隨著城市化建設(shè)的步伐逐漸邁進(jìn),人們對(duì)于建筑建設(shè)的要求也在逐漸提升,并且在建筑居住舒適的基礎(chǔ)上,對(duì)建筑的安全性理念也在逐漸改變。在建筑電氣設(shè)計(jì)中,其消防配電是設(shè)計(jì)的重點(diǎn)內(nèi)容,對(duì)于整個(gè)建筑電氣設(shè)備使用的安全性有著十分重要的意義,同時(shí)也是保障居民居住安全的重要基礎(chǔ)。本文以某建筑中電氣設(shè)計(jì)為基礎(chǔ),對(duì)其消防配電設(shè)計(jì)類型進(jìn)行詳細(xì)分析,其中包含樹干式設(shè)計(jì)和放射式設(shè)計(jì)以及鏈?zhǔn)胶突旌鲜皆O(shè)計(jì)四種方式,進(jìn)而以科學(xué)的設(shè)計(jì)方案保障消防配電設(shè)計(jì)方案的質(zhì)量和價(jià)值,使建筑電氣維持在一個(gè)安全的使用狀態(tài)。
在目前的建筑配電施工作業(yè)中,全面改善消防的配電設(shè)計(jì)質(zhì)量,能夠在一定程度上保障電氣設(shè)備的安全使用,發(fā)揮其設(shè)備的具體效果與價(jià)值。而作為電氣設(shè)備中的重要組成部分,消防配電設(shè)計(jì)能夠起到關(guān)鍵性的作用和機(jī)制??沙浞纸Y(jié)合電氣設(shè)施的種類和運(yùn)行特征來增加電氣設(shè)施的安全性,并且隨著建筑領(lǐng)域的全面發(fā)展和建設(shè),建筑行業(yè)內(nèi)部的電氣設(shè)施數(shù)量也在急劇上升,因此只有保障電氣設(shè)施的穩(wěn)定運(yùn)行,方可充分滿足百姓的用電需求,進(jìn)而提升整個(gè)建筑物的安全性。
1.1樹干式設(shè)計(jì)
在現(xiàn)階段對(duì)于消防配電設(shè)計(jì)中的樹干式設(shè)計(jì)多出現(xiàn)在多項(xiàng)消防設(shè)施中,其共用一條火災(zāi)主線,也是現(xiàn)階段十分普遍的設(shè)計(jì)方案。在線路設(shè)計(jì)過程中,一些消防設(shè)施的共用配電線路的情況,可能會(huì)出現(xiàn)部分損壞而影響整個(gè)功能的可能性。而樹干式電路設(shè)計(jì)可以使一些區(qū)域內(nèi)部的設(shè)施共同進(jìn)行線路的使用,其可體現(xiàn)出消防設(shè)施的整體性。如果出現(xiàn)一些局部損壞的情況,就算是配電線路正常運(yùn)行,其在一些指定區(qū)域內(nèi)部的性能發(fā)揮也會(huì)受到影響。而樹干式設(shè)計(jì)方案其可以節(jié)約較多的導(dǎo)線和開關(guān),降低投入成本,保障其體系中自身的穩(wěn)定性和火災(zāi)發(fā)生時(shí)相應(yīng)的靈敏性。
1.2放射式設(shè)計(jì)
在放射式設(shè)計(jì)中,其具有兩方面的特征,
另外在放射式設(shè)計(jì)中,需要大量的能源資源,其經(jīng)常在單臺(tái)容量較大的設(shè)備中存在。
1.3鏈?zhǔn)皆O(shè)計(jì)
鏈?zhǔn)皆O(shè)計(jì)與樹干式設(shè)計(jì)有些類似,其屬于一種架構(gòu)簡單的設(shè)計(jì)方案,其方案中雖然投入成本相對(duì)較低、運(yùn)轉(zhuǎn)的能耗損失較低且性價(jià)比較高,但是線路在發(fā)生故障之后,互相影響的可能性較大,導(dǎo)致配電系統(tǒng)的穩(wěn)定性降低,目前只能用在一些微型建筑物中。
1.4混合式設(shè)計(jì)
混合式設(shè)計(jì)方案就是將樹干式、放射式與鏈?zhǔn)饺N設(shè)計(jì)方案進(jìn)行混合,也是目前我國建筑工程中電氣設(shè)計(jì)中十分重要的消防配電設(shè)計(jì)方案。
