高層建筑消防供電安全問題的探討

王 軍

保定維特瑞交通設(shè)施工程有限責任公司

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高層建筑消防供電安全問題的探討

王 軍

保定維特瑞交通設(shè)施工程有限責任公司

摘 要：高層建筑消防用電設(shè)備的安全運行非常重要，其中消防供電系統(tǒng)的安全是重中之重。以消防電氣設(shè)計應(yīng)遵循的規(guī)范為依據(jù)，從消防設(shè)備供電、消防設(shè)備控制、消防系統(tǒng)的接地及過電壓保護幾個方面論述了確保高層建筑消防供電安全的措施。

關(guān)鍵詞：高層建筑；消防供電；控制；保護

消防用電設(shè)計是建筑設(shè)計的重要內(nèi)容，特別是在高層建筑中，完善的消防電氣系統(tǒng)在發(fā)生火災(zāi)后，能使建筑物內(nèi)各種消防用電設(shè)備及時可靠運行，對有效地疏散人員、物資和控制火勢的蔓延是十分重要的。

一、消防設(shè)備供電

1.1 電源及配電系統(tǒng)

消防設(shè)備電源在供電系統(tǒng)中應(yīng)處于最高供電等級，除了可靠的電源，還需要可靠的配電系統(tǒng)，“高規(guī)”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。”指從低壓總配電室（包括分配電室）至最末一級配電箱，與一般配電線路應(yīng)嚴格分開，自成供電系統(tǒng)視了各樓層配電箱與消防用電設(shè)備這一段配電線路的供電可靠性。保證消防設(shè)備用電的安全可靠性。

1.2 雙路電源的切換

消防用電設(shè)備均設(shè)有應(yīng)急電源。當使用的電源故障停電時，被停止供電的重要負荷采用電源自動切換裝置（ATS）切換至另一電源。“高規(guī)”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、防煙排煙風機等的供電，應(yīng)在最末一級配電箱處設(shè)置自動切換裝置。”末端設(shè)ATS時，除了電源故障停電能自動切換外，當配電設(shè)備故障或低壓線路上發(fā)生故障而停電時，末端ATS也能動作，增加了負荷的供電可靠性。在有的設(shè)計中自動切換裝置不是設(shè)在最末一級配電箱，雙電源線路進樓后，總配電箱處設(shè)了自動切換裝置，而此后是單回路至各層消防配電箱，顯然這種設(shè)計是不符合要求的。

1.3 EPS電源選擇

重要負荷采用電源自動切換裝置（ATS）增加了負荷的供電可靠性。但兩個電源的切換需要一定的時間。啟動時間也需要幾十秒，如需滿負荷投入則需預(yù)熱更長時間。對時間有較高要求的消防設(shè)備如應(yīng)急照明、安全疏散指示燈等需要用EPS作第二電源。EPS應(yīng)急電源的切換時間可達0.5～5s，可以超過人的視覺反映時間，在應(yīng)急和事故照明系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。

二、消防設(shè)備控制

2.1 切斷非消防電源

“報警規(guī)范”第6.3.1.8條要求，消防控制室在確認火災(zāi)后，應(yīng)能切斷有關(guān)部位的非消防電源，并接通警報裝置及火災(zāi)應(yīng)急照明燈和疏散指示燈。在高層民用建筑中各防火分區(qū)或各樓層的非消防電源箱中，都應(yīng)裝設(shè)火災(zāi)時能切斷電源的消防聯(lián)動裝置，同時應(yīng)接通相關(guān)的火災(zāi)應(yīng)急照明燈和疏散指示燈。也就是說，如果當高層建筑按照樓層劃分防火分區(qū)時，此時可以設(shè)計為切斷樓層非消防用電即可，但如果樓層劃分為多個防火分區(qū)時，此時設(shè)計應(yīng)考慮切斷著火防火分區(qū)的非消防用電。火災(zāi)狀態(tài)下盡量避免大范圍停電有利于滅火和人員疏散工作。

