论文部分内容阅读
【摘 要】建筑电气消防设计是建筑工程施工项目中的重要环节，如果建筑电气消防设计不合理将会严重影响到建筑的使用效果，造成重大安全隐患。因此，在建筑工程实际施工过程中一定要重视电气消防设计工作，保证电气消防系统的运行效果。本文就建筑电气消防设计展开分析和论述，阐述了建筑电气消防设计中的一些问题，以供业内人士参考。
【关键字】电气消防；问题措施；分析
中图分类号：F407.6 文献标识码： A 文章编号：
一、消防、非消防用电设备供电电源线路混接问题
消防系统配电装置，应设置在建筑物的电源进线处或配变电所处，其应急电源配电装置宜与主电源配电装置分开设置；当分开设置有困难，需要与主电源并列布置时，其分界处应设防火隔断。
但在部分施工图设计中，仍有消防、非消防用电设备供电线路混接问题。
现象一：在建筑物变电所或总配电室电气设计中，没有在变电所或总配电室内的低压母线后将消防负荷自成独立系统，低压母线所供电的同一台低压配电屏配出的回路既有消防负荷，也有非消防负荷。为确保消防人员和其他人员的人身安全，消防负荷应为独立系统，当建筑物内附设有变电所时应由变电所自成系统，当建筑物为低压进线时，应自进线处开始自成系统。
现象二：在消火栓泵、喷淋泵的双电源供电回路中，接入生活水泵非消防用电设备，使消防用电设备供电回路变为非专用供电回路。在建筑物泵房设计时，设备专业常常将消防水泵、生活水泵设在同一个泵房中，且有的生活水泵用电为一、二级负荷，有些电气设计人员就将消防和生活水泵接在同一个双电源供电回路中，但生活水泵毕竟不是消防用电设备。还有一种做法，认为消防泵双电源供电回路中接有生活水泵用电负荷，当发生火灾时，由消防控制室切除生活水泵用电负荷后，仍为专用供电回路。这种做法不但增加了火灾时消防控制室的工作程序，而且按此逻辑根本不存在专用供电回路的问题，即其他用电负荷都可接到消防用电设备供电回路上，只要火灾时能切除这些负荷就可以了。岂不知供电回路上所带负荷越多，出现故障的可能性越大。再就是平时消防泵不运行，如为专用回路，电缆不发热；如接入生活水泵，电缆一直带电运行发热，长此以往也降低了电缆的使用寿命，降低了供电的可靠性。由此可见，生活水泵的接入降低了消防用电设备供电回路的可靠性，这是不符合上述设计规范要求的。同样的表现还有部分设计将消防控制室和弱电机房合用同一个房间，且消防和弱电设备的供电很多种情况下均为一、二级负荷，负荷也不算大，就把二者接在同一个双电源供电回路中，同样降低了供电的可靠性。
现象三：将一般空调通风设备接入消防用电设备供电回路中。例如，消防控制室（或消防电梯机房）双电源配电系统中，常有空调通风用电负荷，空调通风设备并非火灾报警控制器或消防电梯正常工作必备条件，所以不属于消防用电设备，也是不符合上述设计规范要求的。
现象四：对于相当数量的施工图设计中，对于消防用电配电设备均未有设置明显标志的要求。在施工图设计系统图备注或材料表中，对消防用电设备配电的配电盘、箱、柜，其面板上应要求盘厂标注“消防”或“消防用电”等红色字样的明显标志（盘厂很容易忽视这一点），以防止发生火灾时，手动切除非消防电源时发生误操作，而影响消防用电设备供电的可靠性。
二、应急照明的问题
应急照明的概念：因正常照明的电源失效而启用的照明。应急照明包括疏散照明、安全照明和备用照明。
消防施工图设计中，应急照明的设计占相当大的比重。有些施工图设計常常将备用照明和疏散照明由同一分支回路引出，这样就很不合理。备用照明是为工作人员在火灾发生时继续工作而设置的照明，当工作人员撤离后才熄灭，故其使用时间相对要长些；而疏散照明是为供人员疏散而设置在疏散路线上的各种指示标志和照明，故其相对需要时间短些，一般为30min，但要求启动快，允许停电时间短。二者要求不一样，不应引自同一分支回路。
