探討工業(yè)廠房消防電氣設計研究與案例分析

張娟

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801

摘要：在當今社會，“以人為本，生命至上”已經是建筑內設置消防系統(tǒng)的主要任務?！邦A防為主、防消結合”保障人身**，這是設計消防系統(tǒng)基本的理念。這一理念從公共建筑到住宅再到工業(yè)建筑，都有相對應的設計標準或規(guī)范，使得消防電氣設計有著比較成熟的設計體系。而火災已經成為工業(yè)建筑在生產中主要的事故之一，在這種情況下也應當受到更加高度的關注和重視，特別是就火災防治而言，尤其要強調其消防電氣的設計。本文以工業(yè)廠房為出發(fā)點，重點對其消防電氣設計進行敘述，并穿插相應的事例。

關鍵詞：工業(yè)廠房；火災事故；消防電氣設計；案例應用

0引言

       消防應急照明和疏散指示系統(tǒng)以及火災自動報警系統(tǒng)始終是工業(yè)建筑消防電氣設計中的核心組成部分，這兩部分設計的主要目的是為了讓工業(yè)廠房在火災發(fā)生時能夠及時疏散內部人員，并及時報警爭取救援時間。當下，我國也出臺了《火災自動報警系統(tǒng)設計規(guī)范》GB50116-2013和《消防應急照明和疏散指示系統(tǒng)技術標準》GB51309-2018這兩本重要規(guī)范和標準，以此作為工業(yè)建筑消防電氣設計的依據(jù)。

1設置消防電氣的依據(jù)

       對建筑防火等級的劃分是進行消防電氣設計的前提，也是后續(xù)各項設計工作的先導和基礎，在整體消防規(guī)劃中占有主導地位。建筑的火災危險性是根據(jù)生產中使用或產生的物質性質及其數(shù)量等因素劃分，可分為甲類、乙類、丙類、丁類以及戊類。依據(jù)規(guī)范《建筑設計防火規(guī)范》GB50016-2014和《石油化工企業(yè)設計防火標準》GB50160-2008（2018版），一般情況下，甲類、乙類以及丙類工業(yè)廠房根據(jù)面積大小和其產生的物質性質設計消防電氣的情況居多。設計消防電氣主要有以下幾點。

1.1設置消防應急照明和疏散指示系統(tǒng)

       就工業(yè)廠房的消防應急照明和疏散指示系統(tǒng)設計而言，其具體類型包括集中控制型和非集中控制型兩種，而實際類型的選擇要按照建筑物的規(guī)格，使用性質以及日常管理基本需求等等方面的因素來確認。此外，系統(tǒng)的設定也應當把握以下要點，一是要在含有消防控制室的廠房內采用集中控制型系統(tǒng)，二是設置了火災報警系統(tǒng)但沒有建設消防控制室的場所，采用集中控制型系統(tǒng)。三是其他場所采用非集中控制型系統(tǒng)。

1.2設置火災自動報警系統(tǒng)

       就火災自動報警系統(tǒng)的設計而言，相關主體要保證各類設備之間的接口和通訊協(xié)議應當滿足國家有關標準的要求。并且系統(tǒng)的形式選擇要按照報警和聯(lián)動要求進行。除此之外，在消防控制室的設計上，要設置圖形顯示裝置，同時也應當明確設置消防控制室的條件，具有消防聯(lián)動功能的火災自動報警系統(tǒng)的保護對象中應設置消防控制室。另外，消防控制室應有相應的竣工圖紙、各分系統(tǒng)控制邏輯關系說明、設備使用說明書、系統(tǒng)操作規(guī)程、應急預案、值班制度、維護保養(yǎng)制度及值班記錄等文件資料。此外消防控制室也應當盡量避免建設在信號較強的廠房附近，避免互相影響和干擾。

1.3設置電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)

