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摘 要:针对目前数据库课程实验环节存在的系统性不强、实验内容随意性大的状况,结合数据库课程理论性和实用性强的特点,本文从实验课程体系建设入手,就实验内容设计、各实验间的逻辑关系展开讨论,对实验总体目标重新定位,提出三层模式的数据库实验体系结构,理顺了实验逻辑,完善了实验教学环节, 丰富了实验内容,极大调动了学生的学习主动性。
关键词:数据库;实验教学;实验模块;案例学习
基金项目:上海市教委重点课程建设(A-2601-10-0005)。
作者简介:葛艳,女,副教授,研究方向为数据库、决策支持系统、供应链。
1 数据库原理与应用实验课程目标
我校信管专业数据库原理与应用实验课程的总目标分为两个层次,第一个基本层次是让学生能够掌握数据库技术的相关理论和相关技术,能够以某一数据库管理系统为平台掌握数据的基本操作;第二层次则要求学生能够理论联系实际,解决具体问题。
围绕这一总目标,我们又把它分解为三个层次的子目标:首先是使用数据库,这一阶段主要了解数据库的组织结构,学会使用一种数据库管理系统(DBMS)的基本功能(我们采用SQL Server作为教学和实验用的DBMS),这个阶段主要解决如何使用(How to use)数据库管理系统的问题。第二个阶段是规划和组织数据,主要学习如何将现实世界中的问题转换为信息世界的数据管理,如何组织数据,这个阶段我们尝试了一种逆向分析的方法,即从一个已经实现的数据库出发,通过分析其表及表间关系,推理出该数据库的ER图,并进一步分析出该数据库的数据管理目标和需求等。第三个阶段是解决问题,即当遇到具体数据管理问题时,该如何分析、规划、设计并灵活运用DBMS解决该问题(How to design)。
2 数据库原理与应用三级实验教学体系
通过三个层次子目标的推进,学生实现了从使用
数据库管理系统到规划和组织数据,直到最后能独立分析、解决实际问题并实现数据库管理的从量的积累到质的飞跃的过程。这符合对一个事物的认识由浅及深、由表及里的循序渐进规律。
与三层目标相适应[1-2],我们的实验教学形成了对应的三级体系,如图1所示。
由下至上看,最下面一层是基础层,该层解决对数据库的基础操作,以SQL Server为上机实验平台,学生主要通过数据定义语言(DDL)、数据操纵语言(DML)和数据控制语言(DCL)的实践,了解并掌握如何使用SQL Server完成用户的数据定义、查询和控制要求。
第二层是提高层,通过一个较为完整的数据库实例,从关系表的结构和关联关系出发,分析该示例所包含的各关系表属性集、主键、外键,并由此得到各关系表的语义。通过对关系表的梳理,还原出该数据库所对应的ER图,提炼出各个独立的实体及实体之间的联系,在此基础上确定该数据库的核心,围绕核心表分析与之相关联表的结构、功能和作用。分析学习在此结构下创建的视图、存储过程等,并能够按要求完成复杂的查询、视图和存储过程的创建。
第三层是综合应用层。通过选取生活中的实际问题,描述相关的基本语义和数据管理要求,要求学生结合自己对问题的认识完善语义描述,提取核心实体,绘制ER图,实现ER图到关系模式的映射,或根据语义关系确定函数依赖,继而结合数据库的规范化设计流程进行模式设计和优化,最终获得满足第三范式或BCNF范式的各个关系模式,再借助SQL Server实现该关系模式,并设计对应的视图、存储过程等。
图1 数据库原理与应用的三级实验教学体系
3 具体实验设计
在新一轮的教学改革中,我校将信管专业的数据库原理与应用课程分为教学单元和实践单元两部分。与此对应的实验课时也被分为两部分,一部分为教学单元的实验,即三级实验教学体系中的基础实验和示例数据库的解剖分析实验两部分。还有一部分为实践单元的综合实验,其中教学单元的实验
有16个课时,综合实验有16课时。由于实验课时有限,不能保证所有的实验都在课堂解决,因此我们又将实验分为课堂实验和开放实验两部分。课堂实验需要占用课时,有教师现场指导和答疑,在规定的时间完成指定任务。而开放实验是布置给学生的课后作业,学生可以自行选择时间,在学校机房或自己的机器自行完成,各部分实验安排如表1所示。
表1 教学单元实验安排
3.1 基础实验
基础实验主要包括SQL Server环境的认识和DBMS的基础操作两部分。SQL Server环境的认识是指SQL Server安装、企业管理器和查询分析器的使用。DBMS的基本操作实验以一个完整的教学数据库实例贯穿,其理论基础是关系数据库的基本概念和关系代数理论,技术准备是SQL语句的语法规则,实验前提则是提供给学生一个设计完整的包含有3~5个数据表的数据库。
因为该环节的各个实验前后关联,而学生上机使用的机器并不固定,并且多个实验既有在课内完成的,还有一些在课外独立完成的,为了保障前后实验的可延续性,我们课堂式实验的第一步不是开始数据的定义,而是数据的备份与恢复。让学生首先具备数据库搬移的能力,即能将一台机器上创建的数据库搬到另一台机器上去,或将其他机器上的数据库还原到本地机器上来。
接下来的基础实验部分则是围绕教学数据库实例,从基本表的创建和修改开始,依次经历数据的录入、修改和删除,数据查询的实现,视图的创建等环节,使学生了解如何创建数据表,如何编辑数据,如何按需查询,又如何实现从不同的视角看数据。其中完整性约束环节在数据表创建中涉及一些,更完整和丰富的内容作为开放式实验,让学生去拓展学习。而关于用户和权限管理的内容,也是给学生一些点拨,让学生课下去了解和实践。
3.2 提高实验
在基础实验完成后,学生已经具备了基本的操作数据库和使用数据的能力。这时就可以适时引导学生思考更深一层的问题:为什么分割成这样几张表来管理数据?有什么依据吗?如何选择一张表的主键?如何知道表与表之间是否有关联?该如何关联?面对实际的大批量结构化数据管理问题时,如何去规划、设计和实现相应的数据库呢?
解决这些问题的理论基础是关系数据库的规范化设计理论和数据库设计的全过程。数据库设计的全过程可以引导学生沿着数据字典、概念设计、逻辑设计、物理设计、数据库实施和数据库的运行、维护的过程解决具体问题。而关系数据库的规范化理论可以
检验或测试表的设计是否合理,是否还需要将现有的表结构再分解成多个表,表的主键选择是否正确等。
(中国农业科学院郑州果树研究所河南郑州450009)
第三讲关于果园有机肥的施用
每年在果树生长期需进行土壤施用和叶面喷施各种无机肥料,并于果产采收后施入一定数量的有机肥料。无机肥同有机肥相比其作用、性状和肥效有何不同?
