高層建筑消防電氣設計隱患及火災報警系統優化策略研究

李小明 宋良雨

1. 西北礦冶研究院 甘肅 白銀 730900

2. 智誠建科設計有限公司 甘肅 白銀 730900

在高層建筑電氣消防設計的過程中，必須要對每一個細節提高重視，作為高層建筑中最為主要的基礎工程，直接關系到日后居住人員的生命財產安全，如果無法保證設計效果和設計質量，會給高層建筑項目帶來無法想象的影響。尤其是在消防安全意識不斷提高的今天，高層建筑電氣消防的設計和電氣消防設計面臨著極大的挑戰，不僅要考慮使用性能還要考慮安全性能，在設計過程中需要對其進行科學規劃，保證質量。

1 高層建筑火災報警系統的具體

1.1 防火卷簾門

防火卷簾門有兩種，一種為防火卷簾，另一種為防火門。在發生火災的情況下，防火卷簾可以有效隔離火災區域，降低火災帶來的影響。但防火卷簾門的位置設計需要進行綜合性分析，以此在進行分割的同時，避免對人們疏散造成負面影響。尤其是設置在疏散通道上的防火卷簾，必須要具備手動、自動、機械控制三種功能[1]。防火門和防火卷簾的作用相同，但不能夠相互替代，其主要作用是作為第二疏散口，確保火災發生后，建筑內的人們可以盡快撤離。在設計防火門時，必須要充分考慮到門的寬度以及其具備的功能，避免對疏散造成負面影響。

1.2 防排煙系統

在國家的相關標準中，對防排煙系統進行了明確的規定，要求高層民用建筑的中庭、走廊、房間等部位都要根據實際情況加入防排煙系統。在實際設計過程中，防排煙系統的控制方式設計非常重要，是避免煙氣倒灌的核心關鍵[2]。

1.3 自動噴水滅火系統

根據有關建筑消防施工的有關規定來看，自動噴水滅火系統之間必須要呈環形布置，確保火災發生的第一時間，可以直接啟動噴水裝置。最為主要的是，要根據工程的具體情況，選擇噴頭，確保噴頭可以滿足施工要求。

1.4 火災自動報警系統

火災報警系統的常用于大型商場、高級賓館中，配合智能化設備，實現系統的穩定運行，常見的報警系統包括可燃氣體報警系統、煙霧火災報警系統等。除此之外，手動報警按鈕也是每一個高層民用建筑必須要具備的裝置[3]。除了上述幾個方面之外，防火閥、消防栓等消防工具設備的安裝也十分關鍵，必須要嚴格按照規定的距離要求進行設計，從而讓建筑內居民可以及時有效的控制火勢，降低火災影響。

2 高層建筑電氣消防設計的潛藏隱患

對于高層建筑電氣消防的設計和電氣消防設計工作而言，主要的問題包括三個方面，分別為：電氣線路敷設、電氣設備質量、消防設施。電氣是建筑工程項目中必不可少的，關系到人們的日常生產生活，因此電氣設計必須要做到安全可靠，此外電氣線路鋪設要科學合理，擁有專門的消防處理手段，從而有效撲滅因為電氣火災。但在現階段也存在一些問題，比如：消防設施對材料要求較高，對用水流量需求較大，隨之對電氣提出了較高的要求，如果為了追求成本，使用的材料或者電氣鋪設存在問題，那么就會對滅火帶來困難，增加安全隱患[4]。

一般情況下，電氣設計規范中，會對電線電纜截面有著明確的要求，線路的敷設方式也要慎重考慮，但從目前來看，在進行電氣設計中，防火隔離措施并沒有得到妥善落實，一些線路敷設需要穿越防火墻，都需要得到相對應的處理，以此保證電氣消防設計科學合理[5]。在進行電氣消防設計的過程中，還需要充分考慮建筑的實際應用方向，包括用電負荷問題，以此進行系統的計算分析，另外短路電流的短時作用也需要考慮其中，根據電氣線路設計展開針對性的消防線路，但從目前來看，相應的消防工程并沒有得到妥善處理。

3 高層建筑電氣消防設計的關鍵要點

但在實際電氣消防設計過程中，高層建筑電氣消防會受到多方面因素的影響。通過加強對各環節設計、電氣消防設計的質量管控，切實提高電氣消防設計效果，提升高層建筑工程應用價值，讓高層建筑結構應用水平得到提高[6]。

