要求顺序启动的原因?声光报警器和应急广播需要顺序启动吗?5 s是否指从联动条件触发到启动全楼应急照明和疏散指示系统的过程所需时间?
解答:报警区域是按保护对象的防火分区或楼层划分的,火灾时的人员疏散也是按照防火分区或楼层分别进行的,在5 s内按照火灾发生区域→相邻区域→再相邻区域的顺序启动应急照明和疏散指示系统完全可以满足人员安全疏散的要求;而且这种分时启动方式,还可以减少设备启动电流对消防电源的冲击。在消防电源负荷满足要求的前提下,也可以同时启动全楼的应急照明和疏散指示系统。
建筑内设置了众多火灾警报器和消防应急广播扬声器,为了保证火灾警报信息和应急广播信息的有效传递,必须保证火灾警报器和消防应急广播扬声器工作的同步性,因此建筑内的火灾警报器和消防应急广播扬声器必须同时启动。
根据应急照明和疏散指示系统和火灾自动报警系统构成形式的不同,应急照明和疏散指示系统投入应急状态的指令可由火灾报警控制器或消防联动控制器发出,在火灾报警控制器或消防联动控制器发出控制指令后5 s内,全楼的应急照明和疏散指示系统应全部启动。
随着现代建筑技术的日新月异,近年来超高层建筑也正以前所未有的速度刷新着一项项高度记录。超高层建筑除了具有高度超高、体量巨大、进驻人员众多的特点外,超高层建筑内、跨国公司、国际酒店连锁,建造投资不菲也是超高层建筑的特点。这些特点往往使超高层建筑成为城市、地区甚至是国家的地标。与此同时,超高层建筑的特点对于建筑消防来说则意味着性、复杂性、艰巨性。
高层建筑消防电气设计
(配图来源网络)
一、高层建筑消防用电遵循的规范
目前,高层建筑消防用电设计应遵循的规范主要有《高层民用建筑设计防火规范》(G045-95以下简称“高规”)、《火灾自动报警系统设计规范》(G116-98以下简称“报警规范)、《民用建筑电气设计规范》(JGJ/T16-92以下简称“民规")等。三部规范对高层建筑的分类以及对消防联动控制系统的设计要求基本上是一致的,但从各自不同角度来看,三部规范也各有侧重,有所区别。
二、高层建筑的消防用电设备
建筑规模越大,功能越多,消防用电的设计也就越复杂,高层建筑的消防用电设备有:
报警设备:火灾自动报警系统、漏电火灾报警系统。
自动灭火设备:自动喷水灭火系统、气体灭火系统。
手动灭火设备:室内消火栓系统。
防排烟设备:正压防烟系统、负压排烟系统。
通讯设备:一般电话、对讲电话、电话。
照明设备:应急照明、疏散标志灯。
相关设备:电梯、防火卷帘、空调系统、排水泵、蓄电池
三、高层建筑的消防用电电源
1、基本原则
高层建筑的消防用电,应遵循以下五个原则。
(1)主电源必须安全可靠。一般应采用放射式线路供电。
(2)备用电源必须处于常年临战状态。备用电源的切换时间一般不超过30秒。
(3)消防用电线路应采用耐热绝缘导线,管线不宜集结,并应暗敷于混凝土层中并作防火保护措施进行处理。
(4)各个消防用电系统之间,以及与消防用电有关联的用电设备,都应集中联控和显示。(5)对消防设备及消防用电系统,必须采取有效的自身防火保护措施,确保消防设备的安全运转。
2、负荷性质
消防用电共有特性:短时性、常备性、可靠性、突发性和灵敏性。因此,消防用电,在电源供给上都是一备一用。高层建筑分为一类和二类,一类高层建筑,必须按照一级负荷要求供电,二类高层建筑,应按照二级负荷要求供电,少不得低于二级负荷的技术要求供电。备用电源可用自备发电机来解决。备用电源的容量,主要根据消防水泵和电梯的容量来确定。高层建筑发生火灾初期,首先用的水是高位水箱内常备的10分钟消防用水,在消防给水压力下降或动用消火栓时,消防水泵才启动供水,此时消防电梯复位待命。所以消防用电的备用电源设计容量,主要依据消防设备用电负荷而定。
3、配电线路
