小议智能建筑的消防电气系统范文

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智能建筑消防负荷等级的确定根据GB50052—2009《供电系统设计规范》规定：电力负荷按供电可靠性及中断供电在政治、经济上所造成的损失或影响的程度，可分为一级负荷、二级负荷及三级负荷（参照电力负荷分级方法）。GB50045—95《高层民用建筑设计防火规范》中根据高层建筑的使用性质、火灾危险性、疏散和扑救难度将消防负荷分为一级负荷和二级负荷。GB50016—2012《建筑设计防火规范》中根据各种建筑物、构筑物的火灾扑灭救难度，使用性质和重要性将消防用负荷分为一级负荷、二级负荷、三级负荷。鉴于目前我国尚无智能建筑方面的国家标准，同时考虑智能建筑多为大规模高层建筑或建筑群，投资巨大，一般是商业、政治、文化的中心和枢纽，一但发生火灾造成损失、影响大。因此智能建筑的消防电源，应采用一级负荷；对少数小规模智能建筑，例如只在建筑物中的一部分有智能化要求，可视具体情况确定该区域消防负荷等级，一般确定为二级负荷。

智能建筑消防负荷供电要求1）一级负荷应由2个电源供电，当一个电源发生故障时，另一个电源应不致同时受到损坏。一级负荷容量较大或有高压用电设备时，应采用两路高压电源。如一级负荷容量不大时，应优先采用从电力系统或临近单位取得第二低压电源，亦可采用应急发电机组，如一级负荷仅为照明电话站负荷时，宜采用蓄电池组作为备用电源。2）对于特等建筑应考虑一电源系统检修或故障时，另一电源系统又发生故障的严重情况，此时应从电力系统取得第三电源或自备电源。3）应根据一级负荷允许中断供电时间，确定备用电源手动或自动方式投入。一级电源中主电源要求：每一段母线的电源来自不同的发电机；母线段之间无联系或虽有联系但当其中一组母线发生故障时，能自动断开联系，不影响其余母线供电。实际设计中，主电源可采取下列几种方式。当采用二级负荷时电源应符合下列要求；当发生电力变压器故障或线路常见故障时不致中断供电或中断后能迅速恢复。

1应急电源与UPS电源

1.1应急电源消防电源分为主电源和应急电源。所谓应急电源就是当工业与民用建筑处于火灾应急状态时，为保证火灾扑救工作的成功，担负向消防用电设备和供电的独立电源。应急电源可有电力系统电源、自备柴油发电机组和蓄电池组3种类型。1）应急电源要求。作为应急电源必须具备以下性能：（1）应急电源与工作电源必须采取可靠措施防止并列运行；（2）当工作电源停止供电时能自动接入；（3）蓄电池容量应能保证两个报警区域消防设备的供电能力，同时对全部音响设备必须满足10min的供电需要；（4）应急电源的容量应为消防电源要求容量以上，备用电源的配线应采取耐热措施。当备用电源设置在设备内时，配线可不采取耐热措施。2）智能建筑中主电源与备用电源联接智能建筑消防负荷多用一级负荷供电，它是以两路市电与备电源相结合的供电方式。3）蓄电池组。蓄电池组的优点是供电可靠、转换快；缺点是容量不大，持续时间有限，放电过程中电压不断下降，需经常检查维护，作为应急电源应具有下列性能：（1）蓄电池设备应能自动充电，充电电压高于额定电压的10%左右，保持能正常进行充电；（2）蓄电池设备应设有防止过充电的装置；（3）蓄电池设备应有自动与手动并易于稳定进行均等充电的装置；但如设备稳定性能正常，可不受此限。（4）自蓄电池设备引至火灾自动报警系统的消防设备线路应设开关及过电流保护装置；（5）对蓄电池设备输出电压、电流应设电源电压表及电流表进行监视；（6）周围温度在0～40℃时蓄电池应能保持正常工作。目前应急照明和疏散指示标志产品的备用电源基本采用自容式，由于蓄电池分散在大楼内的应急照明和疏散指示标志内，管理复杂，不便于维修，一旦发生损坏火灾时将给灭火救援和安全疏散带来极大困难，因此可采用备用电源集中供电方式，即将蓄电池和电源整流装置集中设置在楼层的配电管道内，平时整流装置对应急照明灯供电和对蓄电池充电，当发生火灾时，由蓄电池放电。此外，消防控制室还可以对各楼层的备用电源装置进行监控。此种方式技术先进，安全可靠，成本低，便于管理。4）柴油发电机组。柴油发电机组容量选择可按以下方法进行计算。

