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0引言
在建筑電氣設計中,消防電氣的設計主要包括消防配電設計和火災自動報警系統兩部分。消防電氣設計直接關系到火災發生時能否及時發現,能否及時、有效、有秩序地撲救和使人員生命和財產的損失降至最小等問題。根據筆者多年從事建筑電氣的工程設計和審圖經驗,就這兩部分內容中易出問題的部分,在規范的使用和理解上提出一些看法,以供大家參考。
1對消防規范的理解與執行
GB50016--2006(建筑防火設計規范》(簡稱《建規》)和GB50045--1995(2006年版)《高層建筑防火規范》(簡稱《高規》)等國家消防電氣設計規范、規程是電氣設計的重要依據,是設計人員應嚴格遵照執行的技術準則。
1.1《建規》和《高規》
標準《建規》第11.1.4條和《高規》第9.1.1、9.1.3條均提出消防用電設備應采用專用的供電回路,其配電設備應有明顯標志,規定消防負荷的供電等級應充分保證消防供電、配電系統的自主性和連續性,當生產、生活用電被切斷時,應仍能保證消防用電。
根據筆者多年的相關工作經驗,在執行該規范時經常會出現由于理解偏差而造成錯誤的或違背規范原意的做法。具體有以下幾種情況:
(1)消防設備末端箱接至分配電箱,分配電箱至低壓配電室配電柜的消防供電回路與非消防設備供電回路混箱、混路。比較典型的設計方案是對電動防火門、排煙閥甚至消防類泵、排煙風機(平時消防兼用)在末端箱采用雙電源互投消防專用配電箱且至分配電箱采用專用消防供電回路,但分配電箱中消防回路與非消防回路混箱,如圖1所示。
根據《建規》第11.1.4條的解釋,其中規定的供電回路是指從低壓總配電室或分配電室至消防設備或消防設備室(如消防水泵房、消防控制室、消防電梯機房等)最末級配電箱的配電線路。
一1ALgal配電箱為消防設備和普通設備混箱供電,以往工程中有以下幾種情況:①在需設置火災自動報警的系統中,由于消防需要自動切除非消防負荷,有些設計在低壓柜處將一1ALgd酉d電箱自動切除,這樣造成需要二路電源供電的消防負荷(
一、二級負荷)在火災時只有一路供電,降低了供電的負荷等級和可靠性,而造成消防另一路電源故障,火災時使消防設備失電而無法運行。②在需設火災自動報警的系統中,自動切除一1ALgd配電箱中的非消防負荷,不切除一1ALga配電箱的進線電源。但在工程實際中由于一1ALga配電箱為消防和正常設備混用配電箱,常未設置消防配電箱標志,且在平時由于其中的正常沒備故障或維護,經常停電檢修并按正常設備配電箱進行管理。
上述情況在不需設置火災自動報警的系統中也是同樣的,很難保證消防設備供電的需要。消防人員到達火場進行滅火時,需要檢查和切斷非消防電源,防止火勢沿配電線路蔓延擴大和避免觸電事故,因發生火災時時間緊迫,檢杏和切斷非消防電源常在低壓配電室或分配電室中進行。正是由于不少單位或建筑物的配電線路像上述情況是混合敷設的,又無明顯標志和提示,不易分清哪些是消防用電設備的配電線路,消防人員常不得不在配電竄全部切斷無消防配電標志的電源,致使消防用電設備不能正常運行。因此,應將消防用電設備的配電線路與其他動力、照明配電線路分開敷設。同時,為避免誤操作,便于滅火戰斗,應設置方便在緊急情況下操作的明顯標志,如清晰、簡捷易讀的說明、指示等。尤其對于未設置火災自動報警系統的建筑,因無法自動切除非消防負荷,為防止上述情況出現,更應嚴格執行這一規范條文。設計人員也應深刻理解發生火災時切除非消防電源的目的和消防電源設置專用回路,以符合它的可靠性要求。圖1中消防正壓送風機的配電方式符合規范的正確做法。
(2)在雙電源互投的消防設備配電箱中接入非消防負荷。在以往的工程設計中,常見到末端雙電源可=投的消防照明配電箱中接人插座、普通照明、排風扇等非消防負荷,如圖2所示。該設計從經濟上確實叮以節省配電箱等設備,但卻會造成違反國家規范規定的現象發生。
圖2中的WCI和WC2回路為非消防負荷,當火災發生時作為非消防負荷是應當切除的。對于設有火災自動報警的系統,應設置分勵脫扣與消防信號聯動,在火災發生時自動脫扣。目前一些項目設計中針對圖2的情況就是采取切除WCI和WC2非消防負荷,而不切除ALEl配電箱進線的方式來實現規范要求的“消防用電設備應采用專用的供電回路”。
