建筑電氣的消防設(shè)計

項琨（新疆鐵道勘察設(shè)計院有限公司，新疆烏魯木齊 830011）

建筑電氣的消防設(shè)計

項琨
（新疆鐵道勘察設(shè)計院有限公司，新疆烏魯木齊 830011）

消防系統(tǒng)是建筑電氣設(shè)計中的重要組成部分，但也容易存在設(shè)計隱患。如果由于消防設(shè)計出現(xiàn)紕漏而導致消防事故的出現(xiàn)，那對整個工程項目的威脅將是致命的。因此，必須了解建筑電氣的消防設(shè)計中容易出現(xiàn)的問題，并掌握相應的優(yōu)化策略，才能從根本上提高工程的安全性和可靠性。

建筑 電氣 消防設(shè)計

隨著我國整體經(jīng)濟不斷的發(fā)展，諸如大型交通樞紐、高層及超高層建筑等大型建筑項目不斷涌現(xiàn)。在這些現(xiàn)代化的建筑中，智能化程度有了很大的提高。為了提高這些現(xiàn)代化建筑的安全性和可靠性，建筑電氣消防設(shè)計也在不斷改進和創(chuàng)新。在這里就消防設(shè)計中一些重要但容易被忽略的方面進行簡要的分析。

1　電梯消防設(shè)計

電梯在設(shè)計時首先要明確其負荷等級。電梯的負荷等級不同其設(shè)計標準也不一樣。例如，大型鐵路旅客站房中的電梯屬于二級負荷，宜由兩回線路供電；而中小型站房中的電梯則屬于三級負荷，由一回線路供電即可。而消防電梯則屬于消防負荷，需設(shè)計專用的供電回路。消防電梯應與普通電梯配電線路需要分開敷設(shè)，實現(xiàn)物理分隔。向電梯供電的配電線路不能在敷設(shè)在電梯井道內(nèi)，而且消防電梯的配電線路應采用礦物絕緣類不燃性電纜，最大限度保障消防電梯的供電可靠性。也就是說消防電梯和普通電梯的配電設(shè)計應分開設(shè)計，不發(fā)生關(guān)聯(lián)。還有一種情況，12～18層普通住宅中，當消防電梯兼作客梯且兩類電梯公用前室時，可由一組消防雙電源供電，并在消防電梯機房間設(shè)末端雙電源自動切換配電箱。這中情況下，建筑高度在消防車云梯救援范圍內(nèi)，而且建筑內(nèi)人員較少，電梯使用率不高，普通客梯對消防電梯的影響降至最小。

此外，在電梯配電設(shè)計時還應注意供電計算。由于電梯屬于頻繁啟動的電動機，負載波動很大。在電梯啟動時的沖擊電流很大，使得電壓的波動也很劇烈。所以在供電計算時，直接選取電動機的功率來計算是不合理的。除了考慮電梯的電機容量，還應計算電梯附屬電器的功率，如轎廂內(nèi)空調(diào)、通風設(shè)施等。而且，電梯上、下行時的電流也相差較大。根據(jù)大量的工程實例，電梯的計算電流可以按電梯銘牌1小時工作制額定電流的90%或銘牌連續(xù)工作制額定電流的140%，再加上附屬電器的負荷電流進行設(shè)計。

2　非消防電源的斷電控制

根據(jù)相關(guān)規(guī)范要求，在火災時應切斷非消防負荷供電。但是在一遇初期火災或報警時就切斷非消防負荷電源是不可取的。比如，普通電梯在火災時需要切除其電源，但電梯內(nèi)很有可能還有乘客，這樣很有可能成整個建筑內(nèi)秩序的混亂。所以，切除非消防負荷電源和控制電梯降落均應通過消防控制室根據(jù)實際情況進行控制。在設(shè)計中對非消防電源的斷電控制，主要是利用斷路器的分勵脫扣器附件來實現(xiàn)。但是根據(jù)斷路器型號和框架電流的不同，其分勵線圈在分勵脫扣時所需的電流也不同。一般情況下，主要在配電所（室）的低壓出線開關(guān)或在區(qū)域總配電箱上切除非消防電源。這些地方所選用的低壓斷路器的框架電流比較大，其配套的分勵脫扣器所需電流也比較大。如直接采用消防聯(lián)動回路的直流24V電源來驅(qū)動低壓斷路器的分勵脫扣器是不太安全的，尤其是當同一配電箱內(nèi)有數(shù)個需同時動作的脫扣器附件時，消防聯(lián)動回路的24V電源未必能滿足要求。所以還是應將分勵線圈接入220V或380V的供電回路中比較可靠。常用做法是在配電室內(nèi)設(shè)電源屏供電，既提高了可靠性，也便于控制和維護管理。

