民用建筑电气防火设计常见问题

2020/2/201民用建筑电气防火设计常见问题乌鲁木齐市公安消防支队吴晓燕2020/2/202前言电气防火设计的目的降低电气火灾发生的几率；保障消防设施在火灾时的正常使用。设计依据：《电气火灾监控系统技术规程》（XJJ058-2013）2013年6月1日实施《火灾自动报警系统设计规范》（GB50116-2013）2014年5月1日实施《民用建筑电气防火设计规程》（XJJ068-2014）2014年11月1日实施《建筑设计防火规范》（GB50016-2014）2015年5月1日实施2020/2/203主要内容新旧规范的适用问题发电机房、管道井的设置位置双波段探测器设计分布式光纤感温探测器设计自然排烟窗的联动控制电线电缆布线的防火封堵消防设备电源监控系统建筑消防设施联网监测系统2020/2/204新旧规范的适用问题公消〔2015〕98号《关于执行新版消防技术规范有关问题的通知》2020/2/205发电机房的设置位置《建筑设计防火规范》（GB50016-2014）5.4.13/1条：柴油发电机房宜设置在首层或地下一、二层；5.4.13/2条：不应布置在人员密集场所的上一层、下一层或贴邻。（强条）《民用建筑电气防火设计规程》第4.2.4条：1.作为第二路电源时，应设置在建筑物的首层或地下一层；2.作为第三路电源时，可设置在建筑物的首层、地下一层或地下二层，但不宜设置在最底层；主要考虑可靠性和操作便利性2020/2/206发电机的应急启动《建筑设计防火规范》（GB50016-2014）10.1.4条：“消防用电按一、二级负荷供电的建筑，当采用自备发电设备作备用电源时，自备发电设备应设置自动和手动启动装置。当采用自动启动方式时，应能保证在30s内供电。”《建筑设计防火规范》（GB50016-2006）11.1.2一级负荷供电的建筑，当采用自备发电设备作备用电源时，自备发电设备应设置自动和手动启动装置，且自动启动方式应能在30s内供电。2020/2/207管道井的设置《建筑设计防火规范》（GB50016-2014）6.4.3/5条：除住宅建筑的楼梯间前室外，防烟楼梯间和前室内的墙上不应开设除疏散门和送风口外的其他门、窗、洞口。”备注：对于住宅建筑，由于平面布置难以将电缆井和管道井的检查门开设在其他位置时，可以设置在前室或合用前室内，但检查门应采用丙级防火门。其他建筑的防烟楼梯间的前室或合用前室内，不允许开设除疏散门以外的其他开口和管道井的检查门。2020/2/208双波段探测器设计《民用建筑电气防火设计规程》第6.3.3条：应根据实际探测距离选择双波段探测器；双波段指红外和紫外探测，探测器具有对火焰的非接触探测功能，适用于大空间和其它特殊空间场所。它由红外CCD和彩色CCD组成，可将采集到的红外视频图像信号/彩色视频图像信号传送给信息处理主机，使火灾探测和图像监控得到有机的结合。2020/2/209双波段探测器设计注意其适用场所和火灾类型。适用：火灾时有强烈的火焰辐射；可能发生液体燃烧等无阴燃期的火灾；需要对火焰做出快速反应。不适用：在火焰出现前有浓烟扩散；探测器的镜头易被污染；探测器的“视线”易被油雾、烟雾、水雾和冰雪遮挡；探测区域内的可燃物是金属和无机物；2020/2/2010双波段探测器设计选型时注意其有效探测距离，目前国家无明确规定，但可以参考相关产品的国家级检测报告结果。如为热释电原理的探测器，一般为30米；其他原理的产品最大有效探测距离有100米。红外热释电传感器在环境中如果发现某点的温度不正常（与环境偏差很大），就会释放出小电流，然后进行多级放大。当电压升到5V左右时，用施密特比较器整形后送控制器发出报警信号。注意：爆炸危险性场所应当采用防爆型探测器。2020/2/2011双波段探测器设计《火灾自动报警系统设计规范》第6.2.14条：双波段探测器设置时应考虑探测器的探测视角及最大探测距离，避免出现探测死角，可以通过选择探测距离长、火灾报警响应时间短的火焰探测器，提高保护面积要求和报警时间要求；探测器的探测视角内不应存在遮挡物；应避免光源直接照射在探测器的探测窗口。