建筑電氣的消防設(shè)計(jì)

項(xiàng)琨（新疆鐵道勘察設(shè)計(jì)院有限公司，新疆烏魯木齊 830011）

建筑電氣的消防設(shè)計(jì)

項(xiàng)琨
（新疆鐵道勘察設(shè)計(jì)院有限公司，新疆烏魯木齊 830011）

消防系統(tǒng)是建筑電氣設(shè)計(jì)中的重要組成部分，但也容易存在設(shè)計(jì)隱患。如果由于消防設(shè)計(jì)出現(xiàn)紕漏而導(dǎo)致消防事故的出現(xiàn)，那對(duì)整個(gè)工程項(xiàng)目的威脅將是致命的。因此，必須了解建筑電氣的消防設(shè)計(jì)中容易出現(xiàn)的問題，并掌握相應(yīng)的優(yōu)化策略，才能從根本上提高工程的安全性和可靠性。

建筑 電氣 消防設(shè)計(jì)

隨著我國(guó)整體經(jīng)濟(jì)不斷的發(fā)展，諸如大型交通樞紐、高層及超高層建筑等大型建筑項(xiàng)目不斷涌現(xiàn)。在這些現(xiàn)代化的建筑中，智能化程度有了很大的提高。為了提高這些現(xiàn)代化建筑的安全性和可靠性，建筑電氣消防設(shè)計(jì)也在不斷改進(jìn)和創(chuàng)新。在這里就消防設(shè)計(jì)中一些重要但容易被忽略的方面進(jìn)行簡(jiǎn)要的分析。

1　電梯消防設(shè)計(jì)

電梯在設(shè)計(jì)時(shí)首先要明確其負(fù)荷等級(jí)。電梯的負(fù)荷等級(jí)不同其設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)也不一樣。例如，大型鐵路旅客站房中的電梯屬于二級(jí)負(fù)荷，宜由兩回線路供電；而中小型站房中的電梯則屬于三級(jí)負(fù)荷，由一回線路供電即可。而消防電梯則屬于消防負(fù)荷，需設(shè)計(jì)專用的供電回路。消防電梯應(yīng)與普通電梯配電線路需要分開敷設(shè)，實(shí)現(xiàn)物理分隔。向電梯供電的配電線路不能在敷設(shè)在電梯井道內(nèi)，而且消防電梯的配電線路應(yīng)采用礦物絕緣類不燃性電纜，最大限度保障消防電梯的供電可靠性。也就是說消防電梯和普通電梯的配電設(shè)計(jì)應(yīng)分開設(shè)計(jì)，不發(fā)生關(guān)聯(lián)。還有一種情況，12～18層普通住宅中，當(dāng)消防電梯兼作客梯且兩類電梯公用前室時(shí)，可由一組消防雙電源供電，并在消防電梯機(jī)房間設(shè)末端雙電源自動(dòng)切換配電箱。這中情況下，建筑高度在消防車云梯救援范圍內(nèi)，而且建筑內(nèi)人員較少，電梯使用率不高，普通客梯對(duì)消防電梯的影響降至最小。

此外，在電梯配電設(shè)計(jì)時(shí)還應(yīng)注意供電計(jì)算。由于電梯屬于頻繁啟動(dòng)的電動(dòng)機(jī)，負(fù)載波動(dòng)很大。在電梯啟動(dòng)時(shí)的沖擊電流很大，使得電壓的波動(dòng)也很劇烈。所以在供電計(jì)算時(shí)，直接選取電動(dòng)機(jī)的功率來計(jì)算是不合理的。除了考慮電梯的電機(jī)容量，還應(yīng)計(jì)算電梯附屬電器的功率，如轎廂內(nèi)空調(diào)、通風(fēng)設(shè)施等。而且，電梯上、下行時(shí)的電流也相差較大。根據(jù)大量的工程實(shí)例，電梯的計(jì)算電流可以按電梯銘牌1小時(shí)工作制額定電流的90%或銘牌連續(xù)工作制額定電流的140%，再加上附屬電器的負(fù)荷電流進(jìn)行設(shè)計(jì)。

2　非消防電源的斷電控制

根據(jù)相關(guān)規(guī)范要求，在火災(zāi)時(shí)應(yīng)切斷非消防負(fù)荷供電。但是在一遇初期火災(zāi)或報(bào)警時(shí)就切斷非消防負(fù)荷電源是不可取的。比如，普通電梯在火災(zāi)時(shí)需要切除其電源，但電梯內(nèi)很有可能還有乘客，這樣很有可能成整個(gè)建筑內(nèi)秩序的混亂。所以，切除非消防負(fù)荷電源和控制電梯降落均應(yīng)通過消防控制室根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行控制。在設(shè)計(jì)中對(duì)非消防電源的斷電控制，主要是利用斷路器的分勵(lì)脫扣器附件來實(shí)現(xiàn)。但是根據(jù)斷路器型號(hào)和框架電流的不同，其分勵(lì)線圈在分勵(lì)脫扣時(shí)所需的電流也不同。一般情況下，主要在配電所（室）的低壓出線開關(guān)或在區(qū)域總配電箱上切除非消防電源。這些地方所選用的低壓斷路器的框架電流比較大，其配套的分勵(lì)脫扣器所需電流也比較大。如直接采用消防聯(lián)動(dòng)回路的直流24V電源來驅(qū)動(dòng)低壓斷路器的分勵(lì)脫扣器是不太安全的，尤其是當(dāng)同一配電箱內(nèi)有數(shù)個(gè)需同時(shí)動(dòng)作的脫扣器附件時(shí)，消防聯(lián)動(dòng)回路的24V電源未必能滿足要求。所以還是應(yīng)將分勵(lì)線圈接入220V或380V的供電回路中比較可靠。常用做法是在配電室內(nèi)設(shè)電源屏供電，既提高了可靠性，也便于控制和維護(hù)管理。