所谓无机肥,是指利用没有生命的无机物质,如矿石、煤炭等,经加工后生产成的肥料,如磷矿石、钾长石、煤炭等,生产出无机磷肥、钾肥和氮肥(尿素)等。而所谓有机肥,是利用一切有生命的动、植物残体以及人畜排出的粪便等,直接或加工后用作肥料,统称有机肥。如猪粪、牛粪、鸡鸭粪、人粪、各种绿肥、饼肥等较为常见常用。各种生物肥料(如固氮菌、磷细菌、钾细菌等)也可以归纳为有机肥料之列。
两类肥料的主要性状区别是:所有无机肥(无论含有一种或两种以上营养成分),均为可直接溶于水中被果树根系吸收利用的肥料,无论土施或叶喷,见效只需数小时至数天,因此又称之为速效肥。而有机肥,是含有果树所需的多种营养成分的肥料,因此又称为全营养肥料,但有机肥的营养,施入土壤以后,要在一定的水分、温度条件下,通过微生物的作用,经过腐烂分解、矿化后,才能释放出无机营养元素和腐殖质,供果树吸收利用。因此,有机肥又称之为迟效性的完全营养肥料。这就是为什么人们在果树生产中,将有机肥用作果树基肥的主要原因和道理所在。
1 果树施用有机肥有如下多种好处
(1)果树为年生长期较长的经济作物。有机肥的有效养分含量,虽不如各种无机肥含量高,但其有效养分释放的供肥期长,因此,施用有机肥,可减轻或避免果树因缺肥影响生长、结果的现象发生。
(2)有机肥所含营养成分完全(表1)。因此,在施用有机肥后,可防止或减轻各种生理病害(缺素症)的发生,尤其是对需求量少或很少的中、微量元素的补充,更具实际作用。
(3)在施用有机肥条件下,施用无机肥,或两者混施,可明显提高无机肥的利用率和肥效。研究证实,无机磷肥(过磷钙)单独直接施入土壤中,果树吸收利用率只有25%左右,若采取与有机肥混和施用,被果树吸收利用率可提高至50%。而有机肥所生成的有机质与土粒形成的团聚体,具有较强的吸附性,从而减少了所施用的无机氮、钾等肥料的流失。
(4)有改土培肥的作用。各种有机肥,经过矿化后,不仅能释放出多种无机营养元素供果树吸收利用,而且生成的有机质、腐殖质,能促进土壤团聚体(土壤团粒结构)的形成。其形成的有机型团聚体比单纯无机型团聚体,在提高土壤的吸附性、缓冲性、保水保肥性等方面的作用,要高出约10 倍左右。因为有机团聚体能使松散的沙质土壤形成团粒结构,还能使板结、密实的黏质土变得松散透气,从而从根本上改善了土壤中固态(土粒)、液态(水分)和气态(空气)三者的关系,在根本上改善了果树根系在土壤中的立地环境。
2 果树施用有机肥的适宜时期、方法和数量
(1)适宜施用时期:一是新栽幼苗的定植坑或定植沟施用,二是每年秋施基肥时施用。
①对于新建的果园,在栽植幼树前,一般要按设计的株行距挖定植沟坑或定植沟,深70~100 厘米,为了有利或促进未来幼树根系正常良好生长,一般在坑或沟底部施用一定数量的有机肥和少许的无机磷肥。最好分二层施用有机肥。在底部应施入粗有机物(如各种切短的农作物秸秆),常用的有玉米秸,麦秸,稻草以及枯枝、落叶、杂草等。并混以少许无机磷肥。前者单株用量约3~5 千克,后者0.5~1.0 千克,混匀后覆土10~15 厘米,然后在其上施入腐熟的有机肥,如牛粪、猪粪、鸡粪、发酵后的饼肥等。用量为1~2 千克,再覆土20~30 厘米,最后在其上栽植幼树苗。栽植后,浇透水1 次。
②对于已开始结果或成年结果树,每年一般施有机肥1 次,最适时期为果实采收后的秋天(9—11 月份)。此时施肥的主要理由是长期以来,我国各种果园基肥施用时期多定在冬季闲时或早春季节,这显然是不科学的。冬季树体已进入休眠期,所施有机肥因低温而不腐解、矿化,又因深施基肥所挖断的根系也不会恢复。而春季果树根系开始活动,因施肥断根,影响其根系当年正常吸收肥水能力,所施有机肥也暂时不会起肥效作用。如果将有机肥采取秋施,虽施肥断根,但因气温、土温、水分适宜,年前就会使部分或大部分所断根系得到恢复,所施有机肥料也会得到部分腐烂分解和矿化,为次年春天果树前期生长提供所需养分。
(2)适宜施用量。有机肥秋施的数量为全年应施用的总量。就成年结果的果树而言,建议有机肥施用数量大致如下:
①粗有机肥。如土杂肥、各种农作物堆沤后的有机肥如牛粪、河泥、塘泥、绿肥等,每亩施用量约为2 000~2 500 千克或更多些。
②优质有机肥。如猪粪、鸡粪、牛粪、人粪干等,每亩施用量约为1 500~2 000 千克。
【关键词】应急照明;疏散照明;备用照明;应急灯强点
应急照明是现代建筑物中安全保障体系的一个重要组成部分,相关专业规范中约有20条被纳入“强制性条文”中,足见其在电气设计中所占的份量。一个完善的火灾应急照明设计,应在电源设置、系统组织、灯具控制方式、导线选型及敷设方式等各个环节都严格执行相关规范,才能保证其在紧急状态下能发挥应有的作用。根据《火灾自动报警系统设计规范》GB 50116-98第6.3.1.8条规定“消防控制室在确认火灾后,应能切断有关部位的非消防电源,并接通警报装置及火灾应急照明灯和疏散标志灯。”本文根据个人对现有相关规范的理解并结合实际工作经验就如何实现消防控制室在确认火灾后能接通火灾应急明灯和疏散标志灯(下面简称应急灯强点)的问题进行探讨。
应急照明包括疏散照明和备用照明。供人员疏散,并为消防人员撤离火灾现场的场所(如公共建筑的疏散通道、高层居住建筑长度超过20米的内走道等),应设置疏散指示标志灯和疏散通道照明;供消防作业及救援人员继续工作的场所(如消防控制室、自备电源室、配电室、消防水泵房等),应设置备用照明。以疏散通道照明采用双头消防应急灯,备用照明采用自带蓄电池的可控型应急灯为例,应急照明配电系统图见下图。
E1和E2回路的灯具采用疏散指示标志灯。根据相关规范和相关部门规定,疏散指示标志灯为长明灯,该灯具内配带优质镍镉电池。正常情况下,市电通电即亮;市电因检修、故障等原因停电或发生火灾时,疏散指示标志灯均自动切换到应急状态,确保标志灯常亮,因此不存在强点问题。
E3和E4为双头消防应急灯回路,该回路的应急灯均自带大容量镍镉电池,灯具内设有电压自动转换电路,当市电电压下降到187V~132V之间的某一电压值时,灯具会由主电状态转入应急状态(即应急灯点亮);当市电电压上升到132V~187V之间的某一电压值时,灯具会由应急状态恢复到主电状态(即应急灯不亮)。为了在消防控制室能实现对该类应急灯的强点,上图在回路中增设一个220V交流接触器,接触器的线圈通电,动铁芯在电磁力的作用下吸合,带动动触点动作,使常闭触点分开,常开触点闭合;线圈断电,动铁芯在弹簧的作用下带动动触点复位。所选用的接触器带有两个常闭触点,它们会在磁力的作用下同时断开或同时复位,因此E3和E4回路可共用一个接触器KM1,分别连接该接触器的两个常闭触点。
主电状态下,应急灯电压为市电电压220V,高于设定值,应急灯不亮。
应急状态分为以下两种情况:
1、没有发生火灾,市电因检修、故障等原因停电时,应急灯的电压为0V,低于设定值,应急灯点亮;市电恢复后 ,应急灯电压为市电电压220V,高于设定值,应急灯不亮。
