燃?xì)忮仩t房電氣消防設(shè)計(jì)分析

＊劉鳳媛

（呼和浩特市消防救援支隊(duì)新城區(qū)大隊(duì) 內(nèi)蒙古 010000）

燃?xì)忮仩t所采用的燃料一般為天然氣或煤氣，火災(zāi)危險性都為甲類，因此，要確保其安全運(yùn)行，就必須設(shè)置一套合理、高效、安全的電力與防火體系。在燃?xì)忮仩t房，必須具備較強(qiáng)的電氣防火能力，所以，要進(jìn)行燃?xì)忮仩t房的防火設(shè)計(jì)，必須結(jié)合具體的工程實(shí)踐，并結(jié)合具體的工程實(shí)例，從各方面進(jìn)行設(shè)計(jì)，以達(dá)到對燃?xì)忮仩t房全面的火災(zāi)控制[1]。

1.關(guān)于燃?xì)忮仩t房的規(guī)范

對于鍋爐房，最新出臺的《鍋爐房設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB 50041-2020）是一部專門的國家標(biāo)準(zhǔn)，但其中鍋爐房的種類和用途較為繁多，因此在燃?xì)忮仩t房方面的介紹也并不具體。對于燃?xì)忮仩t房的危險性，《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（GB 50016-2014）中將所有鍋爐房均定性為丁類危險場所。但燃?xì)忮仩t房使用的燃料多為危險性A類，同時根據(jù)工作壓力又有常壓、負(fù)壓、高壓之分，使用時會產(chǎn)生很大的輻射熱、火焰、火花等，因此，燃?xì)忮仩t房還是有較大的危險性，因此對其平面布置在兩個規(guī)范中都有明確要求。而針對本文中的電氣消防設(shè)計(jì)，除上述規(guī)范外，可參照《民用建筑電氣設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》《火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》《電氣火災(zāi)系統(tǒng)》系列規(guī)范、《自動噴水滅火系統(tǒng)》系列規(guī)范等[1]。

2.燃?xì)忮仩t房電與火的設(shè)計(jì)

(1)消防供電和分配方案

在燃?xì)忮仩t的消防供電必須要求設(shè)置一條專用的電力線路，這樣可以防止在電力供應(yīng)中斷的情況下，還能保持燃?xì)忮仩t各項(xiàng)防火設(shè)施的正常運(yùn)行。在燃?xì)忮仩t的配電選擇時，應(yīng)選擇室內(nèi)配電箱的母線或低電壓的供電線路。鍋爐房要配套配置配電箱，它所采用的供電方式可以選擇工廠的主配電箱，從而可以有效地降低變電所的輸出功率。消防電源的設(shè)備，可以在消防系統(tǒng)的最末端的配電柜上進(jìn)行開關(guān)切換，如果是三級的消防負(fù)載則不需要安裝自動切換開關(guān)，只有單回路提供電源。對于一、二級供電負(fù)荷場所，其消防控制室、消防水泵房、消防電梯、排煙室等火災(zāi)發(fā)生時仍然需要正常工作的房間，在其配電箱末端都要有主備電源自動切換，以滿足消防系統(tǒng)的要求[2]。

(2)火災(zāi)應(yīng)急照明

燃?xì)忮仩t房在發(fā)生火災(zāi)時，平時的照明電源會自動切斷，轉(zhuǎn)換為應(yīng)急照明系統(tǒng)，保障鍋爐房內(nèi)的正常照度，照明維持時間應(yīng)與消防控制室、水泵房、配電房等場所一致，不少于3個小時。根據(jù)上述的照明規(guī)范，在火災(zāi)應(yīng)急照明系統(tǒng)的規(guī)劃中，以上場所均采用兩個供電盒，專用的消防電源以及其備用電源都應(yīng)能確保其緊急情況下的光照持續(xù)超過3個小時，備用電源可采用另一路供電、柴油發(fā)電機(jī)、應(yīng)急蓄電池組等方式。此外，在火災(zāi)發(fā)生時，還必須考慮到疏散的問題，疏散時需要應(yīng)急照明和應(yīng)急指示標(biāo)識共同作用，如走道、樓梯間、安全出口處等，根據(jù)各自火災(zāi)時照度和工作時間要求來具體設(shè)定。光源的選擇方面，因燃?xì)忮仩t房使用燃料的易燃易爆特性，一般使用防爆燈具及線路和開關(guān)；鍋爐房外疏散所用燈具可選用LED和熒光管等[3]。

