《电气消防系统设计10项关键技术措施与问题分析》(李蔚)

中信建筑设计研究总院有限公司CITICGeneralInstituteOfArchitecturalDesignAndResearchCo.Ltd电气消防系统设计10项关键技术措施与问题分析李蔚中信建筑设计研究总院有限公司电气总工湖北省勘察设计协会建筑电气分会理事长中国建筑学会建筑电气分会节能专委会副主任中国勘察设计协会电气分会副会长中南委员会主任（2016-12-02）中信建筑设计研究总院有限公司CITICGeneralInstituteOfArchitecturalDesignAndResearchCo.Ltd1.火灾自动报警系统设计的范围、场所1）公共建筑2）住宅建筑超高层、一类高层、二类高层3）交通建筑4）工业建筑5）重要部位①建筑高度大于100m的住宅建筑。②建筑高度大于54m、但不大于100m的住宅建筑，其公共部位应设置火灾自动报警系统，套内宜设置火灾探测器。③建筑高度不大于54m的高层住宅建筑，其公共部位宜设置火灾自动报警系统，当设置需联动控制的消防设施时，公共部位应设置火灾自动报警系统。④高层住宅建筑的公共部位应设置具有语音功能的火灾声警报装置或应急广播。《建规》GB50016-2014第8.4.2中信建筑设计研究总院有限公司CITICGeneralInstituteOfArchitecturalDesignAndResearchCo.Ltd2.火灾自动报警系统设计的基本要求火灾自动报警及联动控制系统的设计说明、接线系统图，应有针对性说明、应清晰表达：本项目地址总点数、总线回路划分数；每一总线回路管辖的楼层、区域；该回路连接设备占用的地址总数。《火规》GB50116-2013第3.1.5条中的各点数：3200（1600），200（100），均指地址点数；如一个“单输入/输出”模块，占两个地址点。举例：本项目总地址点数为3500个，选用2台集中报警控制器。总线回路共有17个（SD1～SD17），其中回路SD1、SD2分别管辖地下层防火分区1、2设备，占用的地址数分别为162、170；回路SD3管辖一层设备，占用的地址数为180；回路SD4管辖2～3层设备，占用的地址数为176……——针对性中信建筑设计研究总院有限公司CITICGeneralInstituteOfArchitecturalDesignAndResearchCo.Ltd3.火灾自动报警系统设计的基本要求1）系统总线上应设置总线短路隔离器，每只总线短路隔离器保护的火灾探测器、手动火灾报警按钮和模块等消防设备的总数不应超过32点；《火规》第3.1.6条中“32点”指消防设备数量，不是设备的地址点数。2）总线穿越防火分区时，应在穿越处设置总线短路隔离器。3）总线短路隔离器，应能同时隔离故障报警总线和电源线。——短路隔离器中信建筑设计研究总院有限公司CITICGeneralInstituteOfArchitecturalDesignAndResearchCo.Ltd4.火灾自动报警系统形式的选择和设计要求1）区域火灾报警控制器与区域报警系统含义不同。区域火灾报警控制器：相对于集中火灾报警控制器而言，可具有对某一区域的联动控制功能，能接收、处理集中报警器的指令并反馈信息，不能向集中报警器发控制指令。区域报警系统：是火灾自动报警系统的一种系统形式，仅有报警功能，而无联动控制功能。2）区域火灾报警控制器设置场所：带有手动控制功能或图形显示装置的，应设置在有人值班的场所。在满足下列条件时，可设置在无人值班的场所：①本区域内无需要手动控制的消防联动设备（可有自动联动功能）②本火灾控制器的所有信息在集中火灾报警控制器上均有显示，且能接收联动控制信号，并自动启动相应的消防设备。③设置的场所只有值班人员可以进入（如设备用房或弱电管井内）。