关于建筑电气设计中的消防设计

关于建筑电气设计中的消防设计

杨倩

杨倩

奥雅纳工程咨询（上海）有限公司深圳分公司广东深圳518000

摘要：21世纪，随着社会经济建设的快速发展，大型综合楼不断增加，且使用功能日益多样化。随着中国城市的不断发展，集商业，办公，居住，酒店，娱乐，展览等二种或二种以上用途的楼层组成的公共建筑（即综合楼）越来越多。此建筑物功能多，人员密集，起火因数多，疏散困难。一旦发生火灾，将造成对财产造成严重破坏，甚至导致人员伤亡。而大型综合楼中各用电设备存在极为严重的火灾危险性隐患。因此，本文通过简要介绍大型综合楼电气设备存在的火灾危险性，对大型综合楼消防电气设计要点进行了简单分析，并以某市某房地产大型综合楼工程为例进行了详细阐述。

关键词：大型综合楼；电气设备；设计要点；工程实例

1、前言

新时期下，大型、综合型的工程项目越来越多，而在一个大型综合楼的电气设计中，由于设计规范和设计概念和特点，一个完整的电气设备防火保护，以发生火灾时保障人们的生命和财产安全。因此就必须要求设计人员在全面掌握设计规范的同时，结合实际综合楼的情况把握设计要点，才能设计出最佳的消防电气方案。在综合楼防火安全中，消防电气设计是重要构成部分之一，该设计涉及消防联动控制和自动火灾报警，以及消防配电。

2、大型综合楼电气设备存在的危险性

以某市某房地产商业综合楼工程为例：在商业区中，电气设备主要以电气照明设备为主，由于这些照明设备荧光灯具大多安装在商业区域的顶部或柱子上，以及墙体中间，安装的方式主要以带式和分组安装为主。少部分商业区则是以埋入的方式将满天星星型的灯，大量安装在吊顶中，一旦这些荧光定的整流器过热就会有可能导致火灾的发生。同时埋入灯罩内的白炽灯功率会很高，极容易造成周围可燃物燃起，从而引发火灾事故造成危险。其次，商业区各橱窗和柜台中的照明灯和折射灯的外表温度会很高，如果与可燃物靠近，那么就会点燃可燃物发生火灾。除此以外，不管是商业区，还是酒店客房和办公写字楼楼层处，都会挂有各种广告或霓虹灯的灯箱，即使安装操控这些照明灯的变压器设备，但是在设计或施工，以及应用中，一旦某一环节发生问题，就会增加火灾危险发生的几率。

3、大型综合楼消防电气设计要点

3.1全面熟悉消防电气设计规范。

在进行大型综合楼消防电气设计前，要根据《火灾自动报警设计规范》和《供电系统设计规范》，以及《通用用电设备配电设计规范》等规范作为设计依据来开展设计工作。只有这样，相关设计人员才能把握消防电气设计要点，使自身设计水平获得提高。由于在设计的过程中，由于设计的要求和设计手段不同，因此，就需要设计人员根据设计标准来解决该问题。

3.2供电与配电系统

大型综合楼消防电气设计要确保供电与配电系统的独立性。以《供电系统设计规范》为依据。高层建筑的配变电所的设计根据负荷性质、用电容量、工程特点、地区供电条件等因数设计方案。高层综合楼一般需要双重高压电源供电，当一电源发生故障时，另一电源不应同时受到损坏。对于重要的一类高层综合楼除由双重电源供电外，还需配备应急电源，并严禁将其他符合接入应急供电系统。在确保供电可靠性后，则考虑配电线路的可靠性，以确保电力能量的稳定和供电安全。对消防水泵、消防电梯、防排烟风机、火灾自动报警、应急照明等消防设备，应按一级负荷要求供电，由变电所采用两个电源配电，应在最末一级配电箱处自动切换。

3.3火灾自动报警及消防联动。

火灾自动报警系统是火灾探测报警与消防联动控制系统的简称，是以实现火灾早期探测和报警、并向各类消防设备发出控制信号且接受设备反馈信号，从而实现预定消防功能为基本任务的一种自动消防设备。根据《火灾自动报警设计规范》可以根据建筑实际情况选择合适的设计方案。首先确定建筑物的系统保护对象分级，是特级、一级、还是二级保护建筑。然后选定系统形式，是集中报警系统还是控制中心报警系统。最后合理布置系统，确定需要联动控制的消防设备。另外探测器是系统的感觉器官，它的作用是监视保护范围内有没有火灾发生。大型综合楼一般为一级保护建筑，采用控制中心报警系统。而且综合楼内各功能使用房间很多，合理准确选择探测器意义重大。在汽车库、发电机房、锅炉房等场所内宜选用点型感温探测器；在商业、办公室、厅堂、楼梯等场所宜选用点型感烟探测器；在高大厅堂宜选用红外光束感烟探测器；使用管道煤气或天然气的厨房宜选用可燃气体探测器。