       就電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)設計而言，相關主體要分析建筑的電氣防火分級。大致可以分為三級，**主要針對的是建筑高度不超過24米以及建筑高度超過24米的樓層，普遍面積較大，工業(yè)建筑，地下公共建筑。二級主要針對的是居住建筑和面積介于2000平方米和3000平方米之間的，高度為24米以下的建筑。三級主要針對的是除**和二級之外的建筑。就區(qū)域的劃分而言，被監(jiān)控場所的每個報警區(qū)域應有獨立的電氣火災監(jiān)控設備進行監(jiān)控，且電氣火災監(jiān)控探測器能探測到每個探測區(qū)域的電氣使用情況。一個電氣火災監(jiān)控探測器的監(jiān)控區(qū)域不應超過一個防火分區(qū)。此外，監(jiān)控系統(tǒng)也應當具備遠程探測和電話報警的功能。

2優(yōu)化防火措施

       就當下工業(yè)廠房的消防而言，能夠采取的較為有效的防火措施，大致可以列為以下幾個方面。

2.1科學設計

       設計主體要著重分析影響工業(yè)廠房火災防治的重點內容，要以消防應急疏散和照明指示系統(tǒng)以及火災自動報警系統(tǒng)的科學設計為核心重點。對于消防應急疏散和照明指示系統(tǒng)要著重把握其控制系統(tǒng)的構建。對于火災自動報警系統(tǒng)要重視對建筑物的高度分層。兩者都需要設計人員對工業(yè)廠房的實際情況進行細致分析，并且也要分清這兩者之間的設計重點。

2.2降溫散氣

       當工業(yè)廠房內發(fā)生火災時，會由于其建筑的封閉性而導致內部的空氣和熱量無法有效擴散，在這種情況下就會產生大量的有毒氣體，而且會為爆炸埋下隱患，同時也會損傷工業(yè)廠房內職工的呼吸道。并且熱量的堆積也會導致工業(yè)廠房內設備的故障，嚴重時甚至會產生大規(guī)模的爆炸。因此，工業(yè)廠房的設計主體應當在消防系統(tǒng)規(guī)劃的過程中重視對溫度和熱量的發(fā)散。而降低溫度和發(fā)散熱量的有效途徑之一就是進行消防聯(lián)動的設計，有自動噴水滅火系統(tǒng)的聯(lián)動控制、消火栓系統(tǒng)的聯(lián)動控制、防煙排煙系統(tǒng)的聯(lián)動控制以及其他相關的聯(lián)動控制，這一聯(lián)動控制方法能夠有效提升熱量發(fā)散的速度，也能夠幫助工業(yè)廠房火災現(xiàn)場排放更多的煙霧，而煙霧的有效排放，也可以阻止后續(xù)熱量的大量堆積。

3安科瑞消防電氣產品功能及介紹

3.1安科瑞智能照明及疏散系統(tǒng)功能及選型

3.1.1安科瑞的智能疏散系統(tǒng)

       安科瑞的智能疏散系統(tǒng)由三層網(wǎng)絡結構。一層：智能疏散主機；二層：區(qū)域應急照明配電箱；三層：疏散指示標志燈具，其具體結構形式如圖1所示。

圖1智能消防應急疏散系統(tǒng)圖

       智能疏散系統(tǒng)主機：主機由交互式操作軟件支持，實時解析底層設備的工作狀態(tài)，接收來自消防報警系統(tǒng)的火警聯(lián)動信號。在日常維護過程中聲光報警顯示各種設備故障信息，具備日志的查詢、記錄、打印功能；在火災發(fā)生時，根據(jù)火災聯(lián)動信號選擇相應的應急預案，啟動各類應急疏散指示燈。

       區(qū)域應急照明配電箱作為系統(tǒng)內為燈具供電的供配電裝置，同時具備接受主機的巡檢控制、供電回路的電氣隔離、回路智能控制、回路信號匯集，加快主機對底層燈具的巡檢速度，降低信號干擾，改善通信質量等功能。

       疏散指示標志燈具，集中電源集中控制型疏散指示燈為人員疏散逃生指引方向。其安裝方式有壁掛式、吊掛式、地埋式三種，主要設置于防火分區(qū)的**出口等處。集中電源集中控制型應急照明燈具，其主要為人員疏散逃生提供照明，安裝方式有壁掛式、吸頂式、嵌頂式三種。

