超高層建筑消防水泵供電及控制設(shè)計研討

　　摘 要：隨著高層及重要建筑不斷增多和增高，建筑火災(zāi)的危害更為突出。超高層建筑中消防水泵的配電、控制要求較高，其可靠性直接影響整個消防系統(tǒng)的正常使用。結(jié)合西南某證券大樓項(xiàng)目，從供電電源、供電線路、過負(fù)載保護(hù)、控制及維護(hù)管理等方面對消防水泵進(jìn)行了設(shè)計探討，可為類似超高層建筑工程的電氣設(shè)計提供參考。
　　關(guān)鍵詞：消防水泵；超高層建筑；維護(hù)管理
　　引言
　　近年來，隨著建筑行業(yè)的水平不斷的提高，超過 100 m的超高層建筑越來越多，由于超高層建筑本身火災(zāi)危險性較高，直接影響消防滅火效果的消防水泵的可靠性就顯得尤其重要，而消防水泵的供電及控制的可靠性又是影響消防水泵可靠性的重要因素。因此，本文結(jié)合實(shí)際工程，從消防水泵的供電可靠性、控制可靠性及維護(hù)管理方面進(jìn)行設(shè)計探討。
　　1消防水泵的供電系統(tǒng)
　　1.1消防水泵的供電電源
　　該工程為一類高層民用建筑，消防水泵用電屬一級負(fù)荷，根據(jù) GB 50052—2009《供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》第 3.0.2.條規(guī)定“一級負(fù)荷應(yīng)由雙重電源供電，當(dāng)一電源發(fā)生故障時，另一電源不應(yīng)同時受到損壞”。該工程采用城市10 kV 雙重電源供電，為保證消防設(shè)備的供電可靠性，另設(shè)置1臺自備消防柴油發(fā)電機(jī)組作為備用電源。消防水泵的供電電源由變電所的常用母線和應(yīng)急母線分別引來2路 380V主供和備供電源，在消防水泵控制室進(jìn)行雙電源切換。
　　1.2消防水泵的供電線路
　　消防水泵的可靠運(yùn)行需要確保供電系統(tǒng)能夠正常供電，而消防水泵配電線路連接消防水泵與供電系統(tǒng)。因此，在發(fā)生火災(zāi)時應(yīng)充分保證消防水泵配電線路的可靠性、安全性，以便消防設(shè)備能夠發(fā)揮應(yīng)有的作用，從而有效控制火災(zāi)。消防水泵集中設(shè)置在水泵房中，其配電線路主要由兩部分組成，分別是雙回路電源的干線和配至各個消防水泵電動機(jī)的配電支線。該工程為超高層建筑，消防水泵的配電線路干線采用的礦物質(zhì)絕緣電纜由變電所放射式供電，支線采用 A 級低煙無鹵電纜穿金屬管供電。
　　1.3消防水泵供電的末端切換
　　JGJ 16—2008《民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范和GB50016—2014《建筑設(shè)計防火規(guī)范》均規(guī)定，消防控制室、消防水泵房、防煙和排煙風(fēng)機(jī)房的消防用電設(shè)備及消防電梯等的供電，應(yīng)在其配電線路的最末一級配電箱處設(shè)置自動切換裝置�？紤]到該工程為超高層建筑，消防水泵的供電可靠性更加重要，所以消防水泵供電線路末端切換后分成 2 段母線，消火栓泵和噴淋泵的主、備泵配電線路分別引自 2 段母線，當(dāng)一段母線故障或檢修時，另一段母線能保證水泵的供電，提高消防水泵的供電可靠性。
　　1.4消防水泵的過負(fù)載保護(hù)
　　GB 50054—2011《低壓配電設(shè)計規(guī)范》第 6.3.6 條規(guī)定：“對于突然斷電比過負(fù)荷造成的損失更大的線路，該線路的過負(fù)荷保護(hù)應(yīng)作用于信號而不應(yīng)切斷電路”，因此消防水泵不應(yīng)裝設(shè)過載保護(hù)切斷裝置。但是消防水泵與其他消防設(shè)備不同，消防水泵一用一備，備泵自動投入，為保護(hù)水泵（更重要為保證消防用水的需要），消防水泵應(yīng)切斷電源，讓備泵自動投入運(yùn)行，同時消防水泵的過負(fù)載信號報警至消防控制室。
