智能建筑消防电气系统设计探讨

2022-12-13

随着智能建筑技术的发展, 智能建筑的防火设计日益受到重视, 本文结合智能建筑防火安全要求, 分析探讨智能建筑消防电气设计有关问题, 提出一些问题供大家参考。

1 智能建筑消防电气系统要求

智能建筑防火系统的核心是以火灾监测报警为基本内容, 结合建筑结构防火设计、防排烟设计和消防给水设计等, 形成独立的火灾信息探测、报警及消防设备联动控制的系统, 确保各类自动消防设备可靠并有序地动作。

智能建筑强调火灾监测报警系统、消防设备供电系统与各类自动消防设施有机组合, 达到与BAS的最佳配合。

2 消防设备供电系统设计

2.1 系统基本要求为确保发生火灾时电源不中断和消防设备有效发挥作用

智能建筑中消防设备供电系统应满足如下几方面要求。

(1) 可靠性:用于保证消防设备正常运转和人员有效疏散, 为灭火救援提供必要条件。 (2) 耐火性:用于实现消防设备与配电线路的防火安全, 确保消防设备连续供电。 (3) 安全性:确保消防设备供电符合电气安全要求, 保障供配电系统安全和人身安全。 (4) 有效性:用于保证要求的持续供电时间, 确保应急供电期间消防设备的有效性。 (5) 科学性:用于确保设备供电质量、系统合理构成、系统接线和性能价格比等。

2.2 消防电源设计

我国《高层民用建筑防火设计规范》根据建筑物的重要性、使用性质、负荷等级、自动消防系统配置情况等, 将高层建筑划分为两级并提出相应消防供电要求:一级消防负荷由双电源供电, 二级消防负荷由双回路供电。

智能建筑由于强调建筑内的环境控制、设备控制、节能、系统集成等, 因此其消防设备供电电源设计通常是参照高层建筑消防负荷等级及其供电要求来考虑, 一般要求采用双电源双回路供电。从供电可靠性要求和消防设备有效性考虑, 智能建筑中如消防水泵、防排烟风机、消防电梯等重要消防设备的供电, 必须做到双回路供电在消防设备端自动切换、一用一备;同时, 在建筑变配电所内必须对油浸式电力变压器、高压油开关以及变配电所土建结构等考虑防火措施。

2.3 应急电源设计

应急电源分电力系统电源、自备柴油发电机组和蓄电池组三种类型, 一般是根据建筑负荷等级、供电质量、应急负荷数量和分布、负荷特性等因素确定其供电范围和容量。

针对特定防火对象的应急电源设计, 多是几个电源的组合方案, 如智能建筑多采用自备柴油发电机组与电力系统电源配合构成双电源供电, 而其中火灾自动报警系统更是要求消防电源供电并采用蓄电池组作为直流备用电源。

3 火灾监控系统选型与设计

3.1 系统性能要求

根据《高层民用建筑设计防火规范》和《火灾自动报警系统设计规范》, 火灾监控系统有三种基本设计形式:区域报警系统、集中报警系统和控制中心报警系统。

综合考虑智能建筑特点和防火规范要求, 智能建筑火灾监控系统在设计中多采用控制中心报警系统形式, 并具备如下性能要求。

(1) 具有模拟量火灾探测和信息处理方式, 能采集现场动态数据并有效传输; (2) 火灾探测报警及时可靠, 系统误报率低、工作稳定、兼容性强; (3) 具有数据共享、电源及设备自动监测、网络服务和消防设备优化管理功能; (4) 具有火灾探测器环境自适应、灵敏度分时自动调整和基本火灾模式识别功能; (5) 具有良好的系统应用软件, 系统T程适应性强, 性能价格比高, 网络服务能力强。

必须指出, 智能建筑一般用于高可靠性、高安全性、舒适性强、反映要求灵敏的对象, 或是能源消耗高且有很大节约潜力的对象。所以, 智能建筑强调在满足其基本要求的前提下, 火灾监控系统与BAS各子系统有机地联系在一起并发挥作用。

3.2 系统应用选型

根据火灾监控对象特点、火灾报警控制器功能与结构以及消防设备联动要求的不同, 火灾监控系统在符合规范规定的基本设计形式前提下, 呈现出不同的应用形式。

例如:按探测器与控制器间接线方式不同可分为多线制和总线制形式;按控制器实现火灾判断智能方式不同可分为集中智能和分布智能形式;按探测器与控制器数据通信连接结构不同可分为主子机、中控机和网络通信系统形式等。

4 消防设备电气配线设计

4.1 火灾自动报警系统配线保护

火灾自动报警系统的传输线路应采用穿金属管、阻燃型硬质塑料管或封闭式线槽保护。

消防控制、通信和警报线路在暗敷时最好采用阻燃型电线穿保护管敷设在不燃结构层内 (保护层厚度≥30mm) , 或按基本措施 (1) 和 (2) 处理。

总线制系统的干线, 需考虑更高的防火要求。如采用耐火电缆敷设在耐火电缆桥架内, 或有条件的可选用铜皮防火型电缆。

4.2 消火栓泵、喷淋泵等配电线路

消火栓系统加压泵、水喷淋系统加压泵、水幕系统加压泵等消防水泵的配电线路包括消防电源干线和各水泵电动机配电支线两部分。

一般水泵电动机配电线路可采用穿管暗敷, 如选用阻燃型电线穿金属管并埋设在非燃烧体结构内;或采用电缆桥架架空敷设, 如选用耐火电缆并最好配以耐火型电缆桥架或选用铜皮防火型电缆, 以提高线路耐火耐热性能。

4.3 防排烟装置配电线路

防排烟装置包括送风机、排烟机、各类阀门、防火阀等, 一般布置较分散, 其配电线路防火既要考虑供电主回路线路, 也要考虑联动控制线路。

此外, 防排烟装置配电线路和联动控制线路在敷设时应尽量缩短线路长度, 避免穿越不同的防火分区。

5 自动消防系统监测与数据通信

5.1 消防信息联网通信的实现方式

是建立城市火灾监控系统数据通信网络, 并可为人工l19报警并提取主叫号码这一常规手段提供补充。

利用火灾监控系统提供的早期火灾报警信号, 实现数据通信系统自动接警与l19报警的有机配合和对火灾的快速反应。同时, 为加强城市消防监督工作, 消防机构迫切希望利用技术手段监督检查各个建筑物火灾监控系统的运行状态。当前城市火灾监控数据通信与监测系统的联网方式, 可依赖如下通信技术手段实现: (1) 采用普通公共电话网连接。利用电话拨叫, 实现系统连接及双向数据通信。 (2) 采用专用线路连接。设计专用线路或网络, 实现系统连接及双向数据通信。 (3) 采用无线连接。采用专用无线信道, 实现系统连接及双向数据通信。

5.2 数据通信对火灾报警控制器的新要求

城市火灾监控数据通信与监测管理系统的建立和相应数据通信协议的确定, 将使系统通信要求的大量数据直接来自火灾报警控制器。为此, 火灾报警控制器要与系统通信连接, 只能采取如下两种方式实现: (1) 在火灾报警控制器外部增加数据终端设备, 实现非标准协议转换和在用系统联网。 (2) 在火灾报警控制器内部设置数据终端, 对火灾报警控制器进行标准修订及产局升级。