3.1 建立健全嚴格的電氣消防設計安全責任制

想要從根本上加強高層建筑電氣消防設計安全管理，首先就要建立健全的消防安全管理體系和責任制度，以此保證消防安全管理條例得到真正的落實，有效提高高層建筑電氣消防設計中的消防安全水平。這就需要電氣消防設計團隊在電氣消防設計工程正式開始之前，結合高層建筑的實際情況，制定出合理的消防安全管理條例守則，并且形成相應的管理監督團隊，細致劃分責任，并且將責任落實到個人[7]。比如，某高層建筑工程團隊在正式電氣消防設計前，和高層建筑建設單位簽訂了相應的消防安全合同，明確劃分彼此需要承擔的消防安全管理責任，隨后，該工程團隊根據電氣消防設計所在地區的天氣氣候環境以及高層建筑的電氣消防設計要求和電氣消防設計用具，制定了科學的管理條例和消防安全守則，對電氣消防設計人員和管理人員都提出了具體的要求，配合責任制度，促使員工提高對消防安全工作的重視，形成自上而下的管理體系，保證消防安全管理工作的質量和效率[8]。

3.2 配備完善充足的消防安全設備和器材

在消防安全工作中，最為常見的消防安全設備就是滅火器，作為最便捷有效的滅火裝置，應該得到廣泛的應用，尤其是在高層建筑中。對于高層建筑電氣消防設計來說，滅火器是最基礎，也是最重要的器材設備，必須要配備足夠數量的滅火器，并且根據電氣消防設計的具體情況，選擇對應的滅火器種類。此外，還要保證滅火器所在的位置合理，能夠在發生火災的第一時間進行使用，以此控制火勢蔓延。以某高層建筑工程為例，根據電氣消防設計需要使用的機械器材和相關材料，在采購干冰滅火器的同時，也購置了干粉滅火器，綜合使用保證滅火需求。不僅如此，該電氣消防設計團隊在明火作業和倉庫等特殊位置，也放置了足夠數量的滅火器，對于一些移動性的明火作業點，還會定期移動滅火器的位置，便于相關人員使用，因此保證在發生火災時，能夠及時有效的控制火勢，防止火勢的進一步蔓延[9]。

3.3 全面優化高層建筑電氣消防設計的方案

保證電氣消防設計高層建筑的合理性也是強化高層建筑消防安全的有效措施之一，以消防安全的角度完善具體的電氣消防設計方案，改動存在火災隱患的位置，從源頭降低發生火災的可能性。具體的優化內容有兩點，分別為：應急布局和消防電氣處理，以某高層建筑工程團隊為例，考慮到火災發生后的情況，設置了火災應急照明，包括了火災事故照明、疏散指示照明以及備用照明。利用雙電源對備用照明切換，疏散指示照明和火災事故照明則采用可瞬時啟燃的普通照明燈具[10]。不僅如此，還增加了消防電梯線路，其配電線路的設計也充分結合這個功能。該工程項目將這一線路設在建筑底層地下室內的變電所，敷設兩路專線配電至位于高層建筑頂層的電梯機房，以此最大程度提高供電的可靠性。與此同時，考慮到消防電梯的實際需求，在配電線路上采用了耐火電纜這一材料。需要注意的是，在實際選擇材料時，需要綜合考慮高層建筑電氣消防的實際需求，必要時要選擇銅皮防火型電纜，最大程度保證消防安全。

3.4 在現場合理安裝相應的消防安全設備

在電氣消防設計中要放置足夠數量的滅火器，但是除了滅火器之外，消防給水設備也要進行合理的安裝和設置，滅火器是消防安全防護的基礎設施，而給水裝置就是消防安全防護的主要設施。給水裝置包括了室內、室外兩處的臨時消防用水，其中室外消防用水由消火栓、臨時消防水池和天然水源作為主要供給來源，而室內消防用水主要通過供水電氣進行供水。因此，在高層建筑中供水電氣的口徑要大于100mm，栓口處的直徑65mm，且要保證每個樓層都有兩個或連個以上的栓口，且栓口的位置要合理，要讓水槍的噴射面積覆蓋到整個樓層。需要注意的是無論是消火栓泵還是噴淋泵，其線路都要根據配電線路進行設計，并且加入自動和手動兩種開關，以此最大程度保證消防工作效果。需要注意的是，消防水泵線路要盡可能地采用串聯，以此不僅可以減少成本，也可以確保消防工作穩定進行，實現報警和消防工作同時進行。需要注意的是，當水泵房與變電所相距較遠，如果需要穿越不同的防火分區時，應該采用銅皮防火型電纜供電；當水泵房與變電所貼鄰或相距較近并且屬于同一個防火分區時，可采用耐火母線或耐火電纜沿防火型電纜橋架，并采用明敷線路的方式[11]。