　　2消防水泵的控制
　　根據(jù) GB 50974—2014 和 GB 50116—2013《火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》對消防水泵的啟�？刂埔�求，該工程消防水泵沒有設(shè)置自動停泵的控制功能，停泵由具有工程管理權(quán)限的工作人員根據(jù)火災(zāi)撲救情況確定。消防水泵采用以下 4 種啟動方式：① 消防水泵由消防水泵（消火栓泵、噴淋泵）出水干管上設(shè)置的壓力開關(guān)、高位消防水箱出水管上的流量開關(guān)或報警閥壓力開關(guān)等開關(guān)信號直接自動啟動消防水泵，消防水泵房內(nèi)的壓力開關(guān)信號引至消防水泵控制柜內(nèi)；② 消防控制室手動啟停，消防控制室具有下列控制和顯示功能：消防控制盤設(shè)置專用線路連接的手動直接啟泵按鈕，消防控制盤能顯示消防水泵的運(yùn)行狀態(tài)，消防控制盤能顯示消防水池、高位消防水箱等高水位、低水位的報警信號和正常水位信號；③ 在消防水泵控制箱設(shè)置就地啟停消防水泵按鈕；④ 在消防水泵控制箱設(shè)置消防報警模塊總線啟動消防水泵。
　　消防水泵的電氣控制特別強(qiáng)調(diào)以下要求：① 2 臺消防水泵可以任意選一臺作為主泵，另一臺作為備泵，主泵因故不能啟動、運(yùn)行時，備用泵應(yīng)能自動投入運(yùn)行；② 任一臺消防水泵在檢修期間發(fā)生火災(zāi)時，另一臺消防水泵應(yīng)能正常啟動、運(yùn)行；③ 控制電源接在消防水泵主斷路器進(jìn)線端子處，檢修電氣控制線路和調(diào)試時，斷開主斷路器，可避免消防水泵運(yùn)轉(zhuǎn)，也不影響另一臺泵啟動、運(yùn)行。
　　3消防水泵電氣系統(tǒng)啟動控制設(shè)計
　　3.1消火栓按鈕直接啟動消防水泵
　　在《高層民用建筑防火設(shè)計規(guī)定》第 7.4.6.7 條規(guī)定：“臨時高壓供水系統(tǒng)的每個消火栓處應(yīng)設(shè)直接激活消防水泵的按鈕�！币簿褪钦f，我們所設(shè)置在消火栓箱內(nèi)部的按鈕應(yīng)該具有直接啟動消防水泵的功能。并且，消防按鈕還應(yīng)該具有另一個信息輸送的功能，當(dāng)它啟動了消防水泵之后，需要給控制系統(tǒng)傳來消息，讓控制人員得知消防設(shè)備已啟動。
　　2.2在消防控制室用手動按鈕啟動消防水泵
　　在消防控制室設(shè)定手動啟動按鈕，除了設(shè)置自動啟動功能，還應(yīng)該設(shè)置自動停止功能。如果發(fā)生火災(zāi)，在火災(zāi)地點(diǎn)的消火栓上的玻璃被敲碎，會實(shí)時發(fā)出火災(zāi)警報，這個時候，值班人員需要進(jìn)行確認(rèn)，并馬上通知火災(zāi)附近的工作人員，然后利用手動控制按鈕來啟動消防水泵。手動按鈕一般都安裝在消防聯(lián)動柜或者控制盤，能夠通過多種手動方法來控制消防水泵的啟動和停止。
　　2.3水泵房控制面板設(shè)自動轉(zhuǎn)換開關(guān)
