廣西壯族自治區(qū)工業(yè)設(shè)計(jì)院
摘要:建筑工程正朝著結(jié)構(gòu)多樣、材料增多、功能復(fù)雜化的方向發(fā)展,這就加大了消防工程的設(shè)計(jì)難度,尤其時(shí)消防電氣設(shè)計(jì)的難度。在進(jìn)行消防工程中的電氣設(shè)計(jì)時(shí)要注重考慮防火隔離要求與人員安全疏散等方面的要求,從而提高建筑整體消防水平。本文分析了建筑消防設(shè)計(jì)的基本原則,并探討了建筑消防工程的電氣設(shè)計(jì)方法,包括消防供電設(shè)計(jì),弱電系統(tǒng)設(shè)計(jì)及電氣元件設(shè)計(jì)。
關(guān)鍵詞:設(shè)計(jì);電氣;消防;建筑;分析
現(xiàn)代建筑的居住密度較大,如在建筑中發(fā)生火災(zāi),則引起的損失將會不可估量。為預(yù)防建筑火災(zāi),應(yīng)重視做好消防電氣工程的設(shè)計(jì)、安裝工作,以便為消防系統(tǒng)的正常運(yùn)行打下良好的基礎(chǔ)。在設(shè)計(jì)建筑中的消防電氣工程時(shí)需要確保火災(zāi)監(jiān)控、火災(zāi)預(yù)警及火災(zāi)撲救的有效性,同時(shí)要為消防電氣工程的安裝、建設(shè)提供合理的指導(dǎo)[1]。本文分析了設(shè)計(jì)建筑消防電氣時(shí)應(yīng)注意的相關(guān)事項(xiàng),旨在確保建筑消防系統(tǒng)能夠發(fā)揮應(yīng)用的作用。
1.建筑消防設(shè)計(jì)的基本原則
建筑消防設(shè)計(jì)包括電氣設(shè)計(jì)、給排水設(shè)計(jì)、暖通設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等多方面的內(nèi)容,電氣設(shè)計(jì)是消防設(shè)計(jì)中的重要組成部分,電氣設(shè)計(jì)方案應(yīng)能夠與給排水設(shè)計(jì)、暖通設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)、配合,以確保消防設(shè)計(jì)能夠滿足建筑工程的防火要求。建筑工程中的消防設(shè)計(jì)需符合預(yù)防為主及防消結(jié)合原則,設(shè)計(jì)的過程中應(yīng)注意防患未然,并保證在火災(zāi)發(fā)生的情況下可以在最短的時(shí)間內(nèi)撲滅,從而有效降低火災(zāi)造成的損失。在進(jìn)行消防設(shè)計(jì)的過程中還應(yīng)全面考慮建筑滅火要求、人員在火災(zāi)發(fā)生的情況下能否及時(shí)疏散,以便可以有效提高建筑本身所具有自防與自救能力[2]。此外,設(shè)計(jì)建筑消防工程時(shí)要將被動防火與主動防火兩種方式結(jié)合在一起,被動防火包括滅火系統(tǒng)、引導(dǎo)疏散系統(tǒng)、排煙與防煙系統(tǒng)及火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)等,主動防火則包括避難區(qū)、阻燃性建筑材料、防火分區(qū)與防火結(jié)構(gòu)等。消防工程中的電氣設(shè)計(jì)涉及到被動防火、主動防火體系,因此在進(jìn)行電氣設(shè)計(jì)的過程中需要考慮到其他專業(yè)的防火要求。
2.建筑消防電氣的設(shè)計(jì)分析
2.1消防供電設(shè)計(jì)
建筑消防工程中的供電設(shè)計(jì)內(nèi)容包括主接線設(shè)計(jì)、供電線路設(shè)計(jì)、應(yīng)急電源設(shè)計(jì)等方面的內(nèi)容。(1)為保證消防供電系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)正常運(yùn)行,則在設(shè)計(jì)主接線方案時(shí)應(yīng)避免正常電源與應(yīng)急電源之間出現(xiàn)并列問題,且市電應(yīng)禁止與發(fā)電機(jī)組并列,為避免市電與發(fā)電機(jī)組、正常電源與應(yīng)急電源出現(xiàn)并列問題,則可以在設(shè)計(jì)時(shí)采用電器連鎖與機(jī)械連鎖相互配合的設(shè)計(jì)方案,以保證可以同時(shí)滿足電網(wǎng)停電后非消防電氣負(fù)荷、消防應(yīng)急電氣負(fù)荷要求。