1.2UPS电源为确保某些重要设备不间断供电，有时需设置不间断电源(UnintenrruptedPowerSystem）简称UPS。它具有供电可靠、供电质量高、抗干扰能力强、性能稳定、体积小、无旋转噪音、维护费用少等优点，广泛应用于自动控制和数据处理系统。不足之处是，长时过载能力较低但短时过载能力可达成125％～150％额定电流。1）UPS电源设置。符合下列情况之一时，应设不间断电源：（1）当用电负荷不允许中断供电时（如用于实时性计算机的电子数据处理装置等）；（2）当用于电负荷允许中断供电时要求在1.5s以内时；（3）重要场所（如监控中心等）的设备用电源。智能建筑中计算机网络系统相当发达，一旦停电将导致整个系统瘫痪，在短期内很难恢复，同时消防控制中心，全天候保卫建筑消防安全，必须持续供电，因此应设置UPS电源。2）UPS电源主接线系统分类。根据用电设备对供电可靠性、连续性、，稳定性和电源诸参数质量的要求，可分为单一式、并联式、冗余式、并联冗余式。其中并联冗余式不间断电源系统(见图6）可以切断其中任一单元来保证其余负荷功率的连续性，继续对全部系统负荷供电，比其他3种形式更可靠，更适合用于智能建筑。3）UPS电源选型。应根据负荷对电源要求，选择UPS的参数指标水平，即从负荷大小、运行方式、电压及频率波动范围、允许中断供电时间、波形畸变系统切换波形是否连续等各项指标确定。4）UPS电源供配电系统分类。可分为集中式和分散式，设于智能设备负荷中心或相邻变电室。向大厦各智能设备供电。它易于管理；蓄电池多为分离式，可设独立电池室，容量大、造价低。但配出回路为单干线，可靠性差；线路长，压差大，易受干扰；系统扩展不灵活；占用面积大，需通风散热设备。5）智能型UPS电源。智能型UPS具备2重层功能。（1）在局城网（LAN）范围，UPS通过RS-232接口与网络服务器（或工作站）交换信息，网管员可在工作站上监控测试UPS运行情况，断电时向连接于服务器上的所有工作站广播断电警告，在UPS低电压时，再次发出警告，将高速缓冲寄存器的数据存盘并自动关闭服务器。（2）在广域网（WAN）上，智能UPS可通过其附加的简单网络管理协议适配器将运行状况传到远方适配器的网管站上，网管员可在一点管理全网上的UPS。

智能建筑消防设备配电方式工业、民用建筑的配电方式主要有放射式、树干式、环式3种。其中放射式与另2种供电方式相比有供电可靠，故障发生后影响范围小，切换操作方便，保护简单，便于自动化的优点，因此在对消防设备供电时经常采用这种方式。由于发生火灾后，消防人员必须先切断工作电源，输入蓄电池组输出然后救火，以算扑救中的安全，而消防电梯、消防水泵、事故照明、防排烟等消防用电设备必须有电，因此消防用电设备应采用专用的供电回路，其配电设备应设有明显标志。配电线路和控制回路宜按防火分区划分。

