高層建筑消防電氣設(shè)計(jì)

摘要：火災(zāi)是人類的公敵，建筑物越大，功能就越多，而發(fā)生火災(zāi)的后果更是嚴(yán)重。因此，高層建筑物的消防系統(tǒng)電氣的合理設(shè)計(jì)，能有效減少發(fā)生火災(zāi)時(shí)的損失，保證人們的生命財(cái)產(chǎn)安全。本文根據(jù)多年工作經(jīng)驗(yàn)，對(duì)高層建筑的消防電氣設(shè)計(jì)進(jìn)行探討，供同行借鑒參考。

關(guān)鍵詞：高層建筑；消防電氣

前言

高層建筑的消防用電設(shè)備報(bào)警設(shè)備、自動(dòng)滅火設(shè)備、手動(dòng)滅火設(shè)備、防排煙設(shè)備、通訊設(shè)備、照明設(shè)備等等，這些設(shè)備的供電合理設(shè)計(jì)能在關(guān)鍵時(shí)刻起到非常重要作用。

一、高層建筑的消防供電電源

（一）基本原則

高層建筑的消防供電，應(yīng)遵循以下三個(gè)原則。（1）電源須安全可靠。備用電源須處于臨戰(zhàn)狀態(tài)，備用發(fā)電機(jī)的切換時(shí)間一般不超過30秒。（2）線路須可靠，一般應(yīng)采用放射式供電。（3）消防設(shè)備及消防供電系統(tǒng)，須采取有效的自身防火保護(hù)措施，確保消防設(shè)備的安全運(yùn)轉(zhuǎn)。

（二）負(fù)荷性質(zhì)

消防用電共有五大特性：短時(shí)性、常備性、可靠性、突發(fā)性和靈敏性。因此，消防設(shè)備用電，均為一用一備末端自動(dòng)切換。備用電源可用自備發(fā)電機(jī)來解決。備用電源的容量，主要根據(jù)消防設(shè)備用電負(fù)荷而定。

（三）配電線路

高層建筑的消防供電設(shè)計(jì)，必須保證消防設(shè)備的有效運(yùn)轉(zhuǎn)，因此消防用電的配線，也必須保證當(dāng)其受到火災(zāi)影響時(shí)，不至造成停電。解決這一問題比較有效的辦法，一是使用耐火電纜，如耐熱有機(jī)絕緣線纜，或礦物絕緣線纜；二是對(duì)線纜進(jìn)行防火保護(hù)，如線纜穿金屬管，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，或采用涂防火涂料的辦法，外涂三遍，防火涂料層厚度在0.5―2mm之間。

二、高層建筑的消防電氣系統(tǒng)

（一）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。個(gè)人認(rèn)為，報(bào)警系統(tǒng)設(shè)備的設(shè)置不宜復(fù)雜過多，過多會(huì)造成投資增大，可靠性降低，也不宜過于簡單而達(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。控制臺(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。

（二）室內(nèi)消火栓系統(tǒng)

對(duì)消火栓系統(tǒng)而言，根據(jù)“高規(guī)”的要求，在每個(gè)室內(nèi)消火栓處應(yīng)設(shè)置直接啟動(dòng)消防水泵的按鈕。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。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)作按鈕的起動(dòng)。可通過設(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)，再從此處輸出使消火栓啟動(dòng)的開關(guān)量觸點(diǎn)。第二種起動(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。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)行地址編碼編來達(dá)到監(jiān)控大量消火栓的目的。后一種啟動(dòng)方式簡單可靠，但還需要把消火栓動(dòng)作信號(hào)返回給消防控制室。此外，在消防泵房還有一個(gè)控制箱，直接控制消防泵的啟停，這樣消火栓泵的啟動(dòng)就有三處地方可控制。通常情況下，消防泵房電源控制柜上的手動(dòng)、自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)置于自動(dòng)位置，在消防控制室和消火栓處均能控制消防泵的啟停，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，直接起動(dòng)消防泵，且就地維修也很方便。但是，這樣一來，將會(huì)帶來負(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(dòng)位置，而消防中心未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)，就會(huì)出現(xiàn)消防控制中心和消火栓按鈕均無法啟動(dòng)消防泵的重大隱患。因此，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，既能解決直接起動(dòng)問題，又便于消防中心統(tǒng)一監(jiān)控。

（三）自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)

自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)分為濕式、干式和預(yù)作用式等類型。目前，大部分高層建筑使用的為濕式系統(tǒng)，即平時(shí)在管道中充有一定壓力的水，當(dāng)保護(hù)對(duì)象發(fā)生火災(zāi)時(shí)，噴頭周圍溫度升高，達(dá)到一定溫度時(shí)，含金片熔化，噴頭碎裂，水從噴口向四周均勻噴灑，進(jìn)行滅火。其組成是由報(bào)警閥、延遲器、水力警鈴、管網(wǎng)、噴頭。

噴淋泵的自啟動(dòng)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(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。

（四）氣體滅火系統(tǒng)

氣體滅火系統(tǒng)主要用于不允許用水滅火的場所，氣體滅火裝置由感煙、感溫探測器、貯氣鋼瓶、噴頭、閥門等組成。發(fā)生火災(zāi)時(shí)，當(dāng)兩回路（感煙或感溫）報(bào)警時(shí)，控制盤上相應(yīng)的部位燈亮，發(fā)出快變調(diào)音響，總燈閃亮，時(shí)鐘停走，房間內(nèi)報(bào)警盒發(fā)出聲光報(bào)警，同時(shí)關(guān)閉空調(diào)機(jī)，進(jìn)行氣體滅火，并從鋼瓶上送出噴灑信號(hào)，接通滅火房間上的放氣燈，顯示“氣體噴灑，請(qǐng)勿入內(nèi)”。滅火后，經(jīng)過30分鐘延時(shí)，控制盤控制信號(hào)至排煙閥操作，打開排煙閥門，同時(shí)聯(lián)動(dòng)排煙風(fēng)機(jī)進(jìn)行排煙，清理滅火現(xiàn)場。

