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摘要：分析民用建筑消防负荷等级、电缆选型及线路敷设，以及人员密集场所火灾应急照明系统（含疏散指示标志）和火灾自动报警及联动控制系统（含电气火灾监控系统、消防电源监控系统及防火门监控系统等）的设计要点。
关键词：负荷等级；矿物绝缘电缆；火灾应急照明；疏散指示标志灯；集中电源集中控制型；火灾自动报警；联动控制；应急广播；探测器；消火栓泵
1概述
近年来，我国城市建设飞速发展，民用建筑数量迅猛增长，建筑体量越来越大，楼层越建越高，潜在的火灾危险性也随之加大，消防问题应当引起全社会足够的重视。本文对民用建筑电气消防系统中的供配电系统、火灾应急照明系统和火灾自动报警及联动控制系统设计中需注意和易被忽视的问题进行概括分析。
2 消防供配电系统
2.1应根据工程概况确定负荷等级：一类高层民用建筑的消防负荷为一级负荷；二类高层民用建筑的消防负荷为二级负荷；省（市）级及以上的广播电视、电信和财贸金融建筑，座位数超过3000个的体育馆，座位数超过1500个的电影院、剧场，任一层建筑面积大于3000 m2的展览建筑和商店，室外消防用水量大于25L/s的其他公共建筑的消防负荷为二级负荷；其余为三级负荷。一、二级消防负荷的建筑采用自备柴油发电机组作备用电源时，机组应设置自启动装置并应在30s内供电。
2.2一类高层建筑及重要的公共场所等防火要求高的建筑物应采用无卤低烟阻燃电力电线（缆）；一、二类高层住宅建筑明装（含敷设在桥架电缆沟内）电缆应采用无卤低烟阻燃型，住宅应急照明线缆无论明装或暗装均应采用无卤低烟阻燃型；建筑条件允许时，宜设置消防专用电缆井（沟），消防配电线路与非消防配电线路分开敷设在不同的电缆井、沟内，则二类高层建筑及其他一般建筑可以少用矿物绝缘电缆，节省投资；一类高层建筑及重要建筑和大型人员密集建筑其消防设备供电线路应采用矿物绝缘电缆。
2.3 非消防配电线路，在吊顶内穿管敷设时应穿金属管；消防配电线路，无论明敷（含在吊顶内敷设）或暗敷，穿管时均应穿金属管且明敷的金属管需做防火保护措施；火灾自动报警系统的线路，明敷穿管时均应穿金属管，暗敷时，除联动电源线、自动灭火控制线、手动直接控制线、应急广播线等较重要线路应穿金属管敷设外，其余线路可穿B1级难燃PVC管敷设。
3 火灾应急照明系统
3.1消防控制室、消防水泵房、自备发电机房、变配电间、防排烟机房、消防电梯机房及火灾时仍需正常工作的消防设备房应设置火灾备用照明，备用照明应急灯所自带的蓄电池作为柴油发电机投入使用前过渡照明用，火灾时需保证由柴油发电机连续供电至少3小时；
疏散走道、楼梯间、前室或合用前室、避难走道、避难层（间）、观众厅、展览厅、多功能厅、营业厅、餐厅等处应设置火灾疏散照明；在疏散走道、安全出口、人员密集场所的疏散门等处设置疏散指示标志灯。需引起注意的是，大型住宅小区商业网点各铺面疏散门正上方也需设置疏散指示标志灯；袋形走道灯光疏散指示标志灯的间距不应大于10m，距端头不应大于5m；；超高层公共建筑或高层病房楼的避难层（间）进（出）楼梯间的入（出）口处应设置明显的指示标志。
一定面积的商店、展览建筑等人员密集场所需在疏散路径地面上额外增设能保持视觉连续的疏散指示标志，可采用灯光型或蓄光型，交通建筑中人员密集的场所，增设的疏散指示标志应采用更可靠的导向光流灯光型，设置间距为1.5~2.5m的导向光流标志可保持视觉连续性，更有利于人员疏散。其余类型建筑地面增设的疏散指示标志间距根据不同建筑类型一般蓄光型为不大于3m，灯光型不大于5m。地面应急灯具的防护等级应达到IP65且其电压等级为24V~36V安全电压。
火灾确认后，5s内应自动接通全楼应急疏散照明及疏散标志灯。
火灾应急照明备用电源的连续供电时间及照度如下表所示：
注1：大型商店建筑营业区、地下或半地下商店建筑疏散走道及营业区、医院的人员密集疏散区域及地下疏散区域、交通建筑的人员密集场所、体育场馆出口及其疏散通道、中小学及幼儿园的疏散场所疏散照明照度为不小于5lx.
