建筑消防电气设计浅谈

在高层和比较复杂的多层民用建筑中，完善的消防电气设计系统对于发生火灾后，能使建筑物内各种消防用电设备及时的可靠运行，有效地疏散人员、物资和控制火势的蔓延是十分重要的。下面对此谈一些个人体会。
一、正确执行国家消防电气设计规范
设计规范、规程等工程标准是电气设计的重要依据，是应当严格遵照执行的技术准则。
1、标准的分类
根据标准的适用范围不同，可分为国家标准、地方标准和行业标准。地方标准和行业标准是国家标准的分解。国家标准代号为GB50XXX—YYYY，地方标准代号是BXXX，行业标准代号是该行业的汉语拼音字母缩写，如JGJ为建设部标准，GA为公安部标准。 根据标准的强制性可分为强制性标准和推荐性标准。强制性标准是必须执行的标准，它提出了必须遵循的最低要求，而行业标准和地方标准可以高于国家标准，但不能低于国家标准。推荐性标准是在标准代号中加上T字，顾名思义是推荐性的，不具备强制性。 此外，国际电工委员会(IEC)发布的标准是国际社会共同享有的一笔知识财富。在我国加入WTO后，我国有很多电气方面的规范都采用了IEC标准的有关条款，这有利于与国外电气设计要求上的沟通。
2、各个标准之间的关系协调
在实际工程消防电气设计中，有时会遇到在同一事物上，国家、行业、地方标准相互交叉，所规定的技术措施和要求不一致的现象。因此，正确地理解和执行标准，认真协调它们之间的关系是非常重要的。单纯以国家标准管地方标准，或行业标准高于国家标准，或后发布的优于先发布的标准作简单处理，不一定合适，应当具体问题具体分析，恰当解决。 例如，在汽车库火灾探测器的选型问题上，《火灾自动报警系统设计规范》(GB 50116—98)和《民用建筑电气设计规范》(JGJ／T 16—92)都以独立条款形式明确规定宜采用感温探测器。几年来许多设计人员曾向有关部门提出意见，认为采用感烟探测器更为合适，这不仅节省投资而且有利于火灾的早期发现。在《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》(GB 50067-97)第9．0．7的条文说明指出：在通风条件较好的车库内可采用感烟报警设施，一般的汽车库内可采用感温报警设施。因此，可以根据具体问题进行选择。 再如，地下室内消火栓泵，因处于潮湿场所，根据电气规范的一般要求应设漏电保护。而按照《民用建筑电气设计规范》规定，对于突然断电会导致比因漏电或过负荷而造成的损失更大的配电线路，不应装切断电路的漏电保护器。如果设计错误，当发生火灾消防泵运行时可能因漏电突然被切断，从而造成一些消防设施的瘫痪，严重影响灭火的进行。
二、充分保证消防供电、配电系统的自主性
1、 消防供电应处于最高供电层次
《民用建筑电气设计规范》第24．9．2条规定：“火灾消防及其他防灾系统用电，当建筑物为高压受电时，宜从变压器低压出口处分开自成供电体系，即独立形成防灾供电系统。”消防系统电源的供电负荷等级，在本工程供电系统中应处于最高供电等级，自成供电体系是为了保证消防供电的可靠性。
2、 消防配电应具有独立性
有了可靠的电源，而消防设备的配电线路不可靠，仍不能保证消防设备的安全供电。《高层民用建筑设计防火规范》(GB 50045-95)第9．1．3条规定：“消防用电设备应采用专用的供电回路，”本条规定的供电回路，是指从低压总配电室(包括分配电室)至最末一级配电箱，与一般配电线路应严格分开，但在有的设计中，往往是注意从配电室引至消防控制室配电箱这一段的供电可靠性，而忽视了各层消防用电设备供电的可靠性，如电动防火门、排烟阀等，并没有形成消防专用独立系统。
例如，在某一建筑中设置了两部电梯，根据规范要求需要设置其中的一部为消防电梯。按要求，应该有两路电源引入到消防电梯机房中，一路引入普通电梯机房。但在设计中，有的设计人员往往为了图省事，而将消防电梯和普通电梯共用电源，这和消防规范是不相符的。普通电梯的接人，势必影响到消防电梯的可靠性。无疑给这些回路的安全性带来了一定的隐患，一旦这些设备发生故障造成短路，则要殃及两路电源的可靠性。
　三、 按规定设置ATS和UPS
1、 末端ATS的设置