本工程為一類的高層綜合樓建筑(53層,239m),由一棟超高層辦公塔樓、一棟超高層酒店塔樓(38層,162.15m)、兩棟高樓的1-6層相連的配套用房組成,總建筑面積為21萬m,其中地上17萬m,地下4萬m。消防控制室被設(shè)置在一層,具有直接的對(duì)外出口。該項(xiàng)目業(yè)態(tài)分布如圖表1所示。主要的設(shè)計(jì)范圍為低壓配電系統(tǒng)、照明系統(tǒng)和火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)。
3.1電氣設(shè)備選擇的原則與依據(jù)
3.2低壓斷路器的選擇
當(dāng)電路發(fā)生故障期間,可以結(jié)合電路切斷的方式來保障其他電路的正常工作,而要想實(shí)現(xiàn)這一操作,就需要用到開關(guān)來保障動(dòng)作的靈敏性與選擇性,其中低壓斷路器是一種良好的設(shè)備形式。為了保障低壓斷路器可以可靠的工作,在線路短路電流期間得出準(zhǔn)確的數(shù)值,在保證額定電壓和額定電流的情況,需要以短路電流的計(jì)算來判斷斷路器選擇是否滿足設(shè)計(jì)要求。公式為
低壓主進(jìn)線和母聯(lián)以及一些主要的開關(guān)(I≧800A)采取空氣斷路器(B),區(qū)域則采取塑殼斷路器(MCCB)。在三相線路中采取施耐德電氣NSX塑殼斷路器,單相采用施耐德iC65微型斷路器,如照明和插座等。低壓系統(tǒng)采取單母線分段,變壓器均以分列的方式運(yùn)行,同一個(gè)低壓配電內(nèi)部兩臺(tái)變壓器之間應(yīng)當(dāng)設(shè)計(jì)母聯(lián)開關(guān)。在兩臺(tái)變壓器運(yùn)行期間,均采取獨(dú)立運(yùn)行的方式,母聯(lián)斷路器斷開,當(dāng)其中的一臺(tái)變壓器發(fā)生故障停止運(yùn)行后,采取手動(dòng)調(diào)節(jié)的方式使母聯(lián)閉合,隨后將剩下的一臺(tái)變壓器為所有的二級(jí)負(fù)荷用電設(shè)備供電。如果當(dāng)兩臺(tái)斷路器均發(fā)生故障,應(yīng)當(dāng)在發(fā)電機(jī)組的作用下,為一二級(jí)負(fù)荷用電設(shè)備提供緊急的備用電源。
3.3電纜導(dǎo)線的選擇
在電纜導(dǎo)線選擇期間,需要結(jié)合電壓的等級(jí)、負(fù)荷電纜的環(huán)境進(jìn)行選擇,根據(jù)本工程實(shí)際情況分析,以17層為例。本系統(tǒng)的報(bào)警回路線、電源線、通訊線和聯(lián)動(dòng)控制線選擇的是阻燃型電纜,該種類型的電纜需要封閉式金屬外殼進(jìn)行保護(hù)。而消防控制裝置的線路采取耐火型電纜,一樣也需要封閉式的金屬外殼進(jìn)行保護(hù)。在電纜明敷設(shè)時(shí)采取封閉式的金屬外殼進(jìn)行保護(hù)的同時(shí)還需采取另外的防火措施。
3.4火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警與消防聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
3.4.1系統(tǒng)設(shè)置
在該工程的消防控制室設(shè)備設(shè)計(jì)中,其分為地上與地下,地上從一層到頂層分為一個(gè)階段,結(jié)合其重點(diǎn)內(nèi)容將地上一層作為核心設(shè)計(jì)。地下一層到地下四層為另一階段設(shè)計(jì),以地下一層為核心設(shè)計(jì)。在地上一層中,火災(zāi)報(bào)警控制器、消防專用電話總機(jī)、圖線顯示裝置、遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)等都在這里;地下一層中主要包含消火栓泵控制箱、噴淋泵控制箱、排煙風(fēng)機(jī)控制箱等。結(jié)合地上與地下的聯(lián)動(dòng)來保障其安全性。
3.4.2火災(zāi)探測設(shè)計(jì)
