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消防配电电缆的选择及消防水泵启动控制 防火门监控设置 可燃气体报警设置

更新时间:2022-05-12 13:38:11 编辑:电气设计网

0 引言

  在民用建筑电气设计中,消防设计占有重要的比重,从电源的配备到电缆的选择,从应急照明到各类消防报警设施的配置,都应严格与国家规范一致。2014年5月1日GB50116-2013《火灾自动报警系统设计规范》(以下简称“新《火规》”)颁布实施、10月1日GB50974-2014《消防给水及消火栓系统技术规范》(新以下简称“《水规》”)颁布实施、2015年5月1日GB50016-2014《建筑设计防火规范》(以下简称“新《建规》”)颁布实施,其中与电气设计相关的条款与老规范要求有很大的区别,且增加了许多电气消防设施。

  通常建筑物是否设置各类消防设施应依据《建规》来确定,如何设置火灾自动报警系统应按照《火规》来执行。经过认真学习新规范与近两年的工程实践,笔者针对若干问题提出了针对性地解决方法,望与大家探讨,并欢迎各位批评指正。

1 消防配电电缆的选择问题

  由于电缆竖井是火灾高发场所,耐火电缆若被烧断会严重影响消防灭火救援。笔者理解新《建规》第10.1.10条第3条,全面要求当消防配电线路没有独立设置电缆井时,应采用矿物绝缘类电缆,但是矿物绝缘电缆没有明确规定是否适合所有类别工程。以前按照JGJ16-2008《民用建筑电气设计规范》第13.10.4条规定,根据火灾自动报警的分级区别采用不同类型防火电缆,清晰明确,但新《火规》已经取消了根据建筑使用性质、火灾危险性划分“特级、一级、二级”的规定。消防配电线路的选择现在就比较纠结:若不用矿物绝缘电缆,是否电缆沟、电缆井就必须要分成消防和非消防专用电缆沟井,但变配电所内的电缆沟井又如何能分得开呢。

  从防范电气火灾和保证消防救援应从全系统角度考虑,竖井外的火灾概率和危害并不小于竖井内,对于分开设电缆井的工程,竖井外电缆着火的时间和概率并没有减小,而消防配电线缆是连续和完整的一个系统,容不得有任何薄弱点,因此有的设计中所有消防线路均采用矿物绝缘电缆,甚至消防设备的分支和控制线路也采用矿物绝缘电缆,这样做既不经济又增加了施工的难度。反观新《建规》第10.1.10条第1款和第2款(强条)就形同虚设了,所以设计人员在理解规范的时候千万不能以偏概全,造成不必要的浪费。目前通常将不穿电缆井的线路采用耐火电缆,如与配电室同层的消防水泵和排烟风机等设备供电线路采用耐火电缆,穿越电缆井的消防电梯、正压风机等供电线路采用矿物绝缘电缆。虽然不违反规范,还是迫切希望新修订的《民用建筑电气设计规范》能将第13.10.4条矫正完善,针对不同的工程做出合理的规定。

  应急照明是消防电气设计的重要内容,根据新《建规》,尚有如下几点内容需要明确。

  1)一般认为新《建规》第10.1.10条第3款的消防配电线路指动力线路而非照明线路,且火灾应急照明都在末端配电箱或灯具配置备用电源,应急照明线路暗敷时采用阻燃、明敷时采用耐火或耐热电缆完全可以满足30min供电要求,因此其配电干线和支线不必采用矿物绝缘电缆。

  2)新《建规》第10.1.7条及JGJ16-2008《民用建筑电气设计规范》第13.9.12条要求按照防火分区设置应急照明配电箱,设计实践中经常遇到专用消防应急照明箱过多、容量回路过小的问题。对于消防设备按照三级负荷供电的建筑,专用应急照明箱可以集中设置,对不同的防火分区分回路供电。

  3)依据JGJ16-2008《民用建筑电气设计规范》

  第13.8.3条第5、6款,二类高层居住建筑的疏散楼梯间可不设疏散指示标志。而依据新《建规》第10.3.1条第1款建筑高度>27m的高层民用建筑的封闭楼梯间应设疏散照明。据此理解二类高层住宅的封闭楼梯间应设疏散照明。虽然10.3.5条对高度>54m住宅的灯光疏散指示标志明确了要求,而对27~54m的住宅未做规定,但是否可以理解为疏散照明与疏散指示标志是两个概念,疏散指示标志没有照度的要求,且10.3.1条是强条,因此二类高层住宅楼梯间应设疏散照明。常规设计的灯光疏散指示平时处于点亮状态,而疏散照明平时处于不亮状态,火灾时自动点亮。另外根据新《火规》第4.10.1条的条文指出火灾时不应立即切掉正常照明,可以理解为点亮应急照明和切断正常照明两者不是同步进行的,可以有重叠期。消防联动时也不能用切断非消防电源的方式点亮应急照明。

