建筑消防电气设计探讨

张秀花

摘要：建筑消防电气设计应严格按照现行的设计规范进行，从而确保消防用电设备的正常运行。现针对供配电系统中ATS 、EPS和 UPS 设置、应急照明、消防控制室、消防弱电系统防雷接地等几个方面的问题对建筑消防电气设计进行了分析探讨。

关键词：建筑消防；电气设计；应急照明；弱电系统

Abstract: the fire shall be in strict accordance with the electrical design of the current design standard, so as to ensure the normal operation of the power system to fire. Now for power supply system ATS, EPS and UPS Settings, emergency lighting, fire control room, fire alarm systems lightningproof grounding for the electrical design of building fire analyzed.

Keywords: building fire; Electrical design; Emergency lighting; Elv systems

中图分类号：S611文献标识码：A 文章编号：

1 供配电 ATS 、EPS和 UPS 设置

1.1 保证消防供配电系统的自主性

消防供配电系统直接为建筑中所有消防设施设备运行提供动力，其可靠性直接关系到建筑中的消防设施在火灾情况下，能否正常发挥作用。在供电系统中供电的消防负荷等级处于最高供电等级，供电的负荷等级要与建筑消防所要求的负荷相适应，为了保证消防供电的可靠性必须自成供电体系。保证消防设备的安全供电不仅需要可靠的电源，而且还需要可靠的消防设备配电线路，以确保电能安全可靠的传输。

1.2 按规定设置 ATS 、EPS和 UPS

ATS 设置在起端（如在变电所低压的第一级配电处）和设置在末端相比，ATS 在末端设置时，不仅在电源故障停电时能自动切换，而且当配电设备故障或低压线路发生故障而停电时，末端ATS 也能动作，负荷的供电可靠性有所增加；当起端设 ATS 时，如果配电设备或低压线路发生故障而停电，该ATS 不动作，将无法保证负荷的继续供电，所以末端ATS 比起端 ATS 更为可靠。GB50016—2006《建筑设计防火规范》也要求应在消防设备配电线路的最末一级配电箱处设置 ATS。

应急照明电源，可采用EPS作为应急电源装置，也快采用照明器具自带蓄电池作为应急电源。

火灾自动报警系统是人们为了早期发现和通报火灾，及时采取有效措施控制和扑灭火灾而设置在建筑物中或其他场所的一种自动消防设施，是现代消防不可缺少的安全技术设施之一，因此，在火灾危险性高、人员密集、疏散困难等场所必须设置。例如，对于加工可燃材料的厂房而言，根据GB50116—98《火灾自动报警系统设计规范》的要求，需要在此设置火灾自动报警系统，如果厂房中有天然气之类易燃气体，还需进行可燃气体探测的设计。火灾自动报警系统中有CRT 显示器、计算机主机、消防通讯设备、应急广播、消防联动等装置时，宜采用UPS 电源供电，可防止突然断电造成以上装置无法正常工作。

2 应急照明

2.1 照明种类

照明种类主要分为正常照明、应急照明和值班照明。所谓正常照明是在正常情况下使用的室内外照明，它能够确保相应工作面上对照度要求布置的照明得以满足；所谓应急照明是指因正常照明的电源失效而启动的照明，它主要包括备用照明（作为应急照明的一部分，用于确保正常活动继续进行的照明）、安全照明（作为应急照明的一部分，用于确保处于潜在危险中人员的安全）和疏散照明（作为应急照明的一部分，用于确保疏散通道被有效地辨认和使用的照明）；所谓值班照明是指在非工作时间，为值班所设置的照明，它是选用正常照明的一部分灯具实现照明。例如，针对工业厂房而言，厂房内应急照明一般只设置安全照明和疏散照明，很少设置备用照明。由于工厂的内部员工对自己的工作环境非常熟悉，如果发生火灾容易找到出口，因此，一般在厂房各出入口处设置标志指示照明，再辅以一定数量的疏散照明灯具完全可以满足紧急情况的应急照明需求。

2.2 应急照明照度及持续时间

按照 GB50034—2004《建筑照明设计标准》要求，应急照明照度应符合下列规定：

（1）备用照明的照度值除另有规定外，应不低于该场所一般照明照度值的10%；

（2）安全照明的照度值不低于该场所一般照明照度值的 5%；

（3）疏散通道的疏散照明的照度值不低于 0.5 lx。

疏散照明应急持续工作时间不应小于 20 min，高度超过 100 m的高层建筑不应小于 30 min。安全照明和备用照明的持续工作时间应根据该场所的工作或生产操作的具体需要确定，对于工业厂房而言，30 min的持续工作时间一般能够满足要求。但需要指出的是上述为设计标准要求的最短供电时间，按 GB17945—2000《消防应急灯具》规定，消防应急灯具的应急工作时间应不小于 90 min，且不小于灯具本身标称的应急工作时间。

