高層建筑消防電氣設計是一項與現行消防法規聯(lián)系緊密、政策性很強，技術(shù)性較復雜的電氣設計工作。本文試就高層建筑消防電氣設計中可能遇到的一些問(wèn)題進(jìn)行探討。

一、 消防電氣設計應遵循的規范

目前設計者應該熟悉和掌握的與高層建筑消防電氣有關(guān)的設計規范主要有「高層民用建筑設計防火規范」（GB 50045－95 以下簡(jiǎn)稱(chēng)“高規”）、「火災自動(dòng)報警系統設計規范」（GB 50116－98以下簡(jiǎn)稱(chēng)“報警規范）、「民用建筑電氣設計規范」(JGJ/T16－92以下簡(jiǎn)稱(chēng)“民規")等。前兩部是國家標準，后者是國家建設部發(fā)布的行業(yè)標準。三部規范對高層建筑中一、二類(lèi)建筑的劃分以及對火災報警與消防聯(lián)動(dòng)控制系統的設置與要求總體來(lái)講是一致的，但從各自不同角度三部規范也各有側重，有所區別。對設計者來(lái)說(shuō)，國標是帶有強制性的，必須嚴格遵守，部標或行業(yè)標準應服從國標。

二、 火災報警系統基本形式的劃分及設備設置

火災報警系統的形式應根據具體設計對象來(lái)確定，設計者首先必須搞清楚設計對象的建筑形式、規模、分類(lèi)、建筑個(gè)體的分布等諸多因素，再根據這些因素來(lái)確定火災報警系統的形式。

如表一，按“報警規范”，將火災報警系統劃分為三種基本形式：區域報警系統，集中報警系統和控制中心報警系統。而“民規”把報警系統分為四種基本形式：區域系統、集中系統、區域——集中系統、控制中心系統。隨著(zhù)新技術(shù)不斷出現，火災報警設備和元件也在不斷更新和發(fā)展。筆者認為，報警系統設備的設置不宜復雜過(guò)多，過(guò)多會(huì )造成投資增大，可靠性降低，也不宜過(guò)于簡(jiǎn)單而達不到報警聯(lián)動(dòng)要求。應該在滿(mǎn)足規范要求的前提下，強調注意系統的可靠性和經(jīng)濟性，還應注意不要單純追求消防技術(shù)的先進(jìn)性，而應結合國情充分考慮維護方便和維護水平。

表一

規范名稱(chēng)

報警規范

高規

民規

一類(lèi)建筑劃分

1.建筑高度不超過(guò)100m的高層民用建筑和超過(guò)24m的單層公共建筑

2.200床及以上的病房樓；每層建筑面積1000m2及以上的門(mén)診樓

3.每層建筑面積超過(guò)3000m及以上的商業(yè)樓、展覽樓等。

4.大型以上影劇院、會(huì )堂、禮堂

5.地下鐵道、車(chē)站

1.高層住宅、十九層及以上的普通住宅

2.醫院

3.建筑高度超過(guò)50 m或每層建筑面積超過(guò)1000的商業(yè)樓、展覽樓等。

4.中央級和省級（含計劃單列市）廣播電視樓

5.重要的辦公樓、科研樓、檔案樓

6.建筑高度超過(guò)50m的教學(xué)樓和普通的旅館、辦公樓、科研樓、檔案樓等

1.高級住宅、十九層及以上的普通住宅

2.高層醫院病房樓、300張床位以上的多層病房樓

3.每層建筑面積超過(guò)1000m及以上的商業(yè)樓、展覽樓等

4.1200座以上的影劇院

5.特大型和大型鐵咱旅客站

6.省(市)級及重要開(kāi)放城市的航空港

7.一級汽車(chē)站及碼頭客運站

控制系統形成

區域報警系統;集中報警系統;控制中心報警系統

同報警規范

區域系統;集中系統;區域-集中系統;控制中心系統

表二

制式

多線(xiàn)制

總線(xiàn)制

主要特點(diǎn)

1.一般有五線(xiàn)制和四線(xiàn)制.

