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摘要:本文对民用建筑消防设备电气及控制设计中常见问题进行论述，在民用建筑中消防电气与控制设计的重点进行了综述，并提出建议及控制措施。
关键词:消防设备;电气控制;重点
一、前言
优秀的电气消防设计可以使火灾发生的概率降低，若火灾发生后可使损失减小，准确、无误、安全、可靠的消防设备配电等设计细节在电气消防设计中尤为重要。建筑设计是一个需要各专业相互配合的系统工程，电气消防设计也不例外，由于有众多的给排水专业和暖通空调专业的设备需要进行联动控制，因此在设计过程中必须与这两个专业密切配合。
消防供电电源存在以下问题: (1)城市供电电源不符合一、二级负荷供电要求,自备电源输出功率不能满足消防设备最大用电负荷要求。(2)消防控制室、泵房等发生火灾时仍需坚持工作的场所,照明支线由普通照明配电箱供电或仅采用1-2具8W应急照明灯具,没有按要求设计为消防配电回路,设置由消防电源供电的应急照明配电箱,或未按防火分区设置应急照明支路。(3)住宅建筑的消防用电设备和公共建筑的屋顶增压稳压设备未采用专用回路供电,电源引自配电总箱,配电总箱设有漏电保护装置,致使消防供电不可靠。(4)消防设备双电源切换箱位置不当,一用一备方式运行的消防泵每个(组)泵未设置单独回路供电,控制箱未采取独立式或隔离间隔式,泵房的电源自动切换装置并未实现最末一级配电箱自动切换。(5)消防设备控制线路敷设采用穿PVC管在吊顶内走线,未穿钢管保护并采取非燃烧体结构保护或防火处理措施。(6)火灾报警线路将消防电话、应急广播与报警控制总线、DC24V电源线、各直控线路等共管敷设,造成相互干扰。
2消防设备配电方面
消防设备配电方面存在以下问题: (1)消防水泵房等设备供电回路的热继电器过负荷保护作用于直接跳闸、切断电路,消防水泵、排烟风机等在紧急情况下突然断电比过负载造成的损失更大的线路,其过负载保护的热继电器可作用声光报警而不应作用于切断电路。(2)公共建筑非消防电源切断区域不合理,切断电源设计直接作用于切断干线电源,一旦着火,应切断着火分区或楼层的非消防电源,减少断电带来不必要的惊慌。(3)消火栓控制回路直接取用220V交流电,消火栓使用中按钮被水溅湿,易造成触电危险,建议在控制回路加装控制变压器,将操作电压降至36V,或利用24V直流电。
3消防设备控制方面
消防设备控制方面主要存在以下问题:
(1)消火栓直接启泵仅利用报警总线,未通过硬布线直接启动消防泵,消防泵远程启动全部依赖报警系统,目前的主流消防报警厂商生产的产品均有多触点的编码消火栓按钮产品,既可挂到总线上,同时还有无源触点可供硬布线启动泵使用,但施工单位为了减少施工费用,往往不按设计施工布线。
(2)消防控制室对喷淋泵仅通过模块实现自动控制和水泵状态显示,未在消防控制室设有硬布线方式绝对直接启停喷淋泵手动按钮,不能保证喷淋水泵控制箱上的转换开关处在手动或自动状态,都能实现启停。
(3)湿式自动喷水灭火系统压力开关电接点设计安装不满足要求,压力开关仅通过输入模块连接一对电接点,只能反馈显示开关状态,不能实现直接启泵关键功能,应增加一对电接点对接喷淋泵控制箱。
(4)疏散通道上的防火卷帘未在两侧设置手动控制按钮和声光报警器,不能确保疏散安全。
(5)排烟阀至排烟风机控制箱之间的连锁线路常被忽略,排烟风机与排烟阀的熔断阀应有连锁要求,排烟阀在280℃烟气通过时自动关断,其常闭接点打开,切断排烟风机的控制回路。
