浅议民用建筑中非消防电源切断问题

　　摘要：非消防电源主要包括非应急照明电源、空调电源、以及其它与消防无关的一些动力电源。当发生火灾时应该及时切断，用以控制火灾的蔓延及保证消防救援人员的安全。文章对消防时哪些非消防电源要切断及切断方式和过程等问题进行了分析探讨，最后结合应用案例进行分析。
　　关键词：负荷等级，消防电源，非消防电源，分励脱扣
　　1.前言
　　在民用建筑工程设计中，消防时非消防电源的切断经常被设计者当成一个小问题而没有明确的确定哪些电源需要切断及怎么切断。
　　《火灾自动报警系统设计规范》(GB50ll6-98)第6.3.1.8条明确规定:火灾确认后，消防控制设备应有切断有关部位的非消防电源的功能。《民用建筑电气设计规范》(JGJ16-2008)第13.4.9条也指出:火灾确认后，应能在消防控制室自动切除相关区域的非消防电源。切断方式也可以人工切断，之所以要求手动切除相关区域的非消防电源，是为了能准确地核实火灾发生地点和恰当地选择如何采取应急措施，以防止因误操作导致不恰当的断电，从而引起人员的惊慌和混乱，不利于人员有组织地疏散。
　　2.消防电源与负荷等级的联系与区别，
　　在工程实际中好多人没有完全明确哪些是消防电源，往往把一、二级负荷都当成消防电源来对待，以负荷的等级作为强切的依据。
　　《民用建筑电气设计规范》(JGJ16-2008)第3.2节明确定义了负荷等级及供电要求。
　　一、符合下列情况之一时，应为一级负荷：
　　１．中断供电将造成人身伤亡时；
　　２．中断供电将在政治、经济上造成重大损失时。例如：重大设备损坏、重大产品报废、用重要原料生产的产品大量报废、国民经济中重点企业的连续生产过程被打乱需要长时间才能恢复等；
　　３．中断供电将影响有重大政治、经济意义的用电单位的正常工作。例如：重要交通枢纽、重要通信枢纽、重要宾馆、大型体育场馆、经常用于国际活动的大量人员集中的公共场所等用电单位中的重要电力负荷。在一级负荷中，当中断供电将发生中毒、爆炸和火灾等情况的负荷，以及特别重要场所的不允许中断供电的负荷，应视为特别重要的负荷。
　　二、符合下列情况之一时，应为二级负荷：
　　１．中断供电将在政治、经济上造成较大损失时。例如：主要设备损坏、大量产品报废、连续生产过程被打乱需较长时间才能恢复、重点企业大量减产等。
　　２．中断供电将影响重要用电单位的正常工作。例如：交通枢纽、通信枢纽等用电单位中的重要电力负荷，以及中断供电将造成大型影剧院、大型商场等较多人员集中的重要的公共场所秩序混乱。
　　同时《民用建筑电气设计规范》(JGJ16-2008)第3．2．3明确定义了民用建筑中消防用电的负荷等级：
　　1一类高层民用建筑的消防控制室、火灾自动报警及联动控制装置、火灾应急照明及疏散指示标志、防烟及排烟设施、自动灭火系统、消防水泵、消防电梯及其排水泵、电动的防火卷帘及门窗以及阀门等消防用电应为一级负荷，二类高层民用建筑内的上述消防用电应为二级负荷；
　　2特、甲等剧场，本条1款所列的消防用电应为一级负荷，乙、丙等剧场应为二级负荷；
　　3特级体育场馆的应急照明为一级负荷中的特别重要负荷；甲级体育场馆的应急照明应为一级负荷。
　　“负荷等级”这个概念是有一个前提，即在系统所处的环境是在通常情况下，因为电源故障等原因而要求增加供电可靠性要求，也就是要求当正常电源因故不能供电要求切换为备用电源以保证连续供电。消防电源是指在火灾的环境下（及非正常灾害的状态下）还要求连续供电的设备，是用以保证人员安全疏散及灭火设备的正常使用。负荷等级跟消防电源有着明确的区别，消防电源是一级负荷或二级负荷的一种比较特殊的负荷，其不但要求供电的可靠性要高，还要求正常电源与备用电源在末端配电箱切换，同时消防电源所用的电缆的耐火、供电时间等等级比普通电源高。而规范并没有要求所有一、二级负荷供电回路都要求采用耐火等高等级电缆电线。强切非消防电源是控制火灾的蔓延及保证消防救援人员现场不被触电的安全措施，也就是当火灾发生时，有的一、二级负荷供电电源也需要切断。尤其是新的规范把好多非消防负荷的等级都提高，比如一类高层的生活水泵，客梯之类的都为一级负荷，当发生火灾时，这类一级负荷就必须切除。因此笔者认为具体问题要具体分析，火灾时相关区域非消防负荷一定要切除，至于切除的方式就可以选择。