(3)火災(zāi)自動警報裝置

在實(shí)踐過程中，火災(zāi)發(fā)生的后果都是極為嚴(yán)重的，燃?xì)忮仩t房一旦發(fā)生火災(zāi)還有爆炸危險，因此，火災(zāi)的預(yù)防和初期火災(zāi)撲救都是火災(zāi)防控的關(guān)鍵。燃?xì)忮仩t房火災(zāi)報警系統(tǒng)能夠通過可燃?xì)怏w報警裝置、感煙探測、感溫探測等裝置做好提前預(yù)防和及時控制。根據(jù)鍋爐房使用場所的情況可以選擇區(qū)域型火災(zāi)報警系統(tǒng)、集中控制報警系統(tǒng)甚至是控制中心報警系統(tǒng)。以上系統(tǒng)的基本組件由火災(zāi)報警控制器、廣播控制盤、消防電話主機(jī)、功率放大器、聯(lián)動供電等組成。在高壓配電室、消防控制室、鍋爐控制室、電氣維修室等地方均設(shè)有感應(yīng)設(shè)備，在燃?xì)忮仩t房的主要出口、逃生通道等地方，都要安裝手動報警按鈕，每個相鄰的手動報警按鍵之間的間隔都要小于30m，安裝高度距地面1.3～1.5m，并配有與報警控制聯(lián)動的聲光報警裝置，一旦發(fā)現(xiàn)有火情，就可以利用聲音和燈光報警提醒人員盡快撤離[4]。

因燃?xì)忮仩t房可能散發(fā)可燃?xì)怏w，因此應(yīng)增設(shè)可燃?xì)怏w報警裝置，但不應(yīng)介入火災(zāi)報警控制器探測回路，在消防控制室的圖形顯示器上該類報警信息也應(yīng)與火災(zāi)報警有區(qū)別。氣體探測裝置應(yīng)根據(jù)使用的燃料確定探頭種類及安裝位置。

一般情況下設(shè)置火災(zāi)自動報警系統(tǒng)是為了通過消防控制柜聯(lián)動啟動與場所相適應(yīng)的滅火系統(tǒng)，由其提供聯(lián)動的觸發(fā)訊號，向消防聯(lián)動控制器下達(dá)對應(yīng)的邏輯指令。消防聯(lián)動控制是通過消防水泵、滅火系統(tǒng)的聯(lián)動控制、手動控制和連鎖啟動控制達(dá)到滅火的目的。

(4)電氣防火監(jiān)測

電氣消防監(jiān)測是對燃?xì)忮仩t房的重要電氣設(shè)備及線路進(jìn)行監(jiān)測與控制，其主要目標(biāo)是防止和處置燃?xì)忮仩t房的電氣設(shè)備及線路發(fā)生火災(zāi)，防止因火勢擴(kuò)散導(dǎo)致的狀況惡化，使事故更加嚴(yán)重。電氣防火監(jiān)測裝置適合于某些有電氣火災(zāi)風(fēng)險的地方，同時也與燃?xì)忮仩t房的實(shí)際狀況相適應(yīng)，是鍋爐防火設(shè)計(jì)的重要組成部分。在安裝監(jiān)測系統(tǒng)的過程中，要按照一定的原理將檢測設(shè)備設(shè)定在安全的區(qū)域，確保其報警的信息和類型能夠及時準(zhǔn)確地傳遞到相關(guān)的火災(zāi)控制室內(nèi)[5]。電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)包括：電氣火災(zāi)監(jiān)測儀、剩余電流式電子火災(zāi)監(jiān)測儀、測溫式電子火災(zāi)監(jiān)測儀和與之配套的線路。在燃?xì)忮仩t房室內(nèi)，變電所的饋線回路中，主要使用剩余電流的電氣監(jiān)控探頭，其控制方式有整體式和分離式兩大類[6]。

(5)自動滅火系統(tǒng)

