既有建筑关于电气消防改造的设计要点探讨

钱秀锋

（广东省建筑设计研究院有限公司，广东广州 510010）

0 引言

在建筑安全性考虑上，消防安全是十分重要的一环，直接关系到人们的生命财产安全。随着电气设备种类越来越多，设备的增多使原有供电系统负担增加，尤其是对于一些已经使用一定年限的建筑项目来讲，用电安全受到极大威胁。这些建筑不可避免会遇到线路及设备老化等问题，这些问题都会埋下很大的安全隐患，严重的甚至引发电气火灾。通过关联分析，高层建筑平均使用11.2 年后，因电气线路、设备等老化引发火灾的概率明显增加。一旦出现火灾事故，老旧建筑由于消防预警系统不能及时地发挥作用，将会直接威胁到人民的生命财产安全。近年来建筑防火、应急疏散照明、火灾报警联动规范标准要求越来越高，同时消防审查、验收由消防部门变为住建部门，对设计提出了更高要求，因此对既有老旧建筑消防电气系统进行改造具备必要性。

1 工程概况及存在消防安全隐患

1.1 工程概况

该项目坐落于广州天河区，共包含A、B 两栋单体建筑。A、B栋层高平面图布局一致，层高均为33.5m，最高楼层为九层，其中B 栋包含一层地下车库，A、B 栋均属于二类高层建筑。竣工验收后于2005 年启用，至今使用16 年。目前约4/5 的办公区域已租赁出去。

1.2 消防供电系统状况及存在的安全隐患

原消防用电负荷采用由一路市电、一路发电机备用电源，两回线路末端自动切换供电。供电电缆为聚氯乙烯绝缘耐火电缆，与非消防负荷供电电缆共井敷设。

经业主委托第三方消防检测单位及设计现场勘查发现以下消防隐患问题：①部分公司自行装修后，其消防报警系统主机未接入到总消防控制中心警控制器，发生火灾时无法第一时间通知消防控制室；②部分公司设计的火灾报警系统中总线回路连接的设备总数超过规范要求；③部分公司装修设计后使用的探测器、报警按钮品牌与总消防控制中心火灾报警控制器不匹配兼容，无法通信，或存在多个报警设备占用一个地址码的情况；④部分区域消防报警系统的线路老化严重、接触不良，部分消防广播扬声器存在不响或音量小，不满足规范规定声压要求；⑤首层消防控制中心消防电话主机损坏，与电话分机、电话插孔之间不能进行通话；⑥部分报警总线回路、电源总线、广播总线、电话总线的布置不合理，部分区域未按规范要求设置火灾自动报警探测器或消防应急广播扬声器；⑦原项目消防用电设备供电用电力电缆为耐火型聚氯乙烯绝缘及护套电力电缆；⑧部分消防动力配电箱不满足消防电源末端切换要求；⑨消防水泵未设置机械应急启泵功能；⑩未设置电气火灾监控系统、消防电源设备监控系统、防火门监控系统以及集中控制型应急照明疏散系统；11○现场部分低压柜及配电箱出线双回路中备用回路开关均为断开状态。

以上问题存在严重安全隐患，供电系统也不能满足可靠性，一旦火灾发生，后果十分严重。

2 改造难点及要点分析

在进行建筑消防系统改造前全面地收集图纸。由于项目建成时间久远，部分图纸存在缺失情况，因此需要更详细地对现场进行勘查，全面勘查分析建筑现状，尤其是电气线路和电气设备的现行情况。核查消防用电配电箱（如：消防电梯配电箱、消防水泵、排烟风机配电箱等）的工作情况，配电箱内断路器开关是否能正常断开。记录下有故障的配电箱，待施工阶段进行更换处理。

结合现行规范与过去规范对比，根据近几年火灾报警规范的运用、项目实施以及消防审查与验收要求，对现场不满足现行国家规范的设备管线重新进行设计，增设部分消防子系统，具体如下：

（1）根据《建筑设计防火规范》（GB 50016—2014）第 10.2.7条“下列建筑或场所的非消防用电负荷宜设置电气火灾监控系统：室外消防用水量大于25L/s 的其他公共建筑”。经向给排水专业核实，本项目外消防用水量为40L/s。需增设电气火灾监控系统。

（2）根据《消防控制室通用技术要求》（GB 25506—2010）第5.7 条“消防电源监控器应符合下列要求：应能将消防用电设备的供电电源和备用电源的工作状态和欠压报警信息传输给消防控制室图形显示装置”。需增设消防电源设备监控系统。

