高層建筑消防電氣設計中若干問題探討
發(fā)布時間：2010-01-14 共1頁
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(tǒng)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(lián)動控制系統(tǒng)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(cè)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(tǒng)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(lián)動控制系統(tǒng)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(cè)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(tǒng)基本形式的劃分及設備設置
火災警系統(tǒng)的形式應根據(jù)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(jù)這些因素來確定火災警系統(tǒng)的形式。
按“警規(guī)范”，將火災警系統(tǒng)劃分為三種基本形式：區(qū)域警系統(tǒng)，集中警系統(tǒng)和控制中心警系統(tǒng)。而“民規(guī)”把警系統(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)。隨著新技術不斷出現(xiàn)，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(tǒng)設備的設置不宜復雜過多，過多會造成投資增，可靠性降低，也不宜過于簡單而達不到警聯(lián)動要求。應該在滿足規(guī)范要求的前提下，強調(diào)注重系統(tǒng)的可靠性和經(jīng)濟性，還應注重不要單純追求消防技術的先進性，而應結(jié)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.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.特型和型鐵咱旅客站
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(tǒng)形成：
區(qū)域警系統(tǒng)；集中警系統(tǒng)；控制中心警系統(tǒng)
同警規(guī)范
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)
主要特點：
1.一般有五線制和四線制.
2.電源驅(qū)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(qū)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(lián)動控制制式問題
消防聯(lián)動控制有采用多線制的，有采用總線制的。多線制是電源驅(qū)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。總線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(qū)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。總線制比多線制有布線少，監(jiān)測控制設備多等優(yōu)點，目前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(jié)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(nèi)走線。而“民規(guī)”第24.8.5條規(guī)定：消防聯(lián)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(jié)構(gòu)內(nèi)，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(jù)“警規(guī)范”線路在暗敷時可采用金屬管或經(jīng)阻燃的硬質(zhì)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(lián)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(nèi)還需起作用，在這段時間內(nèi)，這些線路應保證安全使用。
敷設在吊頂內(nèi)的線路，在發(fā)生火災時并不安全，而且吊頂內(nèi)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(xiàn)澆板內(nèi)、墻內(nèi)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(tǒng)而言，根據(jù)“高規(guī)”的要求，在消火栓處應能直接啟動消火栓泵。根據(jù)“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(quán)，二是消火栓泵的啟動方式。
消火栓泵的啟動控制權(quán)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。目前很多廈消火栓的控制方式是在泵房控制柜上設置手動、自動轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(zhuǎn)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(zhuǎn)換開關置于手動位置，而消防中心未能及時發(fā)現(xiàn)，就會出現(xiàn)重的消防隱患。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(jīng)過泵房設置的轉(zhuǎn)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(tǒng)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(lián)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(lián)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(lián)動模塊進行地址編碼編程來達到監(jiān)測量消火栓的目的。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(jù)實際工程規(guī)模小來選用，工程規(guī)模、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(wǎng)噴嘴玻璃球高溫下爆碎，引起管網(wǎng)水流流動，從而聯(lián)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(lián)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(jù)“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(wǎng)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(lián)動模塊，由消防控制室聯(lián)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。
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(tǒng)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(lián)動控制系統(tǒng)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(cè)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(tǒng)基本形式的劃分及設備設置
火災警系統(tǒng)的形式應根據(jù)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(jù)這些因素來確定火災警系統(tǒng)的形式。
按“警規(guī)范”，將火災警系統(tǒng)劃分為三種基本形式：區(qū)域警系統(tǒng)，集中警系統(tǒng)和控制中心警系統(tǒng)。而“民規(guī)”把警系統(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)。隨著新技術不斷出現(xiàn)，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(tǒng)設備的設置不宜復雜過多，過多會造成投資增，可靠性降低，也不宜過于簡單而達不到警聯(lián)動要求。應該在滿足規(guī)范要求的前提下，強調(diào)注重系統(tǒng)的可靠性和經(jīng)濟性，還應注重不要單純追求消防技術的先進性，而應結(jié)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.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.特型和型鐵咱旅客站
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(tǒng)形成：
區(qū)域警系統(tǒng)；集中警系統(tǒng)；控制中心警系統(tǒng)
同警規(guī)范
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)
主要特點：
1.一般有五線制和四線制.
2.電源驅(qū)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(qū)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(lián)動控制制式問題
消防聯(lián)動控制有采用多線制的，有采用總線制的。多線制是電源驅(qū)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。總線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(qū)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。總線制比多線制有布線少，監(jiān)測控制設備多等優(yōu)點，目前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(jié)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(nèi)走線。而“民規(guī)”第24.8.5條規(guī)定：消防聯(lián)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(jié)構(gòu)內(nèi)，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(jù)“警規(guī)范”線路在暗敷時可采用金屬管或經(jīng)阻燃的硬質(zhì)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(lián)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(nèi)還需起作用，在這段時間內(nèi)，這些線路應保證安全使用。
敷設在吊頂內(nèi)的線路，在發(fā)生火災時并不安全，而且吊頂內(nèi)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(xiàn)澆板內(nèi)、墻內(nèi)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(tǒng)而言，根據(jù)“高規(guī)”的要求，在消火栓處應能直接啟動消火栓泵。根據(jù)“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(quán)，二是消火栓泵的啟動方式。
消火栓泵的啟動控制權(quán)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。目前很多廈消火栓的控制方式是在泵房控制柜上設置手動、自動轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(zhuǎn)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(zhuǎn)換開關置于手動位置，而消防中心未能及時發(fā)現(xiàn)，就會出現(xiàn)重的消防隱患。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(jīng)過泵房設置的轉(zhuǎn)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(tǒng)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(lián)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(lián)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(lián)動模塊進行地址編碼編程來達到監(jiān)測量消火栓的目的。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(jù)實際工程規(guī)模小來選用，工程規(guī)模、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(wǎng)噴嘴玻璃球高溫下爆碎，引起管網(wǎng)水流流動，從而聯(lián)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(lián)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(jù)“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(wǎng)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(lián)動模塊，由消防控制室聯(lián)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。
