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摘 要： 预防为主，防患于未然，这是消防工作方针首先强调的方面。建筑消防系统是保证建筑物消防安全和人员疏散安全的重要设施。首先介绍消防系统供电的要求及规定，然后对消防电源、配电系统、布线与接地等技术进行探讨。
关键词： 消防系统；供电电源；配电；布线；接地
中图分类号：TU856 文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2011）1010021－01
消防对于现代建筑是非常重要的，而建筑电气消防设计则是建筑防火十分重要的环节。要想做好建筑电气消防系统设计就必须要认真理解好建筑电气消防设计涉及到的相关规范，正确认识规范编制的目的，严格按照规范的要求进行设计。
1 对消防系统供电的要求及规定
建筑物中火灾自动报警及消防设备联动控制系统的工作特点是连续、不间断。为了保证消防系统的供电可靠性及配线的灵活性，根据《建筑设计防火规范》和《高层民用建筑设计防火规范》应满足下列要求：
1）火灾自动报警系统一般应该设有主电源和直流备用电源；
2）火灾自动报警系统的主电源应采用消防电源，直流备用电源宜采用火灾报警控制器专用蓄电他。当直流电源采用消防系统集中设置的蓄电池时，火灾报警控制器应采用单独的供电回路，并能保证消防系统处于最大负荷状态下不影响报警器的正常工作；
3）火灾自动报警系统中的CRT显示器、消防通讯设备、计算机管理系统、火灾广播等的交流电源应由UPS装置供电。其容量应按火灾报警器在监视状态下工作24h后，再加上同时有两个分路报火警30min用电量之和来计算；
4）消防控制室、消防水泵、消防电梯、防排烟设施、自动灭火装置、火灾自动报警系统、火灾应急照明和电动防火卷帘、门窗、阀门等消防用电设备，一类建筑应按现行国家电力设计规范规定的类负荷要求供电，二类建筑的上述消防用电设备，应按二级负荷的两回线要求供电；
5）消防用电设备的两个电源或两回路线路，应在最末一级配电箱处自动切换；
6）对容量较大或较集中的消防用电设施（如消防电梯、消防水泵等）应自配电室采用放射式供电；
7）对于火灾应急照明、消防联动控制设备、报警控制器等设施，若采用分散供电时，在各层（或最多不超过3～4层）应设置专用消防配电箱；
8）消防联动控制装置的直流操作电压，应采用24V；消防用电设备的电源可以装设漏电保护开关，但是要只报警不切断电源。消防用电的自备应急发电设备，应设有自动启动装置，并能在15s内供电。当内市电转换到柴油发电机电源时，自动装置应执行先停后送程序，并应保证一定时间间隔。
2 消防电源及其配电系统
为了使消防设备配电系统做到经济、合理，在确定消防设备配电方案之前，须根据消防供电的负荷特点正确地划分消防负荷等级，合理地选择电源和设计配电系统。在消防电源中设置应急电源是确保消防电源向消防用电负荷可靠供电的关链措施之一。为确保火灾时电源不中断，消防电源及其配电系统应满足如下要求：① 可靠性。火灾时若供电中断，会使消防用电设备失去作用，贻误灭火战机，给人民的生命和财产带来严重后果，因此要确保电源和配电的可靠性。可靠性是各要求中首先应考虑的问题。② 耐火性。火灾时消防电源及其配电系统应具有耐火、耐热、防爆性能，土建方面也应采用耐火材料构造，以保证不间断供电的能力。③ 安全性。保障人身安全，以防触电事故。④ 有效性。保证供电持续时间，确保应急期间消防用电设备的有效性。⑤ 科学性。在保证其具有可系性、耐火性、安全性和有效性前提下，还应确保供电质量，力求系统接线简单，操作方便，投资省，运行费用低。