2智能建筑消防设备供电线路

2.1一般要求消防设备的供电线路应采用独立回路，线路不应与其他线路共同敷设。

2.2耐火耐热配线要求消防设备的耐火耐热配线是指按火灾温升曲线的1/2曲线对线路进行试验，从受火作用起，到火灾温升曲线达到380℃时，在15min内仍能有效供电。消防工程中耐火耐热配线的基本措施为：1）当消防设备配电线路暗敷时，通常采用普通电线电缆并将其穿金属管或阻燃型硬质塑料管（氧指数≥35）埋设在非燃烧体结构内且穿管暗敷保护层厚度≮30mm；2）当消防设施备配电线路明敷时，应穿金属管或金属线槽保护且采用防火涂料提高线路的耐燃性能或直接采用经阻燃处理的电线、电缆和铜皮防火电缆等并敷设在电缆竖井或吊顶内有防火保护措施的封闭式线槽内；3）当消防设备配电线路采用绝缘层和护套为不延燃的电缆并敷设在竖井中时，可不穿金属管保护；但当与延燃电缆敷设在同一竖井时，两者间必须用耐火材料隔开；4）在建筑物吊顶内的消防电气线路，宜采用金属管或金属线槽布线；在难燃材料吊顶内可采用难燃型（氧指数≥50）硬质塑料管、塑料线槽布线。

2.3分系统配线选择1）火灾自动报警系统配线。火灾自动报警系统的传输线路应穿金属管、阻燃型硬质塑料管或封闭式线槽保护，消防控制、通信和警报线路暗敷时最好采用阻燃型电线穿管设在不燃结构层内（保护层厚度≥30mm）或按基本措施1和2处理。总线制系统干线，需考虑更高的防火要求，如采用耐火电缆设在耐火电缆桥架内或有条件的可选用铜皮防火电缆。2）消防栓泵和喷淋泵等配电线路。消防水泵的电动机配线可采用穿管暗敷或采用电缆桥架架空敷设，供电电源干线采用耐火电缆或耐火母线沿防火型电缆桥架明敷。变电所与水泵房距离较远穿越不同防火分区时，应尽可能采用铜皮防火电缆。3）防排烟装置配电线路。防排烟装置配电线路明敷时应采用耐火型并联供低压电缆或铜皮防火电缆、暗敷可采用一般电缆。联动和控制线路应用耐火电缆。4）防火卷帘门配电线路。防火帘门配电线路应采用耐火电缆并在吊顶内使用耐火型电缆桥架明敷。5）消防电梯配电线路。消防电梯配电线路应尽可能采用耐火电缆；当有供电可靠性特殊要求时，两路配电专线中一路可选用铜皮防火型电缆；垂直敷设的配电线路应尽量设在电梯井内。6）火灾应急照明线路。一般采用阻燃型电线穿金属管保护暗敷于不燃结构内保护层厚度≮30mm。当应急照明线路不能暗敷而只能明敷于吊顶内时，应采用耐热型或耐火型电线。7）消防广播通讯等配电线路。火灾事故广播、消防电话、火灾警铃等设备的电气配线，在条件允许时可优先采用阻燃型电线穿保护管单独敷设；当必须采用明敷线路时，应对线路做耐火处理。

3火灾报警系统的设计

（1）火灾报警系统设计要求。确保火灾探测和报警功能，保证不漏报；减少环境因素影响，降低系统误报率；确保系统工作稳定，信号传输准确可靠；系统的灵活性、兼容性强，成系列；系统的工程适应性强，布线简单、灵活；系统应变能力强，调试、管理、维护方便；系统性能价格比高；系统联动控制方式有效，多样。2）火灾报警系统形式及应用选型。火灾自动报警系统有3种基本形式：区域报警系统、集中报警系统和控制中心报警系统。其中控制中心报警系统由设置在消防控制室的消防控制设备、集中控制器、区域控制器和火灾探测器组成或由消防控制设备、环状布置的多台通用控制器和火灾探测器等组成。它更适用于智能建筑，可对各类设在建筑中的消防设备实现联动控制和手动/自动转换。一般，控制中心报警系统是智能建筑中消防系统的主要类型，是BA的重要组成部分。3）火灾报警系统设计内容。报警设备设计、自动/手动灭火设备设计、防排烟设计、通讯设备设计、避难设备设计、与火灾有关的必要设备设计，避难设施设计等。4结语以上只是对智能建筑中与消防有关的电气问题的一些看法和简单建议，仅供参考。智能建筑的电气防火是个复杂的系统工程，要想真正实现消防安全必须通过多方面的努力和艰苦工作。

作者：孙硕单位：天津市天消消防工程有限公司