高层民用建筑电气防火设计.doc

高层民用建筑电气防火设计 摘 要: 在分析高层民用建筑发生火灾原因的基础上, 指出在高层民用建筑电气防火设计时应注意的问题。 关键词: 电气事故火灾; 火灾报警系统; 应急疏散照明; 消防配电的独立性; 双电源切换装置 在高层民用建筑和功能比较复杂的多层民用建筑中, 完善合理的电气防火设计能够有效的避免发生电气事故火灾, 同时如果一旦发生火灾, 也能够使建筑物内各种消防用电设备持续可靠运行, 及时有效的疏散人员、物质和控制火势的蔓延。特别是近几年来, 一些高层建筑的结构和功能更加复杂, 建筑物内的用电设备和装置越来越多, 对电气防火设计的内容提出了更高的要求。 1 合理设计避免引发电气火灾 从近年来所发生的火灾看, 由电气事故引发的火灾居各类火灾原因首位。发生事故的原因是各式各样的, 有电弧接地短路故障造成的火灾事故, 有电气设备年久失修仍超负荷运行导致线路短路、断路而引发的火灾事故, 有因架空进线时进户处未采取防高电位侵入措施而引发的电气火灾, 其中大量的是在建筑物内部装修施工时, 不能严格执行国家有关技术规范, 大量敷设不符合消防要求的电气线路和配电装置, 有的将电气线路直接敷设在可燃、易燃材料内不进行穿管保护, 有的采用易燃塑料或穿管保护不到位而留下先天性火灾隐患, 有的直接将大功率灯具安装在可燃物材料内不采取任何保护措施, 有的则是由于使用不当而造成的电气火灾, 这些都是引发电气火灾事故的主要原因。综观这些电气火灾事故起因, 大量的是由于施工不能严格执行国家有关技术规范造成的, 但有些也可能是由于设计不完善或有缺陷造成的, 这就要求在探讨这些起火原因的同时, 在设计中要采取有针对性的技术措施。 1. 1 设计时应注意的规程规范及一些技术要求 在住宅设计规范6. 5. 2 条第7 款:“每栋住宅的总电源进线断路器, 应具有漏电保护功能”。其条文说明为:“接地电弧短路是常见多发的电气火灾起因, 但电弧短路的电流小, 一般的断路器和熔断器不能或不能及时切断电源, 而具有漏电保护功能的断路器对电弧短路电流有很高的动作灵敏性, 能及时切断电源, 防止电气火灾的发生”。从条文说明中可以看出, 该条规范主要是针对接地电弧短路引发电气火灾事故的规定, 必须遵守。 对于架空进线时进户处采取防高电位侵入的技术措施, 从目前看比较成熟的技术是在进户处设置SPD 电涌保护器, 电涌保护器是目前比较热门的一项应用技术, 在很多建筑类刊物中都有相关的论述。 电涌保护器能有效的防止高电位侵入, 避免电器的毁坏和引起火灾隐患, 不光是架空进线, 在电缆进线中也应当成为电气设备选型的标准配置。 同时, 在设计中也应当注意一些细节的问题, 尤其在装修设计中不能因为甲方或施工单位的要求图省事而忽视了一些最基本的技术细节。两个单相回路为同一相时, 共用N 线, 设计人员有时忽视N 线载流量, 往往与相线选择同截面导线, 引起N 线超负荷, 绝缘老化起火; 两个单相支路为不同相时, 共用N 线, 当N 线断线时, 两相负荷变成串连回路, 负荷两端电压为380V , 这样就很容易引起电器损坏起火。 1. 2 设计时应考虑负荷长期发展的需要 长期的过负荷运行很容易引起线路的绝缘老化从而引发火灾隐患, 这就要求我们在设计中应避免此类情况的发生。在长期的设计实践中认为, 在设计选型时电缆考虑远期发展应适当放大, 开关可根据近期负荷需要选择整定电流, 这样既能满足近期负荷需要也能满足今后发展的要求。同时在设计中也应在具体回路分配上严格执行相应的规范, 如规范规定“照明系统中的每一单相回路, 不宜超过16A ,灯具为单独回路时数量不易超过25 个”,“当插座为单独回路时数量不易超过10 个”, 诸如此类规定从字面上看好象和电气防火并无多大关系, 实际上他们都是避免线路过负荷的必要条件, 我们设计中必须遵守。 1. 