火灾自动报警、消防通信、等消防用电设备均设有应急电源。当使用的电源故障停电时，被停止供电的重要负荷采用电源自动切换装置(ATS)切换至另一电源。《高层民用建筑设计防火规范》第9．1．2条规定：“高层建筑的消防控制室、消防水泵、消防电梯、防烟排烟风机等的供电，应在最末一级配电箱处设置自动切换装置。”ATS设在起端(如在变电所低压的第一级配电处)和设在末端相比，末端设ATS时，除了电源故障停电能自动切换外，当配电设备故障或低压线路上发生故障而停电时，末端ATS也能动作，增加了负荷的供电可靠性；起端设ATS时，如果配电设备或低压线路发生故障而停电，该ATS不动作，这样就无法保证负荷的继续供电，所以末端ATS比起端ATS更为可靠。在有的设计中自动切换装置不是设在最末一级配电箱，双电源线路进楼后，总配电箱处设了自动切换装置，而此后是单回路至各层消防配电箱，显然这种设计是不符合要求的。
2、 电脑用电应设UPS
另外，火灾自动报警系统中的CRT(阴极射线管显示装置)显示器、消防通讯设备、计算机管理系统等的交流电源应设UPS装置供电。对于电脑用电负荷，在使用中如果电源突然中断，会使电脑中的信息消失，《民用建筑电气设计规范》中规定： “当用电负荷允许中断时间在1．5s以内时，应设不间断电源装置。”使用ATS进行两路电源切换时，必有一个停电时间，最快也要0．2—0．3s，而UPS只能短时间维持，也不能代替ATS。因此，对于消防系统中的电脑用电负荷的供电方 式，是两路电源设置末端ATS加UPS。
　四、 消防弱电系统的接地
1、 消防控制室的接地
为保障人身安全、供电的可靠性，现代智能建筑中越来越多的电子设备都要求必须有一个完整、可靠的接地系统。因此，在高层建筑电气设计中，接地系统的设计占有十分重要的地位。
火灾自动报警系统及联动控制设备需要设置直流工作接地，按照《火灾自动报警系统设计规范》的要求，可采用专用接地或共用接地装置，一般尽量采用专用接地为好，但因为难以满足间距的要求，建筑物中各种用电设备往往采用的是共用接地。设计中采用共用接地装置时，应注意接地干线的引入段不能采用扁钢或裸铜排等，以避免接地干线与防雷接地、钢筋混凝土墙等直接接触，影响消防电子设备的接地效果。
2、消防弱电系统应设防雷击电磁脉冲
建筑的防雷设计也非常重要。根据近年来统计资料表明，由雷电造成的信息系统损坏呈上升趋势。国家标准2000年版《建筑物防雷设计规范》(GB50057-94)在原基础上新增加了“防雷击电磁脉冲”部分，把计算机、通信设备和控制系统定义为信息系统，而火灾自动报警系统和消防通信等均属于这个范畴。
五、 智能建筑中使用消防控制室的问题
1、 火灾监控系统与智能建筑中其它系统的关系
2000年，国家发布了推荐性国家标准《智能建筑设计标准》(GB／T50314—2000)。建筑智能化是在建筑这个平台上，由三大系统组成：建筑设备自动化系统(BAS)、办公自动化系统(OAS)和通信网络系统(CAS)。而BAS包含了三个子系统：建筑设备监控系统、火灾监控系统和安全防范系统，即通常所说的BA、FA、SA；火灾监控系统在建筑物中可以独立运行，除了完成火灾信息的采集、处理、判断并实施联动控制外，还应该具有与其他系统进行通讯的接口或进行远程信息传输。火灾监控系统可充分利用智能建筑的智能化硬件和软件资源实现联网通讯，为城市消防调度指挥中心、城市综合管理网络提供并与城市其他管理中心共享消防系统的信息。
2、火灾监控系统与其它系统合用控制室应注意的问题
在消防规范中规定消防控制室应单独设置，但目前有一些高层建筑，BA、SA、FA系统合用控制室，主要是为了系统的集成和管理，提高工作效率。同时SA可作为FA的辅助监控系统，当火灾自动报警系统发出报警信号时，值班人员可以通过安全防范系统的摄像镜头确认火灾现场的实际情况，从而采取进一步措施。但是在合用控制室时其电气设计应注意以下问题：
（1）．BA系统只能对FA系统提供监视，不能控制，必须保持FA的独立性。
（2）．在各系统接地设计中应充分考虑各个不同工作频率的工作接地的独立性。
（3）．严防电磁场对各系统的干扰。
总之，以上仅是对建筑消防电气设计的一些浅见，在实际工程中，只有认真理解和执行规范，真正体现建筑以人为本的特点，让消防电气的设计更加完善。