2、发生火灾时,消防控制室的消防主机发出信号使消防控制模块的无源常开触点闭合,二次原理图(一)的中间电器线圈KA通电,其相应的KA常开触点闭合而使接触器的线圈KM1通电并断开E3和E4回路中的KM1常闭触点。此时应急灯的电压为0V,低于设定值,应急灯点亮。火灾过后,消防报警解除,消防控制模块的无源触点恢复到常开状态,中间继电器的KA线圈断电,KA触点复位断开,接触器的KM1线圈断电,KM1触点复位闭合,市电恢复供电,应急灯处于到主电状态,应急灯不亮。
上述两种情况当应急灯恢复到主电状态后,灯具内的电路自动给电池充电,当电池处于充电状态时,红色指示灯发亮;当电池充满电时,红色指示灯熄灭;充满电后电路自动转入涓流浮充状态。
E5和E6为可控型应急照明回路,该回路的灯具可采用灯盘、支架、筒灯或吸顶灯,每套灯具配置一个应急照明组件,该组件采用大容量电池,具有应急时间长(不小于90分钟),转换时间短的优点。此类应急灯一般作为备用照明,主电状态下,该类应急灯的控制和普通灯具一样可以通过跷板开关正常开或关,唯一不同的就是普通灯具采用单控开关,而该类应急灯为了现实应急灯强点功能,选用的是双控开关,具体见二次原理图(二)。原理图中信号线的作用是给后备电源充电并从中拾取电信号,它接到应急系统的供电相线上,并且不受任何跷板开关控制。与E3和E4回路原理相同,E5和E6回路共用一个接触器KM2,分别连接该接触器的两个常开触点。
主电状态下,开关拨向左边时,应急灯通电点亮;拨向右边时,应急灯断电熄灭。
应急状态分为以下两种情况:
1、没有发生火灾,市电因检修、故障等原因停电时,信号线没有电压信号,应急照明组件中的应急转换器自动转入应急状态,应急灯点亮。
2、发生火灾时,消防控制室的消防主机发出信号使消防控制模块的无源常开触点闭合,二次原理图(一)的中间电器线圈KA通电,其相应的KA常开触点闭合而使接触器的线圈KM2通电并闭合E5和E6回路中的KM2常开触点。在备用电源投入前,信号线没有电压信号,应急转换器自动转入应急状态,应急灯点亮;备用电源成功投入后,二次原理图(二)中的单联双控跷板开关无论处于左拨位置或右拨位置,均能接通应急灯,从而保障相关房间在发生火灾时仍能坚持正常工作。
随着全国各高校的扩大招生,学生公寓的建设也如雨后春笋,做为人员密集场所的学生公寓,一旦发生火灾事故,将造成重大的人员伤亡、经济损失及政治影响。而在火灾事故中,照明系统断电的紧急状况下人员疏散是一个很现实和重要的问题,由于火灾应急照明系统涉及到人身安全的问题,所以选择安全、可靠、经久、耐用的应急照明电源是至关重要的。
1 应急照明的种类及通常作法
1.1 应急照明的种类
所谓应急照明,是指在正常照明系统因电源发生故障,不再提供正常照明的情况下,供人员疏散、保障安全或继续工作的照明,包括:备用照明、疏散照明、安全照明。
备用照明:在正常照明电源发生故障时,为确保正常活动继续进行而设置的应急照明。
疏散照明:在正常照明电源发生故障时,为使人员在火灾情况下,能从室内安全撤离至室外(或某一安全地区)而设置的应急照明。
安全照明:在正常照明电源发生故障时,为确保处于潜在危险的人员安全而设置的应急照明。
1.2 应急照明的通常作法
实践中火灾应急照明系统作法比较普遍的有三种:
采用浮充蓄电池灯作为应急照明灯;
采用双电源切换箱作为应急照明供电电源;
采用带蓄电池的集中浮充应急照明箱(EPS电源)。
2 应急照明系统三种通常作法的比较分析
2.1 浮充蓄电池灯
供电可靠性高、转换迅速、增减方便、电池损坏影响面小;初投资费用较高每年都需要重复投资、由于质量及管理原因,一般寿命在一年左右、需要人工定期逐个充放电、无故障监视报警、损坏不能及时发现、不能保证急时急用、持续照明时间一般在45分钟左右、运行管理及维护要求高。
2.2 双电源切换箱
成本较低、寿命较长、单箱控制面积较大,供电时间足够长、系统易用性强;对供电电源和线路的可靠性要求较高,如果两路电源均出现问题就不能保证应急照明的要求。
2.3 带蓄电池的应急照明箱
节省初次投资,避免重复投资、成本较低、免维护,性能非常可靠、维修维护工作量少、集中故障监视报警、保证及时可靠投入使用、电池寿命较长,一般在5年以上,循环充放电至少500次,主机寿命在20年以上、产品安装调试后能在火灾恶劣环境下或其它应急场所连续工作90分钟、单箱控制面积较大、供电时间可根据实际负荷来改变电池组的容量、电源部分设计灵活、使用用途可以延伸。
根据《民用建筑电气设计规范》相关条款要求,应急照明即可满足做为照明的一般要求,又要满足应急作用的特殊要求;即要在紧急状态下照明,同时又要保证常年安装在建筑物内安全、可靠地处于良好的应急状态。综合以上分析,可以看出选择EPS应急电源作为学生公寓火灾应急照明电源在安全性和可靠性等方面所特有的优越性。
3 EPS应急电源的工作原理及技术参数
3.1 EPS应急电源的工作原理
应急电源是采用最新电力电子产品及应用技术,以单片机系统及专用控制芯片为核心的智能化集中供电电源。后备式运行方式及智能化检测保证了逆变主机和蓄电池组可靠运行。特有的阶越处理单元能够有效识别阶越冲击,避免了在全负载强切及联动控制时的保护误动作。配备标准控制反馈接口,与用户通讯更加便捷。人性化联动控制功能使用户从现场维护控制中彻底解放。应急电源可根据情况单/双路、单/三相电源输入,提供单、三相应急输出。在市电正常时,EPS通过它的交流旁路向负载供电,在市电供电中断或市电电压或频率超限时,则是由EPS中的逆变器来供电。
EPS应急电源原理框图
3.2 EPS技术参数
名称 应 急 电 源
输
入 电压 AC380/220V±25%或AC220V±20%
相数 单相或三相四线+PE
频率 50HZ±5%
输
出 功率 0.5KW~400KW
电压 AC380/220V±5%或AC220V±5%
波形 正弦波
频率 50HZ±0.5 HZ
过载能力 120%正常运行,强启状态为150%
转换时间 0.02S―0.5S(可整定,特殊需要≤15ms)
电池 免维护密封铅酸蓄电池
应急时间 ≥90分钟
保护 短路、过载、欠过压、超温保护
效率 应急供电时:≥95%
噪音 小于55dB
运行环境 温度:-20℃~+40℃;相对湿度:≤90%
适应负载 阻性、容性、感性、混合
4 照明系统EPS应急电源接线举例
4.1 双电源输入常明供电方式
4.2 单电源输入常明供电方式一
4.3 单电源输入常明供电方式二
随着社会的进步和发展以及消防要求的提高,消防安全也越来越被人们重视,同时对学生公寓这类人员密集场所提高应急保障能力的要求也越来越高,EPS应急电源以其特有的寿命较长、性能可靠、火灾恶劣环境下连续照明时间长、安装灵活等优点将被人们认识和采用,将为广大学生以及整个社会的消防安全提供强有力的保障。
参考文献:
〔1〕JGJ/16―2008.《民用建筑电气设计规范》
〔2〕GB50034-2004.《建筑照明设计标准》
关键词:应急照明;供电系统;控制方式
应急照明系统作为建筑物安全保障体系的重要组成部分,是在突发灾难时建筑物中人员能否迅速安全撤离危险场所的关键,发挥着重要作用。但在实际应用中,因为各种各样的原因,很多建筑物的应急照明系统并不能发挥其应有的作用,原本重要的安全保障设施成了不为人关注的摆设。