3.4消防联动控制与供配电的问题

消防系统收到火灾信号后，为了确保消防系统的正常运行，报警系统要停掉妨碍消防系统运行的负荷，所以在被切除回路的保护断路器加装分励脱扣器。在实际的设计中，经常出现分励脱扣器漏装或者分励脱扣器与消防控制中心输出的控制电压不符的情况（如输出电压为DC24V，而分励脱扣器选择了AC220V）；此外，由于系统需控制的对象较多，输出电压不足，即使分励脱扣器与消防控制中心输出的控制电压相符，也会导致末端电压过低，分励脱扣器难以发挥作用。所以要通过实现控制电压的转换来避免这一问题的产生，具体方法为：在控制箱中留有DC24V中间继电器及控制模块的位置，预留接线端子排、控制模块，来实现对中间继电器的控制。此外，小容量的消防设备电源由于专业之间配合问题容易产生失误，如防火卷帘门、风管防火阀处等，所以在设计时要设置消防电源。

4、以某市某房地产综合楼工程实例

4.1项目简介

某市某房地产综合楼工程，建筑面积约25849.30m2，建筑总高度为84.90m，含地下1层和地上20层。地下1层为汽车库，1至3层为商业、4层为办公、5层至20层为酒店式公寓。工程建筑耐火为一级，使用年限为50年。为一类高层建筑物（综合楼）。

4.2设计方案

由于当地不能提供独立的两路市政电源，本工程从区域变电站引两回路10KV电力电缆，穿管埋地引入楼地下层变电所内，作为正常工作电源，同时工作，各供50%负荷。

4.3负荷等级为：

一级负荷：走道照明；客梯电力；消防用电设备；电子计算机系统电源；保安系统电源；生活水泵。

三级负荷：其他电力负荷及一般照明。

4.4各类负荷容量：

一级负荷：512.7kW；（其中消防负荷：399.5KW），

三级负荷：1875.6kW。

选用二台1000KVA干式变压器，1#变压器负载率为78%，2#变压器负载率为74%。

4.5低压配电系统：

变压器低压侧采用单母线分段方式运行，设置母联开关，主进开关与联络开关设电气/机械联锁（主进线及联络三台开关在任何情况下只能合其中的两台开关）。

4.6应急电源：

另外选用一台柴油发电机组，功率为400kW，作为一级负荷的备用电源。在正常情况时，应急负荷由市政电源供电，应急母线为备用，当市政电源停电时，应急柴油发电机组自启动，并在15s内供电。机组应与电力系统联锁，不得与其并列运行。当市电恢复时，机组应自动退出工作并延时停机。

4.7火灾自动报警及消防联动

本工程火灾自动报警系统按一级保护对象设防。消防控制室设置在大楼一层。虽然，防火报警与联动总线结合的方案更为灵活，但是与防火报警与防火联动总线独立相比可靠性要低。因此，选择独立防火报警与防火联动总线并结合UPS和ATS，安装一级防雷保护器，使消防电气设计更为可靠。系统的安装要绝对符合生产商的要求，在安装管线前要得到生产商的有关接线圈、系统图等资料。在建筑物的下述部位装设火灾探测器：走廊、大厅、楼梯间、电梯前室、库房、办公室、消控室、管井等处装设感烟探测器，厨房设置感温探测器。火灾确认后，由消防控制室启动消火栓泵；或由现场按动消火栓按钮，在向消防控制室报警的同时，直接启动消火栓泵。非消防电源由消防控制室手动切断，也可在配电室手动切除。消防水泵、消防风机除采用多线编码模块控制外，还在本工程消防控制室设有手动直接控制装置。当发生火灾时，消防控制室值班人员可根据火灾发生的区域，自动或手动进行火灾广播，及时指挥、疏导人员撤离火灾现场。楼内集中控制型消防应急照明和疏散指示系统，由消防中心强制点亮。平面图中所有火灾自动报警线路及50V以下的的供电线路、控制线路采用耐压不低于交流300/500v的多股绝缘电线，穿SC管，暗敷在楼板或墙内。由顶板接线盒至消防设备一段线路穿金属耐火波纹管。采用明敷时穿SC管或封闭式金属线槽保护，且须采取涂防火涂料保护。当线路暗敷时，穿SC管保护，并敷设在不燃烧结构内，且保护层厚度不小于30mm。

5、结束语

综上所述，由于该大型商业综合楼建筑优势在于其公共走道面积大，长度很长，出入口多，因此，消防疏散较为复杂，以往传统的疏散和消防无法满足指引需求，因此，可以通过做好设置防雷电磁脉冲装置和控制室接地控制、设置智能应急灯和火灾报警系统，达到消防目的。

参考文献：

[1]吴兴凤，李凌.建筑消防电气设计浅谈[J].黑龙江科技信息，2009，11.

[2]田文艳.楼宇系统电气消防技术研究与应用[J].中小企业管理与科技（下旬刊），2011，05.

[3]马千里.大型商业建筑综合防火设计方法研究[D].西安建筑科技大学，2011.

[4]游素珍，檀群.某大型商品展示中心性能化防火设计分析[J].消防科学与技术，2011.