建筑消防电气设计结论

摘要：高层建筑因此人员密集，对于安全设备的要求尤为特殊，有数量及能力两方面的要求，现在更向着智能化的方向发展，这是一种趋势，能够大大加快报警的时间与速度，为人员的安全逃生赢得时间。
关键词：高层建筑；消防电气；设计
1.前言
建筑电气中的消防设计包括了火灾自动报警、消防联动控制与消防设备配电。这些为火灾的先期预报、火灾的及时扑灭、保障人身和财产安全,起到了不可替代的作用。电气消防和给排水及暖通专业联系得非常密切,所以,在设计中必须与这两个专业有良好的沟通,才能确保设计的准确和避免重复更改。在各专业的消防规范中,分别规定了在不同的情况下设计相应的消防设施。

2.火灾报警系统

基本形式的划分及设备设置火灾报警系统的形式应根据具体设计对象来确定,设计师首先必需搞清楚设计对象的建筑形式、规模、分类、建筑个体的分布等诸多因素,再根据这些因素来确定火灾报警系统的形式。

3.消防联动控制制式问题

消防联动控制有采用多线制的,有采用总线制的。多线制是电源驱动线与信号线分开,电源、检测、控制分别占用导线的制式。多线制一般有五线制、四线制。总线制是基于计算机技术中控制总线的原理,采用信号线与电源驱动线分时复用的方式,利用计算机编程技术来达到监测与控制目的,总线制有三总线制和二总线制。总线制比多线制有布线少,监测控制设备多等优点,目前大中型项目多采用总线制。在具体设计中选择采用哪种制式可结合工程的具体情况而定。

4.线路的敷设问题

许多电气设计消防线路采用穿塑料管(PVC)保护,并从吊顶内走线。而“民规”第24. 8. 5条规定:消防联动控制、自动灭火控制、通信、应急照明及紧急广播等线路,应穿金属管保护,并暗敷在非燃烧体结构内,其保护层厚度不应小于30mm。当必需明敷时,应在金属管上采取防火措施。在布线上要求与“民规”、“报警规范”基本一致,只是根据“报警规范”线路在暗敷时可采用金属管或经阻燃的硬质塑料管保护。从实际情况可以看出,很多设计人员对这一条有所疏忽。

5.消防水泵的控制启停问题

消防水泵(包括消火栓泵、喷淋泵)是灭火手段中的重要设施,对消火栓系统而言,根据“高规”的要求,在消火栓处应能直接启动消火栓泵。根据“报警规范”的要求,在消防控制室处也应能手动控制消火栓泵的启、停。这两部规范从各自不同角度提出要求。此外,在水泵房消火栓泵附近还有一个控制箱直接控制水泵电机启停,这样消火栓泵的启动就有三处地方可控制,因此,存在这样两个问题,一是消火栓泵的控制权,二是消火栓泵的启动方式。
消火栓泵的启动控制权即是消防中心控制室、消火栓动作按钮与泵房控制箱的主从控制关系。一般来讲应以消防控制室为主。目前很多大厦消火栓的控制方式是在泵房控制柜上设置手动、自动转换开关,通常情况下置于自动位置。这样设置有一个好处,就是一旦自动控制失灵,工作人员可在水泵房将转换开关打到手动位置,直接起动消防泵,且就地维修也很方便。但是,这样一来,将会带来负面影响。在水泵房设置转换开关,容易引起人为的操作失误,因为一般情况下泵房是无人值班的,万一工作人员或其他人员将转换开关置于手动位置,而消防中心未能及时发现,就会出现重大的消防隐患(此时消防中心和消火栓按钮均无法启动消

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防泵)。为了有效解决以上矛盾,在实际设计中,消防控制室的手动起停按钮可不经过泵房设置的转换开关,而直接启动消防泵,既能解决直接起动问题,又便于消防中心统一监控。
消防控制室与消火栓动作按钮启动关系与消火栓泵的启动形式有关。消火栓泵的启动方式一般分为两种,第一种启动方式是在总线制联控方式下,消火栓动作按钮的起动可通过设在消火栓旁的联动接口模块将其要求的启动信号送至消防控制室控制台,再从此处输出使消火栓启动的开关量触点。第二种起动方式,是直接将消火栓动作按钮的开关量触点输出到消火栓泵启动箱。这两种启动方式在实际设计中都可以运用,前一种方式接线省,但需在总线制下,对消火栓联动模块进行地址编码编程来达到监测大量消火栓的目的。后一种启动方式简单可靠,但还需要把消火栓动作信号返给消防控制室。设计者在具体设计中可根据实际工程规模大小来选用,工程规模大、建筑形式复杂可采用前一种启动方式,规模小可采用后一种启动方式。
喷淋泵的自启动是通过各保护区的管网喷嘴玻璃球高温下爆碎,引起管网水流流动,从而联动报警阀压力开关动作,达到自启动喷淋泵的目的。通过水流指示器联动模块或报警阀压力开关引线至控制室,消防控制室能准确反映其动作信号,同时控制室应能直接控制喷淋泵启停。