一、 应急照明的概念与分类
根据《建筑照明设计标准》(GB 50034—2004)中3.1条说明,应急照明系
统包括备用照明、安全照明、疏散照明。
1.备用照明:正常照明因故障熄灭后,需确保正常工作或活动继续进行的场所,应设置备用照明。备用照明切换时间一般不大于15S,金融商业交易场所不应大于1.5s,其应急电源一般来源于另一条电网电源或者备用电源,照度不低于正常照度的10%;
2.安全照明:正常照明因故障熄灭后,需确保处于潜在危险之中的人员安全的场所,应设置安全照明,且要求切换时间不大于0.5S,提供照度不低于正常照明5%。因对切换时间要求较高,因而应急电源一般来源于双输入的双电源或蓄电池。安全照明主要设置于手术、急救室以及电梯内等。
3.疏散照明:正常照明因故障熄灭后,需确保人员安全疏散的出口和通道,应设置疏散照明。一般平面疏散区域≥0.5lx,竖向疏散区域≥5lx,人员密集流动疏散区域及地下疏散区域≥5lx,疏散照明切换时间不应大于5s,应急照明时间不宜小于30min。
二、 消防应急照明供电系统
消防应急照明照明的供电系统主要分为以下几个类型:
电网独立电源供电:电源来源于两个相对独立的电网,当其中一路发生故障时,另一路仍能继续供电,应急照明在供电线路末端用双电源开关实现常备切换。该供电方式不仅适用于应急照明系统,亦可用于其它负荷相对较大的普通或消防动力,但多数的双电源并不能称之为真正意义上的双电源,大多数的两路高压电源或是来源于同一变电站的两路线,或是来源于同一高压线路的两个分支,此种情况一般只适用于住宅或对用电量没有太大的需求,当一路发生故障可以暂时从另一路接电的情况。
发电机组供电:由于发电机组的启用需要一定的时间,因而该供电方式不符合切换时间相对较高的安全照明备用电源的要求,该供电方式一般作为疏散照明、备用照明以及消防动力系统的备用电源。
蓄电池供电:相较于第1、2种供电方式的不可靠或切换时间较长等缺点,蓄电池供电在应急照明系统中的应用有更大的优势,不仅切换迅速,而且具有经济、管理及维护较为方便等优点。该供电方式因为容量限制,不能用作消防动力设备的备用电源,而且作为应急照明系统备用电源也需要有时间限制。
实际的工程应用中,仅采用一种供电方式很难做到既经济合理又安全可靠,因此供电方式的确定需要结合消防动力负荷综合考虑,两种或两种以上供电方式结合使用以满足各分项系统对电源的要求。
三、 消防应急照明系统控制方式及应用中存在问题
消防应急照明控制方式按照常规分类方法主要分为两种:
1.自带蓄电池应急照明灯具。非消防状态下不启用,消防状态的强启通过在灯具末端供电配电箱内输入消防信号切断电源实现。
2.不带蓄电池的普通应急照明灯具。非消防状态下作为正常照明使用,通过单联双控开关控制,照明线路中增加一根消防应急电源线,在消防状态下,通过给末端配电箱输入消防信号,给消防应急线供电来实现应急照明的强启。
以上两种为比较常见的控制方式,随着各种新型应急照明灯具的出现,应急照明系统的控制方式也不尽相同,在具体工作中,设计人员如未能制定合理的应急照明方案,灯具的功能描述不准确,建设单位招标过程中灯具使用方法、功能与设计不符,施工单位线路敷设灯具安装方式方法与设计或灯具功能不符,都有可能导致应急照明灯具不能及时点亮,由于消防系统验收中一般只对消防联动报警重点关注,应急照明系统能否作用并不做实际检测,因而很多形同虚设的应急照明系统并不能得到很好的控制,下面根据工程中实际应用案例做进一步分析:
(一)常规应急照明系统应用案例
1.双电源箱后火线、消防电源线、零线布线至不带蓄电池的应急照明灯具。此种设计方式在普通住宅、综合楼等应用较多,开关要求是单联双控开关或带消防触点的延时自闭开关,正常状态下消防电源线不带电,开关与消防电源线联通时灯灭,与火线接通时灯亮,当消防状态时,消防电源线带电,不管开关在何位置,应急照明均强制点亮。
2.双电源箱后输出电源鉴别线、消防电源线、火线、零线至带蓄电池的应急照明灯具,主要工作原理同1项,增加了双电源不工作时蓄电池供电的内容。
3.双电源箱内增加应急电源EPS,输出线路及工作方式同1项,这种设计方式属于比较理想也比较可靠的一种供电方式,特别是采用延时自闭开关的应急照明系统,不仅降低电能耗费,也减少了自带蓄电池灯具的投资和灯具维护的工作量,这种设计方式在要求较高的一类建筑的应急照明系统中应用较多。
(二)其它应急照明设计典型案例
1.双电源箱后火线、电源鉴别线、零线至带蓄电池的应急照明灯,开关用普通开关或声光控开关控制。非消防状态,火线带电,开关直接控制灯具的亮灭。当消防状态时,市电断电,电源鉴别线失电,应急灯自动点亮。该设计方式在普通住宅或综合楼中比较多见,此种设计虽然可以实现应急照明灯的自动点亮,但与《火灾自动报警系统设计规范》(GB50116-98)中“6.3.1.8 消防控制室在确认火灾后,应能切断有关部位的非消防电源,并接通警报装置及火灾应急照明灯和疏散标志灯”一条相矛盾,如果电源不切断,则无法实现应急灯的强制点亮。针对此种情况,可以采用(一)-1方式解决或将电源鉴别线改为消防信号线,应急灯内部增加相应的控制模块,只要保证双电源输出线路有电,接收到消防信号便可以实现灯具的强制点亮,这需要相关的厂家加紧这方面产品的研发工作了。同时该设计中双电源开关也只能做配电室至分配电箱其中一路发生故障时的切换之用了。
2.普通配电箱后输出充电线、零线至自带蓄电池的双头灯。该设计中双头灯在正常状态下不点亮,充电电源来源于正常照明线路,当消防状态时,正常照明电源被切断,应急灯不充电,自动点亮。
3.正常照明灯具内加装应急照明灯,与普通灯具不同的地方是灯罩需要换成阻燃耐火灯罩,在普通照明进线火线上并线接出一组带蓄电池的应急灯,正常状态下普通照明通过开关控制点亮,开关只能控制普通照明,当消防状态时正常照明电源被切断,蓄电池充电线失电,应急照明灯开始工作。
2项、3项虽然都能实现消防应急自动点亮功能,但原理与规范要求相违背,简易在实际设计、施工过程中尽量避免以上几种情况。
四、结语
应急照明在建筑物中的地位举足轻重,在具体的工作中,设计人员应根结合建筑物的特点、负荷性质及外电线路情况,制定合理的应急照明方案,以便在灾难发生时发挥其应有的作用,最大程度的降低财产损失,减少人员伤亡。
参考文献:
[1]《消防应急灯和疏散指示系统》(GB17945-2010),中国标准出版社,2010
关键词:智能电气;消防;照明;
中图分类号: R857.13文献标识码: A 文章编号:
1.前言
现代都市的建筑逐渐向高层化、大型化、多功能化及复杂化发展,这就导致了建筑物的通道更长、更复杂。而对于消防疏散来说,在火灾发生时如何使逃生更安全、更迅速,就成了摆在面前的一大课题。
2.智能应急照明系统的组成及应用
2.1智能应急照明系统的组成
新修订的《民用建筑电气设计规范》规定:“疏散照明宜在消防控制室或消防值班室集中手动、自动控制。”使用智能应急照明及疏散指示系统能很好地实现应急照明的集中手动、自动控制。同时智能应急照明及疏散指示系统和报警系统联动,在火灾发生时调整应急指示方向,使逃生者得到生存的机会。
