高層建筑消防電氣設計中若干問題探討

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　　摘要：目前設計者應該熟悉和把握的與高層建筑消防電氣有關的設計規(guī)范主要有“高層民用建筑設計防火規(guī)范”、“火災自動警系統設計規(guī)范”、“民用建筑電氣設計規(guī)范”等。前兩部是國家標準，后者是國家建設部發(fā)布的行業(yè)標準。三部規(guī)范對高層建筑中一、二類建筑的劃分以及對火災警與消防聯動控制系統的設置與要求總體來講是一致的，但從各自不同角度三部規(guī)范也各有側重，有所區(qū)別。對設計者來說，國標是帶有強制性的，必需嚴格遵守，部標或行業(yè)標準應服從國標。

　　關鍵詞：高層建筑消防火災警探討

　　一、消防電氣設計應遵循的規(guī)范

　　目前設計者應該熟悉和把握的與高層建筑消防電氣有關的設計規(guī)范主要有“高層民用建筑設計防火規(guī)范”、“火災自動警系統設計規(guī)范”、“民用建筑電氣設計規(guī)范”等。前兩部是國家標準，后者是國家建設部發(fā)布的行業(yè)標準。三部規(guī)范對高層建筑中一、二類建筑的劃分以及對火災警與消防聯動控制系統的設置與要求總體來講是一致的，但從各自不同角度三部規(guī)范也各有側重，有所區(qū)別。對設計者來說，國標是帶有強制性的，必需嚴格遵守，部標或行業(yè)標準應服從國標。

　　二、火災警系統基本形式的劃分及設備設置

　　火災警系統的形式應根據具體設計對象來確定，設計者首先必需搞清楚設計對象的建筑形式、規(guī)模、分類、建筑個體的分布等諸多因素，再根據這些因素來確定火災警系統的形式。

　　按“警規(guī)范”，將火災警系統劃分為三種基本形式：區(qū)域警系統，集中警系統和控制中心警系統。而“民規(guī)”把警系統分為四種基本形式：區(qū)域系統、集中系統、區(qū)域——集中系統、控制中心系統。隨著新技術不斷出現，火災警設備和元件也在不斷更新和發(fā)展。筆者認為，警系統設備的設置不宜復雜過多，過多會造成投資增大，可靠性降低，也不宜過于簡單而達不到警聯動要求。應該在滿足規(guī)范要求的前提下，強調注重系統的可靠性和經濟性，還應注重不要單純追求消防技術的先進性，而應結合國情充分考慮維護方便和維護水平。

　　一類建筑劃分:

　　1.建筑高度不超過100m的高層民用建筑和超過24m的單層公共建筑

　　2.200床及以上的病房樓；每層建筑面積1000m²及以上的門診樓

　　3.每層建筑面積超過3000m及以上的商業(yè)樓、展覽樓等。

　　4.大型以上影劇院、會堂、禮堂

　　5.地下鐵道、車站

　　1.高層住宅、十九層及以上的普通住宅

　　2.醫(yī)院

　　3.建筑高度超過50m或每層建筑面積超過1000的商業(yè)樓、展覽樓等。

　　4.中心級和省級廣播電視樓

　　5.重要的辦公樓、科研樓、檔案樓

　　6.建筑高度超過50m的教學樓和普通的旅館、辦公樓、科研樓、檔案樓等

　　1.高級住宅、十九層及以上的普通住宅

　　2.高層醫(yī)院病房樓、300張床位以上的多層病房樓

　　3.每層建筑面積超過1000m及以上的商業(yè)樓展覽樓等

　　4.1200座以上的影劇院

　　5.特大型和大型鐵咱旅客站

　　6.省級及重要開放城市的航空港

　　7.一級汽車站及碼頭客運站

　　控制系統形成：

　　區(qū)域警系統；集中警系統；控制中心警系統

　　同警規(guī)范

　　區(qū)域系統；集中系統；區(qū)域-集中系統；控制中心系統

　　主要特點：

　　1.一般有五線制和四線制.

　　2.電源驅動線與信號線分開，電源、檢測、控制分別占用導線

　　3.布線多，監(jiān)控設備少

　　1.一般有三線制和二線制

　　2.電源驅動線與信號線分時復用，利用計算機編程技術來達到監(jiān)測與控制目的

　　3.布線少，監(jiān)控設備多

　　三、消防聯動控制制式問題

　　消防聯動控制有采用多線制的，有采用總線制的。多線制是電源驅動線與信號線分開，電源、檢測、控制分別占用導線的制式。多線制一般有五線制、四線制?？偩€制是基于計算機技術中控制總線的原理，采用信號線與電源驅動線分時復用的方式，利用計算機編程技術來達到監(jiān)測與控制目的，總線制有三總線制和二總線制?？偩€制比多線制有布線少，監(jiān)測控制設備多等優(yōu)點，目前大中型項目多采用總線制。在具體設計中選擇采用哪種制式可結合工程的具體情況而定。

　　四、線路的敷設問題

　　許多電氣設計消防線路采用穿塑料管保護，并從吊頂內走線。而“民規(guī)”第24.8.5條規(guī)定：消防聯動控制、自動滅火控制、通信、應急照明及緊急廣播等線路，應穿金屬管保護，并暗敷在非燃燒體結構內，其保護層厚度不應小于30mm。當必需明敷時，應在金屬管上采取防火措施。在布線上要求與“民規(guī)”、“警規(guī)范”基本一致，只是根據“警規(guī)范”線路在暗敷時可采用金屬管或經阻燃的硬質塑料管保護。從實際情況可以看出，很多設計人員對這一條有所疏忽。

