對高層建筑消防電氣設計的探討

【摘要】高層建筑中的整個電氣系統設計在安全方面十分重要，尤其是在消防方面，所以我們的設計師需要不斷創新，設計出更合理、科學的消防電氣系統。本文就高層建筑消防電氣設計進行探討。

【關鍵詞】高層建筑；消防電氣；設計

1.高層建筑的消防用電電源基本原則

高層建筑的消防用電，應遵循以下五個原則：①主電源必須安全可靠，一般應采用放射式線路供電。②備用電源必須處于常年臨戰狀態，切換時間一般不應超過30s。③消防用電線路應采用耐熱絕緣導線，管線不宜集結，并應暗敷于混凝土中并作防火保護措施進行處理。④各個消防用電系統之間，以及與消防用電有關的設備，都應集中聯動控制和顯示。⑤對消防設備及消防用電系統，必須采取有效的自身防火保護措施，確保消防設備的安全運轉。

2.高層建筑電氣設計的主要內容

（一）負荷的計算電力負荷是供電設計的依據參數。計算準確與否，對合理選擇設備，安全可靠與經濟運行，均起決定性作用。高層住宅的電力負荷計算，基本上采用負荷密度法和需要系數法。

（二）供電電源及電壓的選擇為了保證供電可靠性，現代高層住宅至少應有兩個獨立電源，具體數量應視負荷大小及當地電網條件而定。兩路獨立電源運行方式，原則上是兩路同時供電，互為備用。另外，還須裝設應急備用柴油發電機組，要求在15秒鐘內自動恢復供電，保證事故照明、電腦設備、消防設備、電梯等設備的事故用電。國內高層住宅的供電電壓，都采用10kV標準電壓等級。

（三）高低壓配電系統的設計

1、高壓配電系統：現代高層住宅均是采用兩路獨立的10kV電源同時供電。一般高壓采用單母線分段，自動切換，互為備用。

2、計費方式，采用高供高計。但在低壓側，仍裝設計費電度表，采用將照明與動力分開的兩部電價法。

3、為減少變壓器臺數，單臺變壓器的容量選擇一般都大于1000kVA。為限制低壓側的短路電流，正常時變壓器解列運行，中間設聯絡開關。

（四）主要設備的選型

1、高壓開關柜。現代高層住宅的變配電室設在主樓地下層，按規定不宜采用油開關。應根高層住宅地下室的標準，選用具有“五防”功能的真空開關手車式高壓開關柜。

2、電力變壓器。根據防火要求，主樓內是不允許裝設大容量的油浸電力變壓器的。

3、低壓配電屏。國外低壓配電屏的結構，幾乎都做成抽屜式，特別是大容量的出線，則做成手車式。

4、應急備用發電機組。過去大多是采用柴油發電機組做應急備用電源的。近年國外高層住宅已開始采用燃汽輪發電機。這種發電機具有體積小、重量輕、反應速度快，故障率低等優點。

（五）消防自動報警和自動滅火系統現代高層住宅的火災自動報警滅火系統，包括：火災探測器、分區消防報警控制器、消防中心和氣體自動噴射滅火及自動灑水滅火系統等四個部分，實現報警滅火自動化。

3.高層建筑中的消防電氣事故預防設計

3.1盡量選用阻燃、難燃的電纜、電線、母線槽等

近些年來，由于電纜、電線、母線槽著火延燃釀成重大火災，國內外時有發生，損失慘重，已引起人們的深切關注。并使人們清楚地認識到在民用建筑物內使用的各類電氣產品中，一部分電氣的配電線路必須根據不同用途選用阻燃、難燃和不燃的纜線和母線槽。

3.2在敷設配電線路的過程中做好防火蔓延措施

大力推廣獨立式火災探測報警等新技術，通過技防改造改善消防安全條件，增加科技含量，提高防控火災能力。配電線路敷設必須嚴格按照規定使用難燃、不燃材料及產品，并要進行抽樣檢驗且全部符合國家標準方可使用；凡是新建、改建、擴建的，必須嚴格控制使用可燃材料，嚴禁使用易燃或有毒材料。