還有一種切除非消防負(fù)荷的方法是通過斷路器的電動(dòng)操作機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)的。比如在地鐵車站中，配電室內(nèi)非消防負(fù)荷回路較多，如每個(gè)回路分別進(jìn)行動(dòng)作，會(huì)增加線纜量，降低可靠性。因此，設(shè)置三級(jí)負(fù)荷總開關(guān)，通過配電室內(nèi)的遠(yuǎn)程操控終端控制該開關(guān)的分閘即可實(shí)現(xiàn)三級(jí)負(fù)荷的斷電。這種方式主要適用于已設(shè)有電力遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的建筑，如在一般的小型建筑或住宅中設(shè)置則不夠經(jīng)濟(jì)。

3　消防水泵的設(shè)計(jì)

在《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB50016-2014中根據(jù)防護(hù)主體規(guī)模不同，消防負(fù)荷可能屬于三級(jí)負(fù)荷。但是很多行業(yè)規(guī)范會(huì)提高對(duì)消防設(shè)備的供電要求，按一二級(jí)負(fù)荷供電。這時(shí)需要執(zhí)行高一級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)，按雙電源或雙回路供電。需要注意的是，即便屬于三級(jí)負(fù)荷，消防設(shè)施的供電仍然要采用專用的供電回路，并采取相應(yīng)的防火措施。在以前的電氣設(shè)計(jì)中功率較大的消防水泵往往配備變頻或軟啟動(dòng)器進(jìn)行啟動(dòng)，主要就是用于軟化電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)電流，但過多的電氣元件反而降低的消防水泵的可靠性。因?yàn)樽冾l器或軟啟動(dòng)器故障造成的消防水泵失效在過去的火災(zāi)案例中非常多。因此，近年來新頒布的規(guī)范均要求消防水泵工頻直接啟動(dòng)，當(dāng)功率較大時(shí)可采用星三角和自耦降壓?jiǎn)?dòng)。直接啟動(dòng)是最可靠、最簡(jiǎn)單的啟動(dòng)方式，但啟動(dòng)電流也大。這就要求在設(shè)計(jì)直接啟動(dòng)的消防水泵時(shí)需充分考慮啟動(dòng)電流帶來的影響。消防水泵屬于偶爾啟動(dòng)的輕載型電動(dòng)機(jī)，在與其他用電設(shè)備合用變壓器時(shí)，電動(dòng)機(jī)容量與變壓器容量之比不應(yīng)大于35%，當(dāng)采用專用變壓器供電時(shí)，這個(gè)比值不應(yīng)大于80%。

4　消火栓系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)設(shè)計(jì)

在以前的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)（FAS）設(shè)計(jì)中，消火栓按鈕作為現(xiàn)場(chǎng)人員的控制設(shè)備，可以直接啟動(dòng)消火栓泵，常見的做法是將消火栓按鈕用導(dǎo)線直接引至消防泵控制柜，啟動(dòng)消火栓泵。這種方式固然可以使現(xiàn)場(chǎng)人員第一時(shí)間啟動(dòng)消防泵，但也有可能造成誤操作?！痘馂?zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50116-2013中規(guī)定，當(dāng)建筑中設(shè)置有FAS時(shí)，消火栓按鈕僅作為火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)和消火栓系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)觸發(fā)信號(hào)，而不能直接啟動(dòng)消防泵，消防泵的啟動(dòng)控制則由消防聯(lián)動(dòng)控制器自動(dòng)或手動(dòng)完成。這樣的改動(dòng)減少了工程中線纜的使用量，也提高了消火栓系統(tǒng)的可靠性。在沒有設(shè)置FAS的建筑物內(nèi)，消火栓泵的啟動(dòng)則還是沿用以前的控制模式。

5　結(jié)語

總之，隨著現(xiàn)代設(shè)計(jì)理念對(duì)建筑安全要求的不斷提高，建筑電氣消防設(shè)計(jì)也越發(fā)的重要。新形勢(shì)下，設(shè)計(jì)人員要嚴(yán)格按照相關(guān)建筑消防規(guī)范要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，不斷提高和優(yōu)化建筑電氣消防設(shè)計(jì)水平，從而有效防止建筑物火災(zāi)的發(fā)生。

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