高層建筑消防供電安全問(wèn)題的探討

王 軍

保定維特瑞交通設(shè)施工程有限責(zé)任公司

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高層建筑消防供電安全問(wèn)題的探討

王 軍

保定維特瑞交通設(shè)施工程有限責(zé)任公司

摘 要：高層建筑消防用電設(shè)備的安全運(yùn)行非常重要，其中消防供電系統(tǒng)的安全是重中之重。以消防電氣設(shè)計(jì)應(yīng)遵循的規(guī)范為依據(jù)，從消防設(shè)備供電、消防設(shè)備控制、消防系統(tǒng)的接地及過(guò)電壓保護(hù)幾個(gè)方面論述了確保高層建筑消防供電安全的措施。

關(guān)鍵詞：高層建筑；消防供電；控制；保護(hù)

消防用電設(shè)計(jì)是建筑設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容，特別是在高層建筑中，完善的消防電氣系統(tǒng)在發(fā)生火災(zāi)后，能使建筑物內(nèi)各種消防用電設(shè)備及時(shí)可靠運(yùn)行，對(duì)有效地疏散人員、物資和控制火勢(shì)的蔓延是十分重要的。

一、消防設(shè)備供電

1.1 電源及配電系統(tǒng)

消防設(shè)備電源在供電系統(tǒng)中應(yīng)處于最高供電等級(jí)，除了可靠的電源，還需要可靠的配電系統(tǒng)，“高規(guī)”第9.1.3條規(guī)定：“消防用電設(shè)備應(yīng)采用專用的供電回路?！敝笍牡蛪嚎偱潆娛遥òǚ峙潆娛遥┲磷钅┮患?jí)配電箱，與一般配電線路應(yīng)嚴(yán)格分開(kāi)，自成供電系統(tǒng)視了各樓層配電箱與消防用電設(shè)備這一段配電線路的供電可靠性。保證消防設(shè)備用電的安全可靠性。

1.2 雙路電源的切換

消防用電設(shè)備均設(shè)有應(yīng)急電源。當(dāng)使用的電源故障停電時(shí)，被停止供電的重要負(fù)荷采用電源自動(dòng)切換裝置（ATS）切換至另一電源。“高規(guī)”第9.1.2條規(guī)定：“高層建筑的消防控制室、消防水泵、消防電梯、防煙排煙風(fēng)機(jī)等的供電，應(yīng)在最末一級(jí)配電箱處設(shè)置自動(dòng)切換裝置?！蹦┒嗽O(shè)ATS時(shí)，除了電源故障停電能自動(dòng)切換外，當(dāng)配電設(shè)備故障或低壓線路上發(fā)生故障而停電時(shí)，末端ATS也能動(dòng)作，增加了負(fù)荷的供電可靠性。在有的設(shè)計(jì)中自動(dòng)切換裝置不是設(shè)在最末一級(jí)配電箱，雙電源線路進(jìn)樓后，總配電箱處設(shè)了自動(dòng)切換裝置，而此后是單回路至各層消防配電箱，顯然這種設(shè)計(jì)是不符合要求的。

1.3 EPS電源選擇

重要負(fù)荷采用電源自動(dòng)切換裝置（ATS）增加了負(fù)荷的供電可靠性。但兩個(gè)電源的切換需要一定的時(shí)間。啟動(dòng)時(shí)間也需要幾十秒，如需滿負(fù)荷投入則需預(yù)熱更長(zhǎng)時(shí)間。對(duì)時(shí)間有較高要求的消防設(shè)備如應(yīng)急照明、安全疏散指示燈等需要用EPS作第二電源。EPS應(yīng)急電源的切換時(shí)間可達(dá)0.5～5s，可以超過(guò)人的視覺(jué)反映時(shí)間，在應(yīng)急和事故照明系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。