  对于未设置火灾自动报警系统的建筑,需要在值班室内设手动启动按钮点亮疏散照明灯,而自带蓄电池的疏散照明灯具,要求断电后应能自动点亮。

2 消防水泵启动控制问题

  几个新消防规范的实施对消防水泵的启动和控制提出了新的要求,因为涉及水专业规范,这里只简单归纳如下3点,希望引起大家重视。

  1)新《火规》第4.3.1条消火栓联动控制方式由原来的消火栓按钮启动改为由消火栓系统出水干管上的压力开关和高位消防水箱出水管上流量开关等信号直接启动消火栓泵,消火栓按钮只作为报警信号挂在总线上,由消防联动控制器联动控制消火栓泵的启/停。当无火灾自动报警系统时,消火栓按钮仍要用导线直接引至消火栓控制箱,串联启动消防泵。其联动控制原理参见14X505-1《火灾自动报警系统设计规范》图示。

  2)新《水规》第11.0.14条规定,消防水泵不宜采用有源器件启动。以前常见的软启动器和变频器不应再用于消防水泵控制柜内,而消防风机能否采用软启动则难以明判,还是希望相关规范对此类消防设备做统一的要求。

  3)新《水规》第11.0.12条(强条)规定消防水泵控制柜应设置手动机械启泵功能,通常消防水泵的压力启动和硬线强启都是通过继电器来实现的,本条强制规定主要是考虑继电器或二次回路故障不能启动消防泵时,采用机械手段强行闭合接触器,使主回路接通。然而,由于机械方式挤压接触器,可能在电机启动瞬间电流非常大,尤其对大功率水泵,可能造成不必要的事故。在没有标准图集的指导下,采用在消防泵主回路接触器上并联一只旁路负荷开关,或采用紫光新锐开发的TH-YJ机械臂操作弹簧储能合闸的启动装置以实现本规范的要求。

3 火灾自动报警系统设置问题

  新《建规》第8.4.1条(强条)确定设置火灾自动报警系统的建筑和场所与JGJ16-2008《民用建筑电气设计规范》第13.1.3条确定的建筑并不一致,如第13.1.3条第二款“建筑高度≤24m的单层及多层公共建筑应设置火灾自动报警系统”,可推论出:

  所有公共建筑都应设火灾自动报警系统。而按照新《建规》第8.4.1条(强条),设置火灾自动报警系统的范围相对变小。由于各地消防部门的审查尺度不同,设计前期一定要与当地消防部门沟通。

  按照新《建规》第8.4.1条第13款要求,设置机械排烟、防烟系统、雨淋或预作用自动喷水灭火系统,固定消防水炮灭火系统、气体灭火系统等需要与火灾自动报警系统联锁动作的场所或部位应设置火灾自动报警系统。而且条文说明中又增加了水幕、水喷雾、防火卷帘、常开防火门、自动排烟窗等部位。在具体工程实践中,如果建筑按规范可不设置火灾自动报警系统,但建筑专业设置了少量的防火卷帘,电气专业可采用自带火灾探测器接口的卷帘门控制箱直接控制卷帘门动作,不需要另设火灾自动系统,同样情况当给排水设计了消火栓系统,电气专业不必专门增设火灾自动报警系统,消火栓箱内按钮、消防出水干管上的低压压力开关、消防水箱出水管上的流量开关或报警阀压力开关都应能通过消防泵电控箱直接启动消防泵,可以实现消防设施自动联动,但这样做是否与《火规》第4.1.4条矛盾还有待商讨。

  根据新《火规》第3.2.1条是否可以推断凡是有新《建规》第8.4.1条13款的建筑均应采用集中报警系统,设消防控制室。由于新《火规》取消了根据建筑规模、使用性质、火灾危险性划分保护对象的规定,www.35kv.com什么建筑和场所应设置区域报警系统、区域报警系统是否可以实现对消防设施的联动控制等问题都难以明确。设计实践中经常为了顺利通过消防审查,有联动要求的建筑均采用集中报警系统,均设消防控制室。建议对于控制流程简单的场所(如火灾报警后即可进行联动控制)可利用区域报警控制器的控制输出触点对其消防设施进行控制。