還有一種切除非消防負荷的方法是通過斷路器的電動操作機構(gòu)來實現(xiàn)的。比如在地鐵車站中，配電室內(nèi)非消防負荷回路較多，如每個回路分別進行動作，會增加線纜量，降低可靠性。因此，設(shè)置三級負荷總開關(guān)，通過配電室內(nèi)的遠程操控終端控制該開關(guān)的分閘即可實現(xiàn)三級負荷的斷電。這種方式主要適用于已設(shè)有電力遠程監(jiān)控系統(tǒng)的建筑，如在一般的小型建筑或住宅中設(shè)置則不夠經(jīng)濟。

3　消防水泵的設(shè)計

在《建筑設(shè)計防火規(guī)范》GB50016-2014中根據(jù)防護主體規(guī)模不同，消防負荷可能屬于三級負荷。但是很多行業(yè)規(guī)范會提高對消防設(shè)備的供電要求，按一二級負荷供電。這時需要執(zhí)行高一級的標準，按雙電源或雙回路供電。需要注意的是，即便屬于三級負荷，消防設(shè)施的供電仍然要采用專用的供電回路，并采取相應的防火措施。在以前的電氣設(shè)計中功率較大的消防水泵往往配備變頻或軟啟動器進行啟動，主要就是用于軟化電動機的啟動電流，但過多的電氣元件反而降低的消防水泵的可靠性。因為變頻器或軟啟動器故障造成的消防水泵失效在過去的火災案例中非常多。因此，近年來新頒布的規(guī)范均要求消防水泵工頻直接啟動，當功率較大時可采用星三角和自耦降壓啟動。直接啟動是最可靠、最簡單的啟動方式，但啟動電流也大。這就要求在設(shè)計直接啟動的消防水泵時需充分考慮啟動電流帶來的影響。消防水泵屬于偶爾啟動的輕載型電動機，在與其他用電設(shè)備合用變壓器時，電動機容量與變壓器容量之比不應大于35%，當采用專用變壓器供電時，這個比值不應大于80%。

4　消火栓系統(tǒng)的聯(lián)動設(shè)計

在以前的火災自動報警系統(tǒng)（FAS）設(shè)計中，消火栓按鈕作為現(xiàn)場人員的控制設(shè)備，可以直接啟動消火栓泵，常見的做法是將消火栓按鈕用導線直接引至消防泵控制柜，啟動消火栓泵。這種方式固然可以使現(xiàn)場人員第一時間啟動消防泵，但也有可能造成誤操作。《火災自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》GB50116-2013中規(guī)定，當建筑中設(shè)置有FAS時，消火栓按鈕僅作為火災報警系統(tǒng)和消火栓系統(tǒng)的聯(lián)動觸發(fā)信號，而不能直接啟動消防泵，消防泵的啟動控制則由消防聯(lián)動控制器自動或手動完成。這樣的改動減少了工程中線纜的使用量，也提高了消火栓系統(tǒng)的可靠性。在沒有設(shè)置FAS的建筑物內(nèi)，消火栓泵的啟動則還是沿用以前的控制模式。

5　結(jié)語

總之，隨著現(xiàn)代設(shè)計理念對建筑安全要求的不斷提高，建筑電氣消防設(shè)計也越發(fā)的重要。新形勢下，設(shè)計人員要嚴格按照相關(guān)建筑消防規(guī)范要求進行設(shè)計，不斷提高和優(yōu)化建筑電氣消防設(shè)計水平，從而有效防止建筑物火災的發(fā)生。

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