严禁在应急照明电源输出回路中连接插座，因为在应急照明回路连接插座，会增加出现故障的可能性，从而降低供电的可靠性。疏散照明的出口标志灯和指向标志灯宜用蓄电池电源。安全照明的电源应和该场所的电力线路分别接自不同变压器或不同馈电干线。备用照明电源宜接自电力网有效地独立于正常照明电源的线路或应急照明发电机组。用蓄电池作为疏散标志的电源，能保证其可靠性。安全照明要求转换时间快，应采用电力网线或蓄电池，而不应接自发电机组。接自电力网时，应和需要安全照明地点的电力设备分开。备用照明通常需要较长的持续工作时间，其电源接自电力网或发电机组为宜。
当建筑物消防用电负荷为一级，且采用交流电源供电时，宜由主电源和应急电源提供双电源，并以树干式或放射式供电。应按防火分区设置末端双电源自动切换箱，提供该分区内的备用照明和疏散照明电源。当采用集中蓄电池或灯具内附电池组时，宜由双电源中的应急电源提供专用回路采用树干式供电，并按防火分区设置应急照明配电箱。
当建筑物消防用电负荷为二级，且采用交流电源供电时，宜采用双回线路树干式供电，并按防火分区设置末端双电源自动切换箱。当采用集中蓄电池或灯具内附电池组时，可由单回线路树干式供电，并按防火分区设置应急照明配电箱。
对于不同性质的建筑物，或同一建筑物不同场所，应急照明灯具的控制是不一样的。电气施工图必须要明确各种场所灯具的常态，其次是控制点。有的由现场面板开关来控制，有的在配电箱内集控，有消防联动的在火灾时还应保证应急照明灯具强制点亮。施工图为了将控制原理交待清楚，应将设计意图用接线图的形式表示出来，并备注上控制原理说明，防止施工单位在施工时接错线，达不到设计的意图。
当采用蓄电池作为疏散照明灯具的备用电源时，在非点亮状态下，不得中断蓄电池的充电电源。充电线失去电源是灯具强制转换由内部电源供电的信号，一旦耗尽蓄电池的电能，又不能及时充电，在发生火灾时，灯具就亮不起来，这是不允许的。所以设计时应注明哪个是充电开关，并注明“严禁拉闸”。
三、导线选择及敷设问题
消防线路的导线选择及其敷设，应满足火灾时连续供电或传输信号的需要。所有消防线路，应为铜芯导线或电缆。
对于火灾自动报警系统的传输线路和50V以下供电的控制线路，应采用耐压不低于交流300/500V的多股绝缘电线或电缆。采用交流220/380V供电或控制的交流用电设备线路，应采用耐压不低于交流450/750V的电线或电缆。
火灾自动报警系统的传输线路线型采用普通铜芯绝缘导线或电缆即可，而不必选用耐热或耐火型（总线制的系统有控制要求的除外）。这是因为火灾自动报警系统的传输线路主要是为早期报警使用，在火灾初期阴燃阶段是以烟雾为主的，不会出现火焰。探测器早期进行报警就完成了使命，等到火灾发展到燃烧阶段时，火灾自动报警系统传输线路就失去了作用。此时若有线路损坏，火灾报警控制器因有火警记忆功能，也不影响其火警部位显示。
火灾自动报警系统传输线路的线芯截面选择还要满足一定的机械强度的要求，线芯最小截面不应小于：穿管敷设的绝缘电线1.00mm2；线槽内敷设的绝缘电线0.75 mm2；多芯电缆0.50 mm2。
火灾自动报警系统根据建筑物的高度、重要性，其保护对象分为特级、一级和二级。保护对象为特级的建筑物的消防设备的供电应采用矿物绝缘电缆，保护对象为一、二级时，应采用有机绝缘耐火类电缆。消防设备的控制线路，如果其线路敷设符合防火要求，则可使用普通型电线电缆。如KVV电缆等，这是因为其控制设备设置在相应的控制箱内，控制线路不存在过负荷等现象。采取了相应保护措施后，在其设备运行的时间里，能确保其正常工作，许多控制原理中，也确保了当消防设备启动运行后，不因其外部控制线路的开断而停止运行。往往消防设备在火灾初期时必须启动运行，而火灾初期往往其所处环境并不太恶劣。
四、施工图设计中常出现的问题分析
1）根据《高层民用建筑设计防火规范》GB50045（2005年版）第9.1.2条之规定“：高层建筑的消防控制室、消防水泵、消防电梯等的供电，应在最末一级配电箱处设置自动切换装置……”