二、消防設(shè)備控制

2.1 切斷非消防電源

“報(bào)警規(guī)范”第6.3.1.8條要求，消防控制室在確認(rèn)火災(zāi)后，應(yīng)能切斷有關(guān)部位的非消防電源，并接通警報(bào)裝置及火災(zāi)應(yīng)急照明燈和疏散指示燈。在高層民用建筑中各防火分區(qū)或各樓層的非消防電源箱中，都應(yīng)裝設(shè)火災(zāi)時(shí)能切斷電源的消防聯(lián)動(dòng)裝置，同時(shí)應(yīng)接通相關(guān)的火災(zāi)應(yīng)急照明燈和疏散指示燈。也就是說(shuō)，如果當(dāng)高層建筑按照樓層劃分防火分區(qū)時(shí)，此時(shí)可以設(shè)計(jì)為切斷樓層非消防用電即可，但如果樓層劃分為多個(gè)防火分區(qū)時(shí)，此時(shí)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮切斷著火防火分區(qū)的非消防用電。火災(zāi)狀態(tài)下盡量避免大范圍停電有利于滅火和人員疏散工作。

2.2 消防水泵的控制

消防水泵（包括消火栓泵、噴淋泵）是重要的滅火設(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)控制消火栓泵的起、停。因此，就存在這樣兩個(gè)問(wèn)題，一是消火栓泵的控制權(quán)；二是消火栓泵的啟動(dòng)方式。消火栓泵的啟動(dòng)控制權(quán)就是消防中心控制室、消火栓動(dòng)作按鈕與泵房控制柜的主從控制關(guān)系。一般來(lái)講應(yīng)以消防控制室為主。目前我單位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(kāi)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(kāi)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(lái)，將會(huì)帶來(lái)負(fù)面影響。在水泵房設(shè)置轉(zhuǎn)換開(kāi)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(kāi)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(kāi)關(guān)，而直接啟動(dòng)消防泵，既能解決直接起動(dòng)問(wèn)題，又便于消防中心統(tǒng)一監(jiān)控。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(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(kāi)關(guān)量信號(hào)。第二種起動(dòng)方式是直接將消火栓動(dòng)作按鈕的開(kāi)關(guān)量信號(hào)輸出到消火栓泵啟動(dòng)柜。這兩種啟動(dòng)方式在實(shí)際中都可以運(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。

三、消防系統(tǒng)的接地及防雷保護(hù)

3.1 消防設(shè)備的接地

為保障人身安全、供電的可靠性，消防設(shè)備都必須有一個(gè)完整、可靠的接地系統(tǒng)。因此，在消防電氣設(shè)計(jì)中，消防設(shè)備安全接地系統(tǒng)的設(shè)計(jì)十分重要。消防水泵、風(fēng)機(jī)安裝環(huán)境較差，有些屬于環(huán)境特別惡劣或潮濕場(chǎng)所，可靠的接地系統(tǒng)對(duì)人身安全、供電的可靠性非常重要?；馂?zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)及聯(lián)動(dòng)控制設(shè)備需要設(shè)置直流工作接地，按照《火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》的要求，可采用專用接地或共用接地裝置，一般盡量采用專用接地為好，但因?yàn)殡y以滿足間距的要求，建筑物中各種用電設(shè)備往往采用的是共用接地。設(shè)計(jì)中采用共用接地裝置時(shí)，應(yīng)注意接地干線的引入段不能采用扁鋼或裸銅排等，以避免接地干線與防雷接地、鋼筋混凝土墻等直接接觸，影響消防電子設(shè)備的接地效果。

3.2 消防設(shè)備防雷擊電磁脈沖

某些消防設(shè)備（如排煙風(fēng)機(jī)、消防電梯等）安裝于屋頂位置，有些直接安裝在屋面上，故防雷設(shè)計(jì)非常重要。所有屋面消防設(shè)備均應(yīng)與避雷裝置連接，并經(jīng)引下線至接地裝置，安裝于屋頂或頂層的消防設(shè)備，配電系統(tǒng)應(yīng)安裝過(guò)電壓保護(hù)裝置，為防止來(lái)自其它系統(tǒng)的過(guò)電壓，外部引入的電源側(cè)也應(yīng)裝設(shè)過(guò)電壓保護(hù)裝置。根據(jù)近年來(lái)統(tǒng)計(jì)資料表明，由雷電造成的信息系統(tǒng)損壞呈上升趨勢(shì)。

國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)2000年版《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50057-94）在原基礎(chǔ)上新增加了“防雷擊電磁脈沖”部分，把計(jì)算機(jī)、通信設(shè)備和控制系統(tǒng)定義為信息系統(tǒng)，而火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)、消防控制系統(tǒng)及消防廣播通信系統(tǒng)等均應(yīng)設(shè)置過(guò)電壓保護(hù)裝置。