本系統(tǒng)采取智能式地址編碼型的報(bào)警系統(tǒng),任何一種消防報(bào)警設(shè)備被啟動(dòng)之后所有的警鈴都將啟動(dòng),并且消防控制屏中以等燈光和聲響的形式作為報(bào)警訊號(hào)。本項(xiàng)目在高度超出800mm的吊頂內(nèi)設(shè)置噴頭,因此吊頂內(nèi)部不用設(shè)置火災(zāi)探測系統(tǒng)。在保安的控制中心和酒店前臺(tái)等位置設(shè)置遠(yuǎn)程重復(fù)顯示盤,其可顯示所有報(bào)警主機(jī)上的所有火災(zāi)報(bào)警信號(hào)。其對(duì)于火災(zāi)探測器的計(jì)算可以結(jié)合以下公式進(jìn)行。該公式中N表示探測器的數(shù)量,單位為只,取整數(shù);S為該探測區(qū)域的面積,單位為m;K為修正系數(shù);A為探測器的保護(hù)面積,單位為m.其中K取值范圍需結(jié)合表2來進(jìn)行。
3.4.3消防栓的選擇與設(shè)置
在發(fā)生火災(zāi)的狀態(tài)下,消防栓的按鈕可用來報(bào)警,并且使得消防栓泵工作,因此各個(gè)防火分區(qū)的消防栓均需要安裝消防栓按鈕。在帶有工作指示燈的消火栓啟泵按鈕可以直接用來啟動(dòng)消防栓泵,每一組消火栓都需要設(shè)置,一旦啟動(dòng)啟動(dòng)按鈕,就會(huì)啟動(dòng)消火栓箱內(nèi)部的消火栓。
3.5應(yīng)急照明的集中電源設(shè)計(jì)
結(jié)合消防應(yīng)急照明燈具的相關(guān)要求,標(biāo)志位燈具的要求大同小異。而在集中電源自帶獨(dú)立地址,輸入AC220V,輸出為DC24V。應(yīng)急照明控制器對(duì)于集中控制型應(yīng)急照明電源可實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)的遠(yuǎn)程控制、自動(dòng)故障診斷和智能功率分配集中控制型應(yīng)急照明集中電源監(jiān)控每一個(gè)回路的蓄電池充放電狀態(tài),當(dāng)出現(xiàn)故障后,其自動(dòng)切換回路并隔離該回路,不會(huì)影響其他正常電池組的使用,可實(shí)時(shí)進(jìn)行主機(jī)的主報(bào)故障,其中電池差異充電、能量轉(zhuǎn)移放電。
需要精確注意的是,應(yīng)急照明控制器的應(yīng)急工作時(shí)間應(yīng)當(dāng)不小于180分鐘,消防聯(lián)動(dòng)可采取RS232協(xié)議,其中的FAS系統(tǒng)可提供聯(lián)動(dòng)RS232協(xié)議和協(xié)議接口,具體如圖1所示。
4結(jié)語
綜上所述,本文基于對(duì)消防配電設(shè)計(jì)中的相關(guān)要求和設(shè)備設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的分析,其中在消防配電設(shè)備的設(shè)計(jì)中,重點(diǎn)在于消防配電設(shè)備控制室系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、火災(zāi)的自動(dòng)化探測和報(bào)警設(shè)計(jì)、消防栓的位置選擇和應(yīng)急照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)等方面,因此需要在目前的建筑消防配電設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上對(duì)這些設(shè)計(jì)內(nèi)容實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新和改進(jìn),以此可保障消防安全和使用安全,基于智能化和信息化技術(shù)來實(shí)現(xiàn)消防系統(tǒng)的高效率運(yùn)行,保障建筑電氣消防安全。
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作者簡介:耿海東 ,(1989-),男,漢族,吉林榆樹人,工程師,本科學(xué)歷,電氣自動(dòng)化專業(yè),主要從事電氣及自控設(shè)計(jì)。