谈建筑电气设计中的消防设计

韩 能

(成都天华西南建筑设计有限公司，四川成都 610016)

0 引言

一套完善的电气消防系统对于火灾的预防和扑灭都具有十分重要的作用，能够将火灾的发生及带来的损失降到最低程度。因此，建筑电气设计中的消防设计是非常有必要并具有重要意义的。

1 对消防规范的理解和执行

根据现行GB 50045-95高层民用建筑设计防火规范(2005年版)第9.1.3条规范要求:“消防用电设备应采用专用的供电回路，其配电设备应设有明显标志。其配电线路和控制回路宜按防火分区划分。”以及现行 GB 50016-2006建筑设计防火规范第11.1.4条规范要求:“消防用电设备应采用专用的供电回路，当生产、生活用电被切断时，应仍能保证消防用电。其配电设备应有明显标志。”一般在设计时会有以下几种违规现象的发生:

1)配电箱混合供电。

根据《建筑防火设计规范》第11.1.4条标准说明，供电回路是从低压总配电室到消防设备室最末级配电箱的配电线路，设计时应为消防供电单独设置供电回路，而常见的违规设计方案则是消防电气设备的末端箱与分配电箱及低压配电室配电柜的供电线路这三者之间发生混淆错乱，如图1所示［1］。

图1 常见违规设计方案1

在图1中我们可以看到，－1ALgd配电箱是为消防设备以及普通设备混合供电，这样容易导致两方面的问题，其一是在火灾自动报警系统中，消防供电在发生火灾时自动切断普通设备供电，以降低电路负荷，而此时会直接切断－1ALgd配电箱，使得消防设备的供电负荷等级下降，并造成－1ALgd所接消防排烟风机的消防供电出现故障，产生消防设备无法正常工作的问题;其二是发生火灾时，即使不切断－1ALgd配电箱的进线电源，而只切断－1ALgd配电箱的非消防设备供电线路，也会因为配电箱为消防配电与非消防配电混合配电使得消防设备不能发挥作用。在发生火灾时，消防人员通常是先行将非消防电源进行切断处理，以防火势顺延电路蔓延，而配电箱的混合供电会导致消防人员无法判断哪些是消防配电哪些是非消防配电，只能将线路全部切断，因而，在设计时，设计人员应将消防供电线路和非消防供电线路分开铺设，特别是在未配置火灾自动报警系统的建筑中，尽量在显眼位置设置简要操作说明，方便在灭火时能正确切断非消防电路，避免因操作失误而影响火灾扑救［2］。

2)消防配电接入非消防配电。

在过去的电气设计中，将普通照明、插座等非消防供电接入双电源互投的消防供电线路是十分普遍的现象，这种设计方式虽能明显节约不少设备费用，却会因为违反国家规范标准而产生安全隐患。在发生火灾时，应首先切断非消防负荷，并切除ALE1配电箱的供电线路，以降低消防配电负荷，但通常只是切断WC1和WC2回路，对ALE1配电箱的供电切除无法做到。主要原因有两方面:一方面是ALE1配电箱中接入了非消防电路，物管人员需要对非消防电路进行日常检修工作，使得ALE1配电箱线路会经常处于断开状态;另一方面在于ALE1配电箱没有相关专用消防标志，这两种情况均不符合国家规范标准，使得给火灾自动报警系统的消防灭火工作产生较大隐患［3］。规范的方式应是为消防电路和非消防电路分开进行供电，对ALE1配电箱中的WC1和WC2回路进行移除，如图2所示。

3)消防设施负荷等级。

高层建筑电气设计中，电梯分为消防电梯和普通电梯两种，《高层民用建筑设计防火规范》规定消防电梯与普通电梯应分开采用不同线路供电，保证消防电梯在普通电梯断电时的正常使用。而不少建筑设计为节约成本，将普通电梯的电源与消防电梯的电源设置在一起，共同使用一路电路，这使得消防电梯的供电可靠性显著降低，普通电梯发生电路故障势必会对消防电梯的线路产生影响，为消防电梯的电路安全带来隐患。正确设计应该是消防供电回路与一般配电线路进行分开铺设，保证消防设备的供电可靠性。

对于消防负荷等级的认定也同样重要，消防负荷等级不同，规范的要求也不尽相同。一级消防负荷标准要求消防应急灯应具有声光控开关，并且普通照明持续时长不能低于30 min，消防工作区域内供消防作业和救援工作的消防备用照明持续时长不能低于180 min［4］。根据《住宅建筑规范》要求，消防应急灯在未使用时应处于断电状态，发生火灾时则通过消防信号联动使其处于通电状态，因而设计人员需要在线路设计中保证消防应急灯的联动控制。由于消防应急灯长时间处于断电状态，因而同样应通过联动控制对蓄电池进行电压电流检测来完成充电过程。