3.3嚴禁將電氣線路直接埋入抹灰層內

隨著科技的日益發展，除了基本的電線、有線電視、電話線等，網線、音響線、視頻線等也飛入了尋常百姓家。就在人們享受著這種便利的同時，家裝布線中隱藏的安全隱患也無處不在。“因為埋在墻內，所以它更重要。”建設部住宅產業化促進中心有關負責人指出，“由于住宅電氣線路大多采用暗埋法，一旦日后發現問題進行改造，不但費時、費力、費錢，而且影響美觀和安全。”

4.高層建筑消防電氣設計要點

總的來說，高層建筑消防電氣設計應重視以下幾個方面：

4.1火災報警系統。設計人員進行火災報警系統的設計首先應確定火災報警系統形式，而其形式則應根據實際保護對象的建筑形式、性質、危險等級等因素綜合考慮確定。按“民規”的界定，該系統有區域、集中系統、區域—集中系統、控制中心系統四種基本形式。按“報警規范”規定，該系統主要有區域報警、集中報警和控制中心報警三種基本形式。火災報警系統也隨高層建筑的發展而不斷更新相應的設備和原件。其中，作為火災報警系統“眼睛”的探測器應根據預測火災易發生的位置，房間高度、位置，濕度等形式選擇和布設，選擇的探測器應滿足相關的標準和要求，應根據實際的建筑類型有效的選擇探測器類型（如智能探測器）。

4.2滅火系統。滅火系統有自動噴水系統、氣體滅火系統等。根據高規規定，對一類、二類建筑應設置自動噴水系統。該系統一般有干式、濕式和預作用式等形式。大部分高層建筑所涉及的均是濕式系統，一般由噴頭、報警閥、延遲器、水力警鈴、管網等組成，其原理是即當噴頭表明溫度升高，達到其破碎溫度時，噴頭碎裂，其貯備的壓力水從噴口均勻噴出滅火。氣體滅火系統則是針對于無法用水的區域，它一般由噴頭、感煙、感溫探測器、貯氣鋼瓶、閥門等構成。

4.3線路敷設。“民規“中指出消防聯動系統、自動滅火系統、照明通信等系統涉及的線路，應暗設于非燃燒體結構內，倘若不能暗敷則應采取防火措施。“民規”和“報警規范”對于線路的要求基本一致，只要滿足在暗敷時用金屬管或者是經阻燃的硬質塑料管保護。

4.4消防聯動控制。消防聯動控制系統是當確認火災發生后，聯動啟動各種消防設備，以達到報警及撲滅火災的作用。其選擇應考慮總線形式和通訊協議。一般多線制和總線制之分。越來越多的大中型項目采用的布線少的總線制，要求設計人員對該系統有實際的對比了解，按照項目特點和要求進行設計。

4.5消防水泵的控制。消防水泵如消火栓泵、噴淋泵在消防滅火系統中有著重要的作用。而“高規”和“報警規范”對消防水泵的啟、停提出了不同的要求，前者規定在消火栓處應能直接啟動，而后者提出在消防控制室處要能手動控制。，這樣，消火栓泵的控制存在一定問題。

4.6防排煙控制。防煙設備是為了控制煙氣擴散便于人員疏散而設置的，重要程度顯而易見。其主要設備包括送風機、排煙風機和送風閥等。規范要求消防控制室能夠控制防火閥，實際中選用多數是250℃易熔環熔斷的防火閥，建議用電磁閥。設計中應注意對實際的設備有相當深入的了解，并依照相關規范進行設計。

4.7其他消防電氣系統。例如緊急廣播系統，應急疏散照明系統，手動按鈕報警顯示系統等在消防電氣設計中也必不可少，也嚴格依照規范進行布局與設置，本文不再贅述。

5.結語

在高樓林立的今天，人們在擁擠的居住環境中爭得一席之地的同時，也一并接受了高層建筑存在的安全隱患，其中，火災隱患的防范更要引起足夠警惕。由此，消防電氣設施的合理科學設置就成為一個重要的安全問題。設計人員應充分認識到這一設施的重要性，嚴格遵守相關規范，科學設計消防電氣的各項設備，以切實保障人們的安全，為國泰民安盡職盡責。

參考文獻：

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