但在實際運行時,這一規范要求往往無法執行,有以下兩種情況:①因為ALEl配電箱中接有非消防負荷,非消防負倚故障時需要檢修,平時需要維護,因此經常發生物管人員任意或長時間斷開ALE!配電箱進線電源的情況發生;②由于ALEl配電箱是消防負荷和非消防負荷混箱,許多類似ALEl的配電箱在實際中并未設置相關消防標志,上級低壓配電室配電柜也未標注為消防回路。上述兩種做法在實際運行時均違反了國家強制性規范,給消防滅火工作帶來Lr隱患,因此圖2的做法并非符合規范的做法,在實際運行時易有違反規范的隱患發生。上述情況下的正確做法是應將消防負荷和非消防負荷分箱供電,將WCl和WC2回路從ALEl配電箱中移出。
(3)在高層建筑的電氣設計中,經常看到消防電梯和普通電梯共用電源的情況發生。大部分情況是將兩路電源引入到消防電梯機房中,一路引人普通電梯機房,這是不符合消防規范規定的。
《高規》第9.1.3條規定:“消防用電設備應采用專用的供電回路”,其中供電回路是指從低壓總配電室(包括分配電室)至最末一級配電箱,與一般配電線路應嚴格分開,即有了可靠的電源,而消防設備的配電線路不可靠,仍不能保證消防設備的安全供電。普通電梯的接入勢必影響到消防電梯電源的可靠性,無疑給消防回路的安全性帶來一定的隱患。一旦這些設備發生故障造成短路,則會殃及兩路消防電源的可靠性。
(4)對于消防負荷的負荷等級的認定和做法,在以往的工程設計中出現過一些因概念不清而違背規范的情形。具體舉例如圖3所示。圖3中所有公燈均為自帶蓄電池、符合國家消防燈具規范要求的燈具。lALgd配電箱主進斷路器在火災時斷開。上述消防燈具供電系統對于消防負荷等級為三級的建筑是適用的,可滿足規范的要求,但如果是消防負荷等級為一級和二級的建筑,就是不符合規范要求或違背規范原意的。
分析如下:對于消防負荷等級為三級的情況,因上述消防應急燈均為自帶蓄電池符合消防規范要求的燈具,在火災發生時,即使正常電源被切斷,一路蓄電池作為消防獨立電源是滿足《建規》
第11.1.1、11.1.4條要求的。這哩需要明確的一點是上述消防應急燈應為自帶蓄電池的燈具,有些設計人員認為因為上述消防負荷等級為三級燈具就不需要帶電池,有一路正常電源就足夠了,這是不正確的,除非這一路電源作為消防電源滿足《建規》第11.1.4條的要求。
(5)關于消防燈具自帶蓄電池(30min、180rain)時蓄電池的充電問題。首先論述一下關于消防自帶蓄電池燈具的蓄電池持續放電的時間問題。經常能看到一些圖紙設計的設計說明或圖例中標注上述燈具持續放電時間統一為30min、60min或90min。《建規》第11.1.3條規定:“消防應急照明燈具和燈光疏散指示標志的備用電源的連續供電時間不應少于30min”,這也是上述標注的依據。JGJ16_2008《民用建筑電氣設計規范》第13.8.5條規定,消防控制室、電話總機房、配電室、發電站、水泵房、風機房等消防工作區域的消防備用照明的持續供電時間應不小于180min。消防備用照明是指供消防作業及救援人員繼續工作的場所的消防應急照明。因此,針對這些場所設計中應注意區別于消防疏散照明的持續供電時間的要求,應說明為不小于180min。
其次論述一下消防燈具蓄電池的充電問題。
對于這類需要蓄電池作為消防電源的燈具,蓄電池在火災時必須滿足正常工作的要求,因此蓄電池的充電應尤為重視。①在工程中有些自帶蓄電池的消防燈具不設開關控制且為正常與火災時兼用燈具,蓄電池的充電可由燈具供電電源線來連接,短時檢修斷電,蓄電池放電時間短并不影響蓄電池的使用;②在有些工程中由于節能的要求,需在正常與火災時兼用的消防照明回路上設置聲光控開關或普通開關,對于Ⅱ級消防負荷,如在這類凹路中使用僅具有開關功能的普通開關是不能滿足消防設備供電連續性的要求的,也違背強規GB50368--2005《住宅建筑規范》第8.5.3條的要求,必須設帶有消防強肩端的雙控開關,即這些自帶蓄電池或不帶蓄電池的消防燈具在正常不需要使用的情況下是斷電的,在火災時可由消防信號聯動強制通電打開。在設計中應注意要在一次回路中設置帶接觸器的線路來滿足強制啟動的聯動控制要求,因這類燈具很多是長時間不用的,蓄電池充電也需要通過對蓄電池的電壓電流檢測由一次回路中的接觸器自動或手動控制來完成定期充電。具體接線如圖4所示。
在消防應急照明設計中,蓄電池作為一路消防電源,在設計和應用中應注意以下幾點:①電源只有正常一路,消防照明負荷為