在實(shí)際的設(shè)計(jì)工作中可以利用發(fā)電機(jī)或雙變壓器作為消防應(yīng)急電源,或采用發(fā)電機(jī)或單變壓器作為備用電源。(2)在供電線路設(shè)計(jì)方面,如需在建筑中使用耐火型絕緣礦物電纜,則應(yīng)采用明敷設(shè)或吊頂敷設(shè)的設(shè)計(jì)形式,在電纜溝或電氣豎井中敷設(shè)耐火電纜或難燃電纜時(shí),需要注意將普通電纜與消防電氣的電纜隔離開來,必要時(shí)可設(shè)置穿管保護(hù)措施。將絕緣電線作為火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)中的傳輸線路時(shí),應(yīng)利用封閉線槽、難燃型塑料管、金屬管等保護(hù)好線路;對于應(yīng)急廣播、應(yīng)急照明、消防通信、滅火控制系統(tǒng)及聯(lián)動控制系統(tǒng)等的供電線路,則采用難燃塑料管或穿金屬管進(jìn)行保護(hù),并將線路敷設(shè)于不燃燒的建筑結(jié)構(gòu)當(dāng)中,采用暗敷方式,線路保護(hù)層的厚度應(yīng)≥0.3cm[3]。如需在建筑吊頂部位敷設(shè)供電線路,則設(shè)計(jì)為金屬線槽或金屬管布線形式。此外,在應(yīng)急電源設(shè)計(jì)方面,應(yīng)將電源轉(zhuǎn)換的時(shí)間作為設(shè)計(jì)的重點(diǎn),安全照明電源的轉(zhuǎn)換時(shí)間應(yīng)≤1.5s,備用照明應(yīng)≤15s,疏散照明應(yīng)≤15s。
2.2弱電系統(tǒng)設(shè)計(jì)
建筑消防系統(tǒng)控制室當(dāng)中設(shè)置了大量弱電系統(tǒng),為了保障控制室在發(fā)生火災(zāi)的情況下正常運(yùn)行,則應(yīng)通過優(yōu)化弱電防雷接地設(shè)計(jì)確保消防系統(tǒng)操作控制的有效性、靈敏性。(1)在弱電系統(tǒng)接地設(shè)計(jì)方面,可以將TN-S接地保護(hù)設(shè)計(jì)應(yīng)用于變壓器配電系統(tǒng)當(dāng)中,確保變壓器的中性點(diǎn)可以實(shí)現(xiàn)直接接地,對于變壓器中的外露導(dǎo)電部分,應(yīng)采用PE線進(jìn)行接地處理。如建筑中存在共同的接地系統(tǒng),則應(yīng)確保接地系統(tǒng)的接地電阻實(shí)測值≤1Ω,且接地系統(tǒng)中應(yīng)包括防雷接地部分、過電壓的保護(hù)接地部分;如接地電阻實(shí)測值在1Ω以下,則采用預(yù)埋板補(bǔ)打在室外的接地極,注意避免在室外接地干線引入段使用裸銅排或扁鋼,以免導(dǎo)致防雷接地與地干線直接接觸,并由此對弱電系統(tǒng)接地效果產(chǎn)生影響。弱電系統(tǒng)電纜進(jìn)線通常需要設(shè)計(jì)為TN-C-S接地形式,注意分開室內(nèi)PE線與N線[4]。(2)雷電可對消防信息控制中心的弱電系統(tǒng)造成嚴(yán)重干擾,為減輕雷擊對弱電系統(tǒng)產(chǎn)生的影響,則可以采用防電磁脈沖設(shè)計(jì)方案,以避免消防信息控制系統(tǒng)中出現(xiàn)過電壓或過電流。如建筑工程中沒有設(shè)置防直擊雷保護(hù)裝置或弱電系統(tǒng)不處于防雷擊裝置保護(hù)范圍,則應(yīng)在防雷設(shè)計(jì)中應(yīng)用防直擊雷方案,將接閃器作為避雷網(wǎng)。例如,可以直接利用建筑屋面中的各類設(shè)施作為接閃器,包括金屬彩板等,同時(shí)將建筑中的內(nèi)鋼筋或鋼柱等作為防雷引下線。此外,建筑基礎(chǔ)中的內(nèi)鋼筋可以作為防雷接地體。
2.3電氣元件設(shè)計(jì)
