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略论建筑电气的防火设计

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一、建筑电气防火系统

1供配电设计

钢结构高层建筑的消防负荷为一级负荷。本工程由电业部门引入两路10kV电源。在地下一层变配电所内将两路常用的高压电源分成四路。地下一层的变配电所内设四台1250kVA10/0.4kV干式变压器。10kV高压侧采用单母线分段运行,并设联络开关的主接线方式。0.4kV低压侧采用单母线分段,并设母联开关的主接线方式。低压配电电压为220/380V,根据电业要求低压配电处集中补偿至0.9(高峰负荷时期达到0.95)。本工程地下一层设柴油发电机房,内设置一台常用800kW的柴油发电机作为自备电源。要求两市电失电后发电机在15s内自启动。变电所设有应急与重要母线段,以市电及应急电源作双回路供电作为应急备用电源;对于应急照明和疏散照明,另设应急集中电源,其供电时间不应小于90min。

2应急照明和疏散照明

消防应急照明指建筑平面的一般平面疏散区域和楼梯疏散区域,规范要求的照度较低。一般平面疏散区域疏散照明照度为0.5Lx,疏散楼梯及人员密集流动及地下疏散区域照度为5Lx。疏散照明最少持续供电时间为30min。消防工作区域的备用照明不低于正常照明照度,照明最少持续供电时间180min。消防应急照明火灾时应强制点亮。本工程消防应急照明采用集中控制型智能应急照明系统,消防时由该系统强制点亮相关区域内应急照明和疏散照明。消防应急照明及消防疏散灯具采用消防应急灯具,应带玻璃或其它非燃烧材料制作的防护罩。消防应急照明配电箱采用PC级的双电源末端互投供电并设专用应急照明集中电源柜。

3火灾自动报警系统

高层钢结构建筑的火灾自动报警系统按《火灾自动报警系统设计规范》GB50116-98的要求将火灾报警系统分为三种基本形式,即区域报警系统,集中报警系统和控制中心报警系统。火灾自动报警系统的保护对象应根据其使用性质、火灾危险性、疏散和扑救难度等分为特级、一级和二级。钢结构高层建筑的火灾自动报警系统保护等级按一级设置。火灾自动报警系统由火灾自动报警系统,消防联动控制系统,火灾应急广播系统,消防直通对讲电话系统,电梯监视控制系统组成。消防控制室与安防监控室合用,称为消防安保中心,设置在一层,其入口处设置明显的标志,并设置直通室外的安全出口。消防控制室内设有直接报警的外线电话。高层钢结构建筑工程采用控制中心报警系统,对全楼的火灾信号和消防设备进行监视及控制。在公共走廊、电梯厅、办公室等场所设置感烟探测器,在地下车库等平时烟尘较大的场所设置感温探测器,在大堂等高大空间设置红外光束感烟探测器,在本建筑每个防火分区内的出入口、主要通道等处设置手动报警按钮、声光报警装置及消防对讲电话插孔。在消火栓箱内设置消火栓按钮及消防对讲电话插孔。消防联动控制方式分为自动/手动、手动直接启动控制。火灾发生后,通过消防安保中心,可实现对消火栓系统、自动喷水系统、排烟系统、正压送风系统、防火卷帘门、防火门、电梯运行、非消防电源、火灾应急照明等的监视及控制。火灾应急广播与公共背景广播共用系统,火灾发生时,值班人员根据火情,联动切换相应广播分区模块,自动或手动进行火灾应急广播,及时指挥、疏导人员撤离火灾现场。设置火灾应急广播扬声器的场所同时设置火灾声光报警器,并采用分时播放控制,火灾声光报警器与火灾应急广播交替工作。在消防安保中心设置消防专用电话总机,在手动报警按钮、消火栓按钮等处设置消防专用电话插孔。在变配电所、电信机房、消防风机房、消防电梯机房等场所设置消防专用电话分机,在消防控制室设置可直接报警的外线电话。消防专用电话网络应为独立的消防通信系统。电梯监视控制自成系统,但设置五方通话与消控中心连接,功能上应满足消防控制要求,电梯监控盘由电梯设备商配套提供。消防系统线路的信号传输干线采用WDZCN-BYJ-2×1.5mm2,24V直流电源干线采用WDZCN-BYJ-2×4mm2,24V直流电源支线采用WDZCN-BYJ-2×5mm2,消防电话线采用WDZCN-BYJ-2×1.5mm2,消防广播线采用WDZCN-BYJ-2×1.5mm2,消火栓启泵控制及信号反馈线采用WDZCN-BYJ-4×1.5mm2,多线联动控制线采用WDZCN-KYJY-8×1.5。传输干线沿防火金属线槽在弱电间、吊顶内明敷,支线穿金属钢管暗敷于不燃烧体的结构层内,且保护层厚度不宜小于30mm。由顶板接线盒至消防设备一段线路穿耐火(阻燃)可绕金属电线保护管,不得将该部分线路裸露。

