建筑电气消防设计浅析

张莉

在现代的民用建筑中，消防系统及设施是不可或缺的重要组成部分。而电气消防系统是消防系统正常运行的重要保障。其除了要满足自身规范的设计要求外，还需要把建筑消防、水消防、暖通消防等系统进行电气联动，从而使建筑消防系统电气化、智能化。

1 消防负荷的供电

消防控制室、消防报警及联动系统、漏电火灾报警系统的正常运行，建筑疏散通道及疏散门的照明及指示，消防电梯，防火卷帘门，消防泵、喷淋泵、自动灭火系统的正常启动及运行，防排烟设施的正常运行等都需要有可靠的供电电源作为保障。

1.1 消防负荷供电要求

（1）一级负荷应由双重电源供电，当一电源发生故障时，另一电源不应同时受到损坏。当消防负荷需按一级负荷供电时，其电源应取自双重电源的两个低压母线段，并应采用专用的供电回路，在其配电线路的最末一级配电箱处设置自动切换装置。

（2）二级负荷的供电系统，宜由两回线路供电。当供电系统满足两回线路供电时，而消防负荷也采用二级负荷供电时，其电源应分别引自双回线路的馈电侧，并应采用专用的供电回路，在其配电线路的最末一级配电箱处设置自动切换装置。

1.2 消防负荷的供电方案

（1）消防负荷与非消防负荷不分组

图1 为消防负荷与非消防负荷不分组的一种方案，也为目前较常见的供电方案。

图1 消防负荷与非消防负荷不分组方案

两路市电为独立电源，两台变压器分列运行，经低压两段单母线、3QF 低压断路器分段，应急柴油发电机组正常备用，重要负荷在末端能获得两个电源。但此种供电方案受非消防负荷的影响较大，消防负荷供电可靠性不高。如果低压母线发生短路或由于火灾时切断非消防电源不顺利，消防水可能导致配电线路发生接地故障或短路，造成越级跳闸等都可能使进线断路器跳闸。如在一些火灾案例中，消防灭火设备在火灾初期能够正常投入使用，但随着灭火的进行，发生主电源的跳闸，主电源虽然有电，但合不上闸，从而导致消防设备不能正常运行。

（2）消防负荷与非消防负荷分组

消防负荷与非消防负荷分组，具体做法是将消防用电设备的电源与非消防负荷的电源在变压器的低压出线侧分别设置主断路器，从而确保消防电源的独立性。其目的是为确保火灾期间消防负荷最大限度不受非消防负荷影响。

两路市电为独立电源，两台变压器分列运行，应急柴油发电机组正常备用，把消防等重要负荷单独形成一专用母线段供电，应急柴油发电机组仅对此段母线提供备用电源。这既满足了消防电源的相对独立性，又保证了其供电可靠性，是一种比较经济可靠的供电方案。

2 火灾自动报警及消防联动系统

火灾自动报警及消防联动系统是各专业消防设备的电气化集成，是一个较为复杂的系统工程，现就系统设计中常见的几个问题进线探讨。

2.1 消防联动控制制式

消防联动控制有多线制和总线制两种。多线制是电源驱动线与信号线分开，电源、检测、控制分别占用导线的制式。多线制一般有四线制和五线制。总线制是基于计算机技术中控制总线的原理，采用信号线与电源驱动线分时复用的方式，利用计算机编程技术来达到监测与控制目的，总线制有二总线制和三总线制。总线制比多线制有布线少，监测控制设备多等优点，目前大中型项目多采用总线制。在具体设计中选择采用哪种制式可结合工程的具体情况而定。

2.2 导线的布线方式

目前，火灾自动报警系统的布线方式大体可分为两种，一种为水平布线方式，一种为垂直布线方式。

但实际上，对于火灾自动报警及消防联动系统而言，回路总线中不仅传输报警信息，而且传输控制命令信息；就控制器的硬件而言，我们无法把报警功能和联动功能分开。其次，为了限制系统的故障范围，《火灾自动报警系统设计规范》（GB50116-2013）第3.1.6 条规定：“总线穿越防火分区时，应在穿越处设置总线短路隔离器”。如果模块采用垂直布线，隔离模块就会很多。一旦某个隔离器动作，可能将会使该工程的某项联动功能全部失灵，后果将十分严重。而采取水平布线的话，即使本层的短路隔离器动作，在火灾确认后，需要联动的相关部位设备，如切断非消防电源、接通应急广播、打开相邻楼层的正压送风阀等仍然可以联动。综合比较，垂直布线方式会给系统运行及维护带来很多不确定因素，因此这种布线方式不宜提倡。

2.3 漏电火灾报警系统

经过调查研究和统计，短路，接触不良及漏电又是引起电气火灾的主要因素。归根结底都是用电不当，如配电电压过高或过低使电器损坏，用户线路短路过载，对地漏电而发热起火及雷电从配电线路引人，或市电停电后又恢复供电人们疏忽造成电气火灾。漏电火灾报警系统具有上述故障刚出现时立即发出报警信号直到自动切断电源为止的优越功能，从而能迅速将故障排除在起火之前，达到消除电气火灾隐患的目的。

3 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。研究显示，安全保障措施的预防性投入效果与事故整改效果的关系是1：5 的关系。要最大限度减少电气火灾发生及其造成的损失，就必须树立“居安思危，思则有备，有备无患”的理念，同时必须针对不同的建筑条件和分析各类电气火灾的特点，严格按照国家现行规范，正确选择和使用预防性的电气防火系统及措施，提高火灾预防的实效性和科学性，实现防火患于未燃，以保障人民生命财产安全。