對于建筑工程中的消防元件,設(shè)計(jì)要點(diǎn)如下:(1)設(shè)計(jì)消防報(bào)警按鈕時(shí)應(yīng)保證防火區(qū)中任一地點(diǎn)與手動消防報(bào)警按鈕之間的距離<30m。對于建筑消防工程中的應(yīng)急廣播,在進(jìn)行電氣設(shè)計(jì)時(shí)要注意以下事項(xiàng):如建筑二層及以上發(fā)生火災(zāi),則應(yīng)將著火層與相鄰上層、下層接通;如建筑首層出現(xiàn)火災(zāi),則應(yīng)將地下各層、二層與首層接通;如地下室中出現(xiàn)火災(zāi),則應(yīng)將首層與地下各層接通。應(yīng)急廣播與保護(hù)區(qū)內(nèi)任一地點(diǎn)之間的距離應(yīng)≤25m[5]。(2)探測器設(shè)計(jì)。對于不同消防探測區(qū)中的探測器,應(yīng)根據(jù)建筑高度、消防保護(hù)面積等確定探測器的安裝數(shù)量。如建筑上梁高度>0.6m,且建筑頂區(qū)被上梁隔開,則應(yīng)將被上梁分隔的區(qū)域作為獨(dú)立的探測區(qū)。如建筑上梁高度<0.6m,則對于探測區(qū)中的感溫式探測器與感煙式探測器,在設(shè)計(jì)具體數(shù)量時(shí)應(yīng)考慮房間高度與地面面積情況,具體設(shè)計(jì)方法見表1。(3)在消防應(yīng)急照明的燈具照度與照明持續(xù)時(shí)間設(shè)計(jì)方面,應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行GB50034標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)要求,安全照明燈具的照度值不應(yīng)低于該場所中一般照明的10%,備用照明燈具照度值則不應(yīng)低于5%。對于疏散通道中的應(yīng)急照明燈具,則照度值應(yīng)≥0.5lx。根據(jù)GB17945中的要求,工業(yè)廠房應(yīng)急燈具照明供電時(shí)間應(yīng)≥1.5h,照明的持續(xù)時(shí)間應(yīng)根據(jù)建筑的實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)計(jì),高層建筑疏散照明的持續(xù)時(shí)間應(yīng)≥0.5h,一般建筑應(yīng)≥20min。
表1.探測器設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)(房間坡度為15°~30°)
探測器房間高度地面面積保護(hù)半徑保護(hù)面積
感溫式<8m<30m24.9m30m2
感煙式<12m<80m27.2m80m2
3.結(jié)束語
總之,消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)形式可對建筑安全性能產(chǎn)生重要影響,電氣設(shè)計(jì)是消防設(shè)計(jì)中的重要內(nèi)容,根據(jù)建筑具體條件靈活調(diào)整設(shè)計(jì)形式有助于優(yōu)化消防系統(tǒng)的工作性能。對此,要重視協(xié)調(diào)創(chuàng)新電氣設(shè)計(jì)方案,以便能夠有效應(yīng)用消防系統(tǒng)。
參考文獻(xiàn):
[1]孫上鵬,趙會兵,全宏宇,陳德旺,林濤,寧濱.基于定性趨勢分析的無絕緣軌道電路電氣絕緣節(jié)設(shè)備故障診斷方法[J].中國鐵道科學(xué),2014,35(1):105-113.
[2]徐青山,王偉,劉建坤,劉中澤,辛建波,許慶強(qiáng).計(jì)及靈敏度因子的加權(quán)電氣介數(shù)在電網(wǎng)脆弱性線路識別中的應(yīng)用[J].電力自動化設(shè)備,2013,33(10):53-58.
[3]朱瑛,程明,花為,張邦富,王偉.基于滑模變結(jié)構(gòu)模型參考自適應(yīng)的電氣無級變速器無傳感器控制[J].電工技術(shù)學(xué)報(bào),2015,30(2):64-72.
[4]陳杰,劉洋,周志成,張若兵,傅賢.高壓脈沖電場處理過程中樣品特性對處理室電氣擊穿規(guī)律的影響[J].高電壓技術(shù),2015,41(1):268-274.
[5]徐蓓蓓,孫文,蒲健飛,馬菁菁,溫志英.日本電氣安全標(biāo)準(zhǔn)《電氣用品的技術(shù)基準(zhǔn)》解讀——與中國國家標(biāo)準(zhǔn)重要差異的比較與分析[J].制造業(yè)自動化,2012,34(2):88-92.