盧淇煒

（福建省龍巖市建筑設計研究院，福建 龍巖 364000）

現代城市高層建筑運用消防設備是極為普遍的現象，既能保護建筑內的人員免受火災侵害，又能盡最大程度減少財產損失。電氣設計時，合理的消防配電及火災報警系統設計顯得尤為重要。

1 建筑項目概述

本文以“老年文化康養(yǎng)中心”為例，該項目包含1#樓、2#樓及地下停車庫。其中1#為15 層綜合樓，地上建筑面積15427.90m2，高度71.60m，主要功能一～二層展廳兼辦公，三～四層為心理疏導及活動室，五～十一層為文化活動室，十二～十三層為辦公室，十四～十五層為多功能廳。2#樓為5 層綜合樓，地上建筑面積5018.55m2，高度23.60m，主要功能為門廳、變配電房、柴油發(fā)電機房、架空活動，二層為廚房、餐廳、活動室，三～五層為護理用房。地下室建筑面積4000.08m2，層數1 層，高度3.8m，主要功能為地下停車庫及設備用房。

2 建筑電氣設計的消防配電問題分析

所謂“消防”，顧名思義：“消”指的是發(fā)生火災后，應使消防設備在進行滅火時能可靠工作，主要內容包括：① 消防電源的可靠性；② 消防配電線路的選擇與敷設；③ 消防配電箱的設置?！胺馈敝傅氖欠窍镭摵膳潆娋€路應保證自身不易發(fā)生火災，一旦發(fā)生火災，非消防負荷線路自身燃燒時應防止產生過多的煙氣和毒氣而影響人員疏散，同時防止火災的進一步蔓延。

2.1 供電系統

依據《建筑設計防火規(guī)范》GB50016-2014（2018 年版）第10.1.6 條，消防用電設備應采用專用的供電回路，當建筑內的生產、生活用電被切斷時，應仍能保證消防用電[1]。由此可見，當發(fā)生火災時，消防人員抵達火災現場并進行滅火時，需要切斷與消防無關的用電設備，若消防配電未自成系統，誤使消防人員切斷建筑內的生產、生活用電時一并切除消防設備的電源，勢必影響滅火救援工作，故消防供電系統的獨立性顯得尤為重要。

消防配電線路應從變配電房處就自成系統，與非消防用電嚴格分離，采用專用的供電回路至消防設備。為整個項目服務的消防水泵房、消防電梯、消控室等用電應直接從變配電房處以放射式專線供電，以確保重要的消防設備供電可靠性。

當消防用電按一、二級負荷供電時，為進一步確保消防電源的可靠性，依據《民用建筑電氣設計標準》GB51348-2019 第3.2.8 條，一級負荷應由雙重電源供電，當一個電源發(fā)生故障時，另一個電源不應同時受損，可作為應急電源或備用電源的有：① 供電網絡中獨立于正常電源的專用饋電線路；② 獨立于正常電源的發(fā)電機組；③ 蓄電池組[2]。在實際工程案例中，外部應急電源采用專用供電線路往往難以實現，兩路供電前端引接的可能是同一座變電站，并不能達到設計所要求的雙重電源，而蓄電池組價格昂貴，并不適合大中型建筑的消防用電需求，所以選用柴油發(fā)電機組作為消防用電的應急電源成為首選。例如，本文所述康養(yǎng)中心項目，為了保證一、二級負荷的可靠供電，選用一臺輸出功率為560kW 的柴油發(fā)電機組作為備用電源。為確保柴油發(fā)電機組在火災時能及時、可靠供電，要求自備柴油發(fā)電機組應設置自動和手動啟動裝置，當采用自動啟動方式時，應確保能在30s 內供電。