2.電源驅動(dòng)線(xiàn)與信號線(xiàn)分開(kāi),電源、檢測、控制分別占用導線(xiàn)

3.布線(xiàn)多，監控設備少

1.一般有三線(xiàn)制和二線(xiàn)制

2.電源驅動(dòng)線(xiàn)與信號線(xiàn)分時(shí)復用,利用計算機編程技術(shù)來(lái)達到監測與控制目的

3.布線(xiàn)少,監控設備多

三、消防聯(lián)動(dòng)控制制式問(wèn)題

消防聯(lián)動(dòng)控制有采用多線(xiàn)制的，有采用總線(xiàn)制的。多線(xiàn)制是電源驅動(dòng)線(xiàn)與信號線(xiàn)分開(kāi)，電源、檢測、控制分別占用導線(xiàn)的制式。多線(xiàn)制一般有五線(xiàn)制、四線(xiàn)制?？偩€(xiàn)制是基于計算機技術(shù)中控制總線(xiàn)的原理，采用信號線(xiàn)與電源驅動(dòng)線(xiàn)分時(shí)復用的方式，利用計算機編程技術(shù)來(lái)達到監測與控制目的，總線(xiàn)制有三總線(xiàn)制和二總線(xiàn)制?？偩€(xiàn)制比多線(xiàn)制有布線(xiàn)少，監測控制設備多等優(yōu)點(diǎn)，目前大中型項目多采用總線(xiàn)制。在具體設計中選擇采用哪種制式可結合工程的具體情況而定。多線(xiàn)制和總線(xiàn)制的主要特點(diǎn)如表二：

四、線(xiàn)路的敷設問(wèn)題

許多電氣設計消防線(xiàn)路采用穿塑料管（PVC）保護，并從吊頂內走線(xiàn)。而“民規”第24.8.5條規定：消防聯(lián)動(dòng)控制、自動(dòng)滅火控制、通信、應急照明及緊急廣播等線(xiàn)路，應穿金屬管保護，并暗敷在非燃燒體結構內，其保護層厚度不應小于 30mm。當必須明敷時(shí)，應在金屬管上采取防火措施。在布線(xiàn)上要求與“民規”、“報警規范”基本一致，只是根據“報警規范”線(xiàn)路在暗敷時(shí)可采用金屬管或經(jīng)阻燃的硬質(zhì)塑料管保護。從實(shí)際情況可以看出，很多設計人員對這一條有所疏忽。

筆者理解，本條之所以沒(méi)有包括火災探測器線(xiàn)路，是因為探測器線(xiàn)路只是在火災初燃生煙發(fā)熱階段起作用，而條文中規定的消防聯(lián)動(dòng)控制、自動(dòng)滅火控制、通信、應急照明及緊急廣播線(xiàn)路，在火災發(fā)生后一段時(shí)間內還需起作用，在這段時(shí)間內，這些線(xiàn)路應保證安全使用。

敷設在吊頂內的線(xiàn)路，在發(fā)生火災時(shí)并不安全，而且吊頂內下是火災多發(fā)地段。設計人員應對規范條文給予足夠的重視，在實(shí)際操作中，凡是新設計的建筑，對該條文規定的線(xiàn)路，一律穿金屬管或阻燃PVC管保護并在現澆板內、墻內等處暗敷走線(xiàn)。而在改造工程中，由于條件限制不能暗敷時(shí)，應對保護鋼管或金屬線(xiàn)槽采取防火措施，如刷防火涂料等。

五、消防水泵的控制啟停問(wèn)題

消防水泵（包括消火栓泵、噴淋泵）是滅火手段中的重要設施，對消火栓系統而言，根據“高規”的要求，在消火栓處應能直接啟動(dòng)消火栓泵。根據“報警規范”的要求，在消防控制室處也應能手動(dòng)控制消火栓泵的啟、停。這兩部規范從各自不同角度提出要求。此外，在水泵房消火栓泵附近還有一個(gè)控制箱直接控制水泵電機啟停，這樣消火栓泵的啟動(dòng)就有三處地方可控制，因此，存在這樣兩個(gè)問(wèn)題，一是消火栓泵的控制權，二是消火栓泵的啟動(dòng)方式。