电源供电方式原则上有放射式、树干式和环式三种。供电方式选择所依据的因素比较多，主要有电压高低、负荷大小及数目多少，电源与负荷的相对位置，经济效果和将来的发展，负荷对供电可靠性的要求，建筑物规模和外形等等。对消防负荷而言，首先应考虑消防电源供电可靠性及其备用性问题，也就是重要的消防安全保护对象必须保证有两个电源或双回路。从这点出发，根据消防负荷对可靠性的要求，原则上消防电源供电方式可采用上述三种接线方式，以及放射式与树干式的混合方式，消防配电系统进而又可分为无备用系统和有备用系统。在有备用系统中，当某一回路故障停电时，其余回路将保证负荷全部或只保证重要负荷供电。备用回路投入方式有手动、自动和经常投入等几种。
向一级和二级消防负荷供电的消防电源由主电源和应急电源共同构成。主电源是保证工业与民用建筑平时和火灾情况下正常工作用电的电源，主电源电能一般取自电力系统。当工业与民用建筑处于火灾应急状态时，为了保证火灾扑救工作的成功，担负向消防用电设备供电的独立电源称为应急电源。应急电源有三种类型：电力系统电源、自备柴油发电机组和墙电池组；对供电时间要求特别严格的地方，还可采用不停电电源（UPS）。在特定的防火对象中，应急电源种类并不单一，多采用几个电源的组合方案；其供电范围和容量确定，一般是根据建筑的负荷等级、供电质量、应急负荷数量和分布、负荷持性等因素决定的。消防用
电设备除正常时由主电源供电外，火灾时主电源掉电应由应急电源供电。当主电源不论何因在火灾中停电时，应急电源应能自动投入以保证消防用电的可靠性。应急电源与主电源之间应有一定的电气连锁关系：当主电源运行时，应急电源不允许工作；一旦主电源失电，应急电源必须立即在规定时间内投入运行。在采用自备发电机组作为应急电源的情况下，如果启动时间不能满足应急设备对停电间隙要求的话，可以在主电源失电而自备发电机组尚待启动之间，使蓄电池迅速自动地投入运行．直到自备发电机组向配电线路供电时才自动退出工作。此外，亦可采用不停电电源来达到可靠供电的目的。
3 消防系统的布线与接地
3.1 布线及配管
火灾自动报警系统的传输线路应采用铜芯绝缘导线或钢芯电缆，其电压等级不应低于交流250V。火灾探测器的传输线路宜采用不同颜色的绝缘导线，以便于识别，接线端子应有标号。配线中使用的非金属管材、线槽及其附件，均应采用不燃或非延燃性材料制成。火灾自动报警系统的传输线，当采用绝缘电线时，应采取穿管（金属管或不燃难燃型硬质、半硬质塑料管）或封闭式线槽进行保护。不同电压、不同电流类别、不同系统的线路，不可共管或线槽的同一槽孔内敷设。横向敷设的报警系统传输线路，若采用穿管布线敷设，则不同防火分区的线路不可共管敷设。消防联动控制、自动灭火控制、事故广播、通信、应急照明等线路，应穿金属管保护，并宜暗敷设在非燃烧体结构内，其保护层厚度不宜小于3cm。当必须采用明敷设时，则应对金属管采取防火保护措施。当采用具有非延燃性绝缘和护套的电缆时，可以不穿金属保护管，但应将具敷设在电线竖井内。弱电线路的电缆宜与强电线路的电缆竖井分别设置。若因条件限制，必须合用一个电缆竖井时，则应将弱电线路与强电线路分别布置在竖井两侧。横向敷设在建筑物的暗配管，钢管直径不宜大于25mm；水平或垂直敷设在顶棚内或墙内的暗配管，钢管直径不宜大于20mm。从线槽、接线盒等处引至火灾控测器的底座盒、控制设备的接线盒、扬声器箱等的线路应穿金属软管保护。
尽管火灾事故广播、消防电话、火灾警铃等设备属于消防辅助设备，但其电气配线在条件允许时可优先采用阻燃型电线穿保护管暗敷或采用规范规定的耐火耐热配线措施；当采用明敷线路时，应对线路做耐火处理或考虑常规耐火耐热配线措施。火灾应急照明和疏散指示标志的电气设计应符合规范规定：对于火灾时坚持继续工作的地方和部位，其最低照度应与一般工作照明的照度相同；设置火灾应急照明灯时应保证继续工作所需的照度。应急照明灯的工作方式可分为专用和混用两种：前者平时强行启点；后者与正常工作照明一样，平时即点燃作为工作照明的一部分，往往装有照明开关，必要时需在火灾事故发生后强行启点。高层住宅的楼梯间照明一般兼作事故疏散照明，通常楼梯灯采用定时自熄开关，因此需在火灾时强行启点。
