高層建筑消防電氣設(shè)計(jì)中若干問題探討

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　　摘要：目前設(shè)計(jì)者應(yīng)該熟悉和把握的與高層建筑消防電氣有關(guān)的設(shè)計(jì)規(guī)范主要有“高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范”、“火災(zāi)自動(dòng)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范”、“民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范”等。前兩部是國家標(biāo)準(zhǔn)，后者是國家建設(shè)部發(fā)布的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。三部規(guī)范對(duì)高層建筑中一、二類建筑的劃分以及對(duì)火災(zāi)警與消防聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)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(duì)設(shè)計(jì)者來說，國標(biāo)是帶有強(qiáng)制性的，必需嚴(yán)格遵守，部標(biāo)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)服從國標(biāo)。

　　關(guān)鍵詞：高層建筑消防火災(zāi)警探討

　　一、消防電氣設(shè)計(jì)應(yīng)遵循的規(guī)范

　　目前設(shè)計(jì)者應(yīng)該熟悉和把握的與高層建筑消防電氣有關(guān)的設(shè)計(jì)規(guī)范主要有“高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范”、“火災(zāi)自動(dòng)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范”、“民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范”等。前兩部是國家標(biāo)準(zhǔn)，后者是國家建設(shè)部發(fā)布的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。三部規(guī)范對(duì)高層建筑中一、二類建筑的劃分以及對(duì)火災(zāi)警與消防聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)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(duì)設(shè)計(jì)者來說，國標(biāo)是帶有強(qiáng)制性的，必需嚴(yán)格遵守，部標(biāo)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)服從國標(biāo)。

　　二、火災(zāi)警系統(tǒng)基本形式的劃分及設(shè)備設(shè)置

　　火災(zāi)警系統(tǒng)的形式應(yīng)根據(jù)具體設(shè)計(jì)對(duì)象來確定，設(shè)計(jì)者首先必需搞清楚設(shè)計(jì)對(duì)象的建筑形式、規(guī)模、分類、建筑個(gè)體的分布等諸多因素，再根據(jù)這些因素來確定火災(zāi)警系統(tǒng)的形式。

　　按“警規(guī)范”，將火災(zāi)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(shù)不斷出現(xiàn)，火災(zāi)警設(shè)備和元件也在不斷更新和發(fā)展。筆者認(rèn)為，警系統(tǒng)設(shè)備的設(shè)置不宜復(fù)雜過多，過多會(huì)造成投資增大，可靠性降低，也不宜過于簡單而達(dá)不到警聯(lián)動(dòng)要求。應(yīng)該在滿足規(guī)范要求的前提下，強(qiáng)調(diào)注重系統(tǒng)的可靠性和經(jīng)濟(jì)性，還應(yīng)注重不要單純追求消防技術(shù)的先進(jìn)性，而應(yīng)結(jié)合國情充分考慮維護(hù)方便和維護(hù)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(huì)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(jí)和省級(jí)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(xué)樓和普通的旅館、辦公樓、科研樓、檔案樓等

　　1.高級(jí)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(jí)及重要開放城市的航空港

　　7.一級(jí)汽車站及碼頭客運(yùn)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(diǎn)：

　　1.一般有五線制和四線制.

　　2.電源驅(qū)動(dòng)線與信號(hào)線分開，電源、檢測、控制分別占用導(dǎo)線

　　3.布線多，監(jiān)控設(shè)備少

　　1.一般有三線制和二線制

　　2.電源驅(qū)動(dòng)線與信號(hào)線分時(shí)復(fù)用，利用計(jì)算機(jī)編程技術(shù)來達(dá)到監(jiān)測與控制目的

　　3.布線少，監(jiān)控設(shè)備多

　　三、消防聯(lián)動(dòng)控制制式問題

　　消防聯(lián)動(dòng)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(dòng)線與信號(hào)線分開，電源、檢測、控制分別占用導(dǎo)線的制式。多線制一般有五線制、四線制?？偩€制是基于計(jì)算機(jī)技術(shù)中控制總線的原理，采用信號(hào)線與電源驅(qū)動(dòng)線分時(shí)復(fù)用的方式，利用計(jì)算機(jī)編程技術(shù)來達(dá)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(shè)備多等優(yōu)點(diǎn)，目前大中型項(xiàng)目多采用總線制。在具體設(shè)計(jì)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(shè)問題

　　許多電氣設(shè)計(jì)消防線路采用穿塑料管保護(hù)，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(dòng)控制、自動(dòng)滅火控制、通信、應(yīng)急照明及緊急廣播等線路，應(yīng)穿金屬管保護(hù)，并暗敷在非燃燒體結(jié)構(gòu)內(nèi)，其保護(hù)層厚度不應(yīng)小于30mm。當(dāng)必需明敷時(shí)，應(yīng)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(shí)可采用金屬管或經(jīng)阻燃的硬質(zhì)塑料管保護(hù)。從實(shí)際情況可以看出，很多設(shè)計(jì)人員對(duì)這一條有所疏忽。

　　筆者理解，本條之所以沒有包括火災(zāi)探測器線路，是因?yàn)樘綔y器線路只是在火災(zāi)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(dòng)控制、自動(dòng)滅火控制、通信、應(yīng)急照明及緊急廣播線路，在火災(zāi)發(fā)生后一段時(shí)間內(nèi)還需起作用，在這段時(shí)間內(nèi)，這些線路應(yīng)保證安全使用。