一、二類負荷或消防照明負荷為三類負衙但設有火災報警系統,火災時會切除此電源,消防照明燈具必須采用符合消防規范要求的蓄電池。
②因消防燈具自帶蓄電池比較分散,會造成蓄電池的日常檢測工作量大,且易漏檢,造成蓄電池損壞、老化和未察覺電量不足,使火災時不能正常投入使用,因此DBJ01-611--2002(消防安全疏散標志設置標準》第3.3.1.1條對此進行了規定,即面積較大的場所采用集中蓄電池(EPS)的供電方式,數量小且分散的情況下可采用燈具自帶蓄電池的方式。
③消防控制室、電話總機房、配電室、發電站、水泵房、風機房等消防工作區域的應急照明照度不低于正常照明照度,蓄電池持續放電時間不小于180min。
2.1系統的設置在消防電氣系統中,火災自動報警系統是及時發現火情、及時撲救的保證。根據撲救難易程度,在設計中首先需要依據規范GB50116一1998《火災自動報警系統設計規范》第3。1。1條和GB50368--2005((住宅建筑規范》第9.7.2條確定建筑物是否需要設置,其次根據規范對需要設置火災自動報警系統的消防電氣系統進行分級,這是比較經濟的做法,也是規范的最低要求。目前許多項目均高于規范設置了火災自動報警系統,如丁類廠房,層建筑面積<2000m2空調系統的公共建筑等,這樣使建筑物得到了更可靠的保證,也是符合規范的。
2.2非消防電源的切除非消防電源的切除是火災自動報警系統消防聯動的暈要部分,在火災自動報警系統圖中應將需切除的負荷明確標明,在相應強電系統圖中的相應回路上應標明聯動部分設備和管線,在一些消防負荷為三級的項目中經常看到切除總進線斷路器,而消防應急照明又未設有蓄電池,或不切除消防應急照明所在配電箱的電源,造成其中非消防負荷不被切除。這些做法均違反規范規定,在設計中應引起注意。
2.3樓梯間火災探測器的設置根據GB50116一1998《火災自動報警系統設計規范》第4.2.3條規定,敞開或封閉式樓梯間應單獨劃分探測區域,因此需要設置火災自動報警系統的建筑物應在樓梯問設置火災探測器。有些設計人員根據GB50116—1998《火災自動報警系統設計規范》附錄D的建議性火災探測器設置部位要求,認為不需要設置,這是不正確的。樓梯間是火災人員疏散和消防隊員撲救的重要通道,消防控制中心需要了解火災的蔓延區域和速度,以便于指揮。樓梯問是需要了解的重點區域,因此需根據GB50116—1998《火災自動報警系統設計規范》附錄A、B、c,結合建筑物具體情況核算進行火災探測器的設置。新晨
3對于國家各類規范和標準的理解和運用
不論是電氣設計還是消防電氣設計,均需依據國家規范標準,正確地理解規范和標準,才能得出正確的結論。根據標準的適用范圍不同,可分為國家標準、地方標準和行業標準。地方標準和行業標準是國家標準的分解。國家標準代號為GB,地方標準代號是B,行業標準代號是該行業的漢語拼音縮寫,如JGJ為建設部標準,GA為公安部標準。根據標準的強制性可分為強制性標準和推薦性標準。強制性標準是必須執行的標準,它提出了必須遵循的最低要求,而行業標準和地方標準可以高于國家標準,但不能低于國家標準。
推薦性標準足在標準代號后加上/T,顧名思義是推薦性的,不具備強制性。此外,還有國際電工委員會(IEC)的同際標準等。
在實際工程的消防電氣設計中,有時會遇到在同一事物上,國家、行業、地方標準相互交叉,所規定的技術措施和要求不一致的現象。因此,正確地理解和執行規范標準,認真協調它們之間的關系是非常重要的。遇到這些問題時,設計人員應認真研究相關條文解釋,并從有利于消防撲救的實際應用出發,恰當解決,而不能單純以國家標準管地方標準、行業標準高于國家標準、后的優于先的標準作簡單處理,更不能為了降低工程造價,去尋找規范的漏洞。不合理降低造價是設計人員尤其應避免的。
4結語
消防電氣涉及的規范條文、強制性條文很多。
本文根據筆者多年的設計審圖經驗,并對其中遇到的較為典型的、有代表的例子進行分析,對消防電氣設計要點、難點進行了總結,希望能起到舉一反三的作用。消防電氣設計的目的是防患于未然。設計人員更應具有憂患意識,杜絕僥幸心理。
本文通過講解消防電氣重點規范條文和就容易出現的實例進行分析,希單能幫助設計人員減少或根除上述或類似的違反規范的設計思路出現,使火災時人民的生命、財產得到保障。