设备专业在设计消防水泵房时，对于消防栓泵和喷淋泵一般按一用一备来配置；电气专业一般在消防泵房设双电源自动切换箱，自动切换箱配出两回路电源，一路引至消防栓泵控制箱，一路引至喷淋泵控制箱。这样的设计其实没有真正做到在最末一级配电装置处设双电源自动切换。建议在双电源自动切换箱配出四回路电源，每个泵由单独的回路供电。当然，控制箱可以为独立式也可以为隔离间隔式。
2）对于屋面有防排烟风机的施工图设计中，有的电气施工图在建筑物最上一层电气竖井内设双电源自动切换箱兼设备控制箱，从控制箱直接引配电电缆至屋面防排烟风机，而在防排烟风机旁没有设置现场控制和解除远方控制的设置。这样是很危险的，特别是在设备检修时，工作人员不能直接看到控制装置，很容易造成误操作，产生事故。
3）根据《建筑电气工程施工质量验收规范》GB50303-2002第15.1.2条之规定：“不同回路、不同电压等级和交流与直流的电线，不应穿于同一导管内。”应将消防电话线、应急广播线单独穿管，其他线路也宜按不同用途、不同去向酌情分别穿管敷设。对于火灾报警线路共管敷设的问题在大量施工图设计中也存在，常见将消防电话、应急广播与报警控制总线、DC24V电源线、手动控制线等共管敷设。
在火灾自动报警系统的设计中，有些施工图设计得不够完善，常见的有将湿式报警阀前的供水控制阀、水流指示器前的信号阀门的关闭信号漏接至消防控制室。检修人员在检修湿式报警阀和水流指示器后面的管道时，常常会把二者前面的阀门关掉，如果检修后忘记复位，在火灾时喷淋系统就不能起作用。相反，如果把控制阀接入消防控制室，对于阀门的开关状态，消防控制室能够一目了然。
4）在汽车库的设计中，常见有将汽车库坡道上的车行指示灯与人员安全出口疏散指示灯设计相同的情况。对于汽车库出入口不能作为人員安全疏散出口的要求，规范已有明确规定。建筑专业已经在车库内每个防火分区单独设置了不少于两处的人员安全疏散出口，疏散指示灯应将人流引向以上安全疏散出口；至于车行指示灯，应按建筑专业的车流方向设置，且必须与人员安全出口疏散指示灯区分开。
五、结语
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。
【关键字】电气消防；问题措施；分析
中图分类号：F407.6 文献标识码： A 文章编号：
一、消防、非消防用电设备供电电源线路混接问题
消防系统配电装置，应设置在建筑物的电源进线处或配变电所处，其应急电源配电装置宜与主电源配电装置分开设置；当分开设置有困难，需要与主电源并列布置时，其分界处应设防火隔断。
但在部分施工图设计中，仍有消防、非消防用电设备供电线路混接问题。
现象一：在建筑物变电所或总配电室电气设计中，没有在变电所或总配电室内的低压母线后将消防负荷自成独立系统，低压母线所供电的同一台低压配电屏配出的回路既有消防负荷，也有非消防负荷。为确保消防人员和其他人员的人身安全，消防负荷应为独立系统，当建筑物内附设有变电所时应由变电所自成系统，当建筑物为低压进线时，应自进线处开始自成系统。
现象二：在消火栓泵、喷淋泵的双电源供电回路中，接入生活水泵非消防用电设备，使消防用电设备供电回路变为非专用供电回路。在建筑物泵房设计时，设备专业常常将消防水泵、生活水泵设在同一个泵房中，且有的生活水泵用电为一、二级负荷，有些电气设计人员就将消防和生活水泵接在同一个双电源供电回路中，但生活水泵毕竟不是消防用电设备。还有一种做法，认为消防泵双电源供电回路中接有生活水泵用电负荷，当发生火灾时，由消防控制室切除生活水泵用电负荷后，仍为专用供电回路。这种做法不但增加了火灾时消防控制室的工作程序，而且按此逻辑根本不存在专用供电回路的问题，即其他用电负荷都可接到消防用电设备供电回路上，只要火灾时能切除这些负荷就可以了。岂不知供电回路上所带负荷越多，出现故障的可能性越大。再就是平时消防泵不运行，如为专用回路，电缆不发热；如接入生活水泵，电缆一直带电运行发热，长此以往也降低了电缆的使用寿命，降低了供电的可靠性。由此可见，生活水泵的接入降低了消防用电设备供电回路的可靠性，这是不符合上述设计规范要求的。同样的表现还有部分设计将消防控制室和弱电机房合用同一个房间，且消防和弱电设备的供电很多种情况下均为一、二级负荷，负荷也不算大，就把二者接在同一个双电源供电回路中，同样降低了供电的可靠性。