4 可燃气体报警设置

  问题新规范中增加了可燃气报警的设计规定,但总体感觉比较零散,还需要在新修订的JGJ16-2008《民用建筑电气设计规范》中加以完善和统一。

  首先,可燃气体报警设置场所应依据新《建规》

  第8.4.3条(强条)要求,建筑内可能散发可燃气体、可燃蒸气的场所应设置可燃气体报警装置。条文说明中说不包括住宅建筑的厨房,同时新《火规》

  第8.1.2条要求可燃气体探测报警系统应独立成系统,不应接入火灾报警控制器的探测器回路。住宅内的报警器是否可以通过可视对讲回路传给物业管理部门,设计师比较纠结。由于各地消防部门在执行过程中要求不同,只能具体情况具体分析。

  新《火规》附录D规定:“以可燃气为燃料的商业和企事业单位的公共厨房及燃气表房”宜设置。

  CJJ/T146-2011《城镇燃气报警控制系统技术规程》第3.3.2条对商业与工业企业用气场所的可燃气体探测器如何设置做出规定;然而可燃气体探测器的联动要求,如声光报警、紧急切断阀的联动及排风系统的联动控制等都应在新《火规》给出明确规定。

5 电气火灾监控设置问题

  2005版《高规》中增加的漏电火灾报警设计内容在新《建规》第10.2.7条得以规范和明确,但还是不够全面。例如新《火规》第12.4.6条就要求高度>12m的空间场所应设置电气火灾监控系统,新《建规》第10.2.7条就没有涵盖,根据第三款理解有二级负荷的多层和二类高层公共建筑就需要设电气火灾监控系统,而居住建筑就不需要设。与JGJ16-2008《民用建筑电气设计规范》第13.12.1条要求基本一致,但实际生活中常常遇到多层和二类高层住宅小区由于电表箱是物业和电业管理的分界点,配电线路往往无人管理维护,在每个单元进线处设置集中或独立的火灾监控系统对预防电气火灾意义重大。

  另外,设计师还需要明确,电气火灾监控系统不只有剩余电流式火灾探测器不同的场合还应考虑测温式火灾探测器、故障电弧式火灾探测器、绝缘探测器,以及限流式保护器的使用,才能构成完整的火灾监控系统,实现电气火灾的防控。

6 防火门监控设置问题

  新《建规》第6.5.1条可以理解为对常开防火门必须实施电气监控,火灾时消防控制室应能联动关闭,并接收其状态信号反馈。对于常闭防火门,不必实施电气监控。而新《火规》第4.6.1条,疏散通道上各防火门的开启、关闭及故障状态信号应反馈至防火门控制器。是否所有的设置火灾自动报警系统的建筑都要设置防火门监控系统?由于新《火规》取消了火灾自动报警的分级,所以在集中报警系统和控制中心报警系统(即设有消防控制室)的项目防火门监控系统中,也监控除管井检修门和住宅的户门外的常闭防火门。未设置消防控制室的保护对象,可以不设防火门监控系统。

  虽然卷帘门的监控是由火灾自动报警系统实现的,但目前的技术壁垒下,防火门监控系统不可以接入火灾自动报警总线,需要单独布线。

7 消防电源监控设置问题

  GB25506-2010《消防控制室通用技术要求》第5.7条消防控制室应能显示系统内各消防用电设备的供电电源和备用电源的工作状态和欠压报警信号。国家标准GB28184-2011《消防电源监控系统》

  虽然于2012年8月就已开始实施。但关于哪类建筑物需要设置消防电源监控系统的问题始终没有明确的规定,故在集中报警系统和控制中心报警系统(即设有消防控制室)的项目均设消防电源监控系统,其余的都不设。

  原则上,消防设备电源监控系统的监测点位宜靠近末端负荷,所有消防双电源切换箱的进线主、备电源端和末端应急照明配电箱。由于消防产品实行强制性产品认证制度及分类管理的要求,目前的电力监控系统不能替代消防电源监控系统。

8 结束语

  综合消防电气设计,应以防范电气火灾和保证消防救援为目标,从系统全面考虑。设计师如何准确把握“规范原则”,合理拿捏“技术分寸”,是一项严谨细致的工作,需要在学习新规范中仔细研读各相关规范及条文,找到各个规范设计条文的出发点,融会贯通,灵活应用;并发现各规范由于发布时间和侧重点的不同,对出现的互相矛盾或难以执行的条款,结合实际给出解决方案。最优的设计理念应体现和落实在技术可靠性与经济合理性的协调统一。

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