3.1.2 產品選型表

控制器和集中電源選型表

燈具選型表

3.2  安科瑞火災自動報警系統(tǒng)功能及選型

3.2.1系統(tǒng)簡介

        火災自動報警系統(tǒng)是由觸發(fā)裝置、火災報警裝置、聯(lián)動輸出裝置以及具有其它輔助功能裝置組成的，它具有能在火災初期，將燃燒產生的煙霧、熱量、火焰等物理量，通過火災探測器變成電信號，傳輸?shù)交馂膱缶刂破?，并同時以聲或光的形式通知整個樓層疏散，控制器記錄火災發(fā)生的部位、時間等，使人們能夠及時發(fā)現(xiàn)火災，并及時采取有效措施，撲滅初期火災，大限度的減少因火災造成的生命和財產的損失。

        火災自動報警系統(tǒng)由JB-QGL-RF1016火災報警控制器/消防聯(lián)動控制器(立柜)、JB-QTL-RF1016火災報警控制器/消防聯(lián)動控制器(琴臺)、JB-QBL-RF1001火災報警控制器/消防聯(lián)動控制器、JTY-GM-RF1100點型光電感煙火災探測器、JTW-ZOM-RF1110點型感溫火災探測器（A2）、J-SAP-M-RF1200手動火災報警按鈕、RF1210消火栓按鈕、RF1300輸入模塊、RF1310輸出模塊、RF1320輸入/輸出模塊、RF1500火災聲光警報器、RF1530火災顯示盤等設備組成。整個系統(tǒng)滿足國家相關標準和規(guī)范的要求，可廣泛應用于寫字樓、商場、酒店、學校、醫(yī)院、工廠等各種場所。

其具體結構形式如下圖所示

3.2.2產品選型表

觸發(fā)和火災報警裝置選型表

配套產品

3.3安科瑞**用電云平臺功能介紹及選型 

3.3.1安科瑞**用電云平臺介紹

        Acrelcloud-6000**用電云管理系統(tǒng)能夠對剩余電流、設備溫度、故障電弧等電氣故障進行實時監(jiān)控、報警、記錄，并且通過云端的遠程控制。設備與云端的通訊方向不受限制，能上傳數(shù)據(jù)、透傳指令，并時間顯示實時狀態(tài)。通過對上傳至云端的數(shù)據(jù)進行分析，為用戶提供火災隱患的相關數(shù)據(jù)，能夠及早的發(fā)現(xiàn)問題并實施排查，避免火災的發(fā)生。另一方面，云平臺提供超大容量的信息儲存及穩(wěn)定的服務，提升了服務質量，對用戶的長遠發(fā)展具有戰(zhàn)略意義。此外，該系統(tǒng)通過集中監(jiān)控，使得數(shù)據(jù)通過每個節(jié)點的4G網(wǎng)絡傳輸至云端集中式管理和監(jiān)控，主控端布置于城市消防大隊，從而能夠對采集的信息進行統(tǒng)一的監(jiān)控和管理。

平臺的整體結構圖

具體功能如下：

         （1）**用電監(jiān)管服務系統(tǒng)包含**用電管理云平臺、電腦終端顯示系統(tǒng)、手機APP、漏電探測器、漏電互感器、電流互感器等。

        （2）**用電監(jiān)管服務系統(tǒng)平臺能展示剩余電流、溫度、電流等電氣**參數(shù)的實時監(jiān)測數(shù)據(jù)及變化曲線、歷史數(shù)據(jù)與變化曲線、實時報警數(shù)據(jù)等，能實時顯示現(xiàn)場服務次數(shù)、排除隱患數(shù)、未排除隱患數(shù)、報警未處理數(shù)、常規(guī)巡檢及產品維護等數(shù)據(jù)，監(jiān)管數(shù)據(jù)能保存十年以上。

        （3）手機APP軟件同時具有IOS版本和安卓版本，能通過手機APP對每條報警記錄進行呼叫，便于緊急情況下能盡快通知用電單位。

        （4）能對各個單位及設備的電氣**運行情況進行自動統(tǒng)計和分析評估，并隨時展示電氣**運行分析報告。

        （5）監(jiān)控探測終端產品滿足國家法律法規(guī)和有關技術標準（GB14287.2《剩余電流式電氣火災監(jiān)控探測器》和GB14287.3《測溫式電氣火災監(jiān)控探測器》）的要求，并通過國家消防產品質量監(jiān)測檢驗中心提供的消防3C認證。