6.消防控制室反应消火栓泵和喷淋泵的工作和故障状态

根据“报警规范”的要求,消防水泵启动后要返回已工作的信号,有两种做法。其一是取电路信号即接触器的合闸辅助接点,其二是取物理量信号即取供水管网上的水流压力传感器,后者目前使用较少。关于故障信号的返回,电源断电故障信号的反应比较清楚,其它故障信号的反应,“报警规范”、“民规”都没有明确说明。比如消防水泵过负荷故障信号应该反应到消防控制室,但具体如何反应是在设计中应予考虑的一个问题。

7.防火阀、排烟阀的控制及返回信号

“报警规范”要求在消防控制室能够关闭防火阀。在实际设计中,选用的基本是280℃易熔环熔断的防火阀,建议将防火阀做成电磁阀的形式,至于信号返回是一对一返回还是成组返回要视具体工程情况来定。
“报警规范”也要求在消防控制室能够启动排烟阀。以何种方式启动排烟阀也值得探讨。所有的排烟阀都可装上编码接口联动模块,由消防控制室联动控制器来达到控制启动排烟阀的目的。其次还可由就近的感烟探测器组成的控制线路启动即可,消防控制室只接收其工作后返回的信号。如要求先打开着火层排烟阀,再打开屋顶层排烟机,这种情况下采用后一种做法较妥。
8.消防弱电系统的接地
8.

1.消防控制室的接地

为保障人身安全、供电的可靠性,现代智能建筑中越来越多的电子设备都要求必须有一个完整、可靠的接地系统。因此,在高层建筑电气设计中,接地系统的设计占有十分重要的地位。火灾自动报警系统及联动控制设备需要设置直流工作接地,按照《火灾自动报警系统设计规范》的要求,可采用专用接地或共用接地装置,一般尽量采用专用接地为好,但因为难以满足间距的要求,建筑物中各种用电设备往往采用的是共用接地。设计中采用共用接地装置时,应注意接地干线的引入段不能采用扁钢或裸铜排等,以避免接地干线与防雷接地、钢筋混凝土墙等直接接触,影响消防电子设备的接地效果。8.

2.消防弱电系统应设防雷击电磁脉冲

建筑的防雷设计也非常重要。根据近年来统计资料表明,由雷电造成的信息系统损坏呈上升趋势。国家标准2000年版《建筑物防雷设计规范》(GB50057-94)在原基础上新增加了“防雷击电磁脉冲”部分,把计算机、通信设备和控制系统定义为信息系统,而火灾自动报警系统和消防通信等均属于这个范畴。
9.智能建筑中使用消防控制室的问题
9.

1.火灾监控系统与智能建筑中其它系统的关系

2000年,国家发布了推荐性国家标准《智能建筑设计标准》(GB/T50314—2000)。建筑智能化是在建筑这个平台上,由三大系统组成:建筑设备自动化系统(BAS)、办公自动化系统(OAS)和通信网络系统(CAS)。而BAS包含了三个子系统:建筑设备监控系统、火灾监控系统和安全防范系统,即通常所说的BA、FA、SA;火灾监控系统在建筑物中可以独立运行,除了完成火灾信息的采集、处理、判断并实施联动控制外,还应该具有与其他系统进行通讯的接口或进行远程信息传输

摘自：毕业论文小结www.udooo.com

。火灾监控系统可充分利用智能建筑的智能化硬件和软件资源实现联网通讯,为城市消防调度指挥中心、城市综合管理网络提供并与城市其他管理中心共享消防系统的信息。
9.

2.火灾监控系统与其它系统合用控制室应注意的问题

在消防规范中规定消防控制室应单独设置,但目前有一些高层建筑, BA、SA、FA系统合用控制室,主要是为了系统的集成和管理,提高工作效率。同时SA可作为FA的辅助监控系统,当火灾自动报警系统发出报警信号时,值班人员可以通过安全防范系统的摄像镜头确认火灾现场的实际情况,从而采取进一步措施。但是在合用控制室时其电气设计应注意以下问题:
(1) BA系统只能对FA系统提供监视,不能控制,必须保持FA的独立性。
(2)在各系统接地设计中应充分考虑各个不同工作频率的工作接地的独立性。
(3)严防电磁场对各系统的干扰。
10.结语
对于建筑电气消防设计，既要严格遵守强制性规范如火灾自动报警系统设计规范等；又应根据消防设备的工作原理在火灾时对其进行合理的联动控制，选择适宜的火灾自动报警设备，构成系统，以使整个消防系统能准确、及时、安全、可靠地运行。期望电气消防设计能逐渐发展完善。
参考文献:
　中华人民共和国.火灾自动报警系统设计规范[M].
行业标准《民用建筑电气设计规范》JGJ/T16-92
[3]《高层民用建筑设计防火规范》GB50045- 95（2005年版）.