3.2 消防系统的接地
接地装置是由接地体相接地线两部分组成的，其基本作用是给接地故障电流提供一条经大地通向变压器中性接地点的因路。对雷电流和静电电流惟一的作用是构成与大地间的通路。无论四种电流，当其流过不良的接地装置时，均会引起火灾。例如，绝缘损坏时，相线与接地线或按地金属物之间的漏电，会形成火花放电；在接地回路中，因接地线接头太松或腐蚀等，使电阻增加形成局部过热；在高阻值回路流通的接地故障电流，会沿邻近阻抗小的接地金属结构流散，形成弧光放电，产生电气点火识，在低阻值回路，若接地线截面过小，会影响其热稳定性，使接地线产生过热现象。另外，即使接地装置完善，如果接地故障得不到及时切除，接地故障电流会使设备发热，甚至产生电弧或火花，同样会引起电气火灾。
为了保证消防系统正常工作，对系统的接地规定如下：火灾自动报警系统应在消防控制室设置专用接地板，接地装置的接地电阻值应符合下列要求：当采用专用接地装置时，接地电阻值不大于4Ω；当采用共用接地装置时，接地电阻值不应大于1Ω。火灾报警系统应设专用接地干线，由消防控制室引至接地体。专用接地干线应采用铜芯绝缘导线，其芯线截面积不应小于25mm2，专用接地干线宜穿硬质型塑料管埋设至接地体。由消防控制室接地板引至各消防电子设备的专用接地线应选用铜芯塑料绝缘导线，其芯线截面积不应小于4mm2。消防电子设备凡采用交流供电时，设备金属外壳和全属支架等应作保护接地，接地线应与电气保护接地干线（PE线）相连接。区域报警系统和集中报警系统中各消防电子设备的接地也应符合上述的要求。
参考文献：
[1]刘明安、周详，对高层建筑消防系统中某些设备的改进刍议[J].消防科学与技术，1995（03）.
[2]刘朝永、吴鹤鸣，消防系统供电设计探讨[J].智能建筑电气技术，2009（02）.
[3]谭晓强、闫佳敏，浅谈消防系统运行中的问题及分析[J].中国新技术新产品，2009（02）.
[4]杨刚，消防电气设计中容易出问题的几个地方[J].建筑电气，2007（10）.
关键词： 消防系统；供电电源；配电；布线；接地
中图分类号：TU856 文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2011）1010021－01
消防对于现代建筑是非常重要的，而建筑电气消防设计则是建筑防火十分重要的环节。要想做好建筑电气消防系统设计就必须要认真理解好建筑电气消防设计涉及到的相关规范，正确认识规范编制的目的，严格按照规范的要求进行设计。
1 对消防系统供电的要求及规定
建筑物中火灾自动报警及消防设备联动控制系统的工作特点是连续、不间断。为了保证消防系统的供电可靠性及配线的灵活性，根据《建筑设计防火规范》和《高层民用建筑设计防火规范》应满足下列要求：
1）火灾自动报警系统一般应该设有主电源和直流备用电源；
2）火灾自动报警系统的主电源应采用消防电源，直流备用电源宜采用火灾报警控制器专用蓄电他。当直流电源采用消防系统集中设置的蓄电池时，火灾报警控制器应采用单独的供电回路，并能保证消防系统处于最大负荷状态下不影响报警器的正常工作；
3）火灾自动报警系统中的CRT显示器、消防通讯设备、计算机管理系统、火灾广播等的交流电源应由UPS装置供电。其容量应按火灾报警器在监视状态下工作24h后，再加上同时有两个分路报火警30min用电量之和来计算；
4）消防控制室、消防水泵、消防电梯、防排烟设施、自动灭火装置、火灾自动报警系统、火灾应急照明和电动防火卷帘、门窗、阀门等消防用电设备，一类建筑应按现行国家电力设计规范规定的类负荷要求供电，二类建筑的上述消防用电设备，应按二级负荷的两回线要求供电；
5）消防用电设备的两个电源或两回路线路，应在最末一级配电箱处自动切换；