　　筆者理解，本條之所以沒有包括火災探測器線路，是因為探測器線路只是在火災初燃生煙發(fā)熱階段起作用，而條文中規(guī)定的消防聯動控制、自動滅火控制、通信、應急照明及緊急廣播線路，在火災發(fā)生后一段時間內還需起作用，在這段時間內，這些線路應保證安全使用。

　　敷設在吊頂內的線路，在發(fā)生火災時并不安全，而且吊頂內下是火災多發(fā)地段。設計人員應對規(guī)范條文給予足夠的重視，在實際操作中，凡是新設計的建筑，對該條文規(guī)定的線路，一律穿金屬管或阻燃PVC管保護并在現澆板內、墻內等處暗敷走線。而在改造工程中，由于條件限制不能暗敷時，應對保護鋼管或金屬線槽采取防火措施，如刷防火涂料等。

　　五、消防水泵的控制啟停問題

　　消防水泵是滅火手段中的重要設施，對消火栓系統而言，根據“高規(guī)”的要求，在消火栓處應能直接啟動消火栓泵。根據“警規(guī)范”的要求，在消防控制室處也應能手動控制消火栓泵的啟、停。這兩部規(guī)范從各自不同角度提出要求。此外，在水泵房消火栓泵四周還有一個控制箱直接控制水泵電機啟停，這樣消火栓泵的啟動就有三處地方可控制，因此，存在這樣兩個問題，一是消火栓泵的控制權，二是消火栓泵的啟動方式。

　　消火栓泵的啟動控制權即是消防中心控制室、消火栓動作按鈕與泵房控制箱的主從控制關系。一般來講應以消防控制室為主。目前很多大廈消火栓的控制方式是在泵房控制柜上設置手動、自動轉換開關，通常情況下置于自動位置。這樣設置有一個好處，就是一旦自動控制失靈，工作人員可在水泵房將轉換開關打到手動位置，直接起動消防泵，且就地維修也很方便。但是，這樣一來，將會帶來負面影響。在水泵房設置轉換開關，輕易引起人為的操作失誤，因為一般情況下泵房是無人值班的，萬一工作人員或其他人員將轉換開關置于手動位置，而消防中心未能及時發(fā)現，就會出現重大的消防隱患。為了有效解決以上矛盾，在實際設計中，消防控制室的手動起停按鈕可不經過泵房設置的轉換開關，而直接啟動消防泵，既能解決直接起動問題，又便于消防中心統一監(jiān)控。

　　消防控制室與消火栓動作按鈕啟動關系與消火栓泵的啟動形式有關。消火栓泵的啟動方式一般分為兩種，第一種啟動方式是在總線制聯控方式下，消火栓動作按鈕的起動可通過設在消火栓旁的聯動接口模塊將其要求的啟動信號送至消防控制室控制臺，再從此處輸出使消火栓啟動的開關量觸點。第二種起動方式，是直接將消火栓動作按鈕的開關量觸點輸出到消火栓泵啟動箱。這兩種啟動方式在實際設計中都可以運用，前一種方式接線省，但需在總線制下，對消火栓聯動模塊進行地址編碼編程來達到監(jiān)測大量消火栓的目的。后一種啟動方式簡單可靠，但還需要把消火栓動作信號返給消防控制室。設計者在具體設計中可根據實際工程規(guī)模大小來選用，工程規(guī)模大、建筑形式復雜可采用前一種啟動方式，規(guī)模小可采用后一種啟動方式。

　　噴淋泵的自啟動是通過各保護區(qū)的管網噴嘴玻璃球高溫下爆碎，引起管網水流流動，從而聯動警閥壓力開關動作，達到自啟動噴淋泵的目的。通過水流指示器聯動模塊或警閥壓力開關引線至控制室，消防控制室能準確反映其動作信號，同時控制室應能直接控制噴淋泵啟停。

　　六、消防控制室反應消火栓泵和噴淋泵的工作和故障狀態(tài)

　　根據“警規(guī)范”的要求，消防水泵啟動后要返回已工作的信號，有兩種做法。其一是取電路信號即接觸器的合閘輔助接點，其二是取物理量信號即取供水管網上的水流壓力傳感器，后者目前使用較少。關于故障信號的返回，電源斷電故障信號的反應比較清楚，其它故障信號的反應，“警規(guī)范”、“民規(guī)”都沒有明確說明。比如消防水泵過負荷故障信號應該反應到消防控制室，但具體如何反應是在設計中應予考慮的一個問題。

　　七、防火閥、排煙閥的控制及返回信號

　　“警規(guī)范”要求在消防控制室能夠關閉防火閥。在實際設計中，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，至于信號返回是一對一返回還是成組返回要視具體工程情況來定。

　　“警規(guī)范”也要求在消防控制室能夠啟動排煙閥。以何種方式啟動排煙閥也值得探討。所有的排煙閥都可裝上編碼接口聯動模塊，由消防控制室聯動控制器來達到控制啟動排煙閥的目的。其次還可由就近的感煙探測器組成的控制線路啟動即可，消防控制室只接收其工作后返回的信號。如要求先打開著火層排煙閥，再打開屋頂層排煙機，這種情況下采用后一種做法較妥。