消防供電系統除了確保電源的可靠性，消防配電線路的敷設同樣重要。

當消防配電線路明敷時（包括敷設在吊頂內），應穿金屬導管或采用封閉式金屬槽盒保護，金屬導管或封閉式金屬槽盒應采取防火保護措施；當消防配電線路暗敷時，應穿管并應敷設在不燃性結構內且保護層厚度不應小于30mm。在實際工程施工時，應特別注意兩處施工細節(jié)：① 從封閉式金屬槽盒引出的消防線路無法滿足設計要求，采用塑料線管，或是采用金屬軟管但有部分導線裸露；② 在混凝土樓板暗敷時，由于多根管線交叉，往往導致消防配電線路暗敷的導管保護層厚度不足30mm。所以，上述兩處施工細節(jié)若未做到位，往往使原本完善的消防供電系統在實際的防火效果中大打折扣。

2.2 配電裝置

消防供電系統除了需保證電源及線路的可靠性外，對配電裝置的防護也是至關重要。依據《建筑設計防火規(guī)范》GB50016-2014（2018年版）第10.1.9 條，按一、二級負荷供電的消防設備，其配電箱應獨立設置。眾所周知，火災現場的溫度很高，如果未對消防配電箱及控制箱進行防火保護措施，一旦箱體溫度受火場溫度影響達200℃及以上時，箱體內的元器件將變形導致跳閘，無法保證消防設備的正常供電，所以對消防配電裝置的防火隔離措施是必要的。常用的防火保護措施有：將配電箱或控制箱置于符合防火要求的配電小間或電氣豎井內；采用內襯巖棉對箱體進行防火保護。本文所述康養(yǎng)中心，1#樓、2#樓每層均分別設有強弱電豎井，地下室每個防火分區(qū)均設置有配電小間，對消防配電裝置進行防火隔離保護，對集水坑排污泵等需要就地控制的配電箱，采用內襯防火巖棉進行保護。

電氣豎井、配電小間內箱體往往密集且多樣，有消防配電箱，也有非消防配電箱，有照明箱，也有動力箱，所以當火災發(fā)生時，避免人為誤切消防用電設備電源，需對所有消防設備配電裝置做明顯標記。在筆者以往項目的驗收過程中，這一點往往被忽視。

另外，地下車庫個別箱體無法置于配電小間時，應注意盡量避免對車位的使用造成影響，因配電箱或消火栓箱影響停車場車輛車門無法正常開啟而導致的糾紛時有發(fā)生。當集水坑置于疏散樓梯間內時，應考慮排污泵控制箱的合理設置，否則將影響樓梯間人員疏散。

2.3 消防電源監(jiān)控

依據《 民用建筑電氣設計標準》GB51348-2019 第13.3.8 條，設有消防控制室的建筑物應設置消防電源監(jiān)控系統。

消防電源監(jiān)控，指的是用于監(jiān)控消防設備的電源狀態(tài)，以確保發(fā)生火災時，消防設備能及時投入使用，對火災快速作出反應，在火災初期發(fā)揮作用，能有效降低人身、財產的損失。

關于消防電源監(jiān)控的原理及監(jiān)控設備的參數設定在《消防設備電源監(jiān)控系統》GB 28184-2011 中有明確的要求。本文將就電壓傳感器采集點的位置結合具體工程案例進行描述。

常見的消防設備及監(jiān)控內容，如下表所示：

對于重要的消防設備，如消防控制室、消防泵、消防電梯、防排煙風機、防火卷簾門等供電，應在雙電源切換開關的出線端設置消防設備電源監(jiān)控點，如圖1 所示。

圖1 消防設備電源監(jiān)控點示意圖

對于集中控制型應急照明系統，應在直流24V 電源的出線端設置消防設備電源監(jiān)控點，如圖2 所示。

圖2 消防設備電源監(jiān)控點示意圖

對于同一防火分區(qū)的消防設備，若在配電小間采用主、備電源配電總箱給各個消防設備供電時，則主、備電源配電總箱出線端均應設置消防電源監(jiān)控點，以便于消防線路發(fā)生故障時，能及時排查故障點，消除隱患。

