消防电气配电供电系统设计探讨

邱辉煌（福建省集泰建筑设计有限公司）

消防电气配电供电系统设计探讨

邱辉煌（福建省集泰建筑设计有限公司）

配电供电系统设计是消防电气系统的重点，在很大程度上决定着整个系统的运行安全可靠性，因此应当构建可靠的配电供电系统。目前国内存在着很多消防电气配电供电系统之不足，本文将对此进行研究，并在此基础上就如何完善配电供电系统，谈一下自己的观点和认识，仅供参考。

配电供电系统；消防电气设计；现状；对策；独立性

消防电气系统设计的系统构成比较复杂，涉及到很多方面的内容，比如火灾自动报警系统、消防供电及其配电系统、系统接地等，尤其要注意的是消防供电及其配电系统。实践证明，无论是配电还是供电系统，一旦出现了问题，就会直接影响消防安全，甚至因严重的火灾而造成人员伤害和财产损失。因此，在当前的形势下，加强对消防电气配电供电系统研究，具有一定的现实意义。

1 系统运行现状分析

近年来，随着社会经济的快速发展，虽然国内消防电气工程项目建设水平以及消防电气系统运行管理水平均有所提高，但是配电供电系统中依然存在着很多的问题与不足，总结之，主要表现在以下几个方面：

1.1 供电系统问题及现状分析

供电系统作为消防电气的主要组成部分，主要是建筑物以及内部运行提供所需的电力，与消防系统之间形成统一体系。如果说配电系统主要是为消防电气设施提供电力资源，那么供电系统则主要是提供可靠的供电，确保消防系统正常运行，这对于提高供电系统运行质量和效率，具有非常重要的作用。然而，从当前供电系统运行现状来看，并未得到完全的重视和关注。比如，设计人员在系统设计时未严格按规范要求，保证消防系统电源的供电系统自成配电体系，与其他非消防系统混在一起，导致影响到其系统安全运行的可靠性。

另外，实践中我们常看到的现象是：因消防系统长期的不使用，人们对消防供电系统的重视度明显不够，一旦发生火灾事故，需用到消防供电系统时却发现其已经因常年失修而无法安全供电，进而影响消防系统的正常运行。

1.2 配电系统问题及现状分析

从实践来看，若能够科学合理的设计消防配电系统，则即可将配电系统以及消防系统有机地结合起来，从而为我们消防事业发展保驾护航。然而，实践中却并非如此，从目前国内配电系统运行和发展现状来看，尤其是设计阶段往往会出现问题，比如严重忽视配电系统的电源负荷等级、消防配电线路的敷设要求等因素，不具备配电系统的独立性。以致于发生火灾时，消防电源和消防配电线路不能正常工作，影响到消防设施的正常启动及灭火救援工作，造成人员伤害和财产损失。

2 消防电气配电供电系统完善策略

基于以上对当前国内消防电气配电供电系统运行过程中存在的问题分析，笔者认为要想从根本上解决这些问题，不断健全和完善消防电气配电供电系统，提高系统运行安全可靠性，可从以下几个方面着手：

2.1 消防供电系统应自成独立的配电体系

根据《民用建筑电气设计规范》（JGJ 16-2008）第7.2.1第1条和7.2.2第1条规定：“多层公共建筑及住宅的照明、电力、消防及其他防灾用电负荷，应分别自成配电体系。”、“高层公共建筑的低压配电系统，应将照明、电力、消防及其他防灾用电负荷分别启成系统。”另外《建筑设计防火规范》（GB 50016-2014）第10．1．9条规定：“按一、二级负荷供电的消防设备，其配电箱应独立设置；按三级负荷供电的消防设备，其配电箱宜独立设置。”消防系统电源的供电系统自成配电体系是为了保证消防供电的可靠性，当其他系统出现问题时不会影响到消防系统的电源供电。

2.2 消防配电系统的自主运行

有了可靠的电源，而消防设备的配电线路不可靠，仍不能保证消防设备的安全供电。

正比如一些消防系统及火灾救援设计人员在具体设计过程中，只是对消防控制室及消防水泵房配电箱运行的安全可靠性控制进行了考虑，却严重忽视了建筑，尤其是高层建筑每一层的消防用电设施相关性。比如，在排烟系统、防火卷帘门设计时，未采取独立措施构建消防配电系统。以建筑系统的电梯为例，根据要求规范要求，应当至少将部分电梯设置为消防电梯，在两部电梯中采用的电源引入不同，火灾发生时应保证消防电梯依然可以正常运行。然而，从实践来看，部分建筑工程设计过程中，还有部分设计人员为省事直接将普通电梯与消防电梯的电源引用同路电源设计，这将影响到消防电梯在火灾发生时的安全可靠性，导致消防电梯无法正常运行，无法提供现场人员疏散及消防员实施救援工作，造成人员伤害和财产损失。

