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摘要：针对当前火灾时非消防电源切断时有争议的问题，结合火灾发展过程浅析了如何对常见的非消防电源进行切断，希望能给相关行业提供参考。
关键词：非消防电源切断；火灾；消防系统
一.引言
GB50116-2013《火灾自动报警系统设计规范》中第4.10.1条规定：
消防联动控制器应具有切断火灾区域及相关区域的非消防电源的功能，当需要切断正常照明时，宜在自动喷淋系统、消火栓系统动作前切断。
JGJ16-2008《民用建筑电气设计规范》中第13.4.9条规定：
1 火灾确认后，应在消防控制室自动切除相关区域的非消防电源；
2 火灾发生后，应根据火情强制所有电梯依次停于首层或电梯转换层。除消防电梯外，应切断客梯电源。
以上是现行国家规范中关于火灾时非消防电源切断的两条重要规定。在平时工作中，笔者发现对于火灾确认后非消防电源切断的问题是一个极具争议的问题，情况复杂，各持理由。不同地区、不同设计院及施工图审查单位执行上述两条规范时差异很大。主要争论的焦点大致分为以下几个方面：
1）切断方式：自动切断还是人工切断；
2）切断时间：火灾确认后立即切断还是水系统动作前切断；
3）切断位置：在变电所低压出线处切断还是按楼层逐步切断。
4）对于某些重要的一二级负荷（如医院手术室等用电）的非消防电源该不该切断。
二.非消防电源切断的目的
建筑物发生火灾时，可能会造成电气线路短路和其它设备着火，电气线路可能使火势蔓延扩大，还可在救火中因触及带电设备或线路等漏电，造成人员伤亡。因此，火灾发生时及时切断非消防电源就显得十分重要。根据消防灭火实战需要，消防队员到达着火地点进行灭火时，必须是先切断正常供电电源，然后救火，以策扑救中的安全。
三.变配电系统形式对非消防电源切断的意义
火灾确认后，在切除相关区域非消防电源的同时，不得影响消防用电设备的正常运行。因此，在供配电系统设计时，消防用电设备必须采用专用的供电回路，电源直接取自配电室的母线，当建筑内的生产及生活用电被切断时，消防电源不受影响，保证扑救工作的正常进行。如果建筑内正常用电与消防用电的配电线路混合敷设，由于供配电系统设计不合理，一旦发生火灾，消防队员到达后无法快速确定哪些用电设备可以停电，哪些不能停电，只能切断全部电源，火灾时需要保证的消防设备电源同时被切断，消防设备无法运转发挥作用，势必造成更严重的损失。
因此，合理的低压配电系统对消防灭火显得尤为重要。对于建筑的低压配电系统主接线方案，目前在建筑电气行业中采用的设计方案最常见的主要有以下两种方式：消防负荷与非消防负荷不分组；消防负荷与非消防负荷分组。下面简单探讨这两种典型方案各自的优缺点（为了讨论方便，各方案未考虑柴油发电机作为备用电源）：
图一为常见的不分组设计方案：消防负荷与非消防负荷共用同一进线断路器和同一低压母线段。这种方案具有主接线简单、造价较低的优点，但是会使消防负荷受非消防负荷故障的影响较大，而且不利于非消防电源的一次性切除，消防队员到达后无法快速确定哪些断路器可以停电，哪些不能停电，切除总开关势必会影响消防设备的正常运转。
图二为常见的分组设计方案：消防负荷与非消防负荷使用不同的进线断路器和低压母线段形成各自独立的系统。这种方案主接线略显复杂，造价略有增加，但是消防负荷受非消防负荷故障的影响较小，而且消防队员到达后可以直接切除非消防负荷的总断路器，而消防负荷不会受到影响。
由于上述两种典型方案各有优缺点，实际设计中应根据建筑高度、建筑物规模、复杂程度、使用功能、经济合理性等综合考虑，权衡得失，合理选取低压配电系统主接线方案。
四．结合火灾发展过程浅析非消防电源的切断
