源，而消防設(shè)備的配電線路不可靠，仍不能保證消防沒備的安全供電。《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(GB 50045-95)第9.1.3條規(guī)定：“消防用電設(shè)備應(yīng)采用專用的供電回路，”本條規(guī)定的供電回路，是指從低壓總配電室(包括分配電室)至最末一級(jí)配電箱，與—般配電線路應(yīng)嚴(yán)格分開，但在有的設(shè)計(jì)中，往往是注意從配電室引至消防控制室配電箱這—段的供電可靠性，而忽視了各層消防用電設(shè)備供電的可靠性，如電動(dòng)防火門、排煙閥等，并沒有形成消防專用獨(dú)立系統(tǒng)。

末端雙電源自動(dòng)切換裝置(AT5)的設(shè)置，火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警、消防聯(lián)動(dòng)控制、消防設(shè)備均設(shè)有應(yīng)急電源。當(dāng)使用的電源故障停電時(shí)，被停止供電的重要負(fù)荷采用AT5裝置切換至另一電源。《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》第9.1.2條規(guī)定：“高層建筑的消防控制室、消防水泵、消防電梯、防煙排煙風(fēng)機(jī)等的供電，應(yīng)在最末—級(jí)配電箱處設(shè)置自動(dòng)切換裝置。”ATS設(shè)在起端(如在變電所低壓的第一級(jí)配電處1和設(shè)在末端相比。末端設(shè)ATS時(shí)，除了電源故障停電能自動(dòng)切換外，當(dāng)配電設(shè)備故障或低壓線路E發(fā)生故障而停電時(shí)，末端AT5也能動(dòng)作，增加了負(fù)荷的供電可靠性；起端設(shè)AT5時(shí)。如果配電設(shè)備或低壓線路發(fā)生故障而停電，該AT5不動(dòng)作。這樣就無法保證負(fù)荷的繼續(xù)供電，所以末端ATS比起端AT5更為可靠。

火災(zāi)確認(rèn)后，切除非消防電源是為了防止事故擴(kuò)大。在工程中對(duì)非消防電源的切除，最好是利用低壓斷路器的附件即分勵(lì)脫扣器。具體的實(shí)施辦法是，在相關(guān)非消防電源回路上的斷路器加裝分勵(lì)脫扣器，并通過總線編碼模塊實(shí)施切斷操作。因分勵(lì)脫扣器所需電流比較大，如直接采用消防聯(lián)動(dòng)回路的直流24V電源來驅(qū)動(dòng)低壓斷路器的分勵(lì)脫扣器不太安全，因此，應(yīng)將分勵(lì)線圈接在220V或380V的電路里比較可行。

三、淺析消防應(yīng)急照明

應(yīng)急照明是在正常照明系統(tǒng)因電源發(fā)生故障，不再提供正常照明的情況下，供人員疏散、保障安全或繼續(xù)工作的照明。應(yīng)急照明不同于普通照明，它包括：備用照明、疏散照明、安全照明三種。

應(yīng)急照明的供電主要有兩種；一種是分散供電式，即每個(gè)應(yīng)急燈上自帶備用電源。正常電源切斷時(shí)，備用電源自動(dòng)投入。該系統(tǒng)可將應(yīng)急燈接入應(yīng)急照明專用回路，平時(shí)對(duì)備用電源充電。另一種是集中供電式，應(yīng)急燈本身不帶電源，正常照明電源故障時(shí)，由專用集中應(yīng)急電源供電。該系統(tǒng)需設(shè)置獨(dú)立的供電線路和配電設(shè)備。專用集中應(yīng)急電源供電又分為兩種類型，一種為集中或分區(qū)設(shè)置蓄電池組，另一種為后備交流應(yīng)急電源，可由電網(wǎng)引來有效的獨(dú)立電源，或由柴油發(fā)電機(jī)組供電。因?yàn)橐?guī)范中對(duì)上述應(yīng)急照明電源的應(yīng)用范圍沒有做出具體規(guī)定，并且受應(yīng)急照明電源轉(zhuǎn)換時(shí)間和供電時(shí)間的影響，在設(shè)計(jì)中采用以上兩種或三種電源的組合供電方式，會(huì)顯得更加合理、可靠。

應(yīng)急照明燈數(shù)不多，規(guī)模小的建筑物可采用分散供電式系統(tǒng)，其余建筑，特別是高層建筑宜采用白啟動(dòng)柴油發(fā)電機(jī)組作為應(yīng)急照明的主要供電方式或后備供電方式(起動(dòng)及投入運(yùn)行時(shí)間小于15s)，只對(duì)誘導(dǎo)指示照明，安全照明及金融商業(yè)交易場(chǎng)所等對(duì)轉(zhuǎn)換時(shí)間要求較高場(chǎng)所的備用照明，采用分散供電式的應(yīng)急照明燈具作為過渡照明，以滿足轉(zhuǎn)換時(shí)間的要求。

四、淺析漏電火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)

《高規(guī)》和《建規(guī)》均新增加了漏電火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)這一重要內(nèi)容。規(guī)范條文說明中指出是為了防范由漏電電流引起的火災(zāi)，要求該系統(tǒng)能準(zhǔn)確監(jiān)控電氣線路的故障和異常狀態(tài)，能發(fā)現(xiàn)電氣線路和設(shè)備的火災(zāi)隱患，及時(shí)提醒人員去消除這些隱患。

按照規(guī)范要求，漏電火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)應(yīng)能探測(cè)漏電電流、過電流等信號(hào)，發(fā)出聲光信號(hào)報(bào)警，準(zhǔn)確報(bào)出故障線路地址，監(jiān)視故障點(diǎn)的變化；并儲(chǔ)存至少12個(gè)月的故障和測(cè)試信號(hào)；切斷漏電線路上的電源，顯示其狀態(tài)；顯示系統(tǒng)電源狀態(tài)。

從上述功能描述可以看出，漏電火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)不是簡(jiǎn)單地等同于設(shè)置RcD(剩余電流動(dòng)作保護(hù)器)防止電氣火災(zāi)，而是從系統(tǒng)的層面提出要求，是通過一個(gè)功能明確的完整的系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)防止電氣火災(zāi)的目的，因此要用系統(tǒng)設(shè)計(jì)的方法來解決。

綜上所述，建筑電氣消防設(shè)計(jì)是一項(xiàng)涉及面較廣的工作。我們必須按照已有的比較完整的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系，來指導(dǎo)約束自身的防火設(shè)計(jì)行為。面對(duì)日新月異的科技發(fā)展，電氣設(shè)計(jì)在諸多方面都應(yīng)予以加強(qiáng)，這樣才能確保建筑工程整體的消防安全。