电气消防设计需关注的问题探讨

陈 波, 宋志斌

(1.浙江省省直建筑设计院, 浙江 杭州 310030;2.浙江省省直同人集团有限公司, 浙江 杭州 310030)

0 引 言

在施工图审核和审查中,发现很多电气设计人员不够关注如下问题,比较容易出现违反强制性条文或“应”字条文。

1 气体灭火系统场所电气消防设计存在的问题

目前,很多电气设计人员在施工图设计中气体灭火场所仅注明该区域气体灭火系统设计由专业厂家深化设计,未对该系统设计进行深入研究,以及未对GB 50370—2005《气体灭火系统设计规范》[1]深入学习,导致该场所的电气消防设计存在以下问题。

(1) 很多电气设计人员因对GB 50370—2005规范不熟悉,容易疏忽GB 50370—2005第6.0.2条规定“防护区内的疏散通道及出口,应设应急照明与疏散指示标志”,如气体灭火系统的变配电所出口处疏散指示标志设置不到位。

(2) 有管网的气体灭火场所,容易疏忽标准GB 50370—2005第6.0.5条规定“储瓶间的门应向外开启,储瓶间内应设应急照明”,设计问题主要是储瓶间的应急照明设置不到位。

(3) 根据GB 50370—2005第3.2.9 条(强制性条文)规定“喷放灭火剂前,防护区内除泄压口外的开口应能自行关闭”,电气消防设计容易疏忽GB 50370—2005第5.0.6条规定“气体灭火系统的操作与控制,应包括对开口封闭装置、通风机械和防火阀等设备的联动操作与控制”。这条规定设置气体灭火场所应在气体灭火系统装置启动前,关闭防护区域的送(排)风机及送(排)风阀门,停止通风和空气调节系统,关闭设置在该防护区域的电动防火阀、联动控制防护区域开口封闭装置的启动,包括关闭防护区域的门、窗。设计中主要存在的问题是联动对象不完整,易遗漏有关控制对象(如电动防火阀等控制对象)。

(4) 根据GB 50370—2005第6.0.4 条(强制性条文)规定“灭火后的防护区应通风换气,地下防护区和无窗或设固定窗扇的地上防护区,应设置机械排风装置,排风口宜设在防护区的下部并应直通室外”。电气设计需考虑气体灭火完成后的机械通风装置应在防护区内、外部设置启动装置,启动装置应包含排风机启动、停止装置和排风管道上的电动排风阀启动、停止装置。防护区内、外部设置控制装置是根据暖通事故排风装置的规范要求执行。

(5) 根据GB 50370—2005第5.0.4条(强制性条文)规定“灭火设计浓度或实际使用浓度大于无毒性反应浓度(NOAEL浓度)的防护区和采用热气溶胶预制灭火系统的防护区,应设手动与自动控制的转换装置。当人员进入防护区时,应能将灭火系统转换为手动控制方式;当人员离开时,应能恢复为自动控制方式。防护区内外应设手动、自动控制状态的显示装置”。该条文在设计执行中,电气设计人员需理解应设手动与自动控制的转换装置和手动、自动控制状态的显示装置的主要原因,规范正文中规定设置的原因是当防护区内的灭火剂灭火设计浓度或实际使用浓度超过NOAEL浓度标准时,如不采取上述措施,会导致人员进入该区域后若发生气体灭火装置误动作,无法及时紧急处理,会造成人员人身伤害。

GB 50370—2005《气体灭火系统设计规范》中包含目前主流的3种气体灭火系统:七氟丙烷灭火系统,IG541混合气体(52%氮气、40%氩气、8%二氧化碳)灭火系统,热气溶胶预制灭火系统。目前这3种气体灭火系统主要广泛应用于图书馆、档案文物资料室、变压器室、配电室、发电机房、通讯机房、电子计算机房等场所。

上述场所中通讯机房、电子计算机房对洁净度有非常高的要求时,只能采用七氟丙烷灭火系统及IG541混合气体灭火系统。七氟丙烷系统分管网式和柜式,当保护区域比较大时,适合采用管网式。考虑到安装及造价,可以采用多套柜式七氟丙烷灭火系统均匀分布在保护区内。IG541混合气体灭火系统采用管网式设计。热气溶胶预制灭火系统为预制系统,为无管网式灭火系统。在保护大的保护区时,一般采用多个灭火装置均匀分布在灭火空间之中。

目前,民用建筑中应用七氟丙烷灭火系统的场所较多,根据GB 50370—2005第3.0.1～第3.0.8条有关规定和规范附表G-1数据,分析结果如表1所示。GB 50370—2005附表G-1如表2所示。

表1 分析结果

表2 GB 50370—2005附表G-1

因此,电气设计人员只有理解哪些气体灭火场所适用该规范条文,才能正确执行该规范条文要求。

2 纺织工厂电气消防设计存在的问题

大型化纤、棉纺、印染工厂因工艺复杂,该类型项目设计通常由纺织工业类专业设计院完成,但工艺相对简单的服装工厂和纺织工厂,民用建筑设计单位会参与不含工艺设计的厂房土建设计。通常民用建筑设计院的电气设计人员往往只关注民用建筑相关的电气消防设计规范,容易忽略针对纺织行业的国家规范GB 50565—2010《纺织工程防火设计规范》[2],其中第10.1.6、10.2.1条强制性条文执行往往不到位,主要原因是其规定有别于GB 50016—2014《建筑防火设计规范》的有关要求。以上两条强制性条文在GB 50016—2014规范中均未做要求。