　　當(dāng)起火地點(diǎn)的消防栓玻璃被敲碎之后，線路會存在一個安全隱患，如果消防中心對該地點(diǎn)的遠(yuǎn)程控制失敗，需要在水泵房的控制面板上設(shè)計自動轉(zhuǎn)換開關(guān)，將遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)切斷，改成在消防水泵房上直接啟動水泵。這三種啟動方式各有利弊，設(shè)計者可以根據(jù)自身需要和工程規(guī)模的大小、復(fù)雜形勢來做出判斷，究竟用哪一種消防水泵啟動裝置更加合適。一般在實(shí)際設(shè)計當(dāng)中，消防栓控制室的手動按鈕可以不經(jīng)過泵房轉(zhuǎn)換開關(guān)，而直接啟動消防泵，這樣極大的提高了安全性能。
　　3消防水泵的維護(hù)管理
　　3.1消防水泵自動巡檢系統(tǒng)
　　根據(jù) GB 50974—2014 的要求，該工程設(shè)有消防水泵巡檢系統(tǒng)，具有以下功能：① 巡檢周期設(shè)為 7 d，且能按需要（≤7 d）任意設(shè)定；② 以低頻交流電源逐臺驅(qū)動每臺消防水泵，使每臺消防水泵低速轉(zhuǎn)動的時間≥2 min；③ 對消防水泵控制柜一次回路中的主要低壓器件進(jìn)行巡檢，并檢查器件的動作狀態(tài)；④ 當(dāng)有啟泵信號時，立即退出巡檢，進(jìn)入工作狀態(tài)；⑤ 發(fā)現(xiàn)故障時，有聲光報警，并記錄和儲存故障信息；⑥ 自動巡檢時，檢查電源自動切換的功能。消防水泵的自動巡檢為管理者提供一個良好的管理平臺，避免人為原因造成消防水泵在消防用水時因?yàn)樵O(shè)備的銹蝕或損壞而無法正常工作。自動巡檢最大的優(yōu)點(diǎn)是管理者不用特意去對消防水泵進(jìn)行巡檢，系統(tǒng)可以根據(jù)設(shè)定對消防設(shè)備進(jìn)行檢查，并把檢測報告記錄通知給管理者。
　　3.2消防泵的定期維護(hù)保養(yǎng)
　　消防水泵應(yīng)有管理、檢查檢測、維護(hù)保養(yǎng)的操作規(guī)程，應(yīng)保證系統(tǒng)處于準(zhǔn)工作狀態(tài)。消防水泵的維護(hù)管理在自動巡檢外應(yīng)符合下列規(guī)定：① 每月應(yīng)手動啟動消防水泵運(yùn)轉(zhuǎn)一次，并應(yīng)檢查電源的情況；② 每周應(yīng)模擬消防水泵自動控制的條件，自動啟動消防水泵運(yùn)轉(zhuǎn)一次，并自動記錄自動巡檢情況，每月應(yīng)檢測記錄；③ 每日應(yīng)對穩(wěn)壓泵的停泵啟泵壓力和啟泵次數(shù)等進(jìn)行檢查，并記錄運(yùn)行情況；④ 每季度應(yīng)對消防水泵的出流量和壓力進(jìn)行一次試驗(yàn)；⑤ 消防水泵系統(tǒng)發(fā)生故障，需停水進(jìn)行修理前，應(yīng)向主管值班人員報告，并應(yīng)征得維護(hù)負(fù)責(zé)人的同意，同時現(xiàn)場監(jiān)督，在采取防范措施后再施工。
　　結(jié)語
　　由此可見，與高層建筑相比，超高層建筑的消防給水系統(tǒng)更加復(fù)雜，消防水泵的配電、控制要求也有很大的不同，消防水泵的配電、控制對消防水泵的可靠性起著決定性的作用。結(jié)合實(shí)際項(xiàng)目，針對規(guī)范的要求對超高層建筑消防水泵的供電電源、供電線路、過負(fù)載保護(hù)、控制、消防聯(lián)動及維護(hù)管理等方面進(jìn)行設(shè)計探討，以期為同類工程提供參考。
　　參考文獻(xiàn)
　　[1]消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范：GB 50974—2014[S].
　　[2]周德海.消防給水系統(tǒng)電氣控制方式存在問題及解決對策[J].武警學(xué)院報，2012，6.

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