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摘要：近年来，高层民用建筑火灾事故呈明显上升趋势，群死群伤事故时有发生，给国家和人民生命财产造成了极大损失。高层建筑消防设计应按照“预防为主，防消结合”的消防工作方针，针对高层建筑发生火灾的特点，应立足于自防自救。建筑消防设施对增强建筑物自防自救功能具有重要作用，防止和减少建筑火灾损失的意义十分明显。如果高层民用建筑出现火灾，造成的后果将会非常严重，所以我们应高度重视高层建筑设计的安全性。本文对民用建筑消防设施的相关问题进行分析与阐述，以提高建筑防火设计的科学性、合理性，为今后实际建筑消防工作提供参考依据。
关键词：民用建筑；消防设施；重要性
一、民用建筑消防设施的重要性
社会经济发展，人们生活水平提高，我国建筑业的迅速发展，随之带来的安全隐患就越来越多。民用建筑已成为人们日常生活中主要生活、娱乐、办公的重要场所，有些民用建筑装修越来越高档，越来越气派，电气设备越来越多，气体能源的使用越来越普遍，人们对楼房的建筑消防越来越上心。民用建筑防火设计中的消防设施已成为建筑消防设计的关键环节。近年来的标准看，民用建筑消防设计的主要内容有：建筑分类和耐火等级、总平面布局、平面布置、安全疏散和避难、防火建筑构造、灭火求援设施（主要包括消防车道、消防救援场地、消防电梯等）及消防设施（包括室内室内消火栓系统、自动灭火系统、火灾自动报警系统、防烟和排烟设施）。以上内容中仅消防设施为主动防火，其它的均为被动防火。排烟、通风、自动报警器的安装、消防灭火系统是否合格以及是否有更多科学合理的灭火设施、电源及配电的设计、是否有火灾应急照明及其他各种灭火设置备用方案，以上均为消防设施设计的主要考虑内容。
二、消防水系统的设计
1、消防水池设计。消防水池容积设计的要合理，能够满足补水量和补水时间的设计，从消防水池接入消防水泵间的引入管应该保证不少于2根，从消防水泵接入各消防管网的供水管应保证两路，以保证能够满足供水的需求，还要有自动补水系统，防止消防用水一经取用之后，要尽快补水，以备不时之需之用。供消防车取水的消防水池应设取水口或取水井，保证消防水池不受建筑物火灾的威胁。供消防车取水的消防水池应保证消防车的消防水泵的吸水高度不应超过6.0米。从消防水池内直接取水，向室外专用消防管网供水，取水口可做成室外消火栓的形式，要求取水加压泵分开专用，双电源供电，流量按设计建筑的室外消防用水量计，消火栓的扬程应至少满足室外消火栓口处10米水的压力。
2、室内消火栓系统设计。按《消防给水及消火栓系统技术规范》规定的要求，消火栓的间距应计算而定，消火栓的最大间距不超过30米（按2支消防水枪的2股充实水柱布置时），最小距离不能互相干扰。一般情况下，不应低于5米。设计中可以根据水枪最小流量和水枪喷嘴口径，得出水枪充实水柱长度。确保水枪的喷射距离能够覆盖建筑物的每个角落，对于建筑高度超过100m的高层建筑，可以调整水枪流量以达到满足规范所需要水枪充实水柱长度，所以水枪的充实水柱长度首先应该计算，同时又要满足《消防给水及消火栓系统技术规范》规定各种高层建筑水枪的充实水柱下限值。高层建筑平面中隔墙、内走道、门的布置会影响消火栓的使用，设计中应该用水带长度、充实水柱的水平投影去校核消火栓保护半径最远点。
3、自动（喷水）灭火系统设计。这项设计主要是能够及时的控制火势，满足自动灭火的效果，它的设计要能够满足要求。首先是要合理设置自动喷水末端试水装置，设置末端试水装置应采取孔口出流的方式排入排水管道，试水接头接口要合理，不能与管道或软管直接连接，避免影响孔口出流的效果。其次是系统供水应先通过报警阀，通过报警阀上的压力开关进行操作的，系统供水应通过报警阀入口前管道接向管网。从消防水箱或增压设施接出的供水管，不能直接接在消防管网上，要及时的反应供水的需求，必须从报警阀入口接入消防管网中。
三、火灾自动报警系统
在民用建筑中，火灾报警系统一般由火灾探测器、区域报警器及集中报警器三大部分构成。其中，火灾探测器安装在可能发生火灾的场所，将火灾信号通报给区域报警器，随时随地监视火情状况；区域报警器的主要功能在于接受来自各个探测器的报警信号，对探测器进行统一控制；集中报警器则安装在民用建筑的消防控制室中，接受区域报警器发出的信号，最终形成声音或光报警，自动启动消防设备。当前民用建筑的火灾自动报警系统，主要包括以下三种形式：
（1）区域报警系统
在该系统中，使用不超过3台的区域报警控制器，不需要额外设置集中报警控制器，适合在规模较小的场合使用。
（2）集中报警系统
在该系统中，应至少设置2台区域报警控制器，并设置1台集中报警控制器，用来接收来自各区域的故障报警或者火灾报警信号，同时对各区域的探测器、报警器进行巡检，适合在规模较大的组群建筑中使用。
（3）中心报警系统
在中心报警系统中，至少设置若干台区域报警控制器以及1台集中报警控制器，同时采取消防设备联动设施，通过自动启动控制信号，实行自动灭火。
