高层建筑消防电气设计

浅论高层建筑消防电气设计
摘要：高层建筑高度高，人员密集，要求消防防火必须安全可靠，一套完善的消防电气系统对及时发现火灾及火灾发生后的扑救都
有着非常重要的意义。

本文简单探讨了一下高层建筑消防电气设计。

关键词：高层；建筑；消防；电气设计
中图分类号：[tu208.3] 文献标识码：a 文章编号：
高层建筑的档次较高，功能复杂多样，易于出现较多的火灾隐患[1]。

对此，为有效发挥高层建筑中电气的消防功能，避免由于火灾而造成不必要的损失，应加强高层建筑消防电气的设计工作。

一、消防电源及其配电
消防设备用电，一类高层建筑按一级负荷要求供电，二类高层建筑按二级负荷要求供电。

高层建筑的消防控制室、消防水泵、消防电梯、正压送风机和排烟风机的供电，应在最末一级配电箱处设置自动切换装置。

消防电梯井底的排水泵，也应采用两路低压电压供电，并在最末端自动切换。

消防设备的配电线路，当暗敷设在不燃烧体内时，保护层厚度不小于30mm，这里须注意敷设在100厚轻质隔墙内的情况；当明敷设时，应采用金属管或金属线槽上涂防火涂料保护。

敷设在吊顶内的配电线路作为明敷处理。

另外，消防线路应选用阻燃或防火型电缆、导线。

二、高层建筑电气线路的敷设
许多高层建筑电气设计过程中消防线路大多采用穿塑料管保护，
并且从吊项内走线。

而《民规》规定：消防联动控制、自动灭火控制、通信、应急照明以及紧急广播等等线路，应该穿金属管来进行保护，并且暗敷在非燃烧体结构内，其保护层厚度不能够小于30mm。

当必须明敷的时侯，则应该在金属管上采取防火措施。

在布线上要求与高规、报警规范基本一致，只是根据《火灾自动报警系统设计规范》要求线路在暗敷的时候可以采用金属管或经阻燃的硬质塑料管保护。

从实际的情况可以看出，很多设计人员对这一条有所疏忽，而这一条之所以没有包括火灾探测器线路，是因为探测器线路只是在火灾初燃、生烟发热阶段起作用，而条文中规定的消防联动控制、自动灭火控制、通信、应急照明以及紧急广播线路，在火灾发生之后一段时间内还需起作用，在这段时间内，这些线路应保证安全使用，敷设在吊顶内的线路，在发生火灾时并不安全，而且吊顶内是火灾多发地段。

设计人员应对规范条文给予足够的重视，在实际操作中，凡是新设计的建筑，对该条文规定的线路，一律穿金属管或阻燃pvc 管保护，并且在现浇板内、墙内暗敷走线。

在改造工程中，由于条件限制不能暗敷时，应对保护钢管或金属线槽采取防火措施，比如说刷防火涂料等等。

三、火灾探测器的选择
自动报警功能在各个厂家的设备中普遍能够利用总线很容易实现，可以在报警器上、计算机上显示准确的位置。

规范中对探测器的设置位置有明确的规定，设计中应该考虑探测器在不同场所的设置。

高层民用建筑中重点考虑公共场所的探测器设置。

目前建筑物
的大空间、房间高度过高现象越来越普遍，（对射式）红外光束感烟探测器的使用越来越多。

对爆炸场所中探测器的设置，笔者认为应该在可燃物附近设置防爆型可燃气体探测器，在整个区域设置防爆型点式感烟或感温探测器、防爆型手动报警按钮，但防爆型声光报警器或防爆型音箱还很少在产品中见到，应在设计中提出此项要求。

高层民用建筑中每层宜设火灾显示器，地下车库的探测器布置应考虑梁的影响。

报警总线中应设短路保护器。

电动防火卷帘应区分是在疏散通道上还是用作防火分隔。

四、防排烟控制系统
建筑物防烟设备的作用是防止烟气侵入安全疏散通道,而排烟设备的作用是消除烟气大量积聚并防止烟气扩散到安全疏散通道。

因此防、排烟设计是综合防灾的必要组成部分。

防、排烟设备主要包括正压送风机、排烟风机、正压送风阀及设于空调通风管道上的防排烟阀等。

若发生火灾, 由其排烟分区内设置的感烟探测器发出报警信号, 通过火灾自动报警系统预先编制的程序控制指令, 开启
正压送风阀、排烟阀, 关闭防烟阀, 使通风、空调机自动停止。