　　3.非消防电源切断
　　非消防电源强切的目的在于控制火灾的蔓延及保证消防人员的安全，而消防灭火的终极目的就是保护人民的生命和财产安全或者使损失最小，同时火警信号一般都是发生在火警初期，而盲目地切断一、二类非消防负荷要么造成比较大的设备财产损失，要么会造成比较大的人员恐慌，不利于人员疏散，比如医院手术室电源。因此在确认火灾后，采取一些补救措施之后再切除也是可行。前面提到规范对于非消防电源的切断方式有手动和自动两种方式，也就是要根据非消防电源的用途及等级来做出选择，同时非消防电源的切除时间都是可以选择的。下面谈一些常见非消防电源的切除。
　　3.1非消防照明用电电源
　　火灾报警后,若马上切断照明用电,极易造成人们的心理恐慌,引起混乱,不利于人员疏散。再者在火灾初期,组织人员灭火,亦需要有足够的照度。所以对照明电源的切断应十分慎重,应在火灾确认后,根据火情,由消防控制室手动切除火灾相关区域的照明电源。目前,有些工程采用自动方式单信号切断非消防电源,在误操作的情况下,则会扰乱人们正常的工作、生活秩序,甚至会造成事故。因此,必须采用双信号控制,这对公共聚集场所及娱乐场所的消防安全,显得尤为重要。
　　3.2空调、送排风、电热及其他非消防用电电源
　　建议此类设备在火灾报警后,根据建筑物的重要程度采取自动断电措施。对十分重要的建筑可按相关区域自动切除这类负荷,对一般建筑,可从配电室自动按回路切除。主要因为:
　　1）此类设备断电,可能会给人们的生活带来诸多不便,但不致引起恐慌和混乱。
　　2）由于现代建筑物大多需二次装修,有些装修照明用电量大大超过原有设计照明用电量。
　　另外,有些业主为降低投资,要求设计人员将变压器容量定的偏小,随着日后用电设备的增加,致使建筑物内的变压器接近满负荷运行。而且在对建筑物进行负荷计算时,消防用电设备,如:消防水泵、防排烟风机的容量一般不考虑在内。所以火灾发生后,若不能尽快切除部分这类非消防用电设备,随着消防用电设备的不断投入运行,很可能致使已处于超负荷运行的变压器低压出线开关跳闸。
　　3.3电梯电源
　　电梯在火灾应急情况下的控制,《火灾自动报警设计规范》第6.3.1.9条及《民用建筑电气设计规范》第13.49条都规定:火灾发生后,消防控制室应能发出控制信号,强制所有电梯停于首层。二者不同之处是:《火灾自动报警设计规范》要求即可手动控制也可自动控制，同时接受电梯的反馈信号，,而《民用建筑电气设计规范》则要求全部电梯停于首层后,且切除非消防电梯的电源。关于非消防电梯停于首层后其电源的切断,通常在这样的做法:选择带有分励脱扣线圈的低压断路器作为非消防电梯的电源开关,以便从消防控制室遥控开关跳闸。笔者认为,这种作法不可取。因为,一旦从电梯机房或配电室将非消防电梯的电源切除,恢复起来较困难。且由于电梯是高层建筑纵向通道的主要交通工具,在火灾初期,消防人员及消防器具均需迅速到达火灾现场,有时单靠消防电梯尚不能满足要求,还需根据火情,在一段时间内利用非消防电梯进行运输。所以需要从消防控制室切除非消防电梯电源时,可在消防控制柜上设转换开关,切断其电梯控制回路电源。
　　4.火灾发生后非消防电源的切断过程如下