　　敷設(shè)在吊頂內(nèi)的線路，在發(fā)生火災(zāi)時(shí)并不安全，而且吊頂內(nèi)下是火災(zāi)多發(fā)地段。設(shè)計(jì)人員應(yīng)對(duì)規(guī)范條文給予足夠的重視，在實(shí)際操作中，凡是新設(shè)計(jì)的建筑，對(duì)該條文規(guī)定的線路，一律穿金屬管或阻燃PVC管保護(hù)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(shí)，應(yīng)對(duì)保護(hù)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(shè)施，對(duì)消火栓系統(tǒng)而言，根據(jù)“高規(guī)”的要求，在消火栓處應(yīng)能直接啟動(dòng)消火栓泵。根據(jù)“警規(guī)范”的要求，在消防控制室處也應(yīng)能手動(dòng)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(gè)控制箱直接控制水泵電機(jī)啟停，這樣消火栓泵的啟動(dòng)就有三處地方可控制，因此，存在這樣兩個(gè)問題，一是消火栓泵的控制權(quán)，二是消火栓泵的啟動(dòng)方式。

　　消火栓泵的啟動(dòng)控制權(quán)即是消防中心控制室、消火栓動(dòng)作按鈕與泵房控制箱的主從控制關(guān)系。一般來講應(yīng)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(shè)置手動(dòng)、自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)，通常情況下置于自動(dòng)位置。這樣設(shè)置有一個(gè)好處，就是一旦自動(dòng)控制失靈，工作人員可在水泵房將轉(zhuǎn)換開關(guān)打到手動(dòng)位置，直接起動(dòng)消防泵，且就地維修也很方便。但是，這樣一來，將會(huì)帶來負(fù)面影響。在水泵房設(shè)置轉(zhuǎn)換開關(guān)，輕易引起人為的操作失誤，因?yàn)橐话闱闆r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(guān)置于手動(dòng)位置，而消防中心未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)，就會(huì)出現(xiàn)重大的消防隱患。為了有效解決以上矛盾，在實(shí)際設(shè)計(jì)中，消防控制室的手動(dòng)起停按鈕可不經(jīng)過泵房設(shè)置的轉(zhuǎn)換開關(guān)，而直接啟動(dòng)消防泵，既能解決直接起動(dòng)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(dòng)作按鈕啟動(dòng)關(guān)系與消火栓泵的啟動(dòng)形式有關(guān)。消火栓泵的啟動(dòng)方式一般分為兩種，第一種啟動(dòng)方式是在總線制聯(lián)控方式下，消火栓動(dòng)作按鈕的起動(dòng)可通過設(shè)在消火栓旁的聯(lián)動(dòng)接口模塊將其要求的啟動(dòng)信號(hào)送至消防控制室控制臺(tái)，再從此處輸出使消火栓啟動(dòng)的開關(guān)量觸點(diǎn)。第二種起動(dòng)方式，是直接將消火栓動(dòng)作按鈕的開關(guān)量觸點(diǎn)輸出到消火栓泵啟動(dòng)箱。這兩種啟動(dòng)方式在實(shí)際設(shè)計(jì)中都可以運(yùn)用，前一種方式接線省，但需在總線制下，對(duì)消火栓聯(lián)動(dòng)模塊進(jìn)行地址編碼編程來達(dá)到監(jiān)測大量消火栓的目的。后一種啟動(dòng)方式簡單可靠，但還需要把消火栓動(dòng)作信號(hào)返給消防控制室。設(shè)計(jì)者在具體設(shè)計(jì)中可根據(jù)實(shí)際工程規(guī)模大小來選用，工程規(guī)模大、建筑形式復(fù)雜可采用前一種啟動(dòng)方式，規(guī)模小可采用后一種啟動(dòng)方式。

　　噴淋泵的自啟動(dòng)是通過各保護(hù)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(dòng)，從而聯(lián)動(dòng)警閥壓力開關(guān)動(dòng)作，達(dá)到自啟動(dòng)噴淋泵的目的。通過水流指示器聯(lián)動(dòng)模塊或警閥壓力開關(guān)引線至控制室，消防控制室能準(zhǔn)確反映其動(dòng)作信號(hào)，同時(shí)控制室應(yīng)能直接控制噴淋泵啟停。

　　六、消防控制室反應(yīng)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(dòng)后要返回已工作的信號(hào)，有兩種做法。其一是取電路信號(hào)即接觸器的合閘輔助接點(diǎn)，其二是取物理量信號(hào)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(guān)于故障信號(hào)的返回，電源斷電故障信號(hào)的反應(yīng)比較清楚，其它故障信號(hào)的反應(yīng)，“警規(guī)范”、“民規(guī)”都沒有明確說明。比如消防水泵過負(fù)荷故障信號(hào)應(yīng)該反應(yīng)到消防控制室，但具體如何反應(yīng)是在設(shè)計(jì)中應(yīng)予考慮的一個(gè)問題。

　　七、防火閥、排煙閥的控制及返回信號(hào)

　　“警規(guī)范”要求在消防控制室能夠關(guān)閉防火閥。在實(shí)際設(shè)計(jì)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(hào)返回是一對(duì)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(dòng)排煙閥。以何種方式啟動(dòng)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(dòng)模塊，由消防控制室聯(lián)動(dòng)控制器來達(dá)到控制啟動(dòng)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(dòng)即可，消防控制室只接收其工作后返回的信號(hào)。如要求先打開著火層排煙閥，再打開屋頂層排煙機(jī)，這種情況下采用后一種做法較妥。