盧淇煒

（福建省龍巖市建筑設(shè)計研究院，福建 龍巖 364000）

現(xiàn)代城市高層建筑運用消防設(shè)備是極為普遍的現(xiàn)象，既能保護(hù)建筑內(nèi)的人員免受火災(zāi)侵害，又能盡最大程度減少財產(chǎn)損失。電氣設(shè)計時，合理的消防配電及火災(zāi)報警系統(tǒng)設(shè)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(dǎo)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(hù)理用房。地下室建筑面積4000.08m2，層數(shù)1 層，高度3.8m，主要功能為地下停車庫及設(shè)備用房。

2 建筑電氣設(shè)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(zāi)后，應(yīng)使消防設(shè)備在進(jìn)行滅火時能可靠工作，主要內(nèi)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(shè)；③ 消防配電箱的設(shè)置。“防”指的是非消防負(fù)荷配電線路應(yīng)保證自身不易發(fā)生火災(zāi)，一旦發(fā)生火災(zāi)，非消防負(fù)荷線路自身燃燒時應(yīng)防止產(chǎn)生過多的煙氣和毒氣而影響人員疏散，同時防止火災(zāi)的進(jìn)一步蔓延。

2.1 供電系統(tǒng)

依據(jù)《建筑設(shè)計防火規(guī)范》GB50016-2014（2018 年版）第10.1.6 條，消防用電設(shè)備應(yīng)采用專用的供電回路，當(dāng)建筑內(nèi)的生產(chǎn)、生活用電被切斷時，應(yīng)仍能保證消防用電[1]。由此可見，當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時，消防人員抵達(dá)火災(zāi)現(xiàn)場并進(jìn)行滅火時，需要切斷與消防無關(guān)的用電設(shè)備，若消防配電未自成系統(tǒng)，誤使消防人員切斷建筑內(nèi)的生產(chǎn)、生活用電時一并切除消防設(shè)備的電源，勢必影響滅火救援工作，故消防供電系統(tǒng)的獨立性顯得尤為重要。

消防配電線路應(yīng)從變配電房處就自成系統(tǒng)，與非消防用電嚴(yán)格分離，采用專用的供電回路至消防設(shè)備。為整個項目服務(wù)的消防水泵房、消防電梯、消控室等用電應(yīng)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(shè)備供電可靠性。

當(dāng)消防用電按一、二級負(fù)荷供電時，為進(jìn)一步確保消防電源的可靠性，依據(jù)《民用建筑電氣設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》GB51348-2019 第3.2.8 條，一級負(fù)荷應(yīng)由雙重電源供電，當(dāng)一個電源發(fā)生故障時，另一個電源不應(yīng)同時受損，可作為應(yīng)急電源或備用電源的有：① 供電網(wǎng)絡(luò)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(yīng)急電源采用專用供電線路往往難以實現(xiàn)，兩路供電前端引接的可能是同一座變電站，并不能達(dá)到設(shè)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(yīng)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(fù)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(zāi)時能及時、可靠供電，要求自備柴油發(fā)電機組應(yīng)設(shè)置自動和手動啟動裝置，當(dāng)采用自動啟動方式時，應(yīng)確保能在30s 內(nèi)供電。

消防供電系統(tǒng)除了確保電源的可靠性，消防配電線路的敷設(shè)同樣重要。

當(dāng)消防配電線路明敷時（包括敷設(shè)在吊頂內(nèi)），應(yīng)穿金屬導(dǎo)管或采用封閉式金屬槽盒保護(hù)，金屬導(dǎo)管或封閉式金屬槽盒應(yīng)采取防火保護(hù)措施；當(dāng)消防配電線路暗敷時，應(yīng)穿管并應(yīng)敷設(shè)在不燃性結(jié)構(gòu)內(nèi)且保護(hù)層厚度不應(yīng)小于30mm。在實際工程施工時，應(yīng)特別注意兩處施工細(xì)節(jié)：① 從封閉式金屬槽盒引出的消防線路無法滿足設(shè)計要求，采用塑料線管，或是采用金屬軟管但有部分導(dǎo)線裸露；② 在混凝土樓板暗敷時，由于多根管線交叉，往往導(dǎo)致消防配電線路暗敷的導(dǎo)管保護(hù)層厚度不足30mm。所以，上述兩處施工細(xì)節(jié)若未做到位，往往使原本完善的消防供電系統(tǒng)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(tǒng)除了需保證電源及線路的可靠性外，對配電裝置的防護(hù)也是至關(guān)重要。依據(jù)《建筑設(shè)計防火規(guī)范》GB50016-2014（2018年版）第10.1.9 條，按一、二級負(fù)荷供電的消防設(shè)備，其配電箱應(yīng)獨立設(shè)置。眾所周知，火災(zāi)現(xiàn)場的溫度很高，如果未對消防配電箱及控制箱進(jìn)行防火保護(hù)措施，一旦箱體溫度受火場溫度影響達(dá)200℃及以上時，箱體內(nèi)的元器件將變形導(dǎo)致跳閘，無法保證消防設(shè)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(hù)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(nèi)；采用內(nèi)襯巖棉對箱體進(jìn)行防火保護(hù)。本文所述康養(yǎng)中心，1#樓、2#樓每層均分別設(shè)有強弱電豎井，地下室每個防火分區(qū)均設(shè)置有配電小間，對消防配電裝置進(jìn)行防火隔離保護(hù)，對集水坑排污泵等需要就地控制的配電箱，采用內(nèi)襯防火巖棉進(jìn)行保護(hù)。