        （6）漏電探測器能同時探測剩余電流、四路溫度、三相電流等參數(shù)值，并能通過無線以移動通訊網(wǎng)絡接入**用電監(jiān)管系統(tǒng)平臺。

3.3.2產品選型

漏電火災監(jiān)控探測器

3.3.3 故障電弧探測器

        安科瑞故障電弧產品型號代碼為AAFD，共有兩種電流等級，可監(jiān)測回路故障電弧的發(fā)生，并及時預警，提醒用戶處理，防止電弧導致的火災的發(fā)生。

        AAFD可配合AF-GSM400使用并接入**用電平臺，該產品不可在同一臺AF-GSM400下與ARCM混接。如圖：

3.3.4限流式保護器

        安科瑞限流式保護器型號代碼為ASCP200-1，有三種電流等級，可監(jiān)測回路短路過載等故障信息，發(fā)生故障時預警和產生滅弧效果，防止電弧導致的火災的發(fā)生。

        ASCP200-1可配合AF-GSM400使用并接入**用電平臺，也能夠通過插入SIM卡直接上傳到平臺。

        以下是ASCP200-1的主要功能：

        短路保護功能。保護器實時監(jiān)測用電線路電流，當線路發(fā)生短路故障時，能在150微秒內實現(xiàn)快速限流保護，并發(fā)出聲光報警信號。

        過載保護功能。當被保護線路的電流過載且過載持續(xù)時間超過動作時間（3…60秒可設）時，保護器啟動限流保護，并發(fā)出聲光報警信號。

        表內超溫保護功能。當保護器內部器件工作溫度過高時，保護器啟動超溫限流保護，并發(fā)出聲光報警信號。

        過、欠壓保護功能。當保護器檢測到線路電壓過壓或欠壓時，保護器發(fā)出聲光報警信號，可預先設置是否啟動限流保護。

        配電線纜溫度監(jiān)測功能。當被監(jiān)測線纜溫度超過報警設定值時，保護器發(fā)出聲光報警信號，可預先設置是否啟動限流保護。

        漏電流監(jiān)測功能。當被監(jiān)測的線路漏電超過報警設定值時，保護器發(fā)出聲光報警信號，可預先設置是否啟動限流保護。

        保護器具有1路RS485接口，1路2G無線通訊，可以將數(shù)據(jù)發(fā)送到后臺監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)遠程監(jiān)控。

3.3.5 剩余電流互感器

AF-GSM400-2G/4G無線上傳模塊

       AF-GSM400-2G/4G/CE模塊是一款2G/4G有線無線模塊，該無線模塊為**用電云平臺專用模塊。

       AF-GSM400接入每塊儀表所需流量為20M/月，單個模塊可以接入30塊儀表。默認上傳間隔2分鐘，如發(fā)生報警，會實時上傳數(shù)據(jù)。

溫度傳感器

       溫度傳感器為一熱敏電阻NTC，它提供0-120°的溫度監(jiān)控基準，可以用來監(jiān)測線纜或配電箱體的溫度，提供溫度保護。

4 結束語

       綜上所述，強化消防電氣設計在工業(yè)廠房中的應用是十分必要且合理的，這是保證工業(yè)廠房順利生產的應有之策，也是提高其事故解決效率的有效舉措。在實際設計的過程中，相關主體要從主觀和客觀上共同落實國家對工業(yè)廠房消防設計所出臺的標準和規(guī)范，同時也要認真落實經濟適用性原則，要盡可能在節(jié)省成本的基礎上，提高消防系統(tǒng)的運行效率。除此之外，相關主體也要加強對系統(tǒng)運行的監(jiān)督。消防電氣設計是一項發(fā)展性的過程，應當持之以恒。

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作者簡介：

張娟，女，安科瑞電氣股份有限公司，主要研究方向為消防電氣設計研究