一、消防電氣設(shè)計(jì)必須規(guī)范
高層建筑設(shè)計(jì)者必須熟悉和掌握的與高層建筑消防電氣有關(guān)的設(shè)計(jì)規(guī)范主要有《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(GB 50045—95)(2004年版,以下簡稱《高規(guī)》)、《火災(zāi)自動報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50116—98)(以下簡稱《報(bào)警規(guī)范》)、《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》(JGJ/T16—92)(2008年版)(以下簡稱《民規(guī)》)等。前兩部是國家標(biāo)準(zhǔn),第三部是國家建設(shè)部發(fā)布的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。三部規(guī)范對高層建筑中一、二類建筑的劃分,以及對火災(zāi)報(bào)警與消防聯(lián)動控制系統(tǒng)的設(shè)置與要求總體來講是一致的,但也各有側(cè)重,有所區(qū)別。對設(shè)計(jì)者來說,國標(biāo)是帶有強(qiáng)制性的,必須嚴(yán)格遵守,部標(biāo)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)服從國標(biāo)。
二、火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)基本形式的劃分及設(shè)備設(shè)置
火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的形式應(yīng)根據(jù)具體設(shè)計(jì)對象來確定,設(shè)計(jì)者首先必須清楚設(shè)計(jì)對象的建筑形式、規(guī)模、分類、建筑個(gè)體的分布等諸多因素,再根據(jù)這些因素來確定火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的形式。
如表一,《報(bào)警規(guī)范》將火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)劃分為三種基本形式:區(qū)域報(bào)警系統(tǒng),集中報(bào)警系統(tǒng)和控制中心報(bào)警系統(tǒng)。而《民規(guī)》把報(bào)警系統(tǒng)分為四種基本形式:區(qū)域系統(tǒng)、集中系統(tǒng)、區(qū)域—集中系統(tǒng)、控制中心系統(tǒng)。隨著新技術(shù)的不斷出現(xiàn),火災(zāi)報(bào)警設(shè)備和元件在不斷更新和發(fā)展。筆者認(rèn)為,報(bào)警系統(tǒng)設(shè)備的設(shè)置不宜復(fù)雜過多,否則會造成投資增大,可靠性降低;也不宜過于簡單,否則會達(dá)不到報(bào)警聯(lián)動要求。應(yīng)該在滿足規(guī)范要求的前提下,強(qiáng)調(diào)注意系統(tǒng)的可靠性和經(jīng)濟(jì)性。還應(yīng)注意不要單純追求消防技術(shù)的先進(jìn)性,而應(yīng)結(jié)合國情充分考慮維護(hù)方便和維護(hù)水平。
三、消防聯(lián)動控制制式問題
消防聯(lián)動控制有采用多線制的,有采用總線制的。多線制是電源驅(qū)動線與信號線分開,電源、檢測、控制分別占用導(dǎo)線的制式。多線制一般有五線制、四線制。總線制是基于計(jì)算機(jī)技術(shù)中控制總線的原理,采用信號線與電源驅(qū)動線分時(shí)復(fù)用的方式,利用計(jì)算機(jī)編程技術(shù)來達(dá)到監(jiān)測與控制的目的,總線制有三總線制和二總線制??偩€制與多線制相比,有布線少、監(jiān)測控制設(shè)備多等優(yōu)點(diǎn),目前大中型項(xiàng)目多采用總線制。在具體設(shè)計(jì)中選擇采用哪種制式可結(jié)合工程的具體情況而定。多線制和總線制的主要特點(diǎn)如表二。
四、線路的敷設(shè)問題
許多電氣設(shè)計(jì)消防線路采用穿PVC管保護(hù),并從吊頂內(nèi)走線。而《民規(guī)》第24.8.5條規(guī)定:消防聯(lián)動控制、自動滅火控制、通信、應(yīng)采用急照明及緊急廣播等線路,應(yīng)穿金屬管保護(hù),并暗敷在非燃燒體結(jié)構(gòu)內(nèi),其保護(hù)層厚度不應(yīng)小于30mm。當(dāng)必須明敷時(shí),應(yīng)在金屬管上采取防火措施。在布線要求上,《民規(guī)》與《報(bào)警規(guī)范》基本一致,只是根據(jù)《報(bào)警規(guī)范》,線路在暗敷時(shí)可采用金屬管或經(jīng)阻燃處理的硬質(zhì)PVC管保護(hù)。從實(shí)際情況可以看出,很多設(shè)計(jì)人員對這一條有所疏忽。
筆者認(rèn)為,本條之所以沒有包括火災(zāi)探測器線路,是因?yàn)樘綔y器線路只是在火災(zāi)初燃生煙發(fā)熱階段起作用,而條文中規(guī)定的消防聯(lián)動控制、自動滅火控制、通信、應(yīng)急照明及緊急廣播線路,在火災(zāi)發(fā)生后一段時(shí)間內(nèi)還需起作用,在這段時(shí)間內(nèi),這些線路應(yīng)保證安全使用。