某工程为综合性会议中心,是市区一个意义重大、人员相对密集的场所,本工程采用中央智能数字点式监控消防应急疏散照明指示灯系统。该应急疏散照明指示灯系统由智能终端(T1,T2,……TN),数据传输网络(RS485)和服务器三部分构成。其中数据传输网络由485总线、载波传输、无线局域网构成。不同传输模式的总线能驱动的终端数量不一样,因本工程网络比较庞大,所以采用集中器(C1,C2,……CK)组成多层网络的方式来扩大系统的容量,如图(1-2)所示。
2.2智能应急照明系统的服务器
智能应急照明系统中,服务器主要用来管理设备数据,自动分配终端通信地址, 险情信息,定期打印维护报表。一下是对服务器各个模块的介绍。
2.2.1显示器
智能应急照明系统采用液晶显示屏作为显示操作界面。系统设置、功能操作等完全中文菜单化。用户可在菜单上查看系统中任意设备的数据,以了解系统的运行情况和操作整个系统。
2.2.2指示灯
指示灯控制面板上分为信号指示灯,命令控制按钮和打印机。
信号指示灯:指示各个设备是否正常工作,终端是否异常,系统是否发生故障,是否处应急状态。
面板上的信号指示灯描述如下表:
主电 220V供电的情况下,指示灯亮;
220V断电,指示灯灭,并应急指示灯亮,灯具进入应急状态,蜂鸣器报警
充电 控制器内部电池电压不够的情况下(默认设置是低于13.1V),会启动充电,指示灯亮;
应急 系统进入应急状态时,灯亮;系统恢复正常,灯灭。
Ups
故障 1、当接电池的线路短路时,该指示灯立即亮;
2、当接电池的线路开路时,该指示灯2分钟内亮(可配置);
3、电池无开路和短路故障时,指示灯灭
灯具
故障 1、灯具有故障时,灯具故障灯亮,蜂鸣器报警,打印机打印对应的故障,在“终端实时故障”查询中,查询终端故障现象。
2、灯具故障恢复正常时,灯灭,蜂鸣自动停止报警。
联动
通讯 与火灾报警系统通信的过程中,灯亮;与火灾告警器通讯断开时,灯灭
命令控制按钮:发送相应的命令指示,指示系统或终端操作。
面板上的控制按钮描述如下表:
2.3智能楼宇集中器模块
智能楼宇集中器模块内部安装了两个RS-485集线器,RS-485集线器提供4-8口RS-485信号集中功能,它能够把一路RS-485总线分割为4路RS-485总线,或者把四路RS-485信号汇集到一路RS-485总线上来,并且每个端口都具有光隔、短路、开路保护功能。在系统发生故障的时候,内置的控制器能够及时的切断有故障的端口。使RS485集线器保证每一端口都起到独立工作,达到互不干扰的效果。以下是集中器中的各个分模块。
智能电源:其内部安装了一个蓄电池。当系统主电断电后,该电池为系统提供电源。蓄电池饱合时,能供应系统正常工作两个小时。
智能主机:它除了一个计算机主板之外,另安装了一个UPS稳压器,起稳压作用。智能主机是上位机中最重要的部分,它与显示器共同显示图形界面,控制系统,处理用户指令,并发送指令。
传输网络是终端和服务器之间采用的有线和无线两种网络通信方式。智能终端是具有动态通讯地址和可变向指示功能的消防应急指示灯。消防应急照明灯将建筑内的所有应急灯与智能消防报警系统联动起来,利用报警信号作为智能消防应急疏散指示系统的输入信息,由智能消防应急疏散指示系统对信息进行处理,最后智能控制消防应急标志灯指示方向,应急照明灯开启,帮助人群选择最佳逃生路线。
2.2.智能应急照明系统的应急疏导功能
表(1)(2)为层楼宇的智能疏导示意图,假设表(1)中E2位置发生火警(表中红色背景单元),每个应急指示灯在收到火警广播后,按照黄色箭头指示方向闪烁指示灯,指导逃生人员到达安全出口。表(2)中由于火势蔓延到E2,E3,F2,G2位置,每个智能应急指示灯在收到火警广播后,重新调整逃生路径,如图(2)黄色箭头指示的方向闪烁指示灯。
表(1)智能疏导系统火警发生时刻疏导示意图
表(2)智能疏导系统火警扩大后疏导示意图
智能应急终端定期进行自动检测,检测项目包括电池的电量,充放电时间和温度以及LED灯的状态,每次检测的结果通过网络发送到服务器,服务器软件自动将智能终端的设备状态制作成报表,列出故障设备。系统维护人员只需参考报表就能得到故障终端位置和所有终端设备的老化程度,从而快速高效地进行系统维护。
3.结束语
智能应急照明系统全面地考虑到了消防应急系统的实际情况,可以灵活拓展,采用系统重组解决火灾现场的疏散照明和指示问题,为使用方提供解决方案。随着社会的不断进步,科技的不断发展,智能应急照明系统将会逐完善其功能,顺应市场及用户的需要,使其在火灾发生时发挥更大的作用。随着智能应急照明系统的不断发展,越来越多的新兴建筑内将会使用该系统。
参考文献
应急照明作为工业与民用建筑照明设施的一部分,同人身安全和建筑物、设备安全密切相关。当电源中断,特别是建筑物内发生火灾或其他灾害而电源中断时,应急照明对人员疏散、保证人身安全、保证工作的继续进行、生产或运行中进行必须的操作或处置,以防止导致再生事故,都占有特殊地位。 有关标准对应急照明都作了规定,随着技术的发展,对应急照明提出了更高的要求,本文对备用照明、安全照明、疏散照明等应急照明的设计要求做了进一步探讨和归纳总结。并结合工程设计对应急照明的分类、供电、灯具的布置、线路敷设、灯具控制、灯具的选型等提出了自己的看法。
关键词:应急照明供电线路敷设灯具控制
随着我国改革开放的不断深入、发展以及新世纪的到来,各行各业正在发生着日新月异的变化,建筑行业的崛起和变化更是迅猛、内容纷繁,现代化的建筑千姿百态、造型各异,并逐步呈现出高、大、全、新的特点。现代建筑的层数越来越高,占地面积越来越大,内部设施越来越齐全,所用的设备和材料则越来越新,而且在使用的安全性、灵活性、舒适性等方面的水准也越来越高。建筑电气毫无疑问是衡量建筑水准的一个相当重要的部分。作为建筑电气的一个分支,应急照明也必然成为现代建筑中的一项重要的安全设施。特别是在公共建筑物发生火灾、电源故障断电时,应急照明对人员疏散、消防和救援工作、保障人身安全、进行必要的操作处理或维持工作继续进行有着重要的作用。下面笔者仅将应急照明谈谈自己在设计工作和工程实践中的一些体会与看法,不足之处敬请批评指正。
一、应急照明的分类:
应急照明因正常照明的电源失效而启用的照明,应急照明包括备用照明、安全照明和疏散照明。
1、备用照明:在正常照明电源发生故障时,为确保正常工作或活动继续进行而设置的照明。
2、安全照明:在正常照明电源发生故障时,为确保处于潜在危险人员的安全而设置的照明。如医院的手术室,电梯内,以及在黑暗中可能造成挫伤、灼伤或摔伤的危险场所例如冶金车间等。
3、疏散照明:当正常照明因电源故障熄灭后,在事故情况下为确保人员安全地从室内撤离而设置的照明。从使用功能角度看,它可分为诱导指示标志照明和疏散一般照明。诱导指示标志灯用于辨认安全出口的方向和安全出口的位置;疏散一般照明则使人们能够看清楚通道上的任何阻碍物,并能安全通过。使人们能容易找到沿疏散路线设置的手动报警器、呼叫通讯装置和灭火设备等。
二、应急照明灯的控制
