高层建筑消防电气系统的研究

　　摘要:随着我国经济的迅速发展，高层建筑纷纷拔地而起，由于高层建筑面积大，各种电气系统日趋复杂，线路纵横密布，因电气配线选择、安装和使用不当所造成的火灾逐年增多。因此，搞好高层建筑消防电气设计是高层建筑工程综合设计的重要组成部分。

　　关键词:高层建筑消防电气设计

　　一、火灾自动报警系统

　　1、探测器

　　(1)报警探测器与控制器必须选用同一个生产厂家的产品。

　　(2)不同生产厂家生产的探测器，虽经国家检测部门鉴定，但实际使用时质量相差甚大，安装后不久即失效的情况时有发生，故在产品选型时，除考察生产厂家的产品质量外，更主要的是重视用户的质量反馈意见。

　　(3)对于标准层高的高层建筑，宜选用智能型探测器，除保证其常规功能外，还应具有以下特点：①当环境条件变化时，探测器能自动调整、保持恒定的灵敏度；②当探测器被污染需要保养时，能自动显示在主机上；③每个探测器的灵敏度，可根据不同时间、不同功能部位设定不同的灵敏度等。

　　(4)离子感烟探测器在电离室内设有“镅241”的放射源，一般情况下是能满足国家卫生标准要求的，但当制造质量较差或废弃时对人体有一定的影响，故目前大多选用光电感烟探测器。

　　2、报警控制器

　　报警控制器是给探测器供电，接受、显示、传递信号，并能输出控制指令的一种装置。按其输入网络的系统线路划分有少线制(又名总线制)和多线制两类；按作用性质划分有区域报警器(中继器)、集中报警器、通用报警器(前二者通用)3种。

　　以往的设计模式是：火灾探测器→n个区域报警器→集中报警器→联动控制装置。随着消防科技的发展，目前多线制与以往的设计模式已较少采用，而是一般采用总线制、模拟量多功能的报警控制器。它除常规功能外，还具有以下特点：

　　(1)系统布线简洁。系统布线少，布线规律性强，方式任意，减少了布线故障。因而使设计简单，便于施工和维修，提高了系统的可靠性。

　　(2)系统结构模块化。系统单机结构包括250～2000个可编地址的各种探测器、手动报警按钮、联动模块和报警显示装置，设计人员可灵活地进行系统配置，选择系统监控回路的数量；若单机结构地址容量不够，还可灵活地将系统配置成网络结构形式。

　　(3)智能报警及系统自我诊断。当火灾发生时，智能报警系统发出预报警、报警和联动报警3种报警声和光信号，同时将火灾的发生地点、性质和时间用中文显示并立即打印出来。

　　3、联动控制系统

　　(1)消火栓控制系统。消火栓的水源一般来自消防水箱。系统处于常压状态，当压力不足时，由稳压泵自动开启补水达到规定的压力时，水泵自动停止。一般设置2台互为备用的消防水泵，并要求在泵房、消防控制室、各层消火栓处3地控制。设计中消火栓控制系统的控制电源电压等级为直流24V，且多采用独立电源。消火栓按钮的作用是：①向消防控制室报警并申请启动消防水泵；②直接启动消防水泵；③发生火灾时，任一消火栓按钮动作启动消防水泵后,该防火分区内所有消火栓上的指示灯亮，告诉消防人员该区消防水泵已启动，不需要再操作消火栓按钮。目前国内生产的火灾自动报警产品，均配有带地址编码的消火栓按钮，它属于手动按下方式，内装手动报警输入模块板，可将手动按钮触点的开关量信号转换成二总线脉冲码信号，返回给报警控制器，并有一组常开输出触点，用于直接启动水泵，还配有红色确认灯。

　　(2)自动水喷淋系统。根据《高层民用建筑设计防火规范》规定，对一、二类高层建筑分别要求设置自动喷水系统，其工作原理是：失火时喷淋头表面温度达到它的破碎温度时，喷淋管网中的压力水自动喷出，此时系统中压力开关、水流指示器动作，通过火灾自动报警系统的联动模块，向消防控制室报警并申请启动喷淋水泵，火灾自动报警系统则对压力开关、水流指示器的报警时间及位置进行记录，启动喷淋水泵，灭火后由远控或现地控制水泵停止运行。

　　(3)防排烟控制系统。建筑物防烟设备的作用是防止烟气侵入安全疏散通道，而排烟设备的作用是消除烟气大量积聚并防止烟气扩散到安全疏散通道。因此防、排烟设计是综合防灾的必要组成部分。防、排烟设备主要包括正压送风机、排烟风机、正压送风阀及设于空调通风管道上的防排烟阀等。

　　设计中应注意的问题：①各类阀门的操作机构一般为电磁铁，工作电压为直流24V，动作电流须限制在700mA以内，可直接由火灾自动报警系统的有源联动模块驱动，否则不仅易损坏联动模块，还会影响该系统的正常供电，因此事先须向设备厂提出要求，到货时需进行检验。②其控制方式采用一个联动模块控制一个阀或一个联动模块顺序控制多个阀门两种方式，但后者若某一只阀门的微动开关接触不良则影响到后面的阀门均无法打开，从而降低了控制回路的可靠性。虽然一对一方式所需的联动模块多、造价高，但安全可靠，从确保楼内人员安全疏散的角度考虑还是值得的。

　　(4)防火卷帘、防火门控制系统。两个防火分区之间设置防火卷帘和防火门，是阻止烟、火势蔓延的防火隔断设备。它要求现地(现场手动)控制、与探测器联动控制、消防控制室控制，即三地控制。

　　(5)电梯控制系统。大楼内设有多部客梯和消防电梯，当发生火灾时，由火灾自动报警系统的联动模块发出指令，不管客梯处于任何状态，电梯上按钮将失去控制作用，客梯全部降到首层，客梯门自动打开，待梯内人员疏散后，自动切断客梯电源，同时将动作信号反馈至消防控制室。消防电梯降到首层后，供消防人员使用。

　　二、其他消防电气系统

　　1、消防电源和疏散照明系统

　　在高层建筑消防电源供电设计时，消防电源应处于该建筑物(群)供电系统中最高供电负荷等级的位置上；当建筑物为高压受电时，从变压器低压出口处分开，自成独立的消防供电系统；对消防控制室、消防水泵、消防电梯、防烟排烟风机等消防用电设备的供电，均应采用双路电源或双回路供电线路，并在最末一级配电箱处实现自动切换。火灾自动报警系统的主电源取自末端自动切换的双电源配电箱，直流备用电源取自与该系统配套的专用蓄电池。主、备电源的切换，由火灾自动报警系统中的控制器自动控制。

　　2、消防专用电话系统

　　该系统为大楼内部发生火灾时而设立的独立通信系统，不与其它系统合用。系统中主叫与被叫用户间为直接呼叫应答，没有中间转接通话。在消防泵房、送风排烟机房、气体灭火控制室、高低压配电室、电梯机房、各层消防电梯前室及消防保卫值班室均设有固定式消防专用电话；在主要疏散通道上设有便携式消防专用电话，随时可与消防控制室直接通话。在消防控制室设有对外直拨的119电话。

　　在目前高层建筑消防系统的电气设计中，随着电气设备性能的日趋完善和微型处理机技术的普及与广泛应用，使消防报警及联动控制设备的智能化程度越来越高，同时也使消防电气专业与相关专业的联系更加密切。今后的发展前景是分布式的系统结构、模块化的设计、灵活的系统配置、透明的管理方式。