6）对容量较大或较集中的消防用电设施（如消防电梯、消防水泵等）应自配电室采用放射式供电；
7）对于火灾应急照明、消防联动控制设备、报警控制器等设施，若采用分散供电时，在各层（或最多不超过3～4层）应设置专用消防配电箱；
8）消防联动控制装置的直流操作电压，应采用24V；消防用电设备的电源可以装设漏电保护开关，但是要只报警不切断电源。消防用电的自备应急发电设备，应设有自动启动装置，并能在15s内供电。当内市电转换到柴油发电机电源时，自动装置应执行先停后送程序，并应保证一定时间间隔。
2 消防电源及其配电系统
为了使消防设备配电系统做到经济、合理，在确定消防设备配电方案之前，须根据消防供电的负荷特点正确地划分消防负荷等级，合理地选择电源和设计配电系统。在消防电源中设置应急电源是确保消防电源向消防用电负荷可靠供电的关链措施之一。为确保火灾时电源不中断，消防电源及其配电系统应满足如下要求：① 可靠性。火灾时若供电中断，会使消防用电设备失去作用，贻误灭火战机，给人民的生命和财产带来严重后果，因此要确保电源和配电的可靠性。可靠性是各要求中首先应考虑的问题。② 耐火性。火灾时消防电源及其配电系统应具有耐火、耐热、防爆性能，土建方面也应采用耐火材料构造，以保证不间断供电的能力。③ 安全性。保障人身安全，以防触电事故。④ 有效性。保证供电持续时间，确保应急期间消防用电设备的有效性。⑤ 科学性。在保证其具有可系性、耐火性、安全性和有效性前提下，还应确保供电质量，力求系统接线简单，操作方便，投资省，运行费用低。
电源供电方式原则上有放射式、树干式和环式三种。供电方式选择所依据的因素比较多，主要有电压高低、负荷大小及数目多少，电源与负荷的相对位置，经济效果和将来的发展，负荷对供电可靠性的要求，建筑物规模和外形等等。对消防负荷而言，首先应考虑消防电源供电可靠性及其备用性问题，也就是重要的消防安全保护对象必须保证有两个电源或双回路。从这点出发，根据消防负荷对可靠性的要求，原则上消防电源供电方式可采用上述三种接线方式，以及放射式与树干式的混合方式，消防配电系统进而又可分为无备用系统和有备用系统。在有备用系统中，当某一回路故障停电时，其余回路将保证负荷全部或只保证重要负荷供电。备用回路投入方式有手动、自动和经常投入等几种。
向一级和二级消防负荷供电的消防电源由主电源和应急电源共同构成。主电源是保证工业与民用建筑平时和火灾情况下正常工作用电的电源，主电源电能一般取自电力系统。当工业与民用建筑处于火灾应急状态时，为了保证火灾扑救工作的成功，担负向消防用电设备供电的独立电源称为应急电源。应急电源有三种类型：电力系统电源、自备柴油发电机组和墙电池组；对供电时间要求特别严格的地方，还可采用不停电电源（UPS）。在特定的防火对象中，应急电源种类并不单一，多采用几个电源的组合方案；其供电范围和容量确定，一般是根据建筑的负荷等级、供电质量、应急负荷数量和分布、负荷持性等因素决定的。消防用
电设备除正常时由主电源供电外，火灾时主电源掉电应由应急电源供电。当主电源不论何因在火灾中停电时，应急电源应能自动投入以保证消防用电的可靠性。应急电源与主电源之间应有一定的电气连锁关系：当主电源运行时，应急电源不允许工作；一旦主电源失电，应急电源必须立即在规定时间内投入运行。在采用自备发电机组作为应急电源的情况下，如果启动时间不能满足应急设备对停电间隙要求的话，可以在主电源失电而自备发电机组尚待启动之间，使蓄电池迅速自动地投入运行．直到自备发电机组向配电线路供电时才自动退出工作。此外，亦可采用不停电电源来达到可靠供电的目的。
3 消防系统的布线与接地
3.1 布线及配管