建筑的消防用电具有短时性、常备性、可靠性、突发性和灵敏性五大特性,一般应遵循以下四个原则:主电源必须安全可靠,一般应采用放射式线路供电;备用电源必须处于常年临战状态,备用电源的切换时间一般不超过30s;消防用电线路应采用耐热绝缘导线,管线不宜集结,并应暗敷于混凝土层中,作防火保护措施进行处理;各个消防用电系统之间,以及与消防用电有关联的用电系统,必须采用有效的自身防火保护措施,确保消防设备的安全运转。
（1）供电负荷等级要求。根据《民用建筑电气设计规范》、《建筑设计防火规范》、《高层建筑设计防火规范》等规范的规定,消防用电的负荷等级与建筑物中供电负荷的最高等级相同。一类高层建筑的消防用电按一级负荷供电,二类高层建筑的消防用电按二级负荷供电,座位数超过1 500个的电影院、剧院,座位数超过3 000个的体育馆,任一层建筑面积大于3 000m2的商店、展览建筑,省(市)级及以上的广播电视楼、电信楼和财贸金融楼等多层民用建筑以及室外消防用水量大于25L·s-1的其它公共建筑消防用电按二级负荷供电;除此以外的建筑采用负荷供电。
（2）备用电源的要求。民用建筑备用电源一般采用自备柴油发电机来解决,备用电源的容量应根据消防设施用电额定总功率和相连的其他用电设施的容量确定,发电机持续工作时间以能保证一次灭火延续时间的2倍为宜,燃油的常备储存容量应满足8h发电需求;火灾事故照明和疏散照明指示标志在外部电源不能保证时,可采用蓄电池作为备用电源,但连续供电时间不应少于30min,人防工程以及地下建筑内使用的蓄电池应选用封闭型产品,以免蓄电池在工作过程中释放氢气造成事故。
2消防配电线路
消防用电设备应采用单独的回路供电,配电和控制线路宜按防火分区划分,消防控制室、消防水泵房、防烟与排烟风机房的消防用电设备及消防电梯等的供电,应在其配电线路的最末一级配电箱处设置自动切换装置,当发生火灾切断生产、生活用电时,应仍能保证消防用电,其配电设备应有明显的标志。
3消防设备控制
消防设备控制设计与施工,应遵循以下几点基本原则:容易造成混乱带来严重后果的被控对象应由消防控制室集中管理;火灾报
（1）消火栓及其消防泵
消火栓及消防泵的启停一般由消火栓上的消防按钮直接启动。即使在有火灾自动报警系统的建筑中,火灾自动报警系统仅监视该系统的各种信息,并不对消火栓按钮的报警信息进行加工处理,原因十分简单,消火栓按钮是由人工进行触发的,无需再进行火灾的确认。值得注意的是,消火栓按钮的控制电压若采用220V,则必须保证使用消火栓时按钮上无电,以免发生触电事故,若采用36V的安全电压,则必须选择适当截面的控制线,以免因线路压降过大而无法驱动接触器线圈。
（2）自动喷淋消防泵
自喷消防系统一般较少单独使用,往往与火灾自动报警系统同时使用。自喷消防系统的工作流程为:当保护区域内因发生火灾引起温度升高,从而使喷头上的阻水设施爆裂,管道内压力下降,管道上压力开关触点闭合,开启自喷消防泵。
（3）防火卷帘门及电动防火门
防火卷帘门是现代高层建筑防火中不可缺少的设施,具有防火、防烟、防盗、防风等多种功能,广泛应用于高层建筑、大型商场等人员密集的场合,其作用是火灾事故发生时,在能够保证人员快速疏散的情况下,阻止火灾事故的蔓延,将火灾限制在一定的范围内,从而最大限度地限制火灾事故的损失。该消防设施一般自成体系,其自带的控制箱内一般设有温感探测器、烟感探测器、限位开关、外部控制信号的接口,在完成外部接线后,一般就能独立工作电动防火卷帘的控
（4）防排烟系统
防排烟系统一般单独较少使用,往往和火灾自动报警系统联合使用,其动作指令直接由消防控制室发出。防烟、排烟设施包括排烟阀和相关的风机。