在燃?xì)忮仩t房的電氣防火設(shè)計(jì)中，自動滅火是一種非常關(guān)鍵的設(shè)備，它能起到很好的控制效果，所以必須對其進(jìn)行嚴(yán)格的防火設(shè)計(jì)。在燃?xì)忮仩t的自動消防系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，首先要考慮到消防噴頭的選取問題，而燃?xì)忮仩t房的自動噴水系統(tǒng)要根據(jù)保護(hù)降溫的要求來進(jìn)行，通常選用中等速度的噴頭，其次要考慮到噴頭的數(shù)目和間隔，以便對火情進(jìn)行及時的控制。燃?xì)忮仩t房發(fā)生漏氣時，必須要具備自動關(guān)停的功能，以防止火勢蔓延，所以必須設(shè)置一個控制器，以達(dá)到對氣體管路的控制，在氣體濃度超過一定的安全范圍時，利用上述的可燃?xì)怏w報警系統(tǒng)，連鎖關(guān)閉管道電磁閥，同時對應(yīng)的排氣風(fēng)扇進(jìn)行連接，以達(dá)到對空氣的控制[7]。雨淋自動滅火系統(tǒng)作為一種快速滅火裝置可以有效撲滅燃?xì)忮仩t房火災(zāi)。燃?xì)忮仩t房選用雨淋系統(tǒng)是克服了閉式滅火系統(tǒng)處置時間長而且鍋爐房不怕水漬污染的特點(diǎn)。但為了能夠準(zhǔn)確有效的啟動自動滅火設(shè)施，需要消防控制柜對多種報警信號正確的處理和判別，同時確保探測裝置的可靠。

3.案例分析

我國目前高度重視的清潔能源建設(shè)，根據(jù)“宜氣則氣，宜電則電”的原則，積極開發(fā)新型的采暖方式。以下通過實(shí)際案例分析燃?xì)忮仩t房的電氣消防設(shè)計(jì)，以先行區(qū)橋頭小區(qū)燃?xì)鉄嵩磸S的具體項(xiàng)目為實(shí)例，對其進(jìn)行了詳細(xì)的論述。

(1)項(xiàng)目概述

該項(xiàng)目是濟(jì)南新老動能轉(zhuǎn)化先行區(qū)橋梁組的燃?xì)忮仩t房熱源廠項(xiàng)目。燃?xì)忮仩t房工程：一期工程占地9768.26m2，房屋的構(gòu)造為框架，設(shè)計(jì)壽命50年，抗震設(shè)防等級7級；防火等級為2，為丁字型工廠；室外消防用水量20L/s。一樓：鍋爐，風(fēng)機(jī)，煙囪，循環(huán)水泵，水處理，制冷機(jī)房，壓縮機(jī)房，燃?xì)庥?jì)量間，變配電間，高壓變頻設(shè)備間；二樓為辦公室，集中監(jiān)控室，以及機(jī)房。

(2)電力供應(yīng)和分配制度

①負(fù)載分級

消防負(fù)載包括：變電室、應(yīng)急照明、消防控制室、事故風(fēng)機(jī)、消防水泵等。根據(jù)GB 50016-2014《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（2018版《建規(guī)》）10.1.2條規(guī)定，對室外消防用水量超過30L/s的工廠，必須按照二級消防負(fù)載進(jìn)行。該工程的室外消防用水量為20L/s，屬于三級供電負(fù)荷類型。根據(jù)GB 51348-2019《民用建筑電氣設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》3.2.6條的要求，按工程規(guī)模、重要性等因素，合理地選擇地區(qū)性供暖鍋爐的電力負(fù)載，并以其重要性為限，不得少于2級。GB 50052-2009《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》3.0.1條當(dāng)停電對電力供應(yīng)的破壞會導(dǎo)致重大的電力損耗或?qū)χ饕秒娫O(shè)備的正常運(yùn)行產(chǎn)生不利的經(jīng)濟(jì)損失時，可認(rèn)為是第二類負(fù)載[8]。該項(xiàng)目是一項(xiàng)居民生活的重點(diǎn)工程，總采暖面積達(dá)7百萬平方米，停電會對周圍地區(qū)的房屋造成一定的影響，長期停電會造成戶外采暖管線凍結(jié)，造成設(shè)備的開裂和破損。因此，鍋爐內(nèi)的風(fēng)機(jī)，循環(huán)水泵，補(bǔ)水泵，原水泵，電動閥門和DCS控制等都屬于第二類負(fù)載。鑒于燃?xì)忮仩t房室內(nèi)采暖設(shè)施用電屬于二級載荷，為了保證火災(zāi)的安全運(yùn)行，將其劃分為二級負(fù)載。

②電力供應(yīng)

工廠的電力供應(yīng)通過兩個10kV的城市供電線路，達(dá)到了雙回路供電需求；施工方向供電所申請用電，由供電有關(guān)部門進(jìn)行實(shí)地勘察，并將主要供電線路引入10kV，并將后備電源引入10kV，最后，與正規(guī)的電網(wǎng)連接起來。

