关于提高电气火灾监控系统可实施性的探讨.doc

如何提高电气火灾监控系统可实施性的探讨陈季健 张巧兰 （浙江当代建筑设计研究院 浙江杭州 310001）摘要： 本文分析了当前电气火灾监控系统在实际应用中普及率不高的原因，针对电气火灾监控的实施现状，文中从现行规范，建筑设备的现状，经济成本等多个层面进行了分析，并就如何提高电气火灾监控系统的可实施性提出了相应的改进措施和实施方案。 关键词： 电气火灾监控 漏电火灾报警 剩余电流动作 接地故障 线路温升 温度监视 分离配置 独立式电气火灾监控探测器 根据相关资料的统计，在火灾事故中由电气故障引起的火灾事故占了火灾事故总数的四分之一强，而其中重特大电气火灾由于电气线路原因造成的事故占到了百分之五十以上，而其中除短路原因外，线路电气故障，接触不良，线路过热均成为比例较大的火灾起火原因。因此，在建筑电气设计中防止线路故障引起电气火灾的设计就成为一个不可忽视的重要内容；事实上，防止线路故障引起电气火灾的设计在规范中历来都有要求， JGJ/T16-92民用建筑电气设计规范8.6.4节中对防止电气火灾事故的接地故障保护明确了基本措施。住宅设计规范6.5.2节也明确规定：每幢住宅的总电源进线断路器，应具有漏电保护功能。这些措施对防止建筑电气火灾具有十分重要的作用，但并不具有报警的功能。2005年颁布的GB50045-95(2005版)高层民用建筑设计防火规范，9.5.1节里规定:高层建筑内火灾危险性大、人员密集等场所宜设置漏电火灾报警系统。GB50016-2006建筑设计防火规范，在条文11.2.7里也规定: 影剧院、馆所、仓库、住宅小区、医院、商店、学校等场所宜设置剩余电流动作电气火灾监控系统然而高规GB50045-95(2005版)颁布至今，还是建筑电气的设计无论是建筑工程的开发，漏电火灾报警系统的实际应用却并不尽如人意，自2005年至今，就笔者所在的设计院而言，虽然完成了大量的建筑工程项目设计，其中不乏面积可观的高层建筑，公共建筑，但采用漏电火灾报警系统的设计却少之又少，即使在设计中有采用的项目，在工程建设的过程中也由于种种原因难以实施，最终不了了之。那么，如此重要的一项直接有关人们生命和财产安全的举措，相关的产品也在络绎推出和完善，但在工程建设中却未能切实贯彻呢？仅仅是由于开发商为了节省开发成本？还是有其他更深层面上的问题呢？是否有什么行之有效的办法，可以使这项重大的安全举措得以贯彻落实，以最便捷的方式，最高的性价比去满足建筑安全的需要呢？笔者想就其中各个层面的问题提出一点浅见，和各位同行探讨，以期使电气火灾监控系统得以推广应用，最大程度地降低建筑的火灾事故。一 政策层面的问题-规范的要求与实施的距离GB50045-95(2005版)高层民用建筑设计防火规范和GB50016-2006建筑设计防火规范虽然对安装电气火灾监控系统都提出了具体的要求，但对于是否安装却使用了 “宜”，规范对宜字的解释是:表示允许也稍有选择。也就是说可以安装，也可以不安装，这样一来，对是否采用电气火灾监控系统留下了不确定性，尽管根据电气火灾的发生形势，安装电气火灾监控系统显得有其必要，但设计人员在应用上却缺少充要的依据。然而GB50045-95(2005版)高层民用建筑设计防火规范又对电气火灾监控系统定出了较为严苛的要求，比如除了探测漏电电流外还需探测过电流，需要准确报出故障线路地址，监视故障点的变化等。而对于监测点的范围并无明确要求。事实上，是否有必要探测过电流，在业内是有争议的；仅通过漏电检测要做到准确报出故障线路地址，监视故障点的变化则既难以实施也无其必要性；由此应运而生的电气火灾监视控制设备已经络绎进入市场，其中大多是自成体系，多功能，大容量的复杂系统。