2020/2/2012分布式光纤感温探测器分布式光纤感温探测系统（DistributedTemperatureSensing，简称DTS）近年来在多个项目中得到了应用。其主要优点有：不受任何电磁干扰影响；耐用性优异(大约50年),环境适用性强；安装维护容易；能够精确定位火灾位置（1m）；相对经济，性价比高；2020/2/2013分布式光纤感温探测器一般用于探测电缆槽盒（隧道）、交通隧道、传输皮带等部位；敷设方式按照《火灾自动报警系统设计规范》和《规程》要求，对电缆等类似保护物，应采用接触式布置；在用于电缆隧道或者设有动力电缆的其他隧道时，要求采用一根感温光纤保护一根动力电缆的方式，并沿动力电缆敷设。2020/2/2014分布式光纤感温探测器也可以根据工程的实际情况，搭建数字化模型，采取FDS等专业软件进行模拟分析，寻找出有效的敷设方式。2020/2/2015分布式光纤感温探测器Ø实验目的：针对电缆异常升温和初起明火两种情况，分别研究DTS光纤的有效敷设形式。电缆桥架实验平台2020/2/2016分布式光纤感温探测器尾纤光纤盘DTS主机感温光纤abca.以正弦波方式紧贴在电缆上b.吊装在电缆桥架侧壁上C.埋入电缆内部2020/2/2017实验序号加热源温度火源功率1电热管100℃\2电热管200℃\3电热管300℃\4电热管400℃\50.15×0.15m2汽油火\0.1MW控制器电源电热管电缆电缆铜导线热电偶电缆油盘电缆异常发热工况：温度选取为100℃、200℃、300℃、400℃；电缆明火工况：电缆异常发热温度积累到一定程度后出现明火，火源功率：0.1MW。火源位置：底层电缆桥架内。2020/2/2018电缆异常发热时，正弦波敷设和侧壁吊装的DTS温升100℃200℃300℃400℃实验结论在电缆异常发热100℃、200℃、300℃、400℃时，正弦波敷设的感温光纤有明显的温升情况。侧壁吊装的感温光纤仅在400℃时，有较明显的温升。2020/2/2019电缆异常发热--实验结果电缆异常发热时，埋入式测量的DTS温升100℃200℃300℃400℃实验结论：在电缆异常发热100℃、200℃、300℃、400℃时，埋入式敷设的感温光纤均有明显的温升。2020/2/2020电缆初期明火——实验结果实验结论：在电缆桥架发生初期火灾时，正弦波敷设和侧壁吊装的DTS均有明显的温升变化初期明火时正弦波敷设和侧壁吊装的DTS温升2020/2/202121接触式正弦波敷设侧壁吊装埋入式敷设电缆异常发热可探测不可探测可探测电缆初起火灾可探测可探测可探测优点敷设方便，可对电缆表面的温度进行实时的测量，进行火灾早期的隐患排查敷设方便，敷设后不影响日常的增改电缆及维护可实时监测电缆内部的异常发热，进行电缆的健康监测和火灾极早期的隐患排查缺点敷设后影响日常的电缆增改及维护无法对电缆的异常发热进行探测成本较高，且无法针对已建成电缆项目实验结果2020/2/2022自然排烟窗的联动控制《建筑设计防火规范》（GB50016-2014）实施后，自然排烟窗在步行街等建筑中得到大量应用：5.3.6/2“步行街的端部在各层均不宜封闭，确需封闭时，应在外墙上设置可开启的门窗，且可开启门窗的面积不应小于该部位外墙面积的一半”。5.3.6/7“步行街的顶棚应设置自然排烟设施并宜采用常开式的排烟口，且自然排烟口的有效面积不应小于步行街地面面积的25%。常闭式自然排烟设施应能在火灾时手动和自动开启”。2020/2/2023自然排烟窗的联动控制《火灾自动报警系统设计规范》第4.5.3条：防烟系统、排烟系统的手动控制方式，应能在消防控制室内的消防联动控制器上手动控制送风口、电动挡烟垂壁、排烟口、排烟窗、排烟阀的开启或关闭；第4.5.4条：送风口、排烟口、排烟窗或排烟阀开启和关闭的动作信号，防烟、排烟风机启动和停止及电动防火阀关闭的动作信号，均应反馈至消防联动控制器。