3 使用新型的阻燃、耐火电线电缆 我国在90 年代就对阻燃、耐火电线电缆制定出了相关的国家标准及试验方法, 为了有效预防电气线路火灾的发生, 我们设计时应广泛使用新型的能阻止火焰蔓延, 而且能离火自熄的阻燃、耐火电线电缆, 尤其是装饰装修工程内的线路部分, 应采用ZR阻燃电线和NH 耐火电缆。 2 保证在火灾发生时消防设备的可靠运行,确保人员、物质疏散和控制火势蔓延 2. 1 火灾自动报警系统设计的可靠性 火灾自动报警系统的可靠性是保证火灾时系统能尽早发现火灾事故的关键, 其设计内容大家都比较熟悉, 本文不再多加重复, 仅谈谈针对系统可靠性的要求应注意的几个问题。 2. 1. 1 合理分区, 确定火灾自动报警系统的干线形式 一些建筑的结构和功能非常复杂, 而且面积也很大, 合理的分区并确定其干线形式是非常重要的,从本人这几年的设计经验看, 一个干线系统的规模在平面中其布线半径最好控制在60 米以内, 最大不应超过80 米, 这主要出于对回路容量、总线隔离器的设置、电源布线等问题的综合考虑, 避免由于回路容量过于庞大、总线隔离器设置不合理而不能充分的保护探测器、电源回路所控制动作执行元件过多从而降低系统可靠性的情况发生。 2. 1. 2 针对一些场合的具体特点, 合理选择探测报警方式 点型火灾探测器的选择大家都比较熟悉, 主要强调的是在一些特殊场合应考虑使用线型探测器,而这是大家比较容易忽视的, 比如在无遮挡大空间宜选择红外光束感烟探测器, 本人在商场中庭及在室内网球场设计中都使用了红外光束感烟探测器。在电缆隧道、电缆竖井、电缆桥架、配电装置、变压器等处宜选择缆式线型定温探测器, 这些细节的考虑都能有效的提高报警系统的可靠性。 2. 1. 3 对于消防水泵、消防风机的控制应采用多线制直接手动控制 在火灾自动报警系统设计规范中第5. 3. 2 条规定:“消防水泵、防烟和排烟风机的控制设备当采用总线编码模块控制时, 还应在消防控制室设置手动直接控制装置。”该规定的条文解释:“消防水泵、防烟和排烟风机等属重要消防设备, 他们的可靠性直接关系到消防灭火工作的成败。这些设备除接受火灾探测器发送来的报警信号可自动启动进行工作外, 还应能独立控制其启停, 不应因其他非灭火设备故障因素而影响它们的启停。”这条规定对保证系统设备可靠性是必要的。 2. 2 在应急照明及应急疏散指示照明设计中一定要把握疏散距离要求, 严格按规范要求设计,保证人员的正常疏散 2. 3 充分保证消防供配电系统的独立性 消防供电应处于本工程最高供电等级。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体系。”规定强调说明消防系统的供电电源等级应处于本工程最高供电等级, 且自成供电体系是为了保证消防供电的可靠性、消防配电应形成独立系统。高层民用建筑设计防火规范第9. 1. 3 条规定:“消防用电设备应采用专用的供电回路。”本条规定应理解为消防用电设备的电源应从配电室直接引入, 中间不允许与其他非消防电源混用。 2. 4 切除有关非消防电源及启动应急照明 在火灾自动报警系统设计规范GB50116- 98第6. 3. 1. 8 条规定“消防控制室在确定火灾后, 应能切断有关部位的非消防电源, 并接通警报装置及火灾应急照明灯和疏散标志灯”本条规定主要针对的是在火灾情况下, 为防止可能发生的线路短路等故障, 防止由于电气线路造成火势蔓延扩大以及消防队员扑救时的触电事故, 同时为了保证人员疏散要求及消防队员的救火需要, 因此要求切除有关非消防电源及启动应急照明。设计中应注意几点, 首先应明确的是火灾时需要切除的, 仅仅是起火部位的非消防电源, 所以切除非消防用电应按防火分区实施分区控制, 以便尽可能的缩小强切电源的范围, 减少因强切电源造成的意外损失。启动应急照明设计是一个难点, 所要注意的是要解决好正常使用和火灾事故状态下消防控制的矛盾。