按《建筑设计防火规范》（GB 50016-2014）第10．1．6条规定：“消防用电设备应采用专用的供电回路，当建筑内的生产、生活用电被切断时，应仍能保证消防用电。”本条规定的供电回路，是指从低压总配电室或分配电室至消防设备或消防设备室最末级配电箱的配电线路。在消防火灾用电过程中，当建筑物高压受电时，消防电气系统应当在变压器位置分开，并且形成相对独立的配供电系统，即消防火灾处理时的供电系统是独立的。火灾事故发生时，消防系统运行过程中的电源负荷等级在建筑工程供电系统中应当处于最高的位置，这样可以确保消防电气系统运行安全可靠性和独立性，保证火灾事故发生时，电气设施依然可以正常运行。实践证明，当消防系统配电、供电系统中电源比较可靠时，消防设施的供电安全可以得到保障。

2.3 消防电气系统中优化布设ATS电源与UPS电源

基于对当前消防电气系统中的常见问题分析，笔者认为应按相关规范要求，在消防供电系统电源末端布设电源自动切换装置，即ATS，这样可确保火灾事故发生时，建筑中因电源故障被停止供电的重要消防负荷能及时的切换到另外一个电源。在此过程中，我们应当注意的问题是，ATS一定要布设在电源末端，较之于布设在起端效果会更加明显。实践中，如果电源因故障而暂停工作，则起端ATS就会因线路故障问题而出现停电现象，此时起端的ATS无法正常动作；若将ATS布设在末端位置，则其可以正常动作，切换到另外一路电源，这样可以有效增加供电电源的有效性和实际可靠性。

根据《建筑设计防火规范》（GB 50016-2014）第10．1．8条规定：“消防控制室、消防水泵房、防烟和排烟风机房的消防用电设备及消防电梯等的供电，应在其配电线路的最末一级配电箱处设置自动切换装置。”另外《民用建筑电气设计规范》（JGJ 16-2008）第13.9.10条规定：“公共建筑物顶层，除消防电梯外的其他消防设备，可采用一组消防双电源供电。由末端配电箱引至设备控制箱，应采用放射式供电。”。屋顶层其他消防设备主要为正压送风机、增压泵等。

根据上面两条规定笔者认为消防控制室、消防水泵、消防电梯、正压送风机、防烟排烟风机等消防设备影响的范围比较大，ATS应在最末端设置。潜污泵、增压泵、防火卷帘门等消防设备影响的范围较小些。可采用一组消防双电源ATS总切换，再由该双电源切换配电箱分别引至各设备控制箱，应采用放射式供电。

同时，火灾自动报警系统中的计算机和消防通信设备的用电部分应当增设不间断电源，即UPS，其可为火灾事故发生时的计算机显示器、电脑管理系统提供安全可靠的交流电源。实际上，对于计算机用户而言，若电源突然出现中断现象，会导致计算机上的信息丢失。根据 《民用建筑电气设计规范》（JGJ 16-2008）第6.3.2条规定：“符合下列情况之一时，应设置UPS装置：1.当用电负荷不允许中断供电时；2.允许中断供电时间为毫秒级的重要场所的应急备用电源。”。虽然计算机显示器、电脑管理系统的电源有采用ATS双电源自动转换开关，但是ATS双电源自动转换开关切换时都有个停电过程。ATS分为PC级和BC级两种，其中PC级切换时间较短，一般以毫秒计算，目前最好的PC级ATS是切换时间在80ms以内，BC级的时间一般在1.2s左右。因此采用UPS，可以弥补因ATS转换中断供电而造成计算机上信息丢失的缺陷。可为用户保存信息提供时间，减少信息损失。所以在消防电气系统设计中，计算机设备的供电方式应当由电源末端的ATS+UPS相互配合使用。

3 结语

总而言之，消防电气配电供电系统中涉及到很多方面的内容，在实际工程中，只有认真理解和执行规范、立足实际，对系统运行现状及存在的问题进行严格分析，真正体现建筑以人为本的特点，只有这样才能确保消防电气配电供电系统设计更加完善合理和运行安全可靠性。

［1］国家规范.《民用建筑电气设计规范》（JGJ 16-2008）.

［2］国家规范.《建筑设计防火规范》（GB 50016-2014）.

［3］国家规范.《火灾自动报警系统设计规范》（GB 50116-2013）.

［4］刁 龙.地下空间消防用电设备及供配电系统隐患［J］.土木建筑与环境工程，2013（06）.

［5］郑光乐.消防设备应采用具有耐火性能的配电线路供电［J］.建筑电气，2013（09）.

［6］桂 斌.消防供配电系统中自动转换开关设备的选用［J］.现代建筑电气，2015（08）.

［7］郭艳靓.消防电气技术在超高层建筑中的应用［J］.科技致富向导，2013（08）.

［8］付朝华.消防电气设计注意的若干问题［J］.科技传播，2013（22）.

TU892

A

2095-2066（2016）29-0055-02

2016-1-16

邱辉煌（1980-），男，工程师，大学本科，主要从事建筑电气设计工作。