可见排烟窗的控制要求应当等同于排烟口。2020/2/2024自然排烟窗的联动控制传统的做法中，火灾自动报警系统的模块安装在电动开窗机的控制箱内，反馈信号从24v继电器接出，由于每个控制箱控制开窗机的数量在12-36个不等，其动作信号的有效性不高；火灾报警联动控制器开窗机控制箱开窗机控制箱电动开窗机电动开窗机电动开窗机电动开窗机电动开窗机电动开窗机电源线和控制线2020/2/2025自然排烟窗的联动控制应当从原有传统的“点对线”或者“点对面”的控制变为点对点的控制模式已经准备在12J709标准图集中标注。火灾报警联动控制器开窗机控制箱开窗机控制箱电动开窗机电动开窗机电动开窗机电动开窗机电动开窗机电动开窗机电源线控制总线控制总线2020/2/2026电线电缆布线的防火封堵电线电缆布线时，应对电缆槽盒和电缆竖井采取有效的防火封堵和分隔措施。电缆槽盒的内部，竖井的围护结构、门、楼板孔洞应考虑防火封堵和分隔措施对电线电缆载流量的降容影响。阻火包和无机防火材料等对电缆载流量影响较大，例如阻火包会降低电力电缆的载流量10%左右。应当选用具有良好的散热性能、对电线电缆的载流量影响较小的有机防火堵料。2020/2/2027电线电缆布线的防火封堵配电盘柜内的防火封堵2020/2/2028电线电缆布线的防火封堵2020/2/2029电线电缆布线的防火封堵2020/2/2030防火卷帘门上方的防火封堵2020/2/2031消防设备电源监控系统《消防控制室通用技术要求》GB25506-2010规定：消防控制室应能显示系统内各消防用电设备的供电电源和备用电源的工作状态和欠压报警信息。强制性条文，应当执行。《消防电源监控系统》GB28184-2011，消防电源监控系统的定义是：用于监控消防设备电源的工作状态，在电源发生过压、欠压、过流、缺相等故障时能发出警报的监控系统。《电气火灾监控系统技术规程》XJJ058-2013，第4.1.5条“电气火灾监控主机电源应为220V交流电源，并应配备UPS备用电源，对于设置有火灾自动报警系统的场所，电气火灾监控主机电源应符合消防电源等级的要求”。2020/2/2032消防设备电源监控系统《规程》第12.1.4条功能要求：消防设备电源监控系统针对消防设备的电源进行实时监控。通过检测消防设备电源的电流、电压值和开关状态，判断电源是否存在断路、短路、过压、欠压、过流以及缺相、错相、过载等状态并进行报警和记录。确保不出现设备电源失控造成消防设备失灵，致使火灾蔓延的情况。2020/2/2033消防设备电源监控系统采用模块对电源的运行信息、故障信息、位置信息等参数进行跟踪采集，传输到控制器进行储存和分析。2020/2/2034建筑消防设施联网监测系统《火灾自动报警系统设计规范》第3.1.4条系统中各类设备之间的接口和通信协议的兼容性应符合现行国家标准《火灾自动报警系统组件兼容性要求》(GB22134)的规定。《火灾自动报警系统设计规范》第3.4.2条消防控制室室内设置的消防控制室图形显示装置应能显示火灾报警、建筑消防设施运行状态以及消防安全管理信息内容，并应为远程监控系统预留接口。《火灾自动报警系统设计规范》第4.1.3条各受控设备接口的特性参数应与消防联动控制器发出的联动控制信号相匹配。(该条为强条)2020/2/2035建筑消防设施联网监测系统建筑消防设施联网监测系统：兼容消防灭火系统、消防报警系统，采集、传输、分析系统关键设施状态，除了电源状态外，还可以对管网压力、水池水位、控制柜手自动状态、报警主机信息、火警、故障、联动信息等参数进行实时监测。形成一个对相关消防设施实时检测的物联网云服务平台。2020/2/20362020/2/2037网络拓扑图消防远程测控终端数据传输单元数据服务器短信猫监控中心短信RS485Int