应急照明灯具的控制有了可靠的电源、线路、灯具,但如果在火灾时不能及时点亮,一切都是枉然。不同性质的建筑物或同一建筑物的不同场所,灯具可能有多种控制方式。设计中,首先应明确各场所中灯具的一般情况,其次是控制地点,有的在现场分散控制,有的在配电箱集中控制,有消防控制室的还应由消防控制室强制点亮,设计时采用控制原理图表示,并与配电系统图相对照。1、配电箱集中控制,一般适合于日常有人管理而且管理比较到位的公共建筑;而对于无专人管理的场所,可考虑设现场开关,此时电源开关必须常闭,且回路中的自带蓄电池灯具的充电导线应引自现场开关,防止充电导线被现场开关关断。
2、对于设有消防控制室的设计,强制点亮应急照明是火灾自动报警系统应当具备的一项功能,应急照明配电系统及灯具接线方式应与其配合。一般有两种情况:一种是在配电箱与消防控制室两地集中控制,另一种是由现场开关与消防控制室强制点亮。两种控制方式下的灯具不应混接在同一回路中。
3、对于采用声光控开关接通火灾应急照明电源的做法,笔者认为在一些特定的场所还是可以采用的。如高层住宅楼的防烟或封闭楼梯间内的应急照明,由于平时无人行走,不必常亮,同时人们对环境比较熟悉,知道用声音来接通照明,尤其火灾时声响较大,容易点亮。目前各规范对此有不同规定,有待进一步商榷
三、火灾应急照明灯具的布置不到位
火灾应急照明灯具设置的场所、位置、装高,在“高规”及各相关建筑的规范中都有较明确的规定,但审查中仍发现有些不当的做法:
1、封闭楼梯间、防烟楼梯间或疏散走道常常只设诱导灯、出口灯,而未设置疏散照明灯,虽然可以利用诱导灯、出口标志灯作为疏散照明的一部分,但往往照度达不到要求。疏散照明灯一般设于墙上或顶棚下,位置比较高,主要在火灾初期,疏散人员多的情况下起作用,当火灾发展后,烟气上升弥漫,往往先被遮档,这时靠低位的诱导灯,两者作用时间、效果不完全一样,不能替代,更不能只取其一。《人民防空工程设计防火规范》的条文“说明”对此有很好的分析。
2、自动扶梯不能作为疏散出口,其出口标志灯及相关诱导灯或商场中引导购物的标志灯,机场、车站等各种功能标志灯都不能纳入疏散照明系统,但可作为正常的备用照明供电对象。
3、地下车库中,用于引导汽车的出口标志灯、诱导灯,在图例及选型上应有别于引导人员所用的灯具。火灾时,主要用以解决人员的疏散逃生,汽车坡道出口不能作为人员的疏散出口,以防止人车混流。
4、疏散通道或前室内的火灾报警按钮、消火栓按钮、消防电话插孔以及其它消防设施的附近,应设置应急照明灯,这一点常被忽视。笔者建议规范对疏散通道或楼梯间及前室内的应急照明照度标准应提高。
5、即将出台的“低规”还规定建筑层数超过四层的疏散楼梯均应在每层楼梯平台处的明显位置标明所在楼层层数,且当门开关时均不应被遮挡。“民规”JGJ/T16-2008附录C.3.6条中也规定“楼梯间内的疏散标志灯宜安装在休息板上方的墙角处或壁装,并应用箭头及阿拉伯数字清楚标明上、下层层号”笔者理解这些规定的用意,就是在发生火灾时,让人们(含消防人员)知道自己所处的位置,所以将层号指示与疏散标志灯结合,确实是很有必要,设计大都未注意做到。
四、应急照明供电方式的确定 应急照明供电方式的选择确定,应考虑应急照明的种类、转换时间、持续工作时间,各种电源的特点及实际工程的要求等多种因素,做到安全可靠,技术先进,经济合理。 1、由电网独立电源供电。其要求由外部引来两路独立电源供电,确保一路故障时,另一路仍能继续工作。这种方式供电的容量与时间余量极大,转换时间易满足要求。但是在重大灾害时,其供电可靠性可能遭到破坏,失去应急照明供电的作用,因此,对于规模较大的高层建筑和一些特别重要的建筑仅采用此种方式作应急照明电源是不够的。一般来说,这种电源不是专门为应急照明设置的,往往是结合当地电网实际情况及工程实际情况(如有大量的一级负荷)综合考虑,统筹安排电力设备的应急电源。 2、由柴油发电机组供电。其特点是供电容量和供电时间基本不受限制,但由于机组投入运行需要较长时间,经常处于后备状态的机组,停电时自启动时间需15s,因此只能作为疏散照明和备用照明,而不能用于安全照明及某些对转换时间要求较高场所的备用照明。这种电源在高层建筑中常常为满足消防用电要求才设置的,专门为应急照明设置是不经济的。 3、采用蓄电池电源。当采用灯内自带蓄电池即自带电源型应急灯时,其优点是供电可靠性高、转换迅速、增减方便、线路故障无影响、电池损坏影响面小。缺点是投资较大、持续照明时间受容量大小的限制、运行管理及维护要求高,这种方式适用于应急照明灯数不多,装设较分散,规模不大的建筑物;当采用集中或分区集中设置的蓄电池组供电方式时,其优点是供电可靠性高,转换迅速,与自带蓄电池方式相比投资较少,管理及维护较方便。缺点是需要专门房间,电池故障影响面大,且线路要考虑防火问题。这种方式适用于应急照明种类较多,灯具较集中规模较大的建筑物。 国目前内使用的应急照明系统以自带电源独立控制型为主,正常电源接自普通照明供电回路中,平时对应急灯蓄电池充电,当正常电源切断时,备用电源(蓄电池)自动供电。在选择应急照明灯时,应根据具体情况合理选择应急照明系统。一般来说,新建工程或设有消防控制室的工程,应尽量在建设过程中统一布线,选用集中电源集中控制型应急照明;对于小型场所、后期整改或二次装潢改造的工程应选用自带电源独立控制型应急照明。 4、由于上述几种电源的结构,可靠程度都不同,对系统的要求和应用范围也不同,所以在实际工程中只选择某一种电源形式是很难满足要求的,也很难做到安全可靠,经济合理。因此供电方式的确定要结合消防动力负荷综合考虑,同时选择两种及两种以上的应急照明电源。应急照明灯数不多,规模小的建筑物选用自带蓄电池的供电方式,规模较大的高层建筑和一些特殊重要的建筑采用电网独立电源供电,配以发电机组或蓄电池组,或者采用由发电机组与自带蓄电池相结合用的供电方式。
O$ru5H-^}-\5pID0五、线路敷设和保护:照明工程师社区nsj`Y5p1o1f
o:L&R:j8sl3b01、 火灾应急照明的线路应按消防配电线路的要求敷设(独立式除外)。
照明工程师社区7k7XF_*lo a[ ~7g7amm0独立式:在每个应急灯具内都带有备用电源(蓄电池),所以对供电线路可以没有特殊的要求,在灾害发生时,供电线路故障并不会影响到备用电源发生作用。
gr fKWL0集中式:与上述恰恰相反,由于每个应急灯具内没有备用电源(蓄电池),若灾害发生时,供电线路故障,则会直接影响到应急照明系统的正常运行,所以我们要对其供电线路在敷设时采取必要的防火措施,通常采用的防火措施有以下几种:
U Cc5y;uV!Q0(1)、6I(r'lV@E0((导线或电缆穿钢管保护,并暗敷在非燃烧体内,其保护层厚度不小于30mm。照明工程师社区Nr%LRZ0[ ] l
(2)、Pd%y` d'^0 在需要明敷的场所,导线或电缆穿钢管保护,并在钢管外皮上刷防火涂料或采用其他防火措施。
3Bga1Gc G@;BRb3O p0 +[;N.O9U(LF#n'x(3)、线路采用防火电缆或耐火电缆、电线。照明工程师社区.u%}4c7NnuL6v[,y
%V)L'd}d k\)K/|}02、 火灾应急照明系统的分支线路不应跨越防火分区,分支干线不宜跨越防火分区。 系统的供电干线应避免穿过易燃场所。照明工程师社区.X/gF oG)ND#a0EQ