(1) 规范GB 50565—2010第10.1.6条2款(强制性条文)规定“存放可燃物品的库房,总配电箱进线断路器应选择剩余电流保护器。剩余电流保护器的额定动作电流值不应超过500 mA”。该条文执行没有难度,但很多电气工程师不了解该规范要求,易疏忽而违反该强制性条文。

(2) 规范GB 50565—2010第10.2.1条6款(强制性条文)规定“丙类厂房中的变配电所、电动机控制中心、中央控制室属应设置火灾自动报警系统的场所”。这条规范执行中,需注意的问题是部分纺织工厂中的丙类厂房因其厂房面积和生产产品不属于人员密集场所而达不到标准GB 50016—2014中设置火灾自动报警系统的要求,故其车间部分可以不设置火灾报警系统,但因其厂房的性质属于丙类厂房,故车间附属的变配电所、电动机控制中心、中央控制室等场所根据标准GB 50565—2010第10.2.1条6款规定,为应设置火灾自动报警系统的场所。对于该类型厂房,电气设计人员因不熟悉该规范,易出现违反强制性条文的情况。

3 GB 50116—2013执行中,电气消防设计容易忽视的条文

(1) GB 50116—2013《火灾自动报警系统设计规范》[3]第8.1.2条规定“可燃气体探测报警系统应独立组成,可燃气体探测器不应接入火灾报警控制器的探测器回路;当可燃气体的报警信号需接入火灾自动报警系统时,应由可燃气体报警控制器接入”。

该条文要求容易出现执行不到位的情况,虽然该规范已经执行三年多,但部分设计人员对可燃气体探测器系统的深化设计掌握程度不够,还是沿用老版规范的做法,将可燃气体探测系统传感器直接接入火灾自动报警系统中。正确的做法是设置独立于报警系统以外的专用可燃气体探测系统,同时需将该系统的报警信号通过可燃气体报警控制器输出的开关量干接点信号和火灾报警系统输入模块相连接入火灾自动报警系统。

(2) 在高度大于12 m的空间场所设计时,GB 50116—2013第12.4.6条规定“电气线路应设置电气火灾监控探测器,照明线路上应设置具有探测故障电弧功能的电气火灾监控探测器”。该条规范的条文说明,解释高度大于12 m的空间场所最大的火灾隐患就是电气火灾,因此应设置电气火灾监控系统。照明线路故障引起的火灾占电气火灾的10%左右,此类建筑的顶部较高,发生火灾不容易被发现,也无法在其上面设置其他探测器,只有设置具有探测故障电弧功能的电气火灾监控探测器,才能保证对照明线路故障引起的火灾的有效探测。

电气设计人员在以上场所设计时,往往因不了解该条文要求,导致该条规范要求执行不到位。因此,电气设计人员在体育馆、剧场舞台上空、部分剧场观众厅上空等高大空间场所照明设计时,需合理选择具有探测故障电弧功能的电气火灾监控探测器,以满足规范条文的要求。

4 GB 50974—2014执行中,电气消防设计较容易忽视的条文

(1) GB 50974—2014《消防给水及消火栓系统技术规范》[4]第9.2.1条规定“下列建筑物内应采取消防排水措施,消防水泵房、设有消防给水系统的地下室、消防电梯的井底和仓库”,其中对于消防水泵房和消防电梯的井底消防排水泵,所有电气设计人员均能按消防排水泵供电要求而设计到位。但设有消防给水系统的地下室和仓库的消防排水泵,容易出现因水专业提资不到位,造成电气设计人员将非消防排水泵和消防排水泵电源混淆。

(2) GB 50974—2014第11.0.7条第2款规定“消防控制室或水泵值班室控制柜或控制盘应有显示消防水泵和稳压泵的运行状态”。消防稳压泵自动控制一般通过在气压水罐上设置电阻式远传压力表来实现。故稳压泵依靠电阻式远传压力表输出压力控制信号来实现设备自动运行,GB 50116—2013联动说明中未提及需要反馈稳压水泵运行状态到消防控制室,故容易引起电气设计人员疏忽(稳压泵的运行状态未反馈到消防控制室),导致该条应字规范条文执行不到为位。

(3) GB 50974—2014第4.3.9条第2款(强制性条文)“消防水池应设置就地水位显示装置,并应在消防控制中心或值班室等地点设置显示消防水池水位的装置,同时应有最高和最低报警水位”;第11.0.7条第3款“消防控制柜或控制盘应能显示消防水池、高位消防水箱等水源的高水位、低水位报警信号,以及正常水位”。

在审图中发现,仍有不少设计人员采用消防水池装设液位开关通过报警系统输入模块来实现上述功能的做法,该做法是不能满足上述两条规范的要求,主要无法显示消防水池、消防高位水箱的动态水位,且液位开关的控制精度较差。为了满足上述规范条款的要求,设计中应在消防水池现场装设专用液位传感器和在消防控制室或值班室内装设液位显示控制装置。

5 结 语

近年,随着国家有关消防规范的不断更新,对电气消防设计的有关消防控制和系统可靠性提出更高的要求。因此,电气设计人员应注重对最新规范的学习和研究,同时还应掌握相关专业规范中与电气专业相关联的规范内容。

[1]气体灭火系统设计规范:GB50370—2005[S].

[2]纺织工程设计防火规范:GB50565—2010[S].

[3]火灾自动报警系统规范:GB50116—2013[S].

[4]消防给水及消火栓系统设计规范:GB50974—2014[S].