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四、消防联动系统
有关民用建筑消防设计中的消防联动系统，主要分析要点如下：
（1）消防泵起动控制
通过自动发出消防泵动作控制信号，可以直接启动消火栓泵。在消防控制室中，可显示建筑中的电源状况，通过手动或者自动两种形式，启动消火栓泵，同时接收反馈信号。当火灾发生之后，喷淋系统喷头自动喷水，水流指示器发生动作，向消防控制室发出报警信号、启动报警阀、水力警铃击响。另外，通过压力开关动作，可将喷洒泵启动，在消防控制室中接收反馈信号即可。
（2）防火卷帘控制
在防火卷帘的两侧，需要分别设置两组感烟探测器和感温探测器，其中任何一个感烟探测器发生动作之后，报警总线中控制的防火卷帘就会下降，直到距离地面约1.8m位置；当感温探测器发生动作之后，防火卷帘完全落下。防火卷帘作为分隔防火区的重要工具，任何一侧火灾探测器发生动作，防火卷帘都会直接降到底。另外，防火卷帘的两侧还应设置手动按钮，如果探测器发生误动作，则可手动开启防火卷帘。
（3）防烟与排烟系统
1、排烟方式的选择。按照《建筑设计防火规范》的要求，建筑高度超过50米的一类公共建筑和建筑高度超过100米的居住建筑的防烟楼梯间，其前室、消防电梯间前室和合用前室、由于受外界的自然环境影响，不应采用自然排烟方式，要设置机械防烟设施。防止楼梯间及其前室、消防电梯间前室和合用前室间的烟互串，影响消防效果，不能只采用自然排烟的方式。
2、防烟楼梯间设计。按照《建筑设计防火规范》的规定，防烟楼梯间应在楼梯间入口处设前室、阳台或凹廊。同时规定不具备自然排烟条件的防烟楼梯间应设置独立的机械加压送风防烟设施要求。封闭楼梯间不能自然通风或自然通风不能东路要求时，应设置机械加压送风系统或采用防烟楼梯间。
3、排烟口设计。排烟口平时关闭，并应设置有手动和自动开启装置。为有利于发生火灾时，排烟口应设在建筑物的顶棚上或靠近顶棚的墙面上，且与附近安全出口沿走道方向相邻边缘之间的最小水平距离不应小于1.5米。排烟口的设置应按《建筑防烟排烟系统技术标准》第4.6.3条经计算确定，且防烟分区内任一点与最近的排烟口之间的水平距离不应大于30米。按照设计技术的要求，排烟支管上应有当烟气温度超过280℃时能自行关闭的排烟防火阀。机械排烟系统中，当任一排烟口或排烟阀开启时，排烟风机应能自行启动。
五、消防设备的配电系统
在民用建筑消防过程中，如果突然发生市政电源中断现象，则迅速启动应急柴油发电机组，带动消防用电设备工作。但是建筑中发电机的功率，仅允许带动约50%的负荷，如果不采取相应措施，可能发电机组难以正常工作。这就需要分批启动消防设备。如果按照平时的负荷选择应急发电机组的容量，那么容量应该大于消防符合至少一倍以上，则可以不采取分批延时启动。一般情况下，计算建筑的最大消防负荷，方法如下：共用消防泵属于必要负荷，需计算；消防电梯、消防风机、应急照明等，可根据不同建筑的情况，适当划分为同一个计算单元，分别计算消防负荷，取其中相邻或者相加之后负荷最大者，以此计算建筑中的消防负荷最大值。
在建筑消防过程中，需要切除非消防电源，一般采取分励脱扣器方式。由于框架电流与低压断路器的型号有所不同，因此分励脱扣过程中的分励线圈需要电流也有所不同，为了便于联动，可以在每层配电室的主配电箱中或者低压出线开关中切除非消防电源。
六、民用建筑消防设备负荷保护
若火灾发生后电气设备因负荷过大而启动负荷保护，会导致建筑物内部的消防设备停止工作，进而错过最佳有效灭火时间，危及居民的生命及财产安全。建筑消防设计图纸中有时会对过载跳闸不予明确的说明，这与国家规范的要求相违背。设计过程中，应当明确指出任何一台消防设备出现过载问题时，过载保护不会导致跳闸现象的发生，而只会对信号报警发生作用。过去的消防电气设计中，若消防设备出现过载将引发热继电器工作，系统会自动转换成备用状态，这时候若过载现象继续出现将会导致控制回路被切断，与规范要求不符。这种情况下就应当采取必要的处理措施：若消防设备出现过载将引发热继电器工作，系统会自动转换成备用状态；若过载现象再次出现，就应当使其值产生信号报警，而不会导致跳闸现象的发生。
结束语
由上可见，有关民用建筑的消防设计，必须严格遵循执行规范，同时结合建筑的实际情况，合理设计消防系统。确保火灾发生时，消防设备的及时、准确、稳定运行，减少火灾事故，确保建筑居民的人身与财产安全。
参考文献：
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[2]梅治桥.有关民用建筑总平面防火设计的几点思考[J].建筑设计管理.2016
[3]杨秘林.高层民用建筑火灾成因原因剖析及其消防设计分析[J].城市建设理论研究（电子版）.2017
论文作者:姚元辉
论文发表刊物:《建筑细部》2018年第27期
论文发表时间:2019/7/30
标签：民用建筑论文; 消火栓论文; 建筑论文; 火灾论文; 排烟论文; 系统论文; 探测器论文; 《建筑细部》2018年第27期论文;