2.2 消防水泵的控制

消防水泵（包括消火栓泵、噴淋泵）是重要的滅火設(shè)施。對消火栓系統(tǒng)而言，根據(jù)“高規(guī)”的要求，在消火栓處應(yīng)能直接啟動消火栓泵。根據(jù)“報警規(guī)范”的要求，在消防控制室處也應(yīng)能手動控制消火栓泵的起、停。因此，就存在這樣兩個問題，一是消火栓泵的控制權(quán)；二是消火栓泵的啟動方式。消火栓泵的啟動控制權(quán)就是消防中心控制室、消火栓動作按鈕與泵房控制柜的主從控制關(guān)系。一般來講應(yīng)以消防控制室為主。目前我單位大廈消火栓的控制方式是在泵房控制柜上設(shè)置手動、自動轉(zhuǎn)換開關(guān)，通常情況下置于自動位置。這樣設(shè)置有一個好處，就是一旦自動控制失靈，工作人員可在水泵房將轉(zhuǎn)換開關(guān)打到手動位置，直接起動消防泵，且就地維修也很方便。

但是，這樣一來，將會帶來負面影響。在水泵房設(shè)置轉(zhuǎn)換開關(guān)，容易引起人為的操作失誤，因為一般情況下泵房是無人值班的，萬一工作人員或其他人員將轉(zhuǎn)換開關(guān)置于手動位置，而消防中心未能及時發(fā)現(xiàn)，就會出現(xiàn)重大的消防隱患（此時消防中心和消火栓按鈕均無法啟動消防泵）。為了有效解決以上矛盾，在消防控制室的手動起停按鈕可不經(jīng)過泵房設(shè)置的轉(zhuǎn)換開關(guān)，而直接啟動消防泵，既能解決直接起動問題，又便于消防中心統(tǒng)一監(jiān)控。消火栓泵的啟動方式一般分為兩種，第一種啟動方式是在總線制聯(lián)控方式下，消火栓動作按鈕的起動可通過設(shè)在消火栓旁的聯(lián)動接口模塊將其要求的啟動信號送至消防控制室控制臺，再從此處輸出使消火栓啟動的開關(guān)量信號。第二種起動方式是直接將消火栓動作按鈕的開關(guān)量信號輸出到消火栓泵啟動柜。這兩種啟動方式在實際中都可以運用，前一種方式接線省，但需在總線制下，對消火栓聯(lián)動模塊進行地址編碼編程來達到監(jiān)測大量消火栓的目的。后一種啟動方式簡單可靠，但還需要把消火栓動作信號返給消防控制室。

三、消防系統(tǒng)的接地及防雷保護

3.1 消防設(shè)備的接地

為保障人身安全、供電的可靠性，消防設(shè)備都必須有一個完整、可靠的接地系統(tǒng)。因此，在消防電氣設(shè)計中，消防設(shè)備安全接地系統(tǒng)的設(shè)計十分重要。消防水泵、風機安裝環(huán)境較差，有些屬于環(huán)境特別惡劣或潮濕場所，可靠的接地系統(tǒng)對人身安全、供電的可靠性非常重要。火災(zāi)自動報警系統(tǒng)及聯(lián)動控制設(shè)備需要設(shè)置直流工作接地，按照《火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》的要求，可采用專用接地或共用接地裝置，一般盡量采用專用接地為好，但因為難以滿足間距的要求，建筑物中各種用電設(shè)備往往采用的是共用接地。設(shè)計中采用共用接地裝置時，應(yīng)注意接地干線的引入段不能采用扁鋼或裸銅排等，以避免接地干線與防雷接地、鋼筋混凝土墻等直接接觸，影響消防電子設(shè)備的接地效果。

3.2 消防設(shè)備防雷擊電磁脈沖

某些消防設(shè)備（如排煙風機、消防電梯等）安裝于屋頂位置，有些直接安裝在屋面上，故防雷設(shè)計非常重要。所有屋面消防設(shè)備均應(yīng)與避雷裝置連接，并經(jīng)引下線至接地裝置，安裝于屋頂或頂層的消防設(shè)備，配電系統(tǒng)應(yīng)安裝過電壓保護裝置，為防止來自其它系統(tǒng)的過電壓，外部引入的電源側(cè)也應(yīng)裝設(shè)過電壓保護裝置。根據(jù)近年來統(tǒng)計資料表明，由雷電造成的信息系統(tǒng)損壞呈上升趨勢。

國家標準2000年版《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》（GB50057-94）在原基礎(chǔ)上新增加了“防雷擊電磁脈沖”部分，把計算機、通信設(shè)備和控制系統(tǒng)定義為信息系統(tǒng)，而火災(zāi)自動報警系統(tǒng)、消防控制系統(tǒng)及消防廣播通信系統(tǒng)等均應(yīng)設(shè)置過電壓保護裝置。