2 火灾自动报警系统设计中应注意的要点

2.1 系统设置

火灾自动报警系统的设置一般是依靠计算机网络进行远程监控，利用联动灭火设备实现灭火功能，实时接收火灾信息，保证对建筑中发生的火灾进行及时准确的发现，预防火灾的蔓延和扩大化。火警报警系统采用多线制或总线制实现消防联动控制。火灾自动报警系统通过火灾探测器对建筑内的可燃气体、红外光线、烟雾浓度、温度水平进行分别探测或复合探测发现火灾情况，并对火灾发生的具体地点进行铃声报警，以图片形式显示在显示器中，安排人员进行疏散工作，然后自动启动消防水泵进行灭火工作。

火灾自动报警系统原理如图3所示。

图2 常见违规设计方案2

图3 火灾自动报警系统原理图

2.2 非消防电源切除

消防设备中比较大的消防负荷是消防泵、消防电梯和消防应急灯，在消防设计时应通过对整栋建筑的最大消防负荷进行计算，以解决因非消防负荷未能及时切除而带来的隐患。火灾自动报警系统中重要的一个步骤是将非消防电源进行切断，通常有手动切断和联动切断两种方式。手动切断方式应在非消防配电箱部位标有显著标注和操作方式，联动切断方式主要是通过低压断路器的分励脱扣器进行切断，为保证分励脱扣器能准确有效地对非消防电源进行切除，需要对控制配电室的低压断路器的分励脱扣器提高电源电压，因为这部分的低压断路器会有较强的电流产生，如果只采用规定的24 V电源，会造成因电流过大而导致消防联动系统不能正常运作，使得系统不稳定甚至停止工作，所以一般采用220 V或380 V电路。

2.3 楼梯间火灾探测器设置

依照《火灾自动报警系统设计规范》要求，建筑楼梯间需要设置火灾探测器。建筑楼梯间是发生火灾时人员进行有效疏散和消防人员实施抢救的主要应急通道，火灾探测器能有效监控应急通道的火势情况，方便人员逃生。因此无论是敞开式楼梯还是封闭式楼梯都应该划分单独的探测区域，设计人员应按照设计规范，充分结合建筑结构和建造成本在楼梯间设置火灾探测器。通常火灾探测器主要有带地址编码探测器和不带地址非编码探测器，前者也称为智能探测器，一般为模拟量型，带有地址码，可由报警主机识别。非编码探测器一般为开关量型，不带地址码，接入报警系统需配接相应的输入模块。由于非编码探测器不占用地址编码，合理的使用非编码探测器可以降低火灾自动报警系统主机的容量，减少投资。

3 对于国家各类规范及标准的应用

建筑电气设计按照应用范围的不同分为国家标准、地方标准以及行业标准，一般来说地方标准和行业标准都不得低于国家标准。通常这几类标准对建筑等级划分和对消防安全设计要求基本是一致的，不过这三者从不同角度对标准各有侧重，对设计人员而言，国家标准是属于必须执行的，行业标准和地方标准可参照考虑，并且不与国家标准有较大差异。按照执行根据是否属于强制性分为强制性标准和推荐性标准，通常建筑电气设计标准在进行参照时会出现混合重叠的现象，此时应仔细分析标准的要求，对相互间不一致的部分根据实际情况从消防实用性角度考虑，参照最适合的标准进行设计。而不是生搬硬套，只认一个标准，更不能钻标准漏洞，只考虑降低成本，建筑消防电气设计应正确参照相关标准，认真研读规范，设计出合理合规的方案。

4 结语

建筑电气消防设计是保证建筑正常安全使用的重要前提，是及时准确发现和处理火灾的有效防范措施，因此，我们应充分加强对建筑电气消防设计的重视，提高设计水平，以保障人民生命财产安全。

［1］ 孙蓓云.论建筑电气设计中的消防设计［J］.低压电器，2009(20):86-87.

［2］ 王 烈，陈 琪，王洪院.某办公楼火灾自动报警及消防联动系统介绍［J］.智能建筑电气技术，2009(6):97-99.

［3］ 王林林，马传勇，李豪杰.浅论高层建筑电气设计［J］.中国科技信息，2009(17):30-33.

［4］ 李忠辉，付冬辉.关于建筑施工电气设计与安装方法的简要探讨［J］.中小企业管理与科技(上旬刊)，2008(11):70-76.

［5］ 薛青辉.关于住宅建筑电气设计问题的若干思考［J］.山西建筑，2012，38(24):143-144.