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淺談高層建筑消防電氣設(shè)計(jì)

淺談高層建筑消防電氣設(shè)計(jì)


  一、高層建筑消防用電設(shè)計(jì)應(yīng)遵循的規(guī)范                                 
  目前,高層建筑消防用電設(shè)計(jì)應(yīng)遵循的規(guī)范主要有《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(GB50045-95以下簡(jiǎn)稱(chēng)“高規(guī)”)、《火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50116-98以下簡(jiǎn)稱(chēng)“報(bào)警規(guī)范)、《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》(JGJ/T16-92以下簡(jiǎn)稱(chēng)“民規(guī)")等。三部規(guī)范對(duì)高層建筑的分類(lèi)以及對(duì)消防聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求基本上是一致的,但從各自不同角度來(lái)看,三部規(guī)范也各有側(cè)重,有所區(qū)別。
  二、高層建筑的消防用電設(shè)備
  建筑規(guī)模越大,功能越多,消防用電的設(shè)計(jì)也就越復(fù)雜,高層建筑的消防用電設(shè)備有:
  報(bào)警設(shè)備:火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)、漏電火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)。
  自動(dòng)滅火設(shè)備:自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)、氣體滅火系統(tǒng)。
  手動(dòng)滅火設(shè)備:室內(nèi)消火栓系統(tǒng)。
  防排煙設(shè)備:正壓防煙系統(tǒng)、負(fù)壓排煙系統(tǒng)。
  通訊設(shè)備:一般電話、對(duì)講電話、專(zhuān)用電話。
  照明設(shè)備:應(yīng)急照明、疏散標(biāo)志燈。
  相關(guān)設(shè)備:電梯、防火卷簾、空調(diào)系統(tǒng)、排水泵、蓄電池
  三、高層建筑的消防用電電源
  1、基本原則                                 
  高層建筑的消防用電,應(yīng)遵循以下五個(gè)原則。(1)主電源必須安全可靠。一般應(yīng)采用放射式線路供電。(2)備用電源必須處于常年臨戰(zhàn)狀態(tài)。備用電源的切換時(shí)間一般不超過(guò)30秒。(3)消防用電線路應(yīng)采用耐熱絕緣導(dǎo)線,管線不宜集結(jié),并應(yīng)暗敷于混凝土層中并作防火保護(hù)措施進(jìn)行處理。(4)各個(gè)消防用電系統(tǒng)之間,以及與消防用電有關(guān)聯(lián)的用電設(shè)備,都應(yīng)集中聯(lián)控和顯示。(5)對(duì)消防設(shè)備及消防用電系統(tǒng),必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)。
  2、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,消防用電,在電源供給上都是一備一用。高層建筑分為一類(lèi)和二類(lèi),一類(lèi)高層建筑,必須按照一級(jí)負(fù)荷要求供電,二類(lèi)高層建筑,應(yīng)按照二級(jí)負(fù)荷要求供電,最少不得低于二級(jí)負(fù)荷的技術(shù)要求供電。備用電源可用自備發(fā)電機(jī)來(lái)解決。備用電源的容量,主要根據(jù)消防水泵和電梯的容量來(lái)確定。高層建筑發(fā)生火災(zāi)初期,首先用的水是高位水箱內(nèi)常備的10分鐘消防用水,在消防給水壓力下降或動(dòng)用消火栓時(shí),消防水泵才啟動(dòng)供水,此時(shí)消防電梯復(fù)位待命。所以消防用電的備用電源設(shè)計(jì)容量,主要依據(jù)消防設(shè)備用電負(fù)荷而定。
  3、配電線路                                 
  目前,許多建筑的消防配電線路采用穿塑料管(PVC)保護(hù),并從吊頂內(nèi)走線。高層建筑的消防用電設(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(wèn)題比較有效的辦法,是使用耐熱性絕緣導(dǎo)線,并埋設(shè)于混凝土構(gòu)件內(nèi)。“民規(guī)”第24.8.5條規(guī)定:消防聯(lián)動(dòng)控制、自動(dòng)滅火控制、通信、應(yīng)急照明及緊急廣播等線路,應(yīng)穿金屬管保護(hù),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。當(dāng)必須明敷時(shí),應(yīng)在金屬管上采取防火措施(一般采用涂防火涂料的辦法,外涂三遍,或者防火涂料層厚度在0.5―2mm之間)。在布線上“民規(guī)” 與“報(bào)警規(guī)范”的 要求基本一致,只是“報(bào)警規(guī)范”在線路暗敷時(shí)可采用穿金屬管或經(jīng)阻燃的硬質(zhì)塑料管保護(hù),本條之所以沒(méi)有包括火災(zāi)探測(cè)器線路,是因?yàn)樘綔y(cè)器線路只是在火災(zāi)初起階段起作用,而條文中規(guī)定的消防聯(lián)動(dòng)控制、自動(dòng)滅火控制、通信、應(yīng)急照明及緊急廣播線路,在火災(zāi)發(fā)生后一段時(shí)間內(nèi)還需起作用,在這段時(shí)間內(nèi),必須保證這些線路的安全使用。
  四、高層建筑的消防用電系統(tǒng)
  1、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(lái)確定,設(shè)計(jì)者首先應(yīng)分清保護(hù)對(duì)象的建筑類(lèi)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(lái)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。筆者認(rèn)為,報(bào)警系統(tǒng)設(shè)備的設(shè)置不宜復(fù)雜過(guò)多,過(guò)多會(huì)造成投資增大,可靠性降低,也不宜過(guò)于簡(jiǎn)單而達(dá)不到報(bào)警聯(lián)動(dòng)要求。應(yīng)該在滿(mǎn)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(kāi)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(kāi)關(guān)動(dòng)作顯示等。
  2、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)??赏ㄟ^(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(kāi)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(lái)達(dá)到監(jiān)控大量消火栓的目的。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(kāi)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(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)消防控制中心和消火栓按鈕均無(wú)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(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。
  3、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(lèi)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?chē)鷾囟壬?,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(guò)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(kāi)關(guān)動(dòng)作,達(dá)到自啟動(dòng)噴淋泵的目的。通過(guò)水流指示器聯(lián)動(dòng)模塊或報(bào)警閥壓力開(kāi)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。
  4、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(chǎng)所,氣體滅火裝置由感煙、感溫探測(cè)器、貯氣鋼瓶、噴頭、閥門(mén)等組成。發(fā)生火災(zāi)時(shí),當(dāng)一種型號(hào)探頭(感煙或感溫)報(bào)警時(shí),控制盤(pán)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(guò)30分鐘延時(shí),控制盤(pán)控制信號(hào)至排煙閥操作,打開(kāi)排煙閥門(mén),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(chǎng)。
  5、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(lái)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(cè)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(kāi)著火層排煙閥,再打開(kāi)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(lái)定。
  6、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(chǎng)揚(yáng)聲器均用手動(dòng)開(kāi)關(guān)控制,根據(jù)火情打開(kāi)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(kāi)后,自動(dòng)聯(lián)鎖錄音機(jī)開(kāi)始錄音。
  7、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(zhǎng)度超過(guò)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(kāi),引導(dǎo)人們安全疏散。
  8、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(chǎng)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(zhuān)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(cè)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(wú)源常開(kāi)觸點(diǎn)輸出;按鈕上的面板玻璃在按下后,可用專(zhuān)用工具復(fù)位;設(shè)有編碼開(kāi)關(guān),其編碼方式與探測(cè)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(guò)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。                                 
  以上簡(jiǎn)單談了一下高層建筑的消防電氣設(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。
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