③應(yīng)急燈光及指示標(biāo)志

根據(jù)《建規(guī)》10.3.1條，在人員密集的生產(chǎn)場所車間和疏散通道中，應(yīng)當(dāng)安裝疏散指示標(biāo)志及應(yīng)急照明；10.3.3條規(guī)定消防控制室、配電室、消防器材室、消防器材室應(yīng)保證在發(fā)生火災(zāi)時保持正常照度工作狀態(tài)。一樓的功能房為鍋爐、風(fēng)機(jī)、煙囪、水泵、水處理、制冷機(jī)房、壓縮機(jī)房、變配電室、高壓變頻室、火力室。局部二、三層為辦公用房、集中監(jiān)控室和機(jī)柜區(qū)，并在公用通道中布置應(yīng)急照明及疏散指示標(biāo)識。鍋爐房一般只設(shè)有工藝設(shè)備間、集中監(jiān)控室和機(jī)柜間，在這種情形下，只需在集中控制室和柜室里提供應(yīng)急照明，而不需要為疏散準(zhǔn)備指示標(biāo)志。

④自動聯(lián)動裝置

A.火災(zāi)自動報警裝置。按《建規(guī)》8.4.1條規(guī)定的應(yīng)當(dāng)安裝火災(zāi)自動報警系統(tǒng)裝置的建筑物或場所，鍋爐房這一類不屬于該范圍；8.4.3條在有易燃?xì)怏w或可燃?xì)怏w可能散發(fā)的地方，應(yīng)當(dāng)安裝可燃?xì)怏w報警器；根據(jù)上述兩條規(guī)定，在該項(xiàng)目中應(yīng)安裝易燃易爆氣體的警報裝置[9]。而GB 50041-2020《鍋爐房設(shè)計(jì)規(guī)范》第17.0.6條規(guī)定：“不單獨(dú)的鍋爐室和單個的蒸發(fā)器，其總的蒸發(fā)量在10t/h以上或總量在40t/h以上，且單個的熱負(fù)荷超過7MW或總熱功率在28MW以上的單獨(dú)的鍋爐房，應(yīng)當(dāng)安裝有火警和自動警報系統(tǒng)?！备鶕?jù)這一規(guī)定，該工程的單位采暖用電容量為58MW，達(dá)到了該工程的設(shè)計(jì)規(guī)模，因此應(yīng)當(dāng)安裝火災(zāi)自動報警裝置。

B.電力防火監(jiān)測?！督ㄒ?guī)》10.2.7條規(guī)定，室外用水超過30L/s時，應(yīng)在車間內(nèi)安裝電氣防火監(jiān)測。該項(xiàng)目的滅火用水為20L/s，可不采用該裝置。燃?xì)忮仩t房工程所用設(shè)備以水泵、風(fēng)機(jī)為主，類型單一，負(fù)荷穩(wěn)定也是不設(shè)該裝置的主要因素。

C.自動滅火設(shè)施。對于鍋爐房的滅火設(shè)施，一般與所在建筑的滅火設(shè)施相一致，絕大部分采用濕式自動噴水滅火設(shè)施，若凈空高度過大或有其它滅火要求，也可選用雨淋自動系統(tǒng)。本工程鍋爐房為燃?xì)忮仩t房，且不附屬在其它使用場所內(nèi)，因此可不用設(shè)置自動滅火設(shè)施。

D.消防控制室。該項(xiàng)目的消防控制室位于一樓，有一個出口可直通室外。消防控制室內(nèi)的消防警報控制裝置包括：消防警報控制柜（聯(lián)動式），手動控制盤，圖形顯示裝置，消防專用電話總機(jī)，應(yīng)急廣播主機(jī)，電力裝置等。此外，在消防控制室中還設(shè)置了可燃?xì)怏w報警控制器。在許多項(xiàng)目中，可燃?xì)怏w報警控制柜都安裝在探測場所附近，實(shí)際上應(yīng)該在有人值守的地方。若設(shè)有消防控制室，應(yīng)置于控制室內(nèi)；若未設(shè)定，亦須置于值班室內(nèi)。

4.總結(jié)

燃?xì)忮仩t房在運(yùn)行中要求嚴(yán)格，而且在出現(xiàn)意外時會引起一系列的嚴(yán)重后果，所以必須保證鍋爐的安全性。燃?xì)忮仩t房室的防火系統(tǒng)是其安全穩(wěn)定的重要組成部分，要確保它在發(fā)生火災(zāi)時能夠有效、全面地發(fā)揮其應(yīng)有的功能，就必須對燃?xì)忮仩t房進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計(jì)和施工，以確保其安全性。