火灾自动报警系统的传输线路应采用铜芯绝缘导线或钢芯电缆，其电压等级不应低于交流250V。火灾探测器的传输线路宜采用不同颜色的绝缘导线，以便于识别，接线端子应有标号。配线中使用的非金属管材、线槽及其附件，均应采用不燃或非延燃性材料制成。火灾自动报警系统的传输线，当采用绝缘电线时，应采取穿管（金属管或不燃难燃型硬质、半硬质塑料管）或封闭式线槽进行保护。不同电压、不同电流类别、不同系统的线路，不可共管或线槽的同一槽孔内敷设。横向敷设的报警系统传输线路，若采用穿管布线敷设，则不同防火分区的线路不可共管敷设。消防联动控制、自动灭火控制、事故广播、通信、应急照明等线路，应穿金属管保护，并宜暗敷设在非燃烧体结构内，其保护层厚度不宜小于3cm。当必须采用明敷设时，则应对金属管采取防火保护措施。当采用具有非延燃性绝缘和护套的电缆时，可以不穿金属保护管，但应将具敷设在电线竖井内。弱电线路的电缆宜与强电线路的电缆竖井分别设置。若因条件限制，必须合用一个电缆竖井时，则应将弱电线路与强电线路分别布置在竖井两侧。横向敷设在建筑物的暗配管，钢管直径不宜大于25mm；水平或垂直敷设在顶棚内或墙内的暗配管，钢管直径不宜大于20mm。从线槽、接线盒等处引至火灾控测器的底座盒、控制设备的接线盒、扬声器箱等的线路应穿金属软管保护。
尽管火灾事故广播、消防电话、火灾警铃等设备属于消防辅助设备，但其电气配线在条件允许时可优先采用阻燃型电线穿保护管暗敷或采用规范规定的耐火耐热配线措施；当采用明敷线路时，应对线路做耐火处理或考虑常规耐火耐热配线措施。火灾应急照明和疏散指示标志的电气设计应符合规范规定：对于火灾时坚持继续工作的地方和部位，其最低照度应与一般工作照明的照度相同；设置火灾应急照明灯时应保证继续工作所需的照度。应急照明灯的工作方式可分为专用和混用两种：前者平时强行启点；后者与正常工作照明一样，平时即点燃作为工作照明的一部分，往往装有照明开关，必要时需在火灾事故发生后强行启点。高层住宅的楼梯间照明一般兼作事故疏散照明，通常楼梯灯采用定时自熄开关，因此需在火灾时强行启点。
3.2 消防系统的接地
接地装置是由接地体相接地线两部分组成的，其基本作用是给接地故障电流提供一条经大地通向变压器中性接地点的因路。对雷电流和静电电流惟一的作用是构成与大地间的通路。无论四种电流，当其流过不良的接地装置时，均会引起火灾。例如，绝缘损坏时，相线与接地线或按地金属物之间的漏电，会形成火花放电；在接地回路中，因接地线接头太松或腐蚀等，使电阻增加形成局部过热；在高阻值回路流通的接地故障电流，会沿邻近阻抗小的接地金属结构流散，形成弧光放电，产生电气点火识，在低阻值回路，若接地线截面过小，会影响其热稳定性，使接地线产生过热现象。另外，即使接地装置完善，如果接地故障得不到及时切除，接地故障电流会使设备发热，甚至产生电弧或火花，同样会引起电气火灾。
为了保证消防系统正常工作，对系统的接地规定如下：火灾自动报警系统应在消防控制室设置专用接地板，接地装置的接地电阻值应符合下列要求：当采用专用接地装置时，接地电阻值不大于4Ω；当采用共用接地装置时，接地电阻值不应大于1Ω。火灾报警系统应设专用接地干线，由消防控制室引至接地体。专用接地干线应采用铜芯绝缘导线，其芯线截面积不应小于25mm2，专用接地干线宜穿硬质型塑料管埋设至接地体。由消防控制室接地板引至各消防电子设备的专用接地线应选用铜芯塑料绝缘导线，其芯线截面积不应小于4mm2。消防电子设备凡采用交流供电时，设备金属外壳和全属支架等应作保护接地，接地线应与电气保护接地干线（PE线）相连接。区域报警系统和集中报警系统中各消防电子设备的接地也应符合上述的要求。
参考文献：
[1]刘明安、周详，对高层建筑消防系统中某些设备的改进刍议[J].消防科学与技术，1995（03）.
[2]刘朝永、吴鹤鸣，消防系统供电设计探讨[J].智能建筑电气技术，2009（02）.
[3]谭晓强、闫佳敏，浅谈消防系统运行中的问题及分析[J].中国新技术新产品，2009（02）.
[4]杨刚，消防电气设计中容易出问题的几个地方[J].建筑电气，2007（10）.