劉旭東 長(zhǎng)沙金鼎消防安全工程有限公司 410005

新時(shí)期高層建筑消防電氣設(shè)計(jì)的探討

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隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，新時(shí)期建筑向高層發(fā)展的速度也隨之加快。由于高層建筑面積大，各種電氣系統(tǒng)日趨復(fù)雜，線路縱橫密布，因電氣配線選擇、安裝和使用不當(dāng)所造成的火災(zāi)逐年增多。所以，搞好高層建筑消防電氣設(shè)計(jì)是綜合設(shè)計(jì)的重要組成部分。

高層建筑；消防；電氣；設(shè)計(jì)

目前設(shè)計(jì)者應(yīng)該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以下簡(jiǎn)稱“高規(guī)”)、《火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50116—98以下簡(jiǎn)稱“報(bào)警規(guī)范”)、《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》（JGJ/T16－9以下簡(jiǎn)稱“民規(guī)”）等。前兩部是國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，后者是國(guó)家建設(shè)部發(fā)布的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。三部規(guī)范對(duì)高層建筑中一、二類建筑的劃分以及對(duì)火災(zāi)報(bào)警與消防聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)置與要求總體來(lái)講是一致的，但從各自不同角度三部規(guī)范也各有側(cè)重，有所區(qū)別。對(duì)設(shè)計(jì)者來(lái)說(shuō)，國(guó)標(biāo)是帶有強(qiáng)制性的，必需嚴(yán)格遵守，部標(biāo)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)服從國(guó)標(biāo)。

一、線路的敷設(shè)問(wèn)題

許多電氣設(shè)計(jì)消防線路采用穿塑料管(PVC)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(dòng)控制、自動(dòng)滅火控制、通信、應(yīng)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)必需明敷時(shí)，應(yīng)在金屬管上采取防火措施。在布線上要求與“民規(guī)”、“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)阻燃的硬質(zhì)塑料管保護(hù)。本條之所以沒(méi)有包括火災(zāi)探測(cè)器線路，是因?yàn)樘綔y(cè)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(dòng)控制、自動(dòng)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)下是火災(zāi)多發(fā)地段。設(shè)計(jì)人員應(yīng)對(duì)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(duì)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(duì)保護(hù)鋼管或金屬線槽采取防火措施，如刷防火涂料等。

二、高層建筑的消防用電系統(tǒng)

(1)火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)

火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的形式應(yīng)根據(jù)具體保護(hù)對(duì)象來(lái)確定，設(shè)計(jì)者首先應(yīng)分清保護(hù)對(duì)象的建筑類別、使用性質(zhì)、火災(zāi)危險(xiǎn)性等因素，再根據(jù)這些因素來(lái)確定火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的形式。

按“報(bào)警規(guī)范”，火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)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)。隨著火災(zāi)報(bào)警新技術(shù)的不斷出現(xiàn)，火災(zāi)報(bào)警設(shè)備和元件也在不斷更新和發(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(guò)多，過(guò)多會(huì)造成投資增大，可靠性降低，也不宜過(guò)于簡(jiǎn)單而達(dá)不到報(bào)警聯(lián)動(dòng)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)合實(shí)際充分考慮投入使用后的維護(hù)方便。

控制中心報(bào)警系統(tǒng)在消防控制室內(nèi)設(shè)有控制臺(tái)(柜)，控制臺(tái)(柜)上控制功能有電梯迫降、非消防電源的切斷、水泵緊急啟動(dòng)及停止、擴(kuò)音機(jī)、收錄機(jī)和各層區(qū)揚(yáng)聲器手動(dòng)開關(guān)等，并應(yīng)在控制臺(tái)上設(shè)置直通消防隊(duì)電話?？刂婆_(tái)顯示功能有消火栓分區(qū)、分層顯示燈，水流指示器分區(qū)分層顯示燈，水泵顯示信號(hào)燈，氣體滅火動(dòng)作顯示信號(hào)燈以及自噴報(bào)警閥壓力開關(guān)動(dòng)作顯示等。