目前,许多建筑的消防配电线路采用穿塑料管(PVC)保护,并从吊顶内走线。高层建筑的消防用电设计,必须保证消防设备的有效运转,因此消防用电的配线,也必须保证当其受到火灾影响时,不至造成停电。解决这一问题比较有效的办法,是使用耐热性绝缘导线,并埋设于混凝土构件内。“民规”第24.8.5条规定:消防联动控制、自动灭火控制、通信、应急照明及紧急广播等线路,应穿金属管保护,并暗敷在非燃烧体结构内,其保护层厚度不应小于30mm。当必须明敷时,应在金属管上采取防火措施(一般采用涂防火涂料的办法,外涂三遍,或者防火涂料层厚度在0.5―2mm之间)。在布线上“民规”与“报警规范”的要求基本一致,只是“报警规范”在线路暗敷时可采用穿金属管或经阻燃的硬质塑料管保护,本条之所以没有包括火灾探测器线路,是因为探测器线路只是在火灾初起阶段起作用,而条文中规定的消防联动控制、自动灭火控制、通信、应急照明及紧急广播线路,在火灾发生后一段时间内还需起作用,在这段时间内,必须保证这些线路的安全使用。
四、高层建筑的消防用电系统
1、火灾报警系统
火灾报警系统的形式应根据具体保护对象来确定,设计者首先应分清保护对象的建筑类别、使用性质、火灾危险性等因素,再根据这些因素来确定火灾报警系统的形式。按“报警规范”,火灾报警系统分为三种基本形式:区域报警系统,集中报警系统和控制中心报警系统。而“民规”把报警系统分为四种基本形式:区域系统、集中系统、区域集中系统、控制中心系统。随着火灾报警新技术的不断出现,火灾报警设备和元件也在不新和发展。笔者认为,报警系统设备的设置不宜复杂过多,过多会造成投资,可靠性降低,也不宜过于简单而达不到报警联动要求。应该在满足规范要求的前提下,强调注意系统的可靠性和经济性,还应注意不要单纯追求消防技术的性,而应结合实际充分考虑投入使用后的维护方便。
控制中心报警系统在消防控制室内设有控制台(柜),控制台(柜)上控制功能有电梯迫降、非消防电源的切断、水泵紧急启动及停止、扩音机、收录机和各层区扬声器手动开关等,并应在控制台上设置直通消防队电话。控制台显示功能有消火栓分区、分层显示灯,水流指示器分区分层显示灯,水泵显示信号灯,气体灭火动作显示信号灯以及自喷报警阀压力开关动作显示等。
2、室内消火栓系统
对消火栓系统而言,根据“高规”的要求,在每个室内消火栓处应设置直接启动消防水泵的按钮。根据“报警规范”的要求,在消防控制室处也应能手动控制消火栓泵的启、停。这两部规范从各自不同角度提出要求。消防控制室与消火栓动作按钮启动关系与消火栓泵的启动形式有关。消火栓泵的启动方式一般分为两种:种启动方式是在总线制联控方式下,消火栓动作按钮的起动。可通过设在消火栓旁的联动接口模块将其要求的启动信号送至消防控制室控制台,再从此处输出使消火栓启动的开关量触点。第二种起动方式,是直接将消火栓动作按钮的开关量触点输出到消火栓泵启动箱。前一种方式接线省,但需在总线制下,对消火栓联动模块进行地址编码编来达到大量消火栓的目的。后一种启动方式简单可靠,但还需要把消火栓动作信号返回给消防控制室。此外,在消防泵房还有一个控制箱,直接控制消防泵的启停,这样消火栓泵的启动就有三处地方可控制。通常情况下,消防泵房电源控制柜上的手动、自动转换开关置于自动位置,在消防控制室和消火栓处均能控制消防泵的启停,就是一旦自动控制失灵,工作人员可在水泵房将转换开关打到手动位置,直接起动消防泵,且就地维修也很方便。但是,这样一来,将会带来影响。在水泵房设置转换开关,容易引起人为的操作失误,因为一般情况下泵房是无人值班的,万一工作人员或其他人员将转换开关置于手动位置,而消防中心未能及时发现,就会出现消防控制中心和消火栓按钮均无法启动消防泵的重大隐患。因此,在实际设计中,消防控制室的手动起停按钮可不经过泵房设置的转换开关,而直接启动消防泵,既能解决直接起动问题,又便于消防中心统一。
3、自动喷水灭火系统