正确理解火灾发生、发展的过程，对合理设计火灾自动报警系统有着十分重要的指导意义；只有完全理解了火灾的整个过程，我们在设计中才能合理的确定非消防电源的切断方式、切断时间、切断位置等。因此，设计人员应了解火灾不同阶段的火灾特征，清楚建筑各消防设施的具体功能，并掌握火灾报警系统和其它消防系统在火灾时动作的关联关系，以保证各系统在火灾发生时，各消防设施按照设计要求协同、有效地动作，从而确保实现设定的消防安全目标。
图三给出了与火灾相关的几个主要消防过程。设计消防系统的最基本的理念：保障建筑物内的人身安全。从这一基本理念出发，会得出这样的结论：尽早发现火灾、及时报警、启动有关消防设备引导人员疏散，在人员疏散完毕后，如果火灾发展到需要启动自动灭火设施的程度，就应启动相应的自动灭火设施，扑灭初期火灾，防止火灾蔓延。从图三中还可以知道，探测器报警与自动灭火设施启动之间还有一个十分关键的阶段：人员疏散。这一阶段根据火灾发生的场所、火灾原因、燃烧物等因素不同，有几分钟到几十分钟不等的时间，这是直接关系到人身安全的最重要的阶段，同时也是非消防电源切断的重要阶段。非消防电源的切断与人员疏散阶段有着紧密的联系。
通过对火灾发生的各个阶段的分析，非消防电源的切断时间主要介于探测报警和自动灭火这两个阶段之间，以及消防人员到达后切除所有非消防负荷。究竟该如何对非消防电源进行合理的切断呢？下面我们通过一些常见的非消防电源的切断来予以探讨：
1.空调、普通排风机、厨房设施等类似的非消防电源的切断
对于此类负荷，在火灾确认后，可以采取立即自动切断的措施，切断点宜设置在变配电房的低压出线端。由于此类负荷发生火灾后没必要继续工作，切断后不会带来损失，对现场人员的疏散也起不到辅助的作用，因此可以在确认火灾后立即切除。此类用电负荷切断点建议设置在变配电房的低压出线端，这样可以从源头避免此类用电负荷的线路在发生火灾后引起短路，引发二次灾害，助长现场火势。另外，发生火灾后，防排烟风机、消防水泵等消防负荷会相继投入运行，而前期在选择变压器的容量时候，往往因为消防负荷小于平时使用的负荷，消防负荷未考虑在内，所以此时变压器如果不卸载一部分负荷，很容易过载，导致变压器低压主开关跳闸，从而消防设备无法运转发挥作用。所以，火灾确认后，立即切断空调、普通排风机、厨房设施等类似的非消防电源，对现场消防设备的正常运转能起到一定的保证作用。
2.正常照明、生活给水泵、安全防范系统设施、地下室排水泵等类似的非消防电源的切断
从理论上讲，只要能确认不是供电线路发生的火灾，都可以先不切断上述负荷的电源，尤其是正常照明电源，如果发生火灾时正常照明正处于点亮状态，则应予以保持，因为正常照明的照度远远高于应急照明的照度，有利于建筑物内人员的迅速疏散。正常照明供电只要在水系统动作前切断，就不会引起触电事故及二次灾害。如果在火灾发生的初期自动切断正常照明电源，容易增加人员的恐惧感不利于疏散，保证较高的疏散照度，减少恐惧心理，使人员更好更快的疏散。关于正常照明切断点的位置，笔者认为宜在层照明总箱和变配电房低压出线端同时设置。火灾发生后，由消防报警系统自动切断着火层的正常照明电源，确实可以有效控制断电的范围，减少其它楼层的人员的恐慌，以利于人员迅速疏散，同时也避免了着火层的正常照明电源线路着火后引起短路，助长现场火势。
现在很多建筑都是大底盘地下室，上面有多栋单体建筑，各单体建筑的电缆从地下室变配电房出来后，往往都要集中敷设于地下室公共区域，到达各单体的电井后引上至各层。如果火灾发生在地下室电缆集中敷设的公共区域，此时切除地上各层正常照明电源，显然对阻止火势沿配电线路蔓延扩大和避免触电事故无济于事。这时需要切断通过该区域的所有非消防线路，而只有在变配电房低压出线开关处才能实现；同时变配电房出线开关一般影响的范围比较大，设计时可以根据负荷性质、影响范围等采取自动或者手动切断。
高层建筑内一般都是通过生活给水泵二次供水，火灾发生时，如果立即切掉属于非消防负荷的生活给水泵的电源，这样会导致高层建筑的用户失去通过自来水龙头自救的最佳时机。也许有人会问，立即切掉生活给水泵的电源后不是还有现场的消火栓吗？但是根据笔者的了解和询问，现实生活中很大一部分人是不会使用消火栓系统的。因此，生活给水泵的电源宜在消防队员到达后通过消防控制室设置的手动按钮切断电源。