（5）气体消防系统
设有卤代烷、二氧化碳等气体自动灭火装置的场所(或部位)应设感烟定温探测器与灭火控制装置配套组成的火灾报警控制系统。管网灭火系统应有自动控制、手动控制和机械应急操作三种启动方式,无管网灭火装置应有自动控制和手动控制两种启动方式。自动控制应在接到两个独立的火灾信号后才能启动。应在被保护对象主要出入口门外,设手动紧急控制按钮并应有防误操作措施和特殊标志。机械应急操作装置应设在贮瓶间或防护区外便于操作的地方,并能在一个地点完成释放灭火剂的全部动作。
（6）消防广播和声光报警器
本部分一般和火灾自动报警系统配套使用,在发生火灾时由消防控制室发出指令。
（7）火灾应急照明火灾应急照明集中供电时,应由消防控制中心在切断其它非消防电源的同时,强制开启应急照明;分散供电时,应设置外部电源断电后的自开启功能。
（8）非消防电源断电及电梯应急控制
火灾确认后,应能在消防控制室或配电所(室)手动切除相关区域的非消防电源,实现按楼层、防火分区分区段切断。火灾发生后,根据火情强制所有电梯依次停于首层,并切断其电源(但消防电梯除外)。
四、结语
总而言之，没有专门的技术标准作出统一规范,因此在工程设计施工实践中难免出现不同的理解、不同的做法,设计施工中有的认为这样那样都可以的,也有的是不太恰当的,而有的甚至是错误的,有必要对消防设备电气与控制设计施工提出专门的研究讨论,进一步规范消防电气与控制设计、施工和管理,确保建筑工程消防安全质量。
参考文献:
［1］徐广财. 当前建筑电气设计存在的一些问题［J］. 知识经济，2009（7）
［2］ GB 50116-98,火灾自动报警系统设计规范[S].
关键词:消防设备;电气控制;重点
一、前言
优秀的电气消防设计可以使火灾发生的概率降低，若火灾发生后可使损失减小，准确、无误、安全、可靠的消防设备配电等设计细节在电气消防设计中尤为重要。建筑设计是一个需要各专业相互配合的系统工程，电气消防设计也不例外，由于有众多的给排水专业和暖通空调专业的设备需要进行联动控制，因此在设计过程中必须与这两个专业密切配合。
二、消防电气与控制设计施工存在的常见问题
1消防供电电源方面消防供电电源存在以下问题: (1)城市供电电源不符合一、二级负荷供电要求,自备电源输出功率不能满足消防设备最大用电负荷要求。(2)消防控制室、泵房等发生火灾时仍需坚持工作的场所,照明支线由普通照明配电箱供电或仅采用1-2具8W应急照明灯具,没有按要求设计为消防配电回路,设置由消防电源供电的应急照明配电箱,或未按防火分区设置应急照明支路。(3)住宅建筑的消防用电设备和公共建筑的屋顶增压稳压设备未采用专用回路供电,电源引自配电总箱,配电总箱设有漏电保护装置,致使消防供电不可靠。(4)消防设备双电源切换箱位置不当,一用一备方式运行的消防泵每个(组)泵未设置单独回路供电,控制箱未采取独立式或隔离间隔式,泵房的电源自动切换装置并未实现最末一级配电箱自动切换。(5)消防设备控制线路敷设采用穿PVC管在吊顶内走线,未穿钢管保护并采取非燃烧体结构保护或防火处理措施。(6)火灾报警线路将消防电话、应急广播与报警控制总线、DC24V电源线、各直控线路等共管敷设,造成相互干扰。
2消防设备配电方面