3.5 實現電氣智能化降低危險發生概率

高層建筑電氣智能化有著廣泛的應用，擁有著良好的發展運用前景，未來的電氣設備結構會更加多元，功能也會更加多樣化，因此，高層建筑電氣技術會隨著高層建筑發展趨勢，逐漸朝著人性化的方向發展。最為主要的是，智能化高層建筑的建設范圍會逐漸擴大，人們對智能化高層建筑的接受程度也會隨之提高，那么對高層建筑電氣技術的使用需求就會不斷提升，需要進行更加深入的開拓創新。主要包括：強電技術、弱電技術、電力總線技術、以太網傳輸技術等都要進行創新，以此確保智能化高層建筑中的電氣滿足實際需求。

4 高層建筑火災報警系統的優化方向

優化火災報警系統的相關組件。火災自動報警系統中，包括火災探測器、手動報警按鈕、火災報警控制器、火災警報器等組件，通過這些組件完成對火情的監測和報警任務。

4.1 火災探測器的設置

火災探測器可以按照火災自動報警系統對象、測控范圍進行劃分，其中按照測控范圍劃分可以分為點型、線型兩種探測器，而按照系統對象可以分為：感煙、感溫、氣體以及復合式探測器。在選擇探測器時，要按照國家相關標準，根據房間的功能、高度等具體情況，設置探測器的部位和種類。比如：房間過大、高度過高的情況下，就不適合點式火災探測器，可以采用感煙探測器；如果在環境較為惡劣的場所，可以采用線型差溫探測器[12]。

4.2 火災報警控制器

報警控制器一般會按照用途劃分為，區域控制器、集中控制器和通用控制器，其中區域控制器是最常用的設備，能夠直接和探測器連接，處理報警信號。而集中控制器不會與探測器相連，反而會和區域控制器相連，處理區域級別的信號，常用在較大型的系統中。通用控制器則是包含了兩種控制器的特點，既可以作為區域級使用也可以作為集中級使用。

4.3 火災警報裝置、應急廣播的設置

根據國家《火災自動報警系統設計規范》的具體規定，控制中心的報警系統都應該設置應急廣播，在高層建筑和民用建筑內，這種應急廣播的應用更為常見，這是因為這些類型的建筑中，人員較多，火災影響面積較大，安裝了應急廣播后，可以進行統一指揮。

5 優化火災報警系統的效仿設備

在消防聯動控制系統中，包括了消防水泵、噴淋泵、消防電梯、排煙機排煙閥、防火卷簾、防火門等裝置，不同的設備需要承擔的功能各不相同。其中消防水泵和噴淋水泵主要用于火災時實施滅火；而防火閥、送風閥、排煙閥等閥門是為了在火災時阻止煙氣和火焰的蔓延；防火門的功能在于阻止火災蔓延。此外，還有消防電梯和非消防電源控制，前者主要被用來疏散和保證滅火及時，而后者是用來在火災的情況下實現緊急照明。不止如此，在聯動控制組件中，包括管網氣體滅火系統、火災警報裝置、消防疏散通道控制等組件，這些組件都是為了保證滅火工作和人群疏散工作的順利開展。在實際應用的過程中，以上設備的消防聯動，都必須要保證在自動和手動的情況下均能實現。比如，以某機務工程為例，在使用過程中，經常會出現超負荷的現象，而利用火災自動控制報警系統，就能夠及時的發現問題，避開可能存在干擾源的位置，保證各部件之間協調運轉，減少不必要的浪費。

6 總結

綜上所述，在高層建筑中進行消防電氣設計是非常重要的，做好消防設計能夠保證建筑的使用安全，防止人們的生命和財產安全遭受威脅，一旦發生火災，能夠保證人員及時安全的撤離，妥善的對初期火災進行快速處理。在實際工程中，一定要加強對建筑消防電氣的設計，對各個系統進行合理控制，保證高層建筑的使用安全。