敷設(shè)在吊頂內(nèi)的線路在發(fā)生火災(zāi)時(shí)并不安全,而且吊頂內(nèi)是火災(zāi)多發(fā)地段。設(shè)計(jì)人員應(yīng)對規(guī)范條文給予足夠的重視,在實(shí)際操作中,凡是新設(shè)計(jì)的建筑,對該條文規(guī)定的線路,一律穿金屬管或阻燃PVC管保護(hù)并在現(xiàn)澆板內(nèi)、墻內(nèi)等處暗敷走線。而在改造工程中,由于條件限制不能暗敷時(shí),應(yīng)對保護(hù)金屬管或金屬線槽采取防火措施,如刷防火涂料等。
五、消防水泵的控制啟停問題
消防水泵(包括消火栓泵、噴淋泵)是滅火手段中的重要設(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(bào)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啟停。這兩部規(guī)范從不同角度提出要求。此外,在水泵房消火栓泵附近還有一個(gè)控制箱直接控制水泵電機(jī)的啟停,這樣消火栓泵的啟動就有三處地方可控制。但此處存在兩個(gè)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)即消防中心控制室、消火栓動作按鈕與泵房控制箱的主從控制關(guān)系。一般來講,應(yīng)以消防控制室為主。目前很多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)置的好處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,這樣也造成了一定的負(fù)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?yàn)橐话闱闆r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(shí)發(fā)現(xiàn),就會出現(xiàn)重大的消防隱患(此時(shí)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,在實(shí)際設(shè)計(jì)中,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,這樣既能解決直接啟動問題,又便于消防中心統(tǒng)一監(jiān)控。
消防控制室與消火栓動作按鈕啟動的關(guān)系和消火栓泵的啟動形式有關(guān)。消火栓泵的啟動方式一般分為兩種,第一種是在總線制聯(lián)控方式下,消火栓動作按鈕的啟動可通過設(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)量觸點(diǎn)。第二種是直接將消火栓動作按鈕的開關(guān)量觸點(diǎn)輸出到消火栓泵啟動箱。這兩種啟動方式在實(shí)際設(shè)計(jì)中都可以運(yùn)用,前一種方式接線較少,但需在總線制下對消火栓聯(lián)動模塊進(jìn)行地址編碼編程來達(dá)到監(jiān)測大量消火栓的目的。后一種方式簡單可靠,但還需要把消火栓動作信號返給消防控制室。設(shè)計(jì)者在具體設(shè)計(jì)中可根據(jù)實(shí)際工程規(guī)模大小來選用,工程規(guī)模大、建筑形式復(fù)雜可采用前一種啟動方式,規(guī)模小可采用后一種啟動方式。
噴淋泵的自啟動是通過各保護(hù)區(qū)的管網(wǎng)噴嘴玻璃球高溫下爆碎,引起管網(wǎng)水流流動,從而聯(lián)動報(bào)警閥壓力開關(guān)動作,達(dá)到自啟動噴淋泵的目的。通過水流指示器聯(lián)動模塊或報(bào)警閥壓力開關(guān)引線至控制室,消防控制室能準(zhǔn)確反映其動作信號,同時(shí)控制室應(yīng)能直接控制噴淋泵啟停。
六、消防控制室反映消火栓泵和噴淋泵的工作和故障狀態(tài)
根據(jù)《報(bào)警規(guī)范》的要求,消防水泵啟動后要返回已工作的信號有兩種做法。其一是取電路信號即接觸器的合閘輔助接點(diǎn),其二是取物理量信號即取供水管網(wǎng)上的水流壓力傳感器,后者目前使用較少。關(guān)于故障信號的返回,電源斷電故障信號的反映比較清楚,其它故障信號的返回,《報(bào)警規(guī)范》、《民規(guī)》都沒有明確說明。比如消防水泵過負(fù)荷故障信號應(yīng)該反映到消防控制室,但具體如何反映是在設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮的一個(gè)問題。
七、防火閥、排煙閥的控制及返回信號
《報(bào)警規(guī)范》要求在消防控制室能夠關(guān)閉防火閥。在實(shí)際設(shè)計(jì)中,選用的基本是280℃易熔環(huán)熔斷的防火閥,建議將防火閥做成電磁閥的形式。至于信號返回是一對一返回還是成組返回要視具體工程情況來定。
《報(bào)警規(guī)范》也要求在消防控制室能夠啟動排煙閥。以何種方式啟動排煙閥也值得探討。所有的排煙閥都可裝上編碼接口聯(lián)動模塊,由消防控制室聯(lián)動控制器來達(dá)到控制啟動排煙閥的目的。還可由就近的感煙探測器組成的控制線路啟動,消防控制室只接收其工作后返回的信號。如要求先打開著火層排煙閥,再打開屋頂層排煙機(jī),這種情況下采用后一種做法較妥。