（五）防、排煙系統(tǒng)

“報(bào)警規(guī)范”要求在消防控制室能夠啟動(dòng)防、排煙鳳機(jī)和排煙閥。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)控制器來達(dá)到控制啟動(dòng)排煙閥的目的。另外，還可由就近的感煙探測器組成的控制線路啟動(dòng)，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)，這種情況下應(yīng)采用后一種做法。

另外，“報(bào)警規(guī)范”要求在消防控制室能夠關(guān)閉電動(dòng)防火閥，接受其返回信號(hào)。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定。

（六）緊急廣播系統(tǒng)

緊急廣播系統(tǒng)主要用于通知人員和發(fā)布滅火命令。該系統(tǒng)為手動(dòng)工作方式，擴(kuò)音機(jī)為定組式輸出，并根據(jù)揚(yáng)聲器實(shí)際使用負(fù)荷，配接相應(yīng)的假負(fù)荷以吸收機(jī)器輸出的多余功率。從而保證擴(kuò)音機(jī)的正常工作，一般現(xiàn)場揚(yáng)聲器均用手動(dòng)開關(guān)控制，根據(jù)火情打開著火層及相關(guān)的揚(yáng)聲器。在緊急廣播系統(tǒng)中還設(shè)有自動(dòng)錄音裝置，即在擴(kuò)音機(jī)打開后，自動(dòng)聯(lián)鎖錄音機(jī)開始錄音。

（七）應(yīng)急疏散照明系統(tǒng)

應(yīng)急疏散照明是為了在火災(zāi)發(fā)生之際，指示出入位置和方向，便于有組織的疏散。一般安裝在樓梯間及其前室、走道和出入口等處。公共建筑當(dāng)走道長度超過20米，應(yīng)每隔20米增設(shè)一個(gè)，照明燈具距地面1米，地面照度不低于0.5勒克斯。根據(jù)“報(bào)警規(guī)范”規(guī)定，發(fā)生火災(zāi)時(shí)，應(yīng)局部切斷有關(guān)層的交流電源，防止電源短路引起二次火災(zāi)。為此，在消防控制室設(shè)置有切斷空調(diào)、照明電源的按鈕，以便根據(jù)火情切斷相應(yīng)的電源，電源切斷后，應(yīng)急照明及疏散指示燈自動(dòng)打開，引導(dǎo)人們安全疏散。

（八）手動(dòng)按鈕報(bào)警顯示系統(tǒng)

手動(dòng)按鈕報(bào)警顯示系統(tǒng)主要用于人工發(fā)現(xiàn)火災(zāi)時(shí)，向消防控制室發(fā)出的報(bào)警和起動(dòng)水泵信號(hào)，手動(dòng)火災(zāi)報(bào)警按鈕是人為確認(rèn)火情的報(bào)警裝置。一般安裝在公共場所主要出入口、電梯前室和樓梯口，當(dāng)人工確認(rèn)發(fā)生火災(zāi)后，按下報(bào)警按鈕上的有機(jī)玻璃片，即可向控制器發(fā)出報(bào)警信號(hào)，控制

器接收到報(bào)警信號(hào)后，將顯示出報(bào)警按鈕的編號(hào)和位置并發(fā)出報(bào)警聲響。報(bào)警按鈕為可重復(fù)使用型，采用壓下報(bào)警方式，按下后可用專用鑰匙復(fù)位。手動(dòng)報(bào)警按鈕主要有2種：純手動(dòng)報(bào)警按鈕和帶電話插孔的手動(dòng)報(bào)警按鈕。其主要特點(diǎn)：與探測器一樣掛接在報(bào)警總線回路上；設(shè)有一對(duì)指示燈：按下指示燈和報(bào)警指示燈。正常狀態(tài)：每巡檢一次，報(bào)警指示燈閃亮一次，報(bào)警狀態(tài)：當(dāng)按下手動(dòng)報(bào)警按鈕面板玻璃，按下指示燈亮，火警確認(rèn)后報(bào)警指示燈常亮；提供一組無源常開觸點(diǎn)輸出；按鈕上的面板玻璃在按下后，可用專用工具復(fù)位；設(shè)有編碼開關(guān)，其編碼方式與探測器相同。手動(dòng)報(bào)警按鈕除了安裝間距不應(yīng)大于30m外，另外應(yīng)注意將其安裝在明顯和便于操作的部位。有人提出將手動(dòng)報(bào)警按鈕與消火栓按鈕相互替代，這種觀點(diǎn)是不對(duì)的。因?yàn)槿魏伟l(fā)現(xiàn)火情者，均可通過手動(dòng)報(bào)警按鈕向火災(zāi)報(bào)警器發(fā)出報(bào)警信號(hào)；而消火栓按鈕是供消防人員或想使用消火栓滅火者使用，消火栓按鈕按下后，應(yīng)立即啟動(dòng)消防水泵。消火栓按鈕兼有報(bào)警功能，而手動(dòng)報(bào)警按鈕只有報(bào)警功能，不能啟動(dòng)消防水泵，手動(dòng)報(bào)警按鈕不能代替消火栓按鈕。

三、結(jié)語

以上簡單談了一下消防電氣設(shè)計(jì)。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及消防電氣系統(tǒng)的安全可靠性。