照明工程师社区uNt@ m:X-mP u 3、 火灾应急照明采用的导线应满足消防规范的要求,其中疏散照明采用的导线,不宜用耐火型导线,以节约投资。
]&{!rj S6U&j rd0 照明工程师社区.P6gH!V5YLL)q$A 4、 疏散照明,备用照明的回路上不应设置插座。照明工程师社区 pw/s/Rq*~6hJ
照明工程师社区Kc%r,d \3o)]9e~W0ia 5、 应急照明不应使用调光装置。
0aHq;V6P0Q@T#i,V-b0 照明工程师社区u,AR.v,gQL)i#P6、 火灾应急照明的电源不应装设漏电保护,当线路发生接地故障时,宜设单相接地报警装置。为保护消防人员安全,火灾疏散照明在规范允许的持续工作时间后可予以切除。照明工程师社区 Q0V3hS,A}x|6c
Y!]!f%m|No07、 分散安装的带蓄电池的应急照明灯宜设置电源鉴别(充电)线。照明工程师社区P |3dm1J~
%T5o0}+{@dO,V08、 电源鉴别线在从配电箱引出时,按下列情况考虑保护:
\l*\\LRv0 照明工程师社区J3m,t:h/Q7Q (1)、 当配电箱主开关保护整定值在20A以下时,可不考虑附加保护;照明工程师社区#?DK*?&E$uw!m!^
(o0V ]Z c5h!p02)、当配电箱主开关保护整定值大于20A时,宜采用带指示的熔丝保护。从该配电箱引出多根鉴别线时,宜考虑每相一只保护熔断器。
mtE @8sM;W0 六、关于火灾应急照明灯具的选择随意性过大
1、应急照明特别是疏散照明的光源必须具备瞬时点启的特性,如白炽灯,快速启动的荧光灯、高频荧光灯、小功率卤钨灯等,审查中发现一些高大空间的场所如体育场馆、仓储超市等为了将疏散应急照明灯作为备用照明的一部分,与正常灯具求得一致,而选择金属卤化物灯为光源,是错误的。因为金卤灯属高强气体放电灯,其灯丝从冷态到全辉度需要4-8分钟,而突然停电则需4-5分钟冷却后才能再次起动,所以不能满足瞬时点亮的要求,切勿选用。
2、疏散标志灯一般应选用专用灯具,但设计往往设有正确选用光源的容量以及外型尺寸,有的甚至只在图例中写上“出口灯”、“诱导灯”字样了事。要知道在火灾状态下,为保证标志灯在烟雾下的可见度、清晰度,与灯具选型密切相关。我们在公共场所常见到若大的商场,却配置了很小尺寸的诱导灯、出口灯,这必然会影响诱导的效果。“民规”附录c.3.11及c.3.13表提供了方便选择的方案,应结合工程予以采用。
3、“应急照明灯和灯光疏散指示标志,应设玻璃或其他不燃烧的材料制作的保护罩”是“强条”的规定。疏散标志灯选用专用灯具,其制造标准已满足要求。但当疏散照明灯作为正常照明的一部分时,为了达到装修效果,常选用与正常照明一样的灯型,如筒灯、吸顶灯、格栅荧光灯、线槽灯等,这些灯具的保护罩材质往往不是不燃材料,设计未加说明,图面图形与正常灯具没有区别,就造成违反“强条”了。
4、灯具的容量选择不当,也常造成违反“强条”,如消防水泵房、配电房、柴电机房等火灾时仍需坚持工作的房间,“高规”要求“应保证正常的照度,”其“解释”是要与该部位平时工作面上正常工作照明最低照度一样,主要参照《建筑照明设计标准》规定。经查风机房、泵房为100Lx,配电室、控制室为200Lx,连续180分钟。”这就要求设计不能随意挂上1-2盏双头应急灯,而至少应查表选择。
七、结束语 在建筑电气设计中,应急照明因其特有的重要性和政策性而越来越受到人们的重视,但如何使应急照明设计严格地执行好国家的标准和规范,还需要在今后的工程实践中进一步探讨。
参考文献: [1]民用建筑电气设计规范
[2]高层民用建筑设计防火规范
关键词:高层建筑 消防电气 设计分析
电气技术的推广和应用,推动了社会经济的快捷发展。当前高层建筑的开发,对于预防和控制火灾危害的要求相当严格,完善的消防电气系统设计和各种消防用电设备性能的可靠运行,能够针对建筑结构内部发生的火灾险情进行科学预测和控制,及时进行人员疏散和火灾扑救。特别是近年来,一些功能性高层建筑结构的建筑用电设备装置愈加复杂化,消防电气设计成为不可或缺的施工环节,
1、高层建筑消防电气设计的主要内容及其应用原理
高层建筑消防电气设计主要包括消防供电、火灾应急照明和疏散指示标志、火灾自动报警系统以及自动灭火系统。
高层建筑消防电气设计的消防供电是针对高层建筑结构内部的消防电源、配电线路以及相关电气装置等设计,它是保障整个高层建筑消防系统正常运行实施的保障,是建筑消防电气设计的前提。火灾应急照明系统和疏散指示标志是用于火灾发生时方便消防救护的应急性照明设施和为及时疏散救护现场人员而设置的安全提示标志系统,包括应急照明线路、指示诱导灯设备、楼梯安全出入通道、安全疏散电梯和隔火卷帘门等显示性标志,它是确保建筑消防顺利实施的重要条件。随着现代电子技术的发展,现代高层建筑的火灾自动报警灭火系统通常包括建筑火灾检测器、分区消防报警器、消防控制中心和气体自动喷射灭火及自动洒水灭火系统等部分,是建筑消防电气设计的核心环节,应用于建筑火灾的实时监测、自动报警和及时控制。主要包括喷水灭火系统、干粉灭火系统、消火栓系统,通风排烟系统,防火调节阀系统等方面。
高层建筑消防电气系统原理是运用现代电子通讯技术和计算机信息技术,首先通过电子探测器针对建筑内部火灾险情进行实时监测,将检测到的火灾情况转换成电子信号由通讯系统输入反馈至建筑分区报警器和建筑消防控制中心,并及时通过火警声讯系统装置发出声光报警信号,同时借助电子计算机控制系统,由建筑消防控制中心负责指挥建筑火灾的消防监控,实现高层建筑火灾的消防监控报警和灭火救护的自动化。
2、高层建筑消防电气设计的要求
关于高层建筑的消防电气设计,涉及领域较为广泛,高层建筑的功能性和规模性越强,其消防电气控制设计内容也就越复杂。
(1)对于建筑消防供电,需要严格根据国家相关部门的建筑消防用电规范进行科学设计用电设备供电电源,严格消防配电装置以及供电线路的布置,确保在火灾发生时能够具有持续供电功能。
(2)高层建筑消防电气设计时要针对火灾应急照明和疏散指示标志进行科学合理的设置,保障建筑结构内部因火灾发生后能够自动应急照明,方便火灾救护和现场人员的安全疏散。高层建筑中的安全疏散通道、消防电梯室、消防控制中心、消防水泵间等事故照明应采用白炽灯或卤钨灯等能够瞬时点燃的照明光源。事故照明的灯具应布置在可能引起事故的设备、材料周围等危险地段,并在主要通道、出人口等明显位置设置消防疏散标记。
(3)高层建筑消防电气设计的火灾自动报警系统以及自动灭火系统布置,要符合相关建筑消防应用规范规定。设计时要针对高层建筑的结构性能以及功能进行科学布局火灾报警及控制系统装置,要完善和优化建筑内火灾消防报警设备,灭火救护设备以及消防专用器材设施等必要装置的自动化性能,保障建筑内部火灾消防系统的实时监测和控制功能的正常发挥,实现建筑消防电气的自动化控制。
3、高层建筑消防电气设计方案
3.1严格国家消防电气设计的规范性
