浅谈电气消防设计

摘要:文章结合国家相关设计规范和具体的工程实践,就电气消防设计中的一些问题提出了处理措施。

关键词:消防电源;防火剩余电流;火灾报警系统;应急照明

中图分类号:TU892 文献标识码:A文章编号:1006-8937(2010)04-0012-02

随着我国经济技术不断发展,建筑规模越来越大,消防设计标准也越来越高,本文将就电气消防设计的相关问题作一些探讨。

1消防电源

①在一般的民用建筑中往往采用柴油发电机作为消防及其他重要负荷的备用电源,备用电源的容量跟消防时所需的最大负荷有关系,那么一个建筑所需的最大消防负荷该如何确定呢?首先,在设计中我们主要考虑一次着火的情况,因此,对备用电源容量不能采用将消防负荷简单叠加的方式,而应该根据建筑物发生火灾时所需运行的消防负荷来确定。比如由共同的裙楼和地下层及若干的塔楼组成的大型民用建筑,这种建筑发生火灾时投入的消防负荷有两种:平时备用火灾时才启用的专用消防设备计算负荷:如一般按最不利的一个防火分区发生火灾时需开启的消防水泵、消防风机、电动防火卷帘等。同层有几个防火分区时,若某一个防火分区着火,所开启的防排烟最大负荷为本着火分区及相邻的两个防火分区的防排烟设备;平时常用的消防负荷:如应急照明、消防电梯、消防控制室等,此类负荷可以适当取系数。以上两种负荷相加即可计算出整座建筑的最大消防负荷。

在工程中对非消防电源的切除,常见的是利用低压断路器的附件即分励脱扣器。为了联动的简便和有选择性的切除,一般情况下,可在配电所(室)的低压出线开关或在每层的主配电箱上切除非消防电源,而这些地方所选用的低压断路器的框架电流比较大,其配套的分励脱扣器所需电流也比较大。如直接采用消防联动回路的直流24 V电源来驱动低压断路器的分励脱扣器是不太安全的。因此,建议将分励线圈接在 220 V或380 V的电路里,这种方式比较可行。

2防火剩余电流动作报警系统

①根据《民用建筑电气规范》13.12条,对于防火剩余电流报警系统的设置部位作了明确的要求,既火灾报警系统保护对象为特级的建筑物配电线路,应设置防火剩余电流报警系统; 火灾报警系统保护对象为一级的建筑物配电线路,宜设置防火剩余电流报警系统。根据《火灾自动报警规范》GB50116-98 3.1条,建筑高度超过100 m的高层民用建筑保护对象为特级,其余大量建筑火灾报警系统保护对象为一级或二级。火灾报警系统保护对象为特级的建筑物配电线路必须设置防火剩余电流报警系统,这点没有异议,但对于保护对象为一级或二级的建筑在什么情况下设置防火剩余电流报警系统呢?笔者认为:对于以“人员较密集场所”为主体的建筑,或者面积较大、功能复杂、性质较为重要的公共建筑,均建议设置防火剩余电流报警系统,同时也要考虑因停电会造成重大经济损失及不良社会影响的电气装置或场所。住宅设计原则上要求在每幢住宅的总电源进线设置防火剩余电流报警装置,有条件时宜组成系统,信号反馈回消防控制室、值班室、物管办公室等实现集中报警。

②防火剩余电流报警系统与火灾报警系统在设计上有些类似。但在功能上是有区别的:火灾报警系统是对火灾初期的烟、温的探测,通过消防报警和联动系统把火灭在初期阶段;防火剩余电流报警系统是对电气火灾的监控,通过防火剩余电流报警系统能有效地防止电气火灾的发生。建筑中防火剩余电流报警系统的设置是必要的,但绝不是孤立的,防火剩余电流报警系统与火灾报警系统是相辅相成的,防火剩余电流报警系统的报警信号也应与消防中心联网,共享信息。笔者认为:随着建筑电气系统的不断完善与进步,新产品的不断推陈出新,今后防火剩余电流报警系统与消防火灾报警系统统一为一个大的报警系统也是可以实现的,这样设计内容会相对简化,工程投资也能减少。

3火灾报警系统

①火灾报警系统分为三种形式:区域报警系统Local Alarm System 由区域火灾报警控制器和火灾探测器等组成,或由火灾报警控制器和火灾探测器等组成,属功能简单的火灾自动报警系统;集中报警系统Remote Alarm System 由集中火灾报警控制器、区域火灾报警控制器和火灾探测器组成,或由火灾报警控制器、区域显示器和火灾探测器等组成,属功能较复杂的火灾自动报警系统;控制中心报警系统Control Center Alarm System 由消防控制室的消防控制设备、集中火灾报警控制器、区域火灾报警控制器和火灾探测器等组成,或由消防控制室的消防控制设备、火灾报警控制器、区域显示器和火灾探测器等组成,属功能复杂的火灾自动报警系统。

②火灾探测器是火灾自动报警系统的重要组成部分,按探测原理可分为感烟火灾探测器、感温火灾探测器、感光火灾烟温复合式火灾探测器以及气体火灾探测器等,按其测控范围又可分为点型火灾探测器和线型火灾探测器两大类。点型火灾探测器只能对警戒范围中某一点周围的温度、烟等参数进行控制,线型火灾探测器则可以对警戒范围中某一线路周围烟雾、温度进行探测。