自动喷水灭火系统分为湿式、干式和预作用式等类型。目前,大部分高层建筑使用的为湿式系统,即平时在管道中充有一定压力的水,当保护对象发生火灾时,喷头周围温度升高,达到一定温度时,含金片熔化,喷头碎裂,水从喷口向四周均匀喷洒,进行灭火。其组成是由报警阀、延迟器、水力警铃、管网、喷头。
喷淋泵的自启动是通过各保护区的管网喷嘴玻璃球高温下爆碎,引起管网水流流动,从而联动报警阀压力开关动作,达到自启动喷淋泵的目的。通过水流指示器联动模块或报警阀压力开关引线至控制室,消防控制室能准确反映其动作信号,同时控制室应能直接控制喷淋泵启停。
4、气体灭火系统
气体灭火系统主要用于不允许用水灭火的场所,气体灭火装置由感烟、感温探测器、贮气钢瓶、喷头、阀门等组成。发生火灾时,当一种型号探头(感烟或感温)报警时,控制盘上相应的部位灯亮,发出快变调音响,总灯闪亮,时钟停走,房间内报警盒发出声光报警,同时关闭空调机,进行气体灭火,并从钢瓶上送出喷洒信号,接通灭火房间上的放气灯,显示“气体喷洒,请勿入内”。灭火后,经过30分钟延时,控制盘控制信号至排烟阀操作,打开排烟阀门,同时联动排烟风机进行排烟,清理灭火现场。
5、防、排烟系统
“报警规范”要求在消防控制室能够启动防、排烟凤机和排烟阀。所有的排烟阀都可装上编码接口联动模块,由消防控制室联动控制器来达到控制启动排烟阀的目的。另外,还可由就近的感烟探测器组成的控制线路启动,消防控制室只接收其工作后返回的信号。如要求先打开着火层排烟阀,再打开屋顶层排烟机,这种情况下应采用后一种做法。另外,“报警规范”要求在消防控制室能够关闭电动防火阀,接受其返回信号。在实际设计中,选用的基本是280℃易熔环熔断的防火阀,建议将防火阀做成电磁阀的形式,至于信号返回是一对一返回还是成组返回要视具体工程情况来定。
6、紧急广播系统
紧急广播系统主要用于通知人员和发布灭火命令。该系统为手动工作方式,扩音机为定组式输出,并根据扬声器实际使用负荷,配接相应的假负荷以吸收机器输出的多余功率。从而保证扩音机的正常工作,一般现场扬声器均用手动开关控制,根据火情打开着火层及相关的扬声器。在紧急广播系统中还设有自动录音装置,即在扩音机打开后,自动联锁录音机开始录音。
7、应急疏散照明系统
应急疏散照明是为了在火灾发生之际,指示出入位置和方向,便于有组织的疏散。一般安装在楼梯间及其前室、走道和出等处。公共建筑当走道长度超过20米,应每隔20米增设一个,照明灯具距地面1米,地面照度不低于0.5勒克斯。根据“报警规范”规定,发生火灾时,应局部切断有关层的交流电源,防止电源短路引起二次火灾。为此,在消防控制室设置有切断空调、照明电源的按钮,以便根据火情切断相应的电源,电源切断后,应急照明及疏散指示灯自动打开,引导人们安全疏散。
8、手动按钮报警显示系统
手动按钮报警显示系统主要用于人工发现火灾时,向消防控制室发出的报警和起动水泵信号,手动火灾报警按钮是人为确认火情的报警装置。一般安装在公共场所主要出、电梯前室和楼梯口,当人工确认发生火灾后,按下报警按钮上的有机玻璃片,即可向控制器发出报警信号,控制器接收到报警信号后,将显示出报警按钮的编号和位置并发出报警声响。报警按钮为可重复使用型,采用压下报警方式,按下后可用钥匙复位。手动报警按钮主要有2种:纯手动报警按钮和带电话插孔的手动报警按钮。其主要特点:与探测器一样挂接在报警总线回路上;设有一对指示灯:按下指示灯和报警指示灯。正常状态:每巡检一次,报警指示灯闪亮一次,报警状态:当按下手动报警按钮面板玻璃,按下指示灯亮,火警确认后报警指示灯常亮;提供一组无源常开触点输出;按钮上的面板玻璃在按下后,可用工具复位;设有编码开关,其编码方式与探测器相同。手动报警按钮除了安装间距不应大于30m外,另外应注意将其安装在明显和便于操作的部位。有人提出将手动报警按钮与消火栓按钮相互替代,这种观点是不对的。因为任何发现火情者,均可通过手动报警按钮向火灾报警器发出报警信号;而消火栓按钮是供消防人员或想使用消火栓灭火者使用,消火栓按钮按下后,应立即启动消防水泵。消火栓按钮兼有报警功能,而手动报警按钮只有报警功能,不能启动消防水泵,手动报警按钮不能代替消火栓按钮。
