超高层建筑公共安全与智能化设计浅谈

编号：AQ-JS-07679

( 安全技术)

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超高层建筑公共安全与智能化

设计浅谈

Discussion on public safety and intelligent design of super high rise buildings

超高层建筑公共安全与智能化设计

浅谈

使用备注：技术安全主要是通过对技术和安全本质性的再认识以提高对技术和安全的理解，进而形成更加科学的技术安全观，并在新技术安全观指引下改进安全技术和安全措施，最终达到提高安全性的目的。

1概述

超高层建筑一般为重要建筑，其政治和经济价值巨大，然而超高层建筑随时可能受到火灾、恐怖袭击和自然灾害的威胁。如果事先没有对应措施，损失将是惨重的。总体来说超高层建筑有如下特点：1）建筑结构复杂：超高层建筑主体建筑层数多,垂直疏散距离长,人员需要较长时间才能疏散到安全场所；2）功能多样：一般的超高层建筑都具有多种功能、人员密集容易出现混乱，火灾时更容易导致伤亡；3）发生火灾时,在烟囱效应作用下，烟气和火势竖向蔓延快,增加了安全疏散的困难。

建筑火灾发生后,人员是否能够安全疏散,由4种影响安全疏散的时间因素：1）从火灾发生到人员感知火灾之间的时间间隔2）从人

员感知到开始疏散的时间间隔：人员意识到有火情时,一般不急于疏散,而是首先通过获取信息进一步确定是否真的发生了火灾,然后采取相应的行动；3）从人员开始疏散到疏散结束的时间间隔：从疏散开始，通过走廊、楼梯间、安全出口至到达安全区域的时间；4）危险来临的时间：自火灾开始,到由于烟气的下降、扩散和轰燃等原因而致使建筑或疏散通道发生危险状态为止的时间。超高层建筑智能化的安全系统设置应着眼于缩短上述1~3点时间，拖后时间点4的到来。

本文重点阐述智能化系统在安全预警及人员疏散方面起到的独特作用，以及相比常规建筑而言，超高层建筑的智能化系统设计特殊性。超高层建筑的智能化弱电系统中火灾自动报警及联动控制、综合安防、广播系统与公共安全最直接相关。

2火灾自动报警及联动控制系统

超高层建筑发生火灾扑救难度非常大，成灾后果更严重，因此高层建筑应立足于自防自救，采取可靠的防火措施，达到预防火灾的目的。火灾自动报警及联动控制系统正是从及时报警和联动消防

设施两方面起作用，遏制火势蔓延、保护人身和财产安全。

2.1火灾报警系统的智能化和可靠性

超高层建筑火灾报警系统的设计应从提高火灾报警系统的智能化和可靠性这2方面入手。

2.1.1提高火灾报警系统智能化程度

这个问题分内外2个层次。

1）对火灾报警系统内部而言，超高层建筑一般采用全智能火灾报警系统。系统能对探测器回路送来的火灾探测参数进行分析运算，自动去除环境影响，同时控制器还具有存储火灾参数变化规律曲线的功能，并与现场采集的火灾探测参数比较，来确定是否报警。

2）对火灾报警系统外部而言，智能化的含义主要指系统联动。采用系统联动方式，就成为争取火灾前期时间和主动权的有效手段。1）当火灾报警系统与保安监控系统联动，在火灾之初，火场的摄像机可将现场画面迅速传至中央控制室，通过实景画面，值班人员可以立即确认是火灾还是探测器误报，从而马上采取广播、排烟、正压送风、启动消防泵、喷淋、向消防局119台报警、降客梯、切换

消防电源等一系列应急措施。2）火灾报警系统还可与楼控、广播音响和门禁系统等联动。

2.1.2提高火灾报警和联动控制系统的可靠性

提高火灾报警系统可靠性的措施有：1）采用控制中心报警系统；2）系统具有完善的自检功能；3）关键部件冗余可采用具有双主机热备份的系统等；4）报警回路采用环形总线；5）探测器与模块分开回路设置，每15~20个探测器设1个短路隔离模块。

提高联动控制系统的可靠性的措施有：1）对于重要的灭火和防排烟设施，如消火栓泵、喷淋泵、正压送风系统和排烟系统等，为了确保动作的可靠性，应考虑多种、多地联动和手动控制方式，既有自动，又有手动，既有就地控制，又有远地控制，以增加被控设备的可靠动作。2）合理设计各类管线的走向、敷设方式和敷设场所，采取必要的防火措施，避开可能对线路造成损坏的热源，与强电管线及其他专业管道保持必要的安全间距，确保消防电气线路处于安全环境中，以尽量延长处于火场中线路的工作时间。

2.2探测器设置

探测器设置方面的考虑：1）在单一型探测器不能有效探测火灾的场所，采用复合探测器。2）高大空间可选用具有预警功能的线型光缆感温探测器或空气采样烟雾探测器。3）超高层中凡超过5m2的房间均应设探测器，即使卫生间也不例外。4）电气竖井不论大小，因其火灾发生可能性大和作用重要，而必须逐层设置探测器。5）为了保证紧急情况下的通讯畅通，避难层应每隔20m设置一个消防专用电话分机或电话插孔。6）在建筑平面上的边角处，探测器的保护半径可能达不到审核要求，此类在一般建筑中可通融的问题，在超高层中是应严格执行规定的。7）疏散楼梯设置感烟探测器。8）为了适应房间形状、面积和使用性质的变化，每条报警回路应留出30％左右的探测器数量裕量。

2.3电气火灾的预防和早期发现

超高层建筑电气线路无所不在，据相关统计资料，电气绝缘损坏、短路和电弧造成的火灾占高层建筑火灾总数80﹪以上。电气火灾的预防可采取以下措施:

2.3.1漏电火灾报警报系统

电气接地故障中电弧性对地短路是引发电气火灾的重要原因。电弧性对地短路具有很大的阻抗和电压降，它限制了故障电流，使过电流保护器不能动作或不能及时动作来切断电源，而几百毫安的漏电弧产生的局部高温可达2000℃以上，足以引燃周围的可燃物而引起火灾。而漏电火报警灾报系统能准确监控电气线路的故障和异常状态，能有效预防常见的因漏电导致接地电弧所引起的建筑物电气火灾事故。

设计时应注意：在消防设备、应急照明、疏散指示标志和安防等因停电会造成重大经济损失及不良社会影响的电气装置或场所，应安装纯报警漏电火灾探测器，报警但不切断电源。

2.3.2极早期预警主动气体采样系统

一场火灾的发生，从酝酿到产生高热大火，经历了4个阶段：闷燃、可见烟、闪燃和高热大火阶段。传统的烟感火灾探测器一般是在火灾进行到第2阶段，即可见烟阶段时，才会发生报警，最有效的扑救应该在火灾还处于闷燃状态下进行。对于主动抽气式烟雾探测系统而言，其探测灵敏度高（0.005～20%obs/m），探测范围