③在火灾报警平面设计中,火灾报警探测器的设置不仅要考虑探测器的保护面积、保护半径和梁的影响,同时,依据《火灾自动报警系统设计规范》中探测器安装极限曲线探测器正方形布置时,烟感、感温探测器的最大间距分别为7.7 m和4.5 m。因此,报警探测器的设置时需要综合考虑,满足以上几个条件才能达到比较好的探测效果。

④根据民规JCJ 16-2008第13.6.4条规定:设置火灾自动报警系统的场所,应设置火灾警报装置;在设置火灾应急广播的建筑物内,应同时设置火灾警报装置,并采用分时播放控制;每个防火分区至少应设置一个火灾警报装置。本条规范强调了火灾警报装置的重要性,即使设置了火灾应急广播,也要求设置火灾警报装置。对此,不少设计人员提出了疑问,比如在设置了火灾警报装置后,火灾应急广播在什么情况下需要设置,是否可以取消等。笔者认为,应根据实际情况和工程具体场合,区别对待,例如,若在噪声较大的场所,如商场、大餐厅、娱乐等以及其它环境噪声大于60 dB的场所,在设置设火灾警报装置的基础上,应增加火灾应急广播,同时要求其声光警报器的声压级应高于背景噪声15 dB。并且在控制程序中,警报装置因在火灾确认后,采用自动或手动统一对火灾相关的区域发送报警,报警时间应合理整定,不宜过长。一旦停止警报器后应迅速联动火灾应急广播,及时地播放疏散指令。对于面积较大,人员稀少的仓库、车库以及住宅塔楼等场所,可以不设应急广播,但应装设火灾报警音响装置。

⑤在施工图设计中应在说明中交代火灾报警系统联动控制逻辑关系,在很多消防电气施工图纸中,设计说明中未明确报警系统动作与消防设备联动的逻辑关系和先后顺序。例如某个设置自动喷水灭火系统的一类高层民用建筑,一旦某层某区域火灾探测器动作后,首先应打开排烟送风,随后驱动喷淋系统、室内消火栓系统动作,同时启动消防广播发出报警信号、强制启动应急照明、消防电梯回首层待命等。这一系列动作,都应当按照预先设定的顺序依次完成。但是,由于没有准确的执行顺序,系统操作都只能靠负责安装调试的消防施工人员的经验和习惯来完成。如果业务素质不高或者考虑不周全,就可能导致不能形成消防设备之间动作时有效合理的逻辑关系,消防设备不但不能发挥其必要作用,反而会引起严重的后果。

4火灾应急照明

根据《火灾自动报警系统设计规范》的有关条文,确认火灾后,应能切断有关部位的非消防电源。为此,在通常设计中,一般将普通照明也一并切除。然而,照明是在紧急情况下保持人心稳定的重要因素。由于应急及疏散照明的照度与普通照明比,相差悬殊,突然切除普通照明,仅靠应急及疏散照明,仍有可能造成人群惊慌与混乱,尤其是人员密集的场所,如商场、影剧院、机场车站等。因此,为既保证有序安全地疏散人群,又保证消防队员的安全,在火灾确认后,建议着火层的普通照明不要立即切除,而应延时一段时间后再切除。延时时间可根据场所性质、面积大小、可能的人流密度等因素来确定。当然,普通照明不是消防设备,也无需长时间保证,只是可以在疏散阶段,对稳定人心,有一定的作用。当人员基本疏散完毕时,普通照明必须切除。当然对宾馆、办公楼的走道等普通照明与应急及疏散照明的照度相差不十分大的场所,在火灾确认后,普通照明可立即切除,但应适当增加应急及疏散照明的数量,以尽量减少照度差所造成的人心恐慌。

5消防设备的控制

对于各消防设备的控制原理多数已比较成熟,设计人员也比较了解了,但笔者在设计过程中发现还有以下几个问题可能被大家所忽视,希望大家引起重视。

第一,对于采用气体灭火的设备房如变配电房,柴油发电机房等房间,在气体灭火动作的时候,需要联动相应的防火阀和送排风机关闭。具体控制方式分几种情况。一种情况是每个房间独立设置送排风机,可将风管上的防火阀的常闭触头接入风机控制回路,当某个房间失火,气体灭火动作时,通过消防控制模块由消防中心给出信号联动风管上的防火阀关闭,同时通过防火阀上的常闭触头联动关闭风机;另一种情况是几个设备房合用一个送(排)风机,其中一个房间失火时,通过消防控制模块由消防中心给出信号联动风管上的防火阀关闭,对这种情况笔者认为可以不联动关闭风机,风机还可以为其他正常工作的房间服务。

第二,根据“自动喷水灭火系统设计规范”GB50084-2001第11.0.5条规定,“消防控制室(盘)应能显示水流指示器、压力开关、信号阀、水泵、消防水池及水箱水位、有压气体管道气压以及电源和备用动力等是否处于正常状态的反馈信号,并应能控制水泵、电磁阀、电动阀的操作”。有些设计人员没有注意到,仅把消防水池和水箱水位的信号送至消防泵和喷淋泵控制箱,而没有把消防水池和水箱水位的信号送到消防控制室的盘(台)中,以便加强对系统状态的监视与控制,希望设计人员在设计中不要忽视这个问题。

6结语

以上为笔者在电气消防设计中一些体会,不足之处恳请专家同行提出宝贵意见。

参考文献:

[1] 孙景芝,韩永学.电气消防[M].北京:中国建筑工业出版社,2006.

[2] 赵英然.智能建筑火灾自动报警系统设计与实施[M].北京:知识产权出版社,2005.

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