消防设备配电方面存在以下问题: (1)消防水泵房等设备供电回路的热继电器过负荷保护作用于直接跳闸、切断电路,消防水泵、排烟风机等在紧急情况下突然断电比过负载造成的损失更大的线路,其过负载保护的热继电器可作用声光报警而不应作用于切断电路。(2)公共建筑非消防电源切断区域不合理,切断电源设计直接作用于切断干线电源,一旦着火,应切断着火分区或楼层的非消防电源,减少断电带来不必要的惊慌。(3)消火栓控制回路直接取用220V交流电,消火栓使用中按钮被水溅湿,易造成触电危险,建议在控制回路加装控制变压器,将操作电压降至36V,或利用24V直流电。
3消防设备控制方面
消防设备控制方面主要存在以下问题:
(1)消火栓直接启泵仅利用报警总线,未通过硬布线直接启动消防泵,消防泵远程启动全部依赖报警系统,目前的主流消防报警厂商生产的产品均有多触点的编码消火栓按钮产品,既可挂到总线上,同时还有无源触点可供硬布线启动泵使用,但施工单位为了减少施工费用,往往不按设计施工布线。
(2)消防控制室对喷淋泵仅通过模块实现自动控制和水泵状态显示,未在消防控制室设有硬布线方式绝对直接启停喷淋泵手动按钮,不能保证喷淋水泵控制箱上的转换开关处在手动或自动状态,都能实现启停。
(3)湿式自动喷水灭火系统压力开关电接点设计安装不满足要求,压力开关仅通过输入模块连接一对电接点,只能反馈显示开关状态,不能实现直接启泵关键功能,应增加一对电接点对接喷淋泵控制箱。
(4)疏散通道上的防火卷帘未在两侧设置手动控制按钮和声光报警器,不能确保疏散安全。
(5)排烟阀至排烟风机控制箱之间的连锁线路常被忽略,排烟风机与排烟阀的熔断阀应有连锁要求,排烟阀在280℃烟气通过时自动关断,其常闭接点打开,切断排烟风机的控制回路。
三、消防电气与控制设计施工的要点
1消防供电电源建筑的消防用电具有短时性、常备性、可靠性、突发性和灵敏性五大特性,一般应遵循以下四个原则:主电源必须安全可靠,一般应采用放射式线路供电;备用电源必须处于常年临战状态,备用电源的切换时间一般不超过30s;消防用电线路应采用耐热绝缘导线,管线不宜集结,并应暗敷于混凝土层中,作防火保护措施进行处理;各个消防用电系统之间,以及与消防用电有关联的用电系统,必须采用有效的自身防火保护措施,确保消防设备的安全运转。
（1）供电负荷等级要求。根据《民用建筑电气设计规范》、《建筑设计防火规范》、《高层建筑设计防火规范》等规范的规定,消防用电的负荷等级与建筑物中供电负荷的最高等级相同。一类高层建筑的消防用电按一级负荷供电,二类高层建筑的消防用电按二级负荷供电,座位数超过1 500个的电影院、剧院,座位数超过3 000个的体育馆,任一层建筑面积大于3 000m2的商店、展览建筑,省(市)级及以上的广播电视楼、电信楼和财贸金融楼等多层民用建筑以及室外消防用水量大于25L·s-1的其它公共建筑消防用电按二级负荷供电;除此以外的建筑采用负荷供电。
（2）备用电源的要求。民用建筑备用电源一般采用自备柴油发电机来解决,备用电源的容量应根据消防设施用电额定总功率和相连的其他用电设施的容量确定,发电机持续工作时间以能保证一次灭火延续时间的2倍为宜,燃油的常备储存容量应满足8h发电需求;火灾事故照明和疏散照明指示标志在外部电源不能保证时,可采用蓄电池作为备用电源,但连续供电时间不应少于30min,人防工程以及地下建筑内使用的蓄电池应选用封闭型产品,以免蓄电池在工作过程中释放氢气造成事故。
2消防配电线路
消防用电设备应采用单独的回路供电,配电和控制线路宜按防火分区划分,消防控制室、消防水泵房、防烟与排烟风机房的消防用电设备及消防电梯等的供电,应在其配电线路的最末一级配电箱处设置自动切换装置,当发生火灾切断生产、生活用电时,应仍能保证消防用电,其配电设备应有明显的标志。
3消防设备控制
消防设备控制设计与施工,应遵循以下几点基本原则:容易造成混乱带来严重后果的被控对象应由消防控制室集中管理;火灾报