那么，当开发商面临一个范围不确定，可装可不装，系统很复杂，结果有争议的这样一套设备，其是否会去采用已经不言自明了。二. 技术层面的问题-电气火灾监视的实施要求与当前建筑设备的现状根据与GB50045-95(2005版)高层民用建筑设计防火规范同年度颁布的GB14287.1-2005电气火灾监控设备，GB14287.2-2005剩余电流式电气火灾监控探测器，GB14287.3-2005测温式电气火灾监控探测器，电气火灾监控系统的基本组成应包括：电气火灾监控设备、剩余电流式电气火灾监控探测器以及测温式电气火灾监控探测器等三个最基本产品种类所组成。其中剩余电流式电气火灾监控探测器是通过电流互感器检测交流供电线路相线与中性线电流的矢量和的方法来判断是否存在接地故障；测温式电气火灾监控探测器是通过温度传感器接触式或非接触式的方式对重要场所的导体连接部位，低压配电装置中关键部位，配电柜内部等处监测温度，判断是否存在电气故障产生的异常发热。电气火灾监控设备与电气火灾监控探测器（包括终端探测头剩余电流互感器、温度传感器）分离配置。即通过监控探测器(终端探测头)采样配电柜(箱)内载流线路中的电流和漏电流信号，经内置单片机系统分析处理后，应用二总线通信约定，上传电气火灾监控设备监控设备与监控探测器、监控探测器与终端探测头之间需要敷设信号线及芯脱扣控制线。由此可见，这种产品结构形式，与目前在建筑中广泛应用的火灾自动报警系统十分接近，除了监测对象与一次元器件不同之外，其结构形式，传输机理，管线敷设均有相同之处，也就是说当同时采用火灾自动报警系统和电气火灾监控系统的建筑需要同时敷设两套十分接近的系统。 我们来看一下目前在建筑物与场所中需要安装的电气系统，以一个高层综合楼为例，除了分级分类分区配置的包含各类照明和动力的强电系统，防雷接地系统之外；还设有各种弱电系统：如电话通讯系统，有线电视系统，宽带网络系统，电子门禁系统，火灾自动报警系统，含总线制及多线制联动系统，以及相关的紧急电话系统，应急广播系统乃至综合布线系统，三表远传系统，安防系统，视像监控系统等等，各类管线均有其敷埋要求，当与暖通专业的防排烟系统，空调送排风系统，给排水专业的消火栓系统消防喷淋系统，以及各类上下水系统同时敷设时，各类管线纵横交错，密如蛛网。在建筑电气设计中，设计人员总是为在有限的空间里安排各类管线的敷埋路径而伤透脑筋，当设置独立的电气火灾监控系统时，那么又多了一套需要安排的管线。事实上，电气火灾监控系统所监测的漏电，过热等原因引起的火灾事故根据统计资料仅占了电气火灾事故的20%，更多的因为短路，过负荷等原因引起的火灾并不能由电气火灾监控系统来监测，严格来讲，真正的电气火灾防护是通过保护电器来实现的，其中也包括了漏电保护。电气火灾监控系统只是一个预报警系统，从这个意义上来讲它和火灾自动报警系统可以归入同一类；如果将电气火灾监控系统纳入火灾自动报警系统，那么当它作为一个独立系统难以推广实施的尴尬境地无疑会有根本的改观。三. 经济层面的问题-电气火灾监视系统的经济成本和它难以推广实施不无关系从当前进入市场的电气火灾监控系统来看，大部分是多功能的独立系统，除了探测单元的一二次元件外，具有完整的网络系统，具有独立的中央控制器，独立的显示单元。从功能上来讲，除了自身应有的剩余电流探测(或温度探测)、报警功能外，往往又扩展多项功能，例如:过电流、过电压、缺相、防雷、欠压、组网实现远程集中监控,自动或遥控切除电源，有的产品甚至涵盖了消防联动功能以及其它等等功能，汇集在一起，形成一套大而全系统。