（3）根据《火灾自动报警系统设计规范》第4.6.1 条“疏散通道上各防火门的开启、关闭及故障状态信号应反馈至防火门监控器”。需增设防火门监控系统。

（4）根据《消防应急照明和疏散指示系统技术标准》（GB 51309—2018）第3.1.2 条“设置消防控制室的场所应选择集中控制型系统”。需增设集中控制型应急照明疏散系统。

本项目在施工阶段存在租户一直正常办公的情况，需业主跟租户协商沟通，配合可行的施工方案，尽可能降低对租户的影响。同时大部分租户都经过二次装修，因此这次电气消防线路改造是既有建筑改造中的重难点。既需要清楚原系统设计的情况，更应结合现场租户自行装修后的布置重新设计火灾自动报警系统。增加的消防报警线路、应急照明配电管线等均用耐火金属槽盒或外涂防火涂料的金属钢管明敷，对装饰和防火的施工措施要求也较高，确保改造后满足装饰效果和防火要求。

3 改造措施

3.1 消防供电系统改造

沿用A、B 栋现有低压配电系统，由一路市电、一路发电机备用电源，两回线路末端自动切换供电模式。消防用电负荷供电电缆由聚氯乙烯绝缘耐火电缆更换为矿物绝缘类不燃性电缆，在原配电间供电孔洞对应的另一侧重新开孔，使消防负荷与非消防负荷供电电缆共井两侧敷设。筛查消防负荷配电箱使用工况，工况满足使用要求继续沿用，反之需要更换。其中，现有消防水泵控制柜增加机械应急启泵功能，保证在控制柜内的控制线路发生故障时由有权限的工作人员在紧急时启动消防水泵。机械应急启动时，确保消防水泵在报警后5min 内正常工作。

3.2 火灾自动报警系统改造

针对电梯厅、楼梯间、前室、车库等公共区域，考虑设备管线的老化及使用年限。拆除原有消防设备（含烟感探测器、消防广播扬声器、消火栓按钮、电话插口等）及其管线，采用明管外涂防火涂料重新敷设管线及安装相关消防设备。

针对有租户的办公区域，核查其内部火灾自动报警系统主机是否具备与重新设计的消防控制中心通讯的能力，不具备对重新设计的火灾自动报警系统兼容性的区域，消防报警及联动设备要全部更换，以保障消防预警的可靠性。

重新设计布置消防控制中心（如图1 所示），对新设置的电气火灾监控系统、消防电源设备监控系统、防火门监控系统以及集中控制型应急照明疏散系统需对现状进行确认，确保能顺利安装。其中，电气火灾监控系统和消防电源设备监控系统需要在其检测配电箱柜增设相应监控模块。防火门监控系统则需要在疏散通道上各防火门增加防火门监控器。应急照明疏散系统需要在公共走道、楼梯间及办公室内走道，大空间办公场所根据疏散逃生路线设置应急照明。

图1 重新设计的消防控制中心布置平面图

根据消防验收要求，消防控制室补充远程水位显示器，高位消防水箱及地下室水泵房补充现场水位显示器，其系统图如图2所示。

图2 消防控制室水位器连线

对于消防联动，需注意旧规范消火栓是直接联动消防泵房控制柜启泵，现行设计标准则是消火栓按钮的动作信号作为报警信号及启动消火栓泵的联动触发信号，由消防联动控制器通过总线输出模块启动消火栓泵。在改造时需注意该联动方式的设计变化。

重新敷设的室外管线尽可能使用现有的室外手孔井。由于本项目为改造项目，现场情况较为复杂，多处楼板及侧墙需重新开孔。在施工阶段，需加强与施工单位的沟通联系，要求施工安装部门必须严格遵照施工规范、程序、标准和设计要求施工，不得随意简化或减少必要的程序，做到工作、实验、核查、管理四到位。

4 结语

建筑电气火灾事故的预防和及时控制火情至关重要。对于许多老旧建筑，由于建筑使用年份久，电气线路、设备在日常使用中出现损耗导致出现安全隐患不可避免。在改造的时候必须做好全面规划，要求设计人员严格按照现行消防电气设计要求，全面排查老旧建筑中存在的安全隐患，重新规划设计消防电气系统，确保一旦发生火灾，消防系统能够及时发挥作用。