安全防范系统在火灾发生的初期，有助于监视并记录火灾现场的火势情况，为进一步的火灾救援提供依据，所以不宜在火警后立即切除，宜在消防队员到达后通过消防控制室设置的手动按钮切断电源。
地下室排水泵，原则上只要不是地下室着火，可以不予切除。通常情况下，变配电房、消防水泵房等重要设备用房均设置在地下室，为了保证这些设备用房不被积水淹没，从而影响灭火工作的正常进行，故不宜在火灾后立即切除；如果是地下室着火，宜按防火分区自动切除地下室排水泵动力总箱。
电梯作为现代建筑的主要垂直交通工具，能够把人快速地从上部运输到地面。疏散楼梯是建筑物内的主要疏散通道，发生火灾时，大多数人可以通过疏散楼梯到达安全区域。但是对于超高层建筑、医院等场所和大型公共建筑等，由于疏散人员体质弱、人员较多或疏散距离较长等，会出现疏散时间较长的情况。而建筑物内消防电梯数量有限，并且发生火灾时还要供消防队员进行灭火与救援，很难把大量疏散人员送达安全区。倘若普通电梯可以参与人员的疏散，将大大提高疏散速度，减少疏散时间。因此，火灾发生初期，不宜马上切断普通电梯的电源，应根据火灾情况，在一段时间内利用普通电梯进行疏散，然后强制普通电梯停于首层或电梯转换层，这时才可手动切除客梯电源。
3.对于某些重要的一二级负荷（如医院手术室等用电）的非消防电源的切断。
可靠的消防电源，在保障人身财产安全方面的重要是不言而喻的。而像医院手术室等重要非消防负荷的供电，其重要性并不比消防负荷低，没有可靠的供电，同样也会造成人身财产安全方面的损失。当发生火灾时，显然是不应将其立即自动切断的。倘若着火时手术室里正在进行手术，切断所有非消防电源，手术将不能继续进行，病人如果得不到及时处理，同样会危及到病人的人身安全。火灾后，应该根据火情，在医生对病人进行适当的应急处理后，转移到安全区，然后手动切除非消防电源。
五．结语
通过以上分析，非消防电源的切断看似是一个简单的问题，实则不然。设计人员只有在熟知了整个火灾发展过程及各阶段的特点后，针对具体情况具体分析，权衡各方面的得失，才能对非消防电源的切断方式、切断时间、切断位置作出合理的方案设计。在此，笔者对目前非消防电源切断的设计有如下建议：
1）根据建筑物规模、复杂程度、使用功能等，可考虑在消防控制室增设非消防电源切断手动控制专用盘，并按照用电负荷性质、切断方式、切断时间、切断位置进行分区显示及控制。对于需要人工手动切除的非消防负荷，特别是变配电房低压出线开关（带分励脱扣附件）处，可在非消防电源切断手动控制盘上设置手动按钮；当变配电房低压系统采取合适的方案时（如上图二）甚至可以做到在紧急情况下一键切除所有非消防负荷。
2）对于一些中断供电将造成人身伤亡、发生中毒、爆炸和火灾等情况的非消防负荷，其重要性并不比消防负荷低，设计中可考虑选用消防电缆，并按照消防线缆敷设的要求敷设，尽可能延长采取紧急措施的时间，然后在手动切除其电源。
以上是笔者电气设计中关于火灾时非消防电源切断的一些体会，不正之处敬请指正。
参考文献：
[1]中华人民共和国住房和城乡建设部、国家质量监督检验检疫总局.火灾自动报警系统设计规范 GB50116-2013.北京：中国计划出版社，2013
[2]中华人民共和国建设部.民用建筑电气设计规范JGJ16-2008 北京：中国建筑工业出版社，2008
[3]中华人民共和国住房和城乡建设部、国家质量监督检验检疫总局.建筑设计防火规范 GB50016-2014.北京：中国计划出版社，2014
论文作者:龚广明
论文发表刊物:《基层建设》2015年21期供稿
论文发表时间:2016/3/29
标签：火灾论文; 电源论文; 负荷论文; 配电房论文; 地下室论文; 人员论文; 消防队员论文; 《基层建设》2015年21期供稿论文;