2.3 应急照明供电电源

应急照明的供电电源一般采用独立于正常电源的专用馈电线路、专用应急发电机组或后备蓄电池组，工业厂房应急照明电源采用灯具内自带蓄电池组的方式，这种方式简单、可靠、有效，可以满足应急照明供电要求。

3 智能建筑中的消防控制室

智能建筑是信息时代的必然产物，建筑物智能化程度随科学技术的发展而逐步提高。将结构、系统、服务、运营及相互联系全面综合，并达到最佳组合，获得的高效率、高功能与高舒适性。

3.1 火灾监控系统与智能建筑中其他系统的关系

在建筑方面，设备自动化系统（BAS）、办公自动化系统（OAS）和通信网络系统（CAS）3 个系统组成了建筑智能化。而设备自动化系统又包括建筑设备监控系统（BA）、火灾监控系统（FA）和安全防范系统（SA）3 个子系统。火灾监控系统在建筑物中除了可以独立完成火灾信息的采集、存储、判断并实施联动控制以外，还可与其他系统进行通讯的接口或远程信息传输。利用智能建筑的智能化硬件和软件资源，火灾监控系统可以实现联网通讯，为城市消防调度指挥中心、城市综合管理网络提供依据，并与城市其他管理中心共享消防系统的信息。

3.2 火灾监控系统与其他系统合用控制室应注意的问题

消防控制室应单独设置已在消防规范中有所规定，但目前还存在一些高层建筑为了系统的集成和管理以及提高工作效率，建筑设备监控系统、火灾监控系统和安全防范系统合用控制室的现象。在合用控制室时，首先，必须保证火灾监控系统的相对独立性，主要是建筑设备监控系统不能对火灾监控系统进行控制，只能对其提供辅助监视。其次，各个不同工作频率的工作接地的独立性应该在各系统接地设计时给予全面考虑。最后，各个系统应该防止电磁场对其产生的各种干扰。

4 消防弱电系统防雷接地

4.1 消防弱电系统的接地

设有火灾自动报警和自动灭火或有消防联动控制设施的建筑物内应设消防控制室，是建筑物消防安全的关键所在，所以保证消防控制室的正常运行和操作控制灵敏有效至关重要。

火灾自动报警系统应在消防控制室设置专用的接地端子板，接地电阻值不应大于4Ω；若采用共用接地装置时，接地装置的接地电阻值必须按接入设备中接地电阻要求的最小值确定。火灾自动报警系统应设置专用的接地干线，由消防控制室接地端子板引至接地极；专用接地干线应采用铜芯绝缘电线，线芯的截面积不应小于25mm，专用接地干线宜穿硬质塑料管埋至接地体，不得采用钢管保护。消防电子设备凡采用交流供电时，设备金属外壳和金属支架等应做保护接地，接地线应与电气保护接地干线（PE线）相连接。

4.2 消防弱电系统应设防雷击电磁脉冲

近年，由于雷电而造成的信息系统损坏事故不断上升，防雷设计逐渐被人们所重视。防雷击电磁脉冲是在建筑物遭受直接雷击或附近遭雷击的情况下，线路和设备防过电流和过电压。在设有信息系统的建筑物需要防雷击电磁脉冲的情况下，若该建筑物未装设防直击雷装置和不处于其他建筑物或物体的保护范围时，宜按防雷建筑物采取防直击雷的防雷措施。当需考虑屏蔽的情况时，防直击雷接闪器宜采用避雷网。对于机械厂房而言，厂房一般为彩钢板屋面，根据规范规定将各建筑物屋面的金属彩板直接运用，并且在钢柱或内钢筋作引下线，其平均间距＜25 m，利用建筑物基础内钢筋做接地体，实测接地电阻应≤1 Ω。如果厂房内存在易燃物品时，应按二类防雷建筑要求设置防雷措施。

5 结语

建筑消防电气设计最重要的是严格遵循国家的相关设计规范，电气设计主要是为了建筑的配套服务，一切应以专业需求为原则，如此才能防止和减少建筑消防事故的发生，才能更好地保护人身和财产安全。

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