中信建筑设计研究总院有限公司CITICGeneralInstituteOfArchitecturalDesignAndResearchCo.Ltd4.火灾自动报警系统形式的选择和设计要求5）控制中心报警系统的设计，应体现“分散控制，集中管理”的原则。有两个及以上消防控制室时，应确定一个主消防控制室。主消防控制室应能显示所有火灾报警信号和联动控制状态信号，并应能控制重要的消防设备（指各单体共用的消防水泵、防排烟风机等）；各分消防控制室内消防设备之间可以互相传输、显示状态信息，但不应互相控制。中信建筑设计研究总院有限公司CITICGeneralInstituteOfArchitecturalDesignAndResearchCo.Ltd5.消防电源监控系统的设置范围、部位1）采用集中报警系统和控制中心报警系统的建筑，均应设置消防电源监控系统。2）消防电源监控系统监测点设置部位：只在各类消防负荷的ATSE主、备供电源进线侧，设置电压传感器即可。3）根据公安部GA30.2强制性标准要求，“消防水泵平时应具备定时自动巡检功能”，由此可设置专用的消防水泵智能巡检柜，但其造价高昂。为了既实现巡检功能，又节省造价，可采用如下基于“消防电源监控系统”的巡检方法。——对消防水泵的出线回路侧，同时设置电压、电流互感器（断路器、交流接触器、热继电器组成的控制回路末端），以监测其出线回路的电压和电流，从而实现定时自动巡检。即：通过系统软件编程，定时（不大于7天）自动驱动控制模块，启动消防水泵完成自动巡检。中信建筑设计研究总院有限公司CITICGeneralInstituteOfArchitecturalDesignAndResearchCo.Ltd6.气体灭火系统的联动控制1）该系统相关设备（含感烟、感温）应自成独立子系统，由专用的气体灭火控制器控制，不能将其接入火灾探测报警信号总线中。2）气体灭火控制器设置在现场钢瓶室，接入各个防护区内、区外的各种报警及联动信号，并引出RS485通讯总线至消控室。3）防护区内的声光报警器应具有语音提示功能。4）防护区门外侧的声光警报器是带有声警报的放气指示灯，其声信号应与防护区内的有明显区别。中信建筑设计研究总院有限公司CITICGeneralInstituteOfArchitecturalDesignAndResearchCo.Ltd7.防火门监控系统的联动控制1）防火门监控系统应独立自成子系统，消控室设专用的防火门监控器，末端监控模块不占用火灾报警器的地址点数。2）对常开防火门：在每门处设置监控模块，联动控制电磁释放器或电动闭门器动作，反馈门磁开关或电动闭门器的状态信号。3）对常闭防火门：中信建筑设计研究总院有限公司CITICGeneralInstituteOfArchitecturalDesignAndResearchCo.Ltd7.防火门监控系统的联动控制国家核心期刊《建筑电气》2016年第7期论文《非人员密集场所常闭防火门无需电气监控探讨》经济性分析通常工程中“常闭防火门”的数量远远大于“常开防火门”，（高层住宅尤甚），对其实施电气监控，会大大增加工程造价，如某小区20栋高层住宅，约增加投资213万元；一定程度上影响和危害了对“常开防火门”（如有）电气监控系统的简洁可靠性。中信建筑设计研究总院有限公司CITICGeneralInstituteOfArchitecturalDesignAndResearchCo.Ltd7.防火门监控系统的联动控制国家核心期刊《建筑电气》2016年第7期论文《非人员密集场所常闭防火门无需电气监控探讨》可靠性分析防火门具有打开后自行关闭功能。简单的机械闭门器即可实现自行关闭，无需电动闭门器联动。；在其明显位置设置简单有效的提示标识“保持防火门关闭”,并有“日常巡查、人工管理”的措施保障，可避免平时人为打开。可利用楼内设置的“视频安防监控系统”，在平时兼顾监视常闭防火门的打开、关闭状态。