消火栓泵的啟動(dòng)控制權即是消防中心控制室、消火栓動(dòng)作按鈕與泵房控制箱的主從控制關(guān)系。一般來(lái)講應以消防控制室為主。目前很多大廈消火栓的控制方式是在泵房控制柜上設置手動(dòng)、自動(dòng)轉換開(kāi)關(guān)，通常情況下置于自動(dòng)位置。這樣設置有一個(gè)好處，就是一旦自動(dòng)控制失靈，工作人員可在水泵房將轉換開(kāi)關(guān)打到手動(dòng)位置，直接起動(dòng)消防泵，且就地維修也很方便。但是，這樣一來(lái)，將會(huì )帶來(lái)負面影響。在水泵房設置轉換開(kāi)關(guān)，容易引起人為的操作失誤，因為一般情況下泵房是無(wú)人值班的，萬(wàn)一工作人員或其他人員將轉換開(kāi)關(guān)置于手動(dòng)位置，而消防中心未能及時(shí)發(fā)現，就會(huì )出現重大的消防隱患（此時(shí)消防中心和消火栓按鈕均無(wú)法啟動(dòng)消防泵）。為了有效解決以上矛盾，在實(shí)際設計中，消防控制室的手動(dòng)起停按鈕可不經(jīng)過(guò)泵房設置的轉換開(kāi)關(guān)，而直接啟動(dòng)消防泵，既能解決直接起動(dòng)問(wèn)題，又便于消防中心統一監控。

消防控制室與消火栓動(dòng)作按鈕啟動(dòng)關(guān)系與消火栓泵的啟動(dòng)形式有關(guān)。 消火栓泵的啟動(dòng)方式一般分為兩種，第一種啟動(dòng)方式是在總線(xiàn)制聯(lián)控方式下，消火栓動(dòng)作按鈕的起動(dòng)可通過(guò)設在消火栓旁的聯(lián)動(dòng)接口模塊將其要求的啟動(dòng)信號送至消防控制室控制臺，再從此處輸出使消火栓啟動(dòng)的開(kāi)關(guān)量觸點(diǎn)。第二種起動(dòng)方式，是直接將消火栓動(dòng)作按鈕的開(kāi)關(guān)量觸點(diǎn)輸出到消火栓泵啟動(dòng)箱。這兩種啟動(dòng)方式在實(shí)際設計中都可以運用，前一種方式接線(xiàn)省，但需在總線(xiàn)制下，對消火栓聯(lián)動(dòng)模塊進(jìn)行地址編碼編程來(lái)達到監測大量消火栓的目的。后一種啟動(dòng)方式簡(jiǎn)單可靠，但還需要把消火栓動(dòng)作信號返給消防控制室。設計者在具體設計中可根據實(shí)際工程規模大小來(lái)選用，工程規模大、建筑形式復雜可采用前一種啟動(dòng)方式，規模小可采用后一種啟動(dòng)方式。

噴淋泵的自啟動(dòng)是通過(guò)各保護區的管網(wǎng)噴嘴玻璃球高溫下爆碎，引起管網(wǎng)水流流動(dòng)，從而聯(lián)動(dòng)報警閥壓力開(kāi)關(guān)動(dòng)作，達到自啟動(dòng)噴淋泵的目的。通過(guò)水流指示器聯(lián)動(dòng)模塊或報警閥壓力開(kāi)關(guān)引線(xiàn)至控制室，消防控制室能準確反映其動(dòng)作信號，同時(shí)控制室應能直接控制噴淋泵啟停。

六、消防控制室反應消火栓泵和噴淋泵的工作和故障狀態(tài)

根據“報警規范”的要求，消防水泵啟動(dòng)后要返回已工作的信號，有兩種做法。其一是取電路信號即接觸器的合閘輔助接點(diǎn)，其二是取物理量信號即取供水管網(wǎng)上的水流壓力傳感器，后者目前使用較少。關(guān)于故障信號的返回，電源斷電故障信號的反應比較清楚，其它故障信號的反應，“報警規范”、“民規”都沒(méi)有明確說(shuō)明。比如消防水泵過(guò)負荷故障信號應該反應到消防控制室，但具體如何反應是在設計中應予考慮的一個(gè)問(wèn)題。

七、防火閥、排煙閥的控制及返回信號

“報警規范”要求在消防控制室能夠關(guān)閉防火閥。在實(shí)際設計中，選用的基本是280℃易熔環(huán)熔斷的防火閥，建議將防火閥做成電磁閥的形式，至于信號返回是一對一返回還是成組返回要視具體工程情況來(lái)定。