现象三：将一般空调通风设备接入消防用电设备供电回路中。例如，消防控制室（或消防电梯机房）双电源配电系统中，常有空调通风用电负荷，空调通风设备并非火灾报警控制器或消防电梯正常工作必备条件，所以不属于消防用电设备，也是不符合上述设计规范要求的。
现象四：对于相当数量的施工图设计中，对于消防用电配电设备均未有设置明显标志的要求。在施工图设计系统图备注或材料表中，对消防用电设备配电的配电盘、箱、柜，其面板上应要求盘厂标注“消防”或“消防用电”等红色字样的明显标志（盘厂很容易忽视这一点），以防止发生火灾时，手动切除非消防电源时发生误操作，而影响消防用电设备供电的可靠性。
二、应急照明的问题
应急照明的概念：因正常照明的电源失效而启用的照明。应急照明包括疏散照明、安全照明和备用照明。
消防施工图设计中，应急照明的设计占相当大的比重。有些施工图设計常常将备用照明和疏散照明由同一分支回路引出，这样就很不合理。备用照明是为工作人员在火灾发生时继续工作而设置的照明，当工作人员撤离后才熄灭，故其使用时间相对要长些；而疏散照明是为供人员疏散而设置在疏散路线上的各种指示标志和照明，故其相对需要时间短些，一般为30min，但要求启动快，允许停电时间短。二者要求不一样，不应引自同一分支回路。
严禁在应急照明电源输出回路中连接插座，因为在应急照明回路连接插座，会增加出现故障的可能性，从而降低供电的可靠性。疏散照明的出口标志灯和指向标志灯宜用蓄电池电源。安全照明的电源应和该场所的电力线路分别接自不同变压器或不同馈电干线。备用照明电源宜接自电力网有效地独立于正常照明电源的线路或应急照明发电机组。用蓄电池作为疏散标志的电源，能保证其可靠性。安全照明要求转换时间快，应采用电力网线或蓄电池，而不应接自发电机组。接自电力网时，应和需要安全照明地点的电力设备分开。备用照明通常需要较长的持续工作时间，其电源接自电力网或发电机组为宜。
当建筑物消防用电负荷为一级，且采用交流电源供电时，宜由主电源和应急电源提供双电源，并以树干式或放射式供电。应按防火分区设置末端双电源自动切换箱，提供该分区内的备用照明和疏散照明电源。当采用集中蓄电池或灯具内附电池组时，宜由双电源中的应急电源提供专用回路采用树干式供电，并按防火分区设置应急照明配电箱。
当建筑物消防用电负荷为二级，且采用交流电源供电时，宜采用双回线路树干式供电，并按防火分区设置末端双电源自动切换箱。当采用集中蓄电池或灯具内附电池组时，可由单回线路树干式供电，并按防火分区设置应急照明配电箱。
对于不同性质的建筑物，或同一建筑物不同场所，应急照明灯具的控制是不一样的。电气施工图必须要明确各种场所灯具的常态，其次是控制点。有的由现场面板开关来控制，有的在配电箱内集控，有消防联动的在火灾时还应保证应急照明灯具强制点亮。施工图为了将控制原理交待清楚，应将设计意图用接线图的形式表示出来，并备注上控制原理说明，防止施工单位在施工时接错线，达不到设计的意图。
当采用蓄电池作为疏散照明灯具的备用电源时，在非点亮状态下，不得中断蓄电池的充电电源。充电线失去电源是灯具强制转换由内部电源供电的信号，一旦耗尽蓄电池的电能，又不能及时充电，在发生火灾时，灯具就亮不起来，这是不允许的。所以设计时应注明哪个是充电开关，并注明“严禁拉闸”。
三、导线选择及敷设问题
消防线路的导线选择及其敷设，应满足火灾时连续供电或传输信号的需要。所有消防线路，应为铜芯导线或电缆。
对于火灾自动报警系统的传输线路和50V以下供电的控制线路，应采用耐压不低于交流300/500V的多股绝缘电线或电缆。采用交流220/380V供电或控制的交流用电设备线路，应采用耐压不低于交流450/750V的电线或电缆。