　　4.1火警信号经各种火灾探测器，手动报警按钮等触发送入中央控制主机,消防控制室利用火灾指挥系统,包括紧急广播或对讲电话与灾区值班人员联系,确认火灾后,操作人员输入火灾事件程序,进行疏散和扑救。
　　4.2火灾本层及其上、下两层的非消防电源经控制自动或手动切断,空调停止,并在消防控制室显示记录动作完成情况。
　　4.3着火层所在区域卫生间的排气系统,以及本区各层卫生间排气扇的电源同时切断。
　　4.4着火层及其上、下两层的一切非消防照明电源切断、区域内事故照明和疏散指示灯开启。
　　4.5电梯全部降到首层,非消防电梯的电源被切断。
　　5.应用举例
　　5.1小系统
　　对于非消防电源不多的小型建筑物，可用按钮控制器和信号灯来控制和显示分励脱扣器的动作，直接切断非消防电源。这种方案线路较多，但可靠性高，如图1所示。采用DC24V工作电源，但可以根据工程实际情况选择合适电源电压等级。
　　                           
　　                                                                                       图1
　　4.2大系统
　　对于高层建筑物，分层切断非消防电源的数量多时，一般火灾自动报警系统均采用二总线微机型设备。所以，分励脱扣器的动作可采用控制模块与反馈模块或两种功能兼有的模块，实现自动开关的分断及分断后的返回确认。这种方案应用普遍，线路简化，布线灵活。此外，在火灾报警系统集中在控制柜上，当自动方式失控时，可以转为硬手动或软手动操作，在工程实施时，可向火灾自动报警设备厂家提条件，能够在硬件配置与软件编程方面加以实现。如图2所示。
　　                         
　　                                                                     图2
　　图2中，M为输人模块，C为控制模块。当火灾发生时，总线制火灾报警控制点通过控制模块C(通常延时30秒)自动控制断路器脱扣器跳闸，输人模块M接收反馈信号。工作原理同开启正压送风口内部联锁接点一样容易实现切断与火灾有关部位的非消防电源
　　6.结尾
　　随着电气技术的发展,鉴于建筑灭火的形势,有必要根据建筑物的性质，规模作如下建议:①超高层建筑应在消防控制室设置非消防电源的集中显示、切断装置;
　　②一类高层建筑宜在消防控制室设置非消防电源的集中显示、切断装置;
　　③二类高层建筑可在消防控制室设置非消防电源的集中显示、切断装置;
　　④非消防电源的切断顺序可按着火的楼层或防火分区依邻近原则依次切除。根据负荷的性质、重要性可手动也可自动切除。另外高层建筑实现上述规定较为容易,而低层建筑则应根据各个建筑具体情况进行设计,功能复杂的建筑也可以在消防控制室设置非消防电源集中显示切断装置。
　　
　　参考文献：
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　　[2]中华人民共和国公安部.GB50116-98火灾自动报警系统设计规范.北京：中国计划出版社.1999.
　　[3]孙景芝主编，电气消防北京：中国建筑工业出版社，2004.
　　[4]陈富贵,唐烨.建筑物火灾发生后非消防电源的切断方式[J].建筑电气,2004,(01)
　　[5]江立娜,户哲.建筑物火灾发生后非消防电源的切断方式[J].白城师范学院学报,2005,(03)
　　[6]郑雁秋,黄玉峰.关于高层民用建筑消防工程设计和施工的几点体会[J].消防技术与产品信息,2005,(06)
　　[7]陈景茂,韩伟华.高层建筑消防电气设计若干问题的体会与探讨[J].丹东师专学报,2003,(03)