總而言之，對于高層建筑，辦公、居住的人員眾多，發(fā)生火災時疏散時間較多層建筑明顯增加，合理的消防配電設計將是保障生命財產安全的最后一道生命線，消防供電電源、配電裝置防護、消防設備電源監(jiān)控系統缺一不可。項目竣工時，應注重隱蔽工程是否按圖施工，枝端末節(jié)處更不應被忽視，確保各種消防設備在緊急情況下能及時啟動，發(fā)揮應有的作用，以保障生命財產的安全。

3 高大空間的火災自動報警系統

本工程1#樓第14 層為多功能廳，長約33m，寬約20m，層高15m。依據《火災自動報警系統設計規(guī)范》GB50116-2013 第12.4.1條規(guī)定，高度大于12m 的空間場所宜同時選擇兩種及以上火災參數的火災探測器[3]。

鑒于目前市面上有各種類型的火災探測器，以下列舉常見的火災探測器及適用場所：

images/BZ_53_1287_1897_2158_1943.png點型感煙探測器 高度12m 以下。辦公室、通信機房、樓梯、走廊、車庫等場所。點型感溫探測器高度8m 以下。相對濕度大于95%、可能發(fā)生無煙火災、有大量粉塵、吸煙室、廚房、鍋爐房等場所。火焰探測器火災時有強烈的火焰輻射；可能發(fā)生液體燃燒等無陰燃階段的火災；需要對火焰做出快速反應?？扇細怏w探測器使用可燃氣體的場所；燃氣站以及存儲液化石油氣罐的場所；其他散發(fā)可燃氣體或可燃蒸氣的場所。點型一氧化碳火災探測器煙不容易對流或頂棚下方有熱屏障的場所；在棚頂上無法安裝其他點型火災探測器的場所；需要多信號復合報警的場所。線型光束感煙火災探測器 無遮擋的大空間或有特殊要求的房間。吸氣式感煙火災探測器具有高速氣流的場所；點型感煙、感溫火災探測器不適宜的大空間、建筑高度超過12m 的場所；需要進行火災早期探測的重要場所。纜式線型感溫火災探測器電纜隧道、電纜豎井、電纜夾層、電纜橋架；不易安裝點型探測器的夾層、悶頂；各種皮帶輸送裝置。線型光纖感溫火災探測器需要設置線型感溫火災探測器的易燃易爆場所；公路隧道、敷設動力電纜的鐵路隧道和城市地鐵隧道等。

由此可見，不同的場所應選用對應合適的火災探測器，才能起到消防設計的預警效果。針對這種高大空間，層高超過12m的多功能廳，煙氣不容易聚集，需要主動探測與被動探測相結合，所以選擇吸氣式感煙火災探測器和線型光束感煙火災探測器組合更為妥當。

經計算，多功能廳于距頂板1.5m 及距地6m 處各設一組線型光束感煙火災探測器即可滿足，并于多功能廳上空設置吸氣式感煙火災探測器，如圖3、圖4 所示。

圖3 多功能廳火災報警平面圖

圖4 吸氣式感煙火災探測器示意圖

考慮多功能廳一般會設置空氣調節(jié)系統，吸氣式感煙火災探測器設置時，垂直采樣管的開孔方向應注意對面氣流方向，且所有采樣孔不應背對氣流方向，故需與暖通專業(yè)互相溝通，分析氣流運動軌跡，確保采樣孔能正常工作。另外，吸氣管路和采樣孔均應有明顯的火災探測器標識。

4 結語

火災自動報警系統能防范初期火情，完善的報警系統能盡快地有組織地疏散人員，進而觸發(fā)各種消防設施啟動，此時完善的消防配電系統，可有效避免初期火情擴大化，兩個系統相輔相成。設計者需正確意識到相關設計的根本性價值，基于國家規(guī)范、設計標準，以及具體建筑項目的防火級別要求，保障系統的適配性，提高建筑的應用安全性。文中有不妥之處，敬請同行批評指正。