電氣豎井、配電小間內(nèi)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(dāng)火災(zāi)發(fā)生時，避免人為誤切消防用電設(shè)備電源，需對所有消防設(shè)備配電裝置做明顯標(biāo)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(yīng)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(dǎo)致的糾紛時有發(fā)生。當(dāng)集水坑置于疏散樓梯間內(nèi)時，應(yīng)考慮排污泵控制箱的合理設(shè)置，否則將影響樓梯間人員疏散。

2.3 消防電源監(jiān)控

依據(jù)《 民用建筑電氣設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》GB51348-2019 第13.3.8 條，設(shè)有消防控制室的建筑物應(yīng)設(shè)置消防電源監(jiān)控系統(tǒng)。

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

關(guān)于消防電源監(jiān)控的原理及監(jiān)控設(shè)備的參數(shù)設(shè)定在《消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)》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(jié)合具體工程案例進(jìn)行描述。

常見的消防設(shè)備及監(jiān)控內(nèi)容，如下表所示：

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

圖1 消防設(shè)備電源監(jiān)控點示意圖

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

圖2 消防設(shè)備電源監(jiān)控點示意圖

對于同一防火分區(qū)的消防設(shè)備，若在配電小間采用主、備電源配電總箱給各個消防設(shè)備供電時，則主、備電源配電總箱出線端均應(yīng)設(shè)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(zāi)時疏散時間較多層建筑明顯增加，合理的消防配電設(shè)計將是保障生命財產(chǎn)安全的最后一道生命線，消防供電電源、配電裝置防護(hù)、消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)缺一不可。項目竣工時，應(yīng)注重隱蔽工程是否按圖施工，枝端末節(jié)處更不應(yīng)被忽視，確保各種消防設(shè)備在緊急情況下能及時啟動，發(fā)揮應(yīng)有的作用，以保障生命財產(chǎn)的安全。

3 高大空間的火災(zāi)自動報警系統(tǒng)

本工程1#樓第14 層為多功能廳，長約33m，寬約20m，層高15m。依據(jù)《火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)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(zāi)參數(shù)的火災(zāi)探測器[3]。

鑒于目前市面上有各種類型的火災(zāi)探測器，以下列舉常見的火災(zāi)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(zāi)、有大量粉塵、吸煙室、廚房、鍋爐房等場所。火焰探測器火災(zāi)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(zāi)；需要對火焰做出快速反應(yīng)?？扇?xì)怏w探測器使用可燃?xì)怏w的場所；燃?xì)庹疽约按鎯σ夯蜌夤薜膱鏊?；其他散發(fā)可燃?xì)怏w或可燃蒸氣的場所。點型一氧化碳火災(zāi)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(zāi)探測器的場所；需要多信號復(fù)合報警的場所。線型光束感煙火災(zāi)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(zāi)探測器具有高速氣流的場所；點型感煙、感溫火災(zāi)探測器不適宜的大空間、建筑高度超過12m 的場所；需要進(jìn)行火災(zāi)早期探測的重要場所。纜式線型感溫火災(zāi)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(zāi)探測器需要設(shè)置線型感溫火災(zāi)探測器的易燃易爆場所；公路隧道、敷設(shè)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(yīng)選用對應(yīng)合適的火災(zāi)探測器，才能起到消防設(shè)計的預(yù)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(jié)合，所以選擇吸氣式感煙火災(zāi)探測器和線型光束感煙火災(zāi)探測器組合更為妥當(dāng)。

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

圖3 多功能廳火災(zāi)報警平面圖

圖4 吸氣式感煙火災(zāi)探測器示意圖

考慮多功能廳一般會設(shè)置空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)，吸氣式感煙火災(zāi)探測器設(shè)置時，垂直采樣管的開孔方向應(yīng)注意對面氣流方向，且所有采樣孔不應(yīng)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(yīng)有明顯的火災(zāi)探測器標(biāo)識。

4 結(jié)語

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