(2)消防水泵的控制啟停問(wèn)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(duì)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(dòng)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(dòng)控制消火栓泵的啟、停。這兩部規(guī)范從各自不同角度提出要求。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)啟停，這樣消火栓泵的啟動(dòng)就有三處地方可控制，因此，存在這樣兩個(gè)問(wèn)題，①消火栓泵的控制權(quán)，②消火栓泵的啟動(dòng)方式。消火栓泵的啟動(dòng)控制權(quán)即是消防中心控制室、消火栓動(dòng)作按鈕與泵房控制箱的主從控制關(guān)系。一般來(lái)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(dòng)、自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)，通常情況下置于自動(dòng)位置。這樣設(shè)置有一個(gè)好處，就是一旦自動(dòng)控制失靈，工作人員可在水泵房將轉(zhuǎn)換開關(guān)打到手動(dòng)位置，直接啟動(dòng)消防泵，且就地維修也很方便。但是，這樣一來(lái)，將會(huì)帶來(lái)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(wú)人值班的，萬(wàn)一工作人員或其他人員將轉(zhuǎn)換開關(guān)置于手動(dòng)位置，而消防中心未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)，就會(huì)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(wú)法啟動(dòng)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(dòng)起停按鈕可不經(jīng)過(guò)泵房設(shè)置的轉(zhuǎn)換開關(guān)，而直接啟動(dòng)消防泵，既能解決直接啟動(dòng)問(wèn)題，又便于消防中心統(tǒng)一監(jiān)控。

消防控制室與消火栓動(dòng)作按鈕啟動(dòng)關(guān)系與消火栓泵的啟動(dòng)形式有關(guān)。消火栓泵的啟動(dòng)方式一般分為兩種，第一種啟動(dòng)方式是在總線制聯(lián)控方式下，消火栓動(dòng)作按鈕的啟動(dòng)可通過(guò)設(shè)在消火栓旁的聯(lián)動(dòng)接口模塊將其要求的啟動(dòng)信號(hào)送至消防控制室控制臺(tái)，再?gòu)拇颂庉敵鍪瓜鹚▎?dòng)的開關(guān)量觸點(diǎn)。第二種啟動(dòng)方式，是直接將消火栓動(dòng)作按鈕的開關(guān)量觸點(diǎn)輸出到消火栓泵啟動(dòng)箱。這兩種啟動(dòng)方式在實(shí)際設(shè)計(jì)中都可以運(yùn)用，前一種方式接線省，但需在總線制下，對(duì)消火栓聯(lián)動(dòng)模塊進(jìn)行地址編碼編程來(lái)達(dá)到監(jiān)測(cè)大量消火栓的目的。后一種啟動(dòng)方式簡(jiǎn)單可靠，但還需要把消火栓動(dòng)作信號(hào)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(lái)選用，工程規(guī)模大、建筑形式復(fù)雜可采用前一種啟動(dòng)方式，規(guī)模小可采用后一種啟動(dòng)方式。噴淋泵的自啟動(dòng)是通過(guò)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(dòng)，從而聯(lián)動(dòng)報(bào)警閥壓力開關(guān)動(dòng)作，達(dá)到自啟動(dòng)噴淋泵的目的。通過(guò)水流指示器聯(lián)動(dòng)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(dòng)作信號(hào)，同時(shí)控制室應(yīng)能直接控制噴淋泵啟停。

(3)消防控制室反應(yīng)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(dòng)后要返回已工作的信號(hào)，有兩種做法。其一是取電路信號(hào)即接觸器的合閘輔助接點(diǎn)，其二是取物理量信號(hào)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(hào)的返回，電源斷電故障信號(hào)的反應(yīng)比較清楚，其他故障信號(hào)的反應(yīng)，“報(bào)警規(guī)范”、“民規(guī)”都沒(méi)有明確說(shuō)明。比如消防水泵過(guò)負(fù)荷故障信號(hào)應(yīng)該反應(yīng)到消防控制室，但具體如何反應(yīng)是在設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮的一個(gè)問(wèn)題。

(4)防火閥、排煙閥的控制

“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(hào)返回是一對(duì)一返回還是成組返回要視具體工程情況來(lái)定。

“報(bào)警規(guī)范”也要求在消防控制室能夠啟動(dòng)排煙閥。以何種方式啟動(dòng)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(dòng)模塊，由消防控制室聯(lián)動(dòng)控制器來(lái)達(dá)到控制啟動(dòng)排煙閥的目的。其次還可由就近的感煙探測(cè)器組成的控制線路啟動(dòng)即可，消防控制室只接收其工作后返回的信號(hào)。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。

總之，在對(duì)高層建筑進(jìn)行消防電氣設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)規(guī)范要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，正確理解規(guī)范條文的含義，切實(shí)保障高層建筑消防用電安全可靠。

[1]劉偉鵬．淺談高層建筑消防技術(shù)的發(fā)展這[J]福建建筑．2005，(01)．

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10.3969/j.issn.1001-8972.2010.16.030