火灾自动报警系统的传输线路线型采用普通铜芯绝缘导线或电缆即可，而不必选用耐热或耐火型（总线制的系统有控制要求的除外）。这是因为火灾自动报警系统的传输线路主要是为早期报警使用，在火灾初期阴燃阶段是以烟雾为主的，不会出现火焰。探测器早期进行报警就完成了使命，等到火灾发展到燃烧阶段时，火灾自动报警系统传输线路就失去了作用。此时若有线路损坏，火灾报警控制器因有火警记忆功能，也不影响其火警部位显示。
火灾自动报警系统传输线路的线芯截面选择还要满足一定的机械强度的要求，线芯最小截面不应小于：穿管敷设的绝缘电线1.00mm2；线槽内敷设的绝缘电线0.75 mm2；多芯电缆0.50 mm2。
火灾自动报警系统根据建筑物的高度、重要性，其保护对象分为特级、一级和二级。保护对象为特级的建筑物的消防设备的供电应采用矿物绝缘电缆，保护对象为一、二级时，应采用有机绝缘耐火类电缆。消防设备的控制线路，如果其线路敷设符合防火要求，则可使用普通型电线电缆。如KVV电缆等，这是因为其控制设备设置在相应的控制箱内，控制线路不存在过负荷等现象。采取了相应保护措施后，在其设备运行的时间里，能确保其正常工作，许多控制原理中，也确保了当消防设备启动运行后，不因其外部控制线路的开断而停止运行。往往消防设备在火灾初期时必须启动运行，而火灾初期往往其所处环境并不太恶劣。
四、施工图设计中常出现的问题分析
1）根据《高层民用建筑设计防火规范》GB50045（2005年版）第9.1.2条之规定“：高层建筑的消防控制室、消防水泵、消防电梯等的供电，应在最末一级配电箱处设置自动切换装置……”
设备专业在设计消防水泵房时，对于消防栓泵和喷淋泵一般按一用一备来配置；电气专业一般在消防泵房设双电源自动切换箱，自动切换箱配出两回路电源，一路引至消防栓泵控制箱，一路引至喷淋泵控制箱。这样的设计其实没有真正做到在最末一级配电装置处设双电源自动切换。建议在双电源自动切换箱配出四回路电源，每个泵由单独的回路供电。当然，控制箱可以为独立式也可以为隔离间隔式。
2）对于屋面有防排烟风机的施工图设计中，有的电气施工图在建筑物最上一层电气竖井内设双电源自动切换箱兼设备控制箱，从控制箱直接引配电电缆至屋面防排烟风机，而在防排烟风机旁没有设置现场控制和解除远方控制的设置。这样是很危险的，特别是在设备检修时，工作人员不能直接看到控制装置，很容易造成误操作，产生事故。
3）根据《建筑电气工程施工质量验收规范》GB50303-2002第15.1.2条之规定：“不同回路、不同电压等级和交流与直流的电线，不应穿于同一导管内。”应将消防电话线、应急广播线单独穿管，其他线路也宜按不同用途、不同去向酌情分别穿管敷设。对于火灾报警线路共管敷设的问题在大量施工图设计中也存在，常见将消防电话、应急广播与报警控制总线、DC24V电源线、手动控制线等共管敷设。
在火灾自动报警系统的设计中，有些施工图设计得不够完善，常见的有将湿式报警阀前的供水控制阀、水流指示器前的信号阀门的关闭信号漏接至消防控制室。检修人员在检修湿式报警阀和水流指示器后面的管道时，常常会把二者前面的阀门关掉，如果检修后忘记复位，在火灾时喷淋系统就不能起作用。相反，如果把控制阀接入消防控制室，对于阀门的开关状态，消防控制室能够一目了然。
4）在汽车库的设计中，常见有将汽车库坡道上的车行指示灯与人员安全出口疏散指示灯设计相同的情况。对于汽车库出入口不能作为人員安全疏散出口的要求，规范已有明确规定。建筑专业已经在车库内每个防火分区单独设置了不少于两处的人员安全疏散出口，疏散指示灯应将人流引向以上安全疏散出口；至于车行指示灯，应按建筑专业的车流方向设置，且必须与人员安全出口疏散指示灯区分开。
五、结语
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。