3.2智能型消防应急照明和疏散指示系统分为以下4个类型：自带电源集中控制型、集中电源集中控制型、集中电源非集中控制型、自带电源非集中控制型。集中控制型一般在消防控制室设置应急照明控制器（主机），可控制到各灯具，而非集中控制型不设置应急照明控制器（主机），一般只能控制到回路，集中控制型需接信号线由应急照明控制器连接到应急灯具，而非集中控制型需接信号线由应急照明配电箱连接到应急灯具，两种型式均应将应急灯具或回路的工作状态反馈到消防控制室。自带电源型一般都配备楼层应急照明配电箱，当其输出回路采用AC220V供电时，火灾确认后切断配电箱电源，自带蓄电池应急灯具转入应急点亮状态并反馈信号，当其输出回路采用安全电压DC24V~DC36V供电时，可不切断电源，灯具在主电状态下保持常亮，只有当主电断电时自带蓄电池应急灯具转入应急点亮状态；集中电源型一般都配备楼层应急照明分配电装置，集中电源一般设置在消防控制室，当集中电源配电至楼层分配电装置距离较远时，可采用分布式集中电源方式，即在楼层电井内分配电装置旁设置小型集中电源。根据国家相关标准规定，智能型消防应急照明和疏散指示系统出厂标配为应急时间不少于1.5h，有些厂家高于这个标准，可做到应急时间不少于2h，故该系统不适用于消防设备用房备用照明（要求应急时间不小于3h）。
3.3集中电源集中控制型（控制到灯具）系统可自动对（直流）电池主站、控制器分机及灯具运行状态进行监视并对相关故障进行报警，可预设或手动对标志灯进行应急频闪/导向光流控制，可编程预设紧急疏散程序方案。当发生火灾时，消防控制室接收到火灾信息后，自动与设置在消防控制室的智能疏散系统主机（应急照明控制器）联动，主机收到联动信息后进行逻辑判断，依据着火位置进行有效引导，关闭危险区域的楼梯出口灯，对指向标志灯进行左向、右向指令调整，调整原指向危险区域的应急标志灯箭头，引导人员安全快速疏散逃离危险区域。该系统应急照明分配电装置输入电源平时由主电（市电AC220V）供给，应急时改由电池主站输出DC216V电源供给，经应急照明分配电装置降压输出DC24V~DC36V电源供给各应急灯具。
3.4人员密集场所建筑宜采用智能型消防应急照明和疏散指示系统，大型商店建筑的营业厅、疏散通道、安全出口应设置集中电源集中控制型系统或自带电源集中控制型系统，中型商店建筑的安全出口和疏散通道宜设置集中电源集中控制型系统或自带电源集中控制型系统；交通建筑营业厅、疏散通道等人员密集场所宜选择集中控制型系统。
4 火灾自动报警及联动控制系统
4.1根据GB50016-2014《建筑设计防火规范》（以下简称《建规》），建筑高度大于100m的住宅建筑，应设置火灾自动报警系统，建筑高度大于54m但不大于100m的住宅建筑，套内宜设置火灾探测器，实际操作中按应设置火灾探测器考虑；根据GB50116-2013《火灾自动报警系统设计规范》
（以下简称《火规》），高度大于12m的大空间宜选择两种以上火灾探测器，选择红外线型光束感烟探测器时应采用分层组网的方式交错布置成2~3层，南方有些地区气候较为潮湿，为避免频繁误报，不宜采用管路吸气式感烟探测器，可采用双鉴式图像感烟探测器或其他合适的新型探测器；超高层建筑电气竖井内可采用接触式布置的线型感温光纤火灾探测器；可燃气体探测器不应接入火灾报警控制器的探测器回路。
4.2火灾确认后，应启动全楼的火灾警报装置和应急广播，为避免两种不同声源相互影响，两者需交替循环播放，应特别注意核算应急广播系统的功放设备容量，需满足全楼所有广播扬声器容量的总和；超高层公共建筑或高层病房楼的避难层（间）应设置消防专线电话和消防应急广播；超高层民用建筑各避难层内的交直流电源应按避难层分别供给，各避难层与消防控制室之间应设置独立的有线和无线呼救通信和播音信号，电缆竖井宜按避难层上下错位设置；住宅楼梯间等公共场所的应急照明当采用节能自熄开关控制时，开关应具备消防控制接点，保证火灾时能强制点亮应急照明；火灾需切某些非消负荷如正常照明电源时，可考虑延迟至消防水系统启动前进行，尽量保持较高照度的正常照明，有利于人员疏散。火灾确认后所有电梯（含非消防电梯）应全部停于首层；地下车库通道上的防火卷帘应按疏散通道的要求设置，要求两步落底；火灾时应自动打开疏散通道上由门禁系统控制的门和停车场出入口道闸档杆。消防稳压泵及排水泵不属于直接参与灭火的重要消防水泵，不需设置消防控制室的手动直接控制硬连线；当建筑内无火灾自动报警系统时，也不需通过消火栓按钮连线启泵，而只需要消防水系统压力开关和流量开关“与”逻辑关系直接启动消火栓泵；消防水池（箱）应就地设置水位显示装置，并应在消防控制室设置消防水池（箱）水位实时监测仪且具有最高和最低水位报警功能。
4.3 根据《建规》10.2.7条，一类高层民用建筑、二类高层公共建筑及其他重要的公共建筑宜设置电气火灾监控系统，根据《火规》9.1.3条，电气火灾监控探测器数量超8个点时，需设置电气火灾监控系统，系统只报警，不宜切断电源，以免影响供电系统的正常工作。监控探测器报警值在除去供电系统自然漏流值后宜整定为300mA~500mA。
4.4消防电源监控系统宜独立设置，为安全起见，不宜与电气火灾监控系统合用一个系统。
4.5根据《建规》6.5.1条，常开防火门火灾时应自动关闭并应反馈信号至消防控制室，故应设置防火门监控系统；常闭防火门可依据建筑性质和当地消防主管部门规定确定是否设置防火门监控系统，实际操作中，从严要求，宜设置防火门监控系统。
5 结语
应贯彻“预防为主，防消结合”的消防工作方针，认真做好消防设计，为人民生命和财产安全提供保障。
参考文献：
［1］公安部天津消防研究所.GB50016-2014建筑设计防火规范 北京：中国计划出版社，2014
［2］公安部沈阳消防研究所.GB50116-2013火灾自动报警系统设计规范 北京：中国计划出版社，2014
［3］合肥工业大学建筑设计研究院.JGJ 392-2016《商店建筑电气设计规范》北京：中国建筑工业出版社，2016
论文作者:蔡焕宁
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第36期
论文发表时间:2018/6/8
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