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警信号由人直接发出的消防系统,应直接启动消防设施,无须经过消防控制室确认;消防水泵(包括喷洒泵)、排烟风机及正压送风机等重要消防用电设备,宜采取定期自动试机、检测措施。（1）消火栓及其消防泵
消火栓及消防泵的启停一般由消火栓上的消防按钮直接启动。即使在有火灾自动报警系统的建筑中,火灾自动报警系统仅监视该系统的各种信息,并不对消火栓按钮的报警信息进行加工处理,原因十分简单,消火栓按钮是由人工进行触发的,无需再进行火灾的确认。值得注意的是,消火栓按钮的控制电压若采用220V,则必须保证使用消火栓时按钮上无电,以免发生触电事故,若采用36V的安全电压,则必须选择适当截面的控制线,以免因线路压降过大而无法驱动接触器线圈。
（2）自动喷淋消防泵
自喷消防系统一般较少单独使用,往往与火灾自动报警系统同时使用。自喷消防系统的工作流程为:当保护区域内因发生火灾引起温度升高,从而使喷头上的阻水设施爆裂,管道内压力下降,管道上压力开关触点闭合,开启自喷消防泵。
（3）防火卷帘门及电动防火门
防火卷帘门是现代高层建筑防火中不可缺少的设施,具有防火、防烟、防盗、防风等多种功能,广泛应用于高层建筑、大型商场等人员密集的场合,其作用是火灾事故发生时,在能够保证人员快速疏散的情况下,阻止火灾事故的蔓延,将火灾限制在一定的范围内,从而最大限度地限制火灾事故的损失。该消防设施一般自成体系,其自带的控制箱内一般设有温感探测器、烟感探测器、限位开关、外部控制信号的接口,在完成外部接线后,一般就能独立工作电动防火卷帘的控
（4）防排烟系统
防排烟系统一般单独较少使用,往往和火灾自动报警系统联合使用,其动作指令直接由消防控制室发出。防烟、排烟设施包括排烟阀和相关的风机。
（5）气体消防系统
设有卤代烷、二氧化碳等气体自动灭火装置的场所(或部位)应设感烟定温探测器与灭火控制装置配套组成的火灾报警控制系统。管网灭火系统应有自动控制、手动控制和机械应急操作三种启动方式,无管网灭火装置应有自动控制和手动控制两种启动方式。自动控制应在接到两个独立的火灾信号后才能启动。应在被保护对象主要出入口门外,设手动紧急控制按钮并应有防误操作措施和特殊标志。机械应急操作装置应设在贮瓶间或防护区外便于操作的地方,并能在一个地点完成释放灭火剂的全部动作。
（6）消防广播和声光报警器
本部分一般和火灾自动报警系统配套使用,在发生火灾时由消防控制室发出指令。
（7）火灾应急照明火灾应急照明集中供电时,应由消防控制中心在切断其它非消防电源的同时,强制开启应急照明;分散供电时,应设置外部电源断电后的自开启功能。
（8）非消防电源断电及电梯应急控制
火灾确认后,应能在消防控制室或配电所(室)手动切除相关区域的非消防电源,实现按楼层、防火分区分区段切断。火灾发生后,根据火情强制所有电梯依次停于首层,并切断其电源(但消防电梯除外)。
四、结语
总而言之，没有专门的技术标准作出统一规范,因此在工程设计施工实践中难免出现不同的理解、不同的做法,设计施工中有的认为这样那样都可以的,也有的是不太恰当的,而有的甚至是错误的,有必要对消防设备电气与控制设计施工提出专门的研究讨论,进一步规范消防电气与控制设计、施工和管理,确保建筑工程消防安全质量。
参考文献:
［1］徐广财. 当前建筑电气设计存在的一些问题［J］. 知识经济，2009（7）
［2］ GB 50116-98,火灾自动报警系统设计规范[S].