4火灾漏电探测报警系统

为了降低火灾的可能性,本大楼设火灾漏电探测报警系统,主要探测线路的漏电电流、过电流等信号,发出声光信号报警,准确报出故障线路地址,监视故障点的变化,并储存各种故障和操作试验信号不应少于12个月。火灾漏电的探测模块安装在供配电的每一个回路的空气开关下端,探测每一路需要检测回路的漏电电流、过电流情况。每一个探测回路只发出声光信号报警,准确报出故障线路地址,监视故障点的变化,不切断回路的电源。火灾漏电探测报警系统的主机安装在消防控制中心的墙上,给值班人员提供准确的报警信号和故障点位置。

二、建筑物的防雷接地措施

高层建筑的火灾中,由雷击造成的原因占一定的比例。所以建筑设计时必须设计安全可靠的防雷和接地装置,防止直击雷、侧击雷的直接破坏和雷电波的浸入造成的破坏。建筑物防雷接地设施主要包括基础接地体、引下线、避雷网格、避雷带、避雷针、均压环、等电位、避雷器等八个方面。高层钢结构建筑防雷为第二类防雷建筑物,建筑物设防直击雷的外部防雷装置与内部防雷装置,并采取防闪电电涌侵入及防闪电感应等措施。本建筑物电子信息系统的雷电防护等级为B级,建筑物设三级浪涌保护装置。外部利用核心筒处屋顶采用25×4热镀锌扁钢接闪带沿屋顶四周敷设,建筑外围利用幕墙顶端金属龙骨作接闪器,并使作为接闪器的金属龙骨与屋顶防雷引下线可靠电气连接,且保证其各部件并在屋面上形成之间均应连成电气贯通。作为接闪器的金属龙骨及连接件截面应满足规范要求。接闪带应在屋面上形成不大于10m×10m或12m×8m的网格。内部防雷装置的做法是在建筑物的地下室及地面层处,建筑物金属体、金属装置、建筑物内系统、进出建筑物的金属管线与防雷装置做防雷等电位连接,并在配电变压器、高低压侧的各相装设避雷器。钢结构本来就是一个良好的导电体,利用结构钢管柱做引下线,间距不应大于18m,引下线在室外地面上下0.5m处各引出一根40×4热镀锌扁钢伸出墙外1m,做检测接地端子或做外接人工接地极之用。外部防雷装置的接地应和防闪电感应、内部防雷装置、电气和电子系统等接地共用接地装置,并利用建筑物基础钢筋作为接地网,接地电阻不大于1Ω,如不满足应增补人工接地极。低压配电系统采用TN-S制接地系统,设置单独的PE线作为专用接地线,所有设备的金属外壳与PE线可靠连接。在变电所、配电间、电话间、消防控制中心、电梯机房、配电管井等位置设置接地端子,采用热镀锌扁钢或单芯电缆直接与共用接地体连接。

三、结束语

总之,我们在钢结构的建筑防火设计中,只要严格按以上5个方面来执行,充分考虑各方面的影响,我们的建筑防火设计将更加全面和更加完善。我们就可以有效的预防和杜绝高层建筑的火灾发生和尽量减少在火灾发生时的各种损失。

本文作者:郑航单位:厦门市思明区公安消防大队

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