其结果使其定位尴尬，一方面其功能与供配电系统低压保护电器功能重叠，甚至越过了预报警的范畴，直接参与配电保护动作，一方面其功能与火灾自动报警系统功能重叠，甚至直接参与消防联动。这样不仅在事故发生时使多套系统同时动作，给排查事故原因带来困难，造成故障率增大，而且也大大增加了设备成本。电气火灾监控系统和火灾自动报警系统同时设置的话，那么和原先一套系统相比，成本将增加一倍。如果一个功能定位不明确，而成本却相对高昂的系统，其市场遭遇其实也可想而知了。 四对应措施与规范依据 综上所述，我们认为当前电气火灾监控系统难以贯彻实施与以上所分析的原因是有关联的，针对以上原因我们提出以下的改进措施，以期收到切实成效，使电气火灾监控系统得到推广和应用。1. 相关规范应对电气火灾监控系统作出准确的定位和实施要求，摒弃模棱两可的用词，明确其是预报警系统的定位，去除与低压保护电气重叠的功能要求。明确应予安装的条件与范围，且制定具有可操作性的细则，如探测器的安装部位等。2006年7月中国建筑设计研究院电气火灾报警系统研讨会上制定的电气火灾监控系统的设计方法（暂行）对电气火灾监控系统的设计提出了操作性较强的实施细则，并提出：电气火灾监控系统，应仅作用于报警。但未见正式颁布，有关方面应予足够的重视，2. 建议将电气火灾监控纳入火灾自动报警系统，因为两者的系统性质，结构形式，传输机理均属一类，仅仅是探测对象和一次元器件的不同，在技术上完全可以统一。有人担心两者归并会降低系统的稳定可靠性，甚至于造成瘫痪，事实上，这种担心是不必要的，火灾自动报警系统并不会在合理的范围内增加几个探头而降低系统的稳定性，可靠的一次元件和合理的接入界面可以使接入系统简便可行。漏电监测和报警在低压电器行业早有生产，梅兰日兰的Vigirex系列剩余电流继电器和与之相配套的环形电流互感器就是这样的产品。笔者曾在一个百米高层项目设计中采用该产品与火灾自动报警系统的输入模块相连接以实现剩余电流火灾监测报警，虽然最终由于经济成本原因和缺乏强制性的规范依据而未被甲方采纳使用，但其在原理上是完全可行且满足规范要求的。 可喜的是电气火灾监控系统可并入火灾自动报警系统的规范依据已经出台或即将推出，电气火灾监控系统的设计方法（暂行）中提出：电气火灾监控系统可自成系统，当并入火灾自动报警系统时，应采用独立显示器。即将出台的新版火灾自动报警系统设计规范也明确指出：在设置有火灾自动报警系统的建筑中，独立式电气火灾监控探测器的报警信息可以接入火灾报警控制器或消防控制室图形显示装置显示，但其报警信息显示应与火灾报警信息显示有明显区别。因此将电气火灾监控纳入火灾自动报警系统是有据可依的。 3. 建议相关生产厂家把握住电气火灾监控系统的功能定位，摒弃大而全的设计思路，弄清预报警系统的作用，把它和低压电器保护功能区分开来；从实用可靠的角度来考虑产品的设计，开发可以接入火灾报警控制器的独立式探测器，使电气火灾监控系统在性能上可靠，在成本上降低，在推广上简便可行。4结语电气火灾监控系统设置和应用的必要性和紧迫性是毋不容置疑的，如果在上述几个层面的问题上能予重视和改进，那么应能在设计和应用中落到实处。如文中观点有误，希望能抛砖引玉，以求行家真知灼见，不吝赐教。参考文献： 1高层民用建筑设计防火规范GB50045-95(2005版) 中华人民共和国公安部主编 中国计划出版社 2006年出版2建筑设计防火规范GB50016-95(2006版) 中华人民共和国公安部主编 中国计划出版社 2006年出版3民用建筑电气设计规范JGJ/T 16-92 中国建筑东北设计研究院主编 中国计划出版社 199