中信建筑设计研究总院有限公司CITICGeneralInstituteOfArchitecturalDesignAndResearchCo.Ltd7.防火门监控系统的联动控制合理性分析对于常闭防火门，平时被人为打开而留下火灾时未关闭的隐患，只有3个原因：①该常闭防火门造成人员通行不便、严重影响人员通行，或者严重影响采光、通风，这说明此防火门选为“常闭型”不合理，应改为“常开型”，相应实施电气监控；②针对“人为疏忽，偶尔通行后忘记关闭”的情况，在明显位置设置的“保持防火门关闭”提示标识，应能起到很明显的提示作用；且有“日常巡查、人工管理”“人工巡查、管理”的措施保障。③人为恶意，这种情况，只能通过教育惩处和日常巡查排除，对这种偶发恶意，交由电气监控进行技术解决是不恰当的。基于以上分析，得出结论如下：对每个常开防火门必须实施电气监控，而对于常闭防火门仅需监控人员密集场所中因管理需要平时关闭的疏散门及具有信号反馈功能的防火门。对于住宅、办公等非人员密集场所平时常闭的疏散防火门，无需电气监控。中信建筑设计研究总院有限公司CITICGeneralInstituteOfArchitecturalDesignAndResearchCo.Ltd8.火灾警报和消防应急广播系统的联动控制1）火灾自动报警系统中，声光警报器必不可少。2）集中报警系统和控制中心报警系统，消防应急广播必不可少。3）确认火灾后，启动全楼所有声光警报器，同时向全楼进行广播。4）消防广播与普通广播合用时，必须具有强制切入消防广播的功能。5）合用扬声器，当设有音量调节器或开关时，应将扬声器用继电器强制切换到消防应急广播线路上。6）合用广播系统的各设备应符合消防产品CCCF认证要求。中信建筑设计研究总院有限公司CITICGeneralInstituteOfArchitecturalDesignAndResearchCo.Ltd8.火灾警报和消防应急广播系统的联动控制消防广播末端强制切换示意图中信建筑设计研究总院有限公司CITICGeneralInstituteOfArchitecturalDesignAndResearchCo.Ltd9.消防切非的联动控制1）消防切非点：分励脱扣+辅助触点，首选低压配电系统首端，当采用封闭母线供电时，可在楼层配电箱处切断。这种做法安全可靠且节省造价。原因如下：首端切非后，干线失电压，避免普通线缆绝缘层烧坏引发短路二次灾害；首端切非后，干线失电压，避免喷水灭火时引起触电事故；首端切非与《火规》中“确认火灾后，启动建筑内的所有火灾声光警报器”“确认火灾后，应同时向全楼进行广播”相吻合。2）切非顺序：消控室收到两个独立报警触发信号后立即切除的负荷（普通动力、自动扶梯、排污泵、空调、康乐设施、厨房设施）消控室收到消防水泵动作反馈信号后切除的负荷（正常照明、生活泵、客梯、安防设施、地下室非消防排水泵）中信建筑设计研究总院有限公司CITICGeneralInstituteOfArchitecturalDesignAndResearchCo.Ltd10.电气火灾监控系统的设计1）系统的设置不应影响供电系统的正常工作，宜只报警不动作，不自动切断供电电源。2）“RCD监测点”首选“低压配电系统首端”，可减少数量，节省造价。因为供电线路正常自然泄露电流I△n一般为：100~200mA。除非I△n＞500mA才选择在下一级楼层配电箱监测。3）不宜设两级或多级监测，以避免选择性配合。4）电气火灾监控系统：只针对“非消防用电负荷”，而对消防负荷（包括消防专用负荷、消防与平时两用负荷），均不设置。中信建筑设计研究总院有限公司CITICGeneralInstituteOfArchitecturalDesignAndResearchCo.Ltd10.电气火灾监控系统的设计中信建筑设计研究总院有限公司CITICGeneralInstituteOfArchitecturalDesignAndResearchCo.Ltd