同时也可以在现场进行手动控制。

送风阀、防排烟阀动作后, 通过联动模块将动作信号反馈到消防控制室。

五、自动喷水灭火系统
自动喷水灭火系统分为湿式、干式和预作用式等类型。

目前，大部分高层建筑使用的为湿式系统，即平时在管道中充有一定压力的水，当保护对象发生火灾时，喷头周围温度升高，达到一定温度时，
含金片熔化，喷头碎裂，水从喷口向四周均匀喷洒，进行灭火。

其组成是由报警阀、延迟器、水力警铃、管网、喷头。

喷淋泵的自启动是通过各保护区的管网喷嘴玻璃球高温下爆碎，引起管网水流流动，从而联动报警阀压力开关动作，达到自启动喷淋泵的目的。

通过水流指示器联动模块或报警阀压力开关引线至控制室，消防控制室能准确反映其动作信号，同时控制室应能直接控制喷淋泵启停。

六、消防水泵的控制启停
消防水泵(包括消火栓泵、喷淋泵)是灭火手段中的重要设施，对消火栓系统而言，根据“高规”的要求，在消火栓处应能直接启动消火栓泵。

根据“报警规范”的要求，在消防控制室处也应能手动控制消火栓泵的启、停。

这两部规范从各自不同角度提出要求。

此外，在水泵房消火栓泵附近还有一个控制箱直接控制水泵电机启停，这样消火栓泵的启动就有三处地方可控制，因此，存在这样两个问题，（1）消火栓泵的控制权，（2）消火栓泵的启动方式。

消火栓泵的启动控制权即是消防中心控制室、消火栓动作按钮与泵房控制箱的主从控制关系。

一般来讲应以消防控制室为主。

目前很多大厦消火栓的控制方式是在泵房控制柜上设置手动、自动转换开关，通常情况下置于自动位置。

这样设置有一个好处，就是一旦自动控制失灵，工作人员可在水泵房将转换开关打到手动位置，直接启动消防泵，且就地维修也很方便。

但是，这样一来，将会带来负面影响。

在水泵房设置转换开关，容易引起人为的操作失误，因为一般情况下泵房是无人值班的，万一工作人员或其他人员将转换开关置
于手动位置，而消防中心未能及时发现，就会出现重大的消防隐患(此时消防中心和消火栓按钮均无法启动消防泵)。

为了有效解决以上矛盾，在实际设计中，消防控制室的手动起停按钮可不经过泵房设置的转换开关，而直接启动消防泵，既能解决直接启动问题，又便于消防中心统一监控。

消防控制室与消火栓动作按钮启动关系与消火栓泵的启动形式有关。

消火栓泵的启动方式一般分为两种，第一种启动方式是在总线制联控方式下，消火栓动作按钮的启动可通过设在消火栓旁的联动接口模块将其要求的启动信号送至消防控制室控制台，再从此处输出使消火栓启动的开关量触点。

第二种启动方式，是直接将消火栓动作按钮的开关量触点输出到消火栓泵启动箱。

这两种启动方式在实际设计中都可以运用，前一种方式接线省，但需在总线制下，对消火栓联动模块进行地址编码编程来达到监测大量消火栓的目的。

后一种启动方式简单可靠，但还需要把消火栓动作信号返给消防控制室。

设计者在具体设计中可根据实际工程规模大小来选用，工程规模大、建筑形式复杂可采用前一种启动方式，规模小可采用后一种启动方式。

喷淋泵的自启动是通过各保护区的管网喷嘴玻璃球高温下爆碎，引起管网水流流动，从而联动报警阀压力开关动作，达到自启动喷淋泵的目的。

通过水流指示器联动模块或报警阀压力开关引线至控制室，消防控制室能准确反映其动作信号，同时控制室应能直接控制喷淋泵启停。

总之，对于建筑电气消防设计，首先要严格执行有关规定，特别是强制性规范；又应根据消防机理及各设备在火灾时的运行情况，
合理地选择设备，构成系统，以使各消防设备能准确、及时、安全地运行。

参考文献：
[1] 刘晓林. 建筑工程消防设计策略探析[j]. 中外建筑, 2011,(04) .
[2] 彭川. 消防电气设计[j]. 重庆工学院学报(自然科学版), 2007,(06) .
[3] 李晓东,赵培江. 漏电火灾报警系统的电气设计[j]. 低温建筑技术, 2007,(02) .
[4] 李冬辉,贾巍. 楼宇集成监控界面系统和实时数据库系统的设计[j]. 低压电器, 2005,(11) .。