以上简单谈了一下高层建筑的消防电气设计。在对高层建筑进行消防电气设计时,应该严格按照设计规范要求进行设计,正确理解规范条文的含义,切实保障高层建筑消防用电安全可靠。
室外消防栓系统
1、消防车道穿过建筑物的门洞时,其净高和净宽不应小于4m;门垛之间的净宽不应小于3.5m。
2、建筑物内的管道井、电缆井应每隔2~3层在楼板处用耐火极限不低于0.50h的不燃烧体封隔,其井壁应采用耐火极限不低于1.00h的不燃烧体。井壁上的检查门应采用丙级防火门。
3、电梯井和电梯机房的墙壁等均应采用耐火极限不低于1h的非燃烧体。高层工业建筑的室内电梯井和电梯机房的墙壁应采用耐火极限不低于2.5h的非燃烧体。
4、疏散楼梯栏杆扶手的高度不应小于1.1m,其他建筑的室外,其倾斜角可不大于600,净宽可不小于80cm。且每级离扶手25cm处的踏步深度超过22cm时可不受此限。
5、消防用水可由给水管网、天然水源或消防水池供给。
6、室外消火栓水的充实水柱仍不小于10m(从地面算起)。
7、民用建筑室外消防栓的用水量应保证30L/S。
8、环状管网的输水干管及向环状管网输水的输水管均不应少于两条。
9、环状管道应用阀门分成若干独立段,每段内消火栓的数量不宜超过5个。室外消防给水管道的小直径不应小于100mm。
10、室外消火栓应沿道路设置,道路宽度超过60m时,宜在道路两边设置消火栓,并宜靠近十字路口。
11、消火栓距路边不应超过2m,距房屋外墙不宜小于5m。
12、室外消火栓的间距不应超过120m。室外消火栓的保护半径不应超过150m。
13、每个室外消火栓的用水量应按10~15L/S计算;水泵结合器的用水量10L/S-15L/S。
14、高层建筑的消防栓充实水柱不小于10米-13米。
15、室外地上式消火栓应有一个直径为150mm或100mm和两个直径为65mm的栓口。
16、消防水池应满足自动喷水灭火延续时间按1h计算。
17、消防水池一类18m³。住宅一类建筑12m³。
18、供消防车取水的消防水池,保护半径不应大于150m。供消防车取水的消防水池应设取水口,其取水口与建筑物(水泵房除外)的距离不宜小于15m。
目前有没有防火门器这样的产品?如果没有,这样针对于所有(包括常开、常闭)防火门的点位非常多,仅靠消防联动控制器很难实施,能否仅常开防火门?防火门不是电动的话,如常开防火门关闭的联动触发信号启动闭门器时,是否需增加电动装置?
解答:防火门器是用于显示并控制防火门打开、关闭状态的控制装置。该产品的国家标准GB 29364-2012《防火门器》于2013年7月1日实施。目前,已有防火门器产品在国家消防电子产品质量监督中心送检,不久就会有相应的产品投放市场。
保护对象中设置的防火门具有防火分隔的作用,如果防火门由于部件损坏等原因关闭不严,就不能阻止烟气向其他区域扩散、蔓延,也就起不到防火分隔的作用。控制常开防火门的关闭,监视常开、常闭防火门的工作状态,可以有效地这些防火分隔措施的工作效能能否正常发挥,以提示消防管理人员及时修理、维护状态异常的防火门。因此,消防控制室应能控制常开防火门的关闭,并监视常开、常闭防火门的工作状态。
对于采用机械闭门器的常开防火门可在防火门上加装防火门电磁释放器控制防火门的关闭,在常开、常闭防火门上加装防火门门磁开关监视防火门的关闭状态;也可以将机械闭门器换成电动闭门器,通过电动闭门器控制防火门的关闭,同时监视并反馈防火门的状态信息。
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