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建筑电气的消防设计

出处:论文网
时间:2017-01-08

建筑电气的消防设计

  随着我国整体经济不断的发展,诸如大型交通枢纽、高层及超高层建筑等大型建筑项目不断涌现。在这些现代化的建筑中,智能化程度有了很大的提高。为了提高这些现代化建筑的安全性和可靠性,建筑电气消防设计也在不断改进和创新。在这里就消防设计中一些重要但容易被忽略的方面进行简要的分析。

  1 电梯消防设计

  电梯在设计时首先要明确其负荷等级。电梯的负荷等级不同其设计标准也不一样。例如,大型铁路旅客站房中的电梯属于二级负荷,宜由两回线路供电;而中小型站房中的电梯则属于三级负荷,由一回线路供电即可。而消防电梯则属于消防负荷,需设计专用的供电回路。消防电梯应与普通电梯配电线路需要分开敷设,实现物理分隔。向电梯供电的配电线路不能在敷设在电梯井道内,而且消防电梯的配电线路应采用矿物绝缘类不燃性电缆,最大限度保障消防电梯的供电可靠性。也就是说消防电梯和普通电梯的配电设计应分开设计,不发生关联。还有一种情况,12~18层普通住宅中,当消防电梯兼作客梯且两类电梯公用前室时,可由一组消防双电源供电,并在消防电梯机房间设末端双电源自动切换配电箱。这中情况下,建筑高度在消防车云梯救援范围内,而且建筑内人员较少,电梯使用率不高,普通客梯对消防电梯的影响降至最小。

  此外,在电梯配电设计时还应注意供电计算。由于电梯属于频繁启动的电动机,负载波动很大。在电梯启动时的冲击电流很大,使得电压的波动也很剧烈。所以在供电计算时,直接选取电动机的功率来计算是不合理的。除了考虑电梯的电机容量,还应计算电梯附属电器的功率,如轿厢内空调、通风设施等。而且,电梯上、下行时的电流也相差较大。根据大量的工程实例,电梯的计算电流可以按电梯铭牌1小时工作制额定电流的90%或铭牌连续工作制额定电流的140%,再加上附属电器的负荷电流进行设计。

  2 非消防电源的断电控制

  根据相关规范要求,在火灾时应切断非消防负荷供电。但是在一遇初期火灾或报警时就切断非消防负荷电源是不可取的。比如,普通电梯在火灾时需要切除其电源,但电梯内很有可能还有乘客,这样很有可能成整个建筑内秩序的混乱。所以,切除非消防负荷电源和控制电梯降落均应通过消防控制室根据实际情况进行控制。在设计中对非消防电源的断电控制,主要是利用断路器的分励脱扣器附件来实现。但是根据断路器型号和框架电流的不同,其分励线圈在分励脱扣时所需的电流也不同。一般情况下,主要在配电所(室)的低压出线开关或在区域总配电箱上切除非消防电源。这些地方所选用的低压断路器的框架电流比较大,其配套的分励脱扣器所需电流也比较大。如直接采用消防联动回路的直流24V电源来驱动低压断路器的分励脱扣器是不太安全的,尤其是当同一配电箱内有数个需同时动作的脱扣器附件时,消防联动回路的24V电源未必能满足要求。所以还是应将分励线圈接入220V或380V的供电回路中比较可靠。常用做法是在配电室内设电源屏供电,既提高了可靠性,也便于控制和维护管理

  还有一种切除非消防负荷的方法是通过断路器的电动操作机构来实现的。比如在地铁车站中,配电室内非消防负荷回路较多,如每个回路分别进行动作,会增加线缆量,降低可靠性。因此,设置三级负荷总开关,通过配电室内的远程操控终端控制该开关的分闸即可实现三级负荷的断电。这种方式主要适用于已设有电力远程监控系统的建筑,如在一般的小型建筑或住宅中设置则不够经济

  3 消防水泵的设计

  在《建筑设计防火规范》GB50016-2014中根据防护主体规模不同,消防负荷可能属于三级负荷。但是很多行业规范会提高对消防设备的供电要求,按一二级负荷供电。这时需要执行高一级的标准,按双电源或双回路供电。需要注意的是,即便属于三级负荷,消防设施的供电仍然要采用专用的供电回路,并采取相应的防火措施。在以前的电气设计中功率较大的消防水泵往往配备变频或软启动器进行启动,主要就是用于软化电动机的启动电流,但过多的电气元件反而降低的消防水泵的可靠性。因为变频器或软启动器故障造成的消防水泵失效在过去的火灾案例中非常多。因此,近年来新颁布的规范均要求消防水泵工频直接启动,当功率较大时可采用星三角和自耦降压启动。直接启动是最可靠、最简单的启动方式,但启动电流也大。这就要求在设计直接启动的消防水泵时需充分考虑启动电流带来的影响。消防水泵属于偶尔启动的轻载型电动机,在与其他用电设备合用变压器时,电动机容量与变压器容量之比不应大于35%,当采用专用变压器供电时,这个比值不应大于80%。

  4 消火栓系统的联动设计

  在以前的火灾自动报警系统(FAS)设计中,消火栓按钮作为现场人员的控制设备,可以直接启动消火栓泵,常见的做法是将消火栓按钮用导线直接引至消防泵控制柜,启动消火栓泵。这种方式固然可以使现场人员第一时间启动消防泵,但也有可能造成误操作。《火灾自动报警系统设计规范》GB50116-2013中规定,当建筑中设置有FAS时,消火栓按钮仅作为火灾报警系统和消火栓系统的联动触发信号,而不能直接启动消防泵,消防泵的启动控制则由消防联动控制器自动或手动完成。这样的改动减少了工程中线缆的使用量,也提高了消火栓系统的可靠性。在没有设置FAS的建筑物内,消火栓泵的启动则还是沿用以前的控制模式。

  5 结语

  总之,随着现代设计理念对建筑安全要求的不断提高,建筑电气消防设计也越发的重要。新形势下,设计人员要严格按照相关建筑消防规范要求进行设计,不断提高和优化建筑电气消防设计水平,从而有效防止建筑物火灾的发生。

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