现行关于消防电气的设计规范和标准,根据其适用范围和权限不同,可分为国家、地方和行业等级别标准。国家消防电气的设计规范和标准是现代高层建筑施工过程中进行消防电气设计的重要依据,它提出了建筑消防电气设计必须遵循的强制性最低要求,是必须严格遵照执行的技术准则。
3.2保障建筑消防配电系统的独立性
高层建筑消防电气设计,要根据建筑结构的不同功能需求,科学设置消防配电系统,合理优化建筑消防电气的供电性能,建筑消防用电设备应采用专用的供电回路,要严格分设消防配电系统线路与一般配电线路,不能与其他动力、照明等共用回路。确保配电室引至消防控制室配电至消防卷帘用电、电动防火门、排烟阀等各层消防用电设备供电的可靠性,形成建筑消防配电独立系统,确保火灾消防系统设备的安全和正常用电。
3.3优化建筑消防电气系统的科学性
计算机电子信息技术的应用,促进了建筑消防的科学性提高。完善建筑消防电气技术,在设计中合理的设置ATs自动转换和USP持续电源系统,是优化建筑消防电气功能的技术措施。
3.4严格建筑消防电气设计的技术性
现代智能化高层建筑消防电气系统的应用,必须依靠尖端技术管理为基础,消防电气系统控制技术、消防弱电系统的接地与防雷技术,是保障高层建筑消防电气功能的关键。
关键词:消防设备;问题;对策
中图分类号:TU976+.5 文献标识码:A
1 当今时期消防装置的管控形势和面对的不合理的地方
通过调查,本人得出一个结论,即虽说很多单位很关注消防工作,不过其还是面对一些不利现象,具体的讲有如下的四个层次的内容:
1.1 很多机构都是按照消防设备维护保养代维的形式,相关的物业对于装置的运作模式等不是非常的熟悉,一些连总共有几个消防体系都无法做到心中有数。如果出现了不利现象,此时只能通过寻找代维单位来应对,这样就使得维护活动耗用的时间非常久。
1.2 一些机构为了缩减费用,通常是但凡可以免除的费用就免除,对于消防装置的管控没有相关的标准而且还十分的不合理。
1.3 虽说一些机构懂得预防的意义,但是还是有一些不合理的思想存在,不关注消防装置的维护活动,或者是单纯的表面性的活动。
1.4 不关注人才。没有专门的管控工作者,通常是由一般意义上的安保工作者来担当,使得综合化的人才比较的稀缺。除此之外,因为工作者不固定,一般的培训几乎不能够发挥其应有的功效特征。
2 消防装置运行过程中面对的不利现象
2.1 火灾自动报警系统没有正常运行主要有以下几种情况:
2.1.1 一些机构设置的自行报警体系由于很多种要素未按照规定来进行运作。
2.1.2 个别企业设置的体系自身有一些不利之处。比如探测设备等处在带病运行的模式之中,使得体系无法有效地运作。
2.1.3 很多单位火灾自动报警系统的消防联动设备均处于手动状态,设备间中没有工作者值守,使得灾情出现的时候,不能够确保联动管控。
2.1.4 用消防设备应急电源(FEPS)为消防泵供电。FEPS供电时间会随着时间的推移而不断减少,当几个月过后,其中电池自身的特性就会降低,结合其特性等的要素我们发现,其容量通过大约三年的运作之后,会降到原来的大约三分之一左右。
2.2 应急照明等标志无法发挥原本的特征
火灾应急照明和疏散指示标志是在发生火灾时为人员疏散提供照明和疏散指示的消防安全系统,对于确保工作者的安稳来讲,意义非常的关键。不过,该体系当前的运作模式并不是很好。通常体现在以下的四类状态中:
2.2.1 应急灯具出现问题,没有及时的换新。
2.2.2 活动时限过短。《建筑设计防火规范》(GB 50016-2006)和《高层民用建筑设计防火规范》(GB 50045-95,2005版)规定,应急照明和疏散指示标志连续供电时间根据场所不同分别不应少于20min和30min。不过许多灯具的具体运作时间大约只有短短的数分钟而已,很显然无法符合相关规定。
2.2.3 用蓄光型疏散指示标志代替消防疏散标志。蓄光型疏散指示标志是用于展览建筑、商店、歌舞娱乐放映游艺场所、电影院、剧院和体育馆等大空间或人员密集公共场所的疏散走道和主要疏散路线的地面上。增设能保持视觉连续的辅助疏散指示标志。是消防疏散指示标志的补充,不能代替消防疏散指示标志。
2.2.4 一些建筑中使用常见的灯具来运作应急状态。除此之外,就算是设置了该类设备但是当灾情发生的时候无法有效地进入应急模式中。此类设备和平时使用的设备不能有效地区分,相关机构的工作者弄不明白其中的区别之处,无法对灯具开展有效地管控活动,更别提合理的运用了。
3 切实提升消防安稳性的措施
3.1 确保职能机构之间协调好,切实的规范消防装置养护活动。现在,建筑消防设施维护保养的管理状况是建设部门发资质证书、工商部门核发营业执照,公安消防部门进行监督,实际情况决定了要规范建筑消防设施维护保养市场的运作,消防和工商等机构要有效地协调到一起,共同开展管控工作,公安消防部门应主动协调建设主管部门,在发放资质过程中明确维保单位的经消防培训合格人员的数量,要求建筑消防设施的维保单位应在制定好维保人员职责、操作规程等维保的质保体系后方可取得资质,在工商部门发的营业执照中应按施工的一、二、三级等级管理,明确维保单位的等级。
3.2 对从业者进行综合化的业务培训活动,切实提升消防设备维护单位的业务能力。
现在,消防单位的工作者的机制还不是非常的完善,通常是靠着相关机构的短暂监督培训来获取的,无法确保工作者的综合素养合乎规定。因此,高等院校应当增设包括建筑消防设施维护保养在内的消防中介组织专业,培养高层次人才,以满足市场需求。另外,还应当建立从业人员资格准人制度,即凡是从事消防中介服务的人员,都应当根据相应的专业,参加统一的考试取得相应的资格,持证上岗。
3.3 牢固树立消防执法为民服务理念,指导和规范建筑消防设施维护保养合同。消防监督员在消防监督工作中要加强对维保合同的指导,指导有关单位在订立建筑消防设施维护保养合同时,应明确维保双方的责任和义务,对建筑消防设施维护保养的内容按施工及验收规范中维护保养的要求及《建筑消防设施的维护管理》规定的要求,分日、月、季、年要求和巡查、单项、联动检查的相关规定制定格式化的表格,作为维保合同的附件,对维保合同加以规范,对每项维保内容的完成,都要由维保单位和被维保单位双方签字确认,对于消防重点单位还应要求其将记录同时送达公安消防部门备案。
3.4 认真地贯彻落实有关的法规制度,对于违规行为要认真地处理。在日常的检查工作中,假如察觉了不利现象的话,就要切实结合有关的维护合约,分析是哪方的问题,然后明确惩处方,假如是维护机构的问题,就要督促其认真地整改,而且要对事件进行公开,以此来警戒。
结语
要想确保消防装置运作合理有效就要认真的对其进行管控工作,现在一些物业管控工作者在思想意识上有很多的不利之处,单纯的看中节约,而且不关注人才的培养。这些内容就导致面对非常多的不利现象。所以,要切实的提升认知能力,要了解装置的运作原理。合理的进行管控工作,规范相关规定内容。做好规划活动。将人当成是活动的关键主体,要切实提升其综合素养。以此来保证群众的生命以及物资等安稳有效。
参考文献
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[2]甄珍.建筑物消防给水系统增压稳压设施的探讨[J].山西建筑.