摘要：本文针对当前我国高层建筑的常见的消防供配电的设计情况进行分析，对于高层消防供配电设计以及相应的消防系统设计中存在的问题进行了探讨，并就此提出了相关解决办法，以供同行参考。
关键词：高层建筑；供配电；消防电源；方案
一、消防供配电设计对于高层建筑的重要性
由于我国城市化进程不断推进，造成了城镇土地资源的紧张和短缺，这就促使了高层建筑有了很好地发展空间，并且有效地缓解了土地资源方面的紧张局面。由此可见，高层建筑还会在以后很长时间内得到更大的发展。高层消防供配电设计的是否科学，直接影响到人身财产安全。科学合理的设计方案可以有效地避免因火灾造成的无谓损失，故此，高层建筑的供配电设计具有举足轻重的意义。
二、高层建筑消防配电
2.1 高层建筑中常见的消防配电方案 当前，在高层建筑中最为常见的消防供配电方式有如下四种形式：放射式、树干式、链式、混合式。①放射式配电的主要优点是：如果某一线路发生故障，其他线路不会受到影响。此外，放射式供电方式的设备相对集中，管理方便，有很强的供电可靠性。其缺点是：对于有色金属的消耗量很大，出线多、开关设备多，无论是前期投资和后期运行费用都相对较高，而且该配电方式较适用于容量大的单台设备。②树干式配电的特点是：干线发生故障影响范围大。如能配有备用干线，并能实现有效切换，就可以很好地提高供电的可靠性。该方式较适合于分布均匀的范围内。③链式供电的特点：该方式和树干式较为相似，供电可靠性方面比树干式更低，一旦其中一台设备发生故障，会直接影响到后面的设备。④混合式配电主要是指放射式与树干式这两种配电方式。混合式配电属于我国当前高层建筑中较常见的配电方式。
2.2 高层建筑中较为常见的配电问题 ①部分消防设备未采用专用消防电源。尤其是消防控制室与消防泵往往采用的是一般负荷线路作为电源。一旦发生火灾，高层建筑的主要电源被切断，会直接导致消防设备的瘫痪，其产生的损失将不可衡量。②消防水泵等互为备用的消防设备如在末端集中的两电源互投，未采用不同设备都要从消防配电室进行放射式供电。有的直接从配电室引出主线，之后，在末端进行并联。如果发生主线故障，会直接导致互备用的设备都会同时失去电源，无法实现设备的预期工作效果。③不符合规定要求，消防联动设备的配电采用共用方式。未按规定末端的配电箱设置两路自动切换装置。有的虽然设置该装置，但该装置的质量较差，可靠性不高。如遇火灾，无法保证备用电源及时自动切换，直接造成供电的中断。更有甚者，装置采用手动切换方式，火灾放生后，需要消防人员到场后，才能进行人工电源的切换。如果发生火灾，该装置会直接造成时间上的延误，进而造成巨大损失。
2.3 解决高层建筑供配电问题的方案 ①在高层建筑内，要实现工作电源与应急电源的独立性。保证各自电源的系统性。实现了分开供电后都要配有正常的工作电源和应急配电的系统。同时，要确保消防的一类负荷在遇到火灾后，及时由应急电源进行持续供电，还要保证系统内的二类负荷实现快速的切换与供电。②供电方式的选择：对高层建筑消防配电设计和安装时，需要在用电量大或者消防用电设备集中处（消防控制室，消防水泵），从配电室开始就需采用放射式供电，还要保证主用设备与备用设备保持供电线路上的各自独立。③如果实现消防系统各设备的配电共用，需在末端配电箱设置两路自动切换装置，且需安装高质量电源自动切换装置。如果必须安装手动式切换装置，需将其设置于设备配电箱内。如遇紧急情况，便于消防员第一时间内找到，并及时进行切换。
三、高层建筑的消防电气配线存在的问题以及解决方法
3.1 高层建筑的消防电气线路导线在选择上缺乏安全依据 现行的标准对于相仿配电线路的耐温与时间限度上规范不明确。这就直接造成了施工单位为了降低成本，增加收益而直接购买普通导线。这大大降低了导线的防火性能，更有甚者直接购买劣质或者假冒产品。
3.2 忽视了消防电气配线的防火涂料有效期 当前，防火漆是对消防配线的主要保护方式，而很多防火涂料的有效期很短，通常只有几年。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆我国的相关规范没有对这方面进行规定。这直接导致了相关部门与厂家对此重视不够，大大增加了火灾发生的危险系数。
3.3 消防电气线路系统所选用产品不符合相关要求 尽管在设计源头做好规范，仍无法避免少量假冒伪劣的导线或者开关设备的流入。这种未能达到国家规定标准的产品极大的提高了火灾产生的风险。
根据对上述问题的总结与分析，我们看出根源是相关规范的不健全和不完善。这就需要我们逐步完善相关规范，对于消防配线在耐温与时间限度等方面提出严格规定。同时，高层建筑的投资者必须提高认识，不要因为消防配线的投资相对较小而忽视管理。如因配线引发火灾事故，所造成的损失将不可估量。同时还需做好相应线路的日常保养工作。
四、高层建筑的消防电源配置――对消防电源要求要进行规范
4.1 较为常用的消防电源 ①双电源高压单母线不分段的供电。双电源高压单母线不分段的供电方式。主要采用两回路高压电源的同时供电，运行时保证一备一用。采用这种方式可以直接减少中间联络柜和一个电压互感器柜，其优点是：减少了基建投资，直接减小了高压配电室的建筑面积。缺点是：该方式需要两路都保证100%的负荷用电，如母线发生故障，会直接造成整个系统停电。因其供电的可靠性较低，通常不建议在高层建筑内使用。②双电源高压单母线的分段供电。双电源高压单母线的供电方式同样采用两回路高压电源的同时供电，做到相互间的备用。优点是：该方式供电可靠性高，易于实现消防用电设备两个电源在最末一级切换的规定。这种接线方式是目前较为常用的方式。③此外还有三电源高压单母线分段供电，因该方式使用较少，不做过多阐述。
4.2 高层建筑配置柴油发电机组，消防设备供电应按《高规》中规定，消防设备的供电应按现行的国家标准《供配电系统设计规范》GB50052-2009的规定进行设计。而该规范中所规定的一级负荷中特别重要的负荷并没有涉及到消防负荷，按照规范的要求，消防设备的供电只要有两个电源就可以满足负荷要求，而《高规》中同时又规定一类高层建筑的消防用电应按一级负荷要求供电，并应在最末一级配电箱处设置自动切换装置，保证消防设备在发生火灾时供电可靠、正常运行。在《高规》中并没有明确规定一、二类高层建筑必须要配置柴油发电机组。由此近几年国内新出现的很多高层建筑消防负荷没有配置柴油发电机组。然而在具体的供电设计中，绝大部分高层建筑是从电网中引接两路10KV高压电源进线供电，但这样不一定能满足规范里两个独立电源供电的要求，因为在大多数地区的10KV双电源都是引自同一变电站，从严格意义上来讲其实质就是一个电源，所以用户无论从电网上取几回电源进线，也无法得到严格意义上的两个独立电源，当变电站发生故障时，可能引起全部电源进线同时失去电源而造成停电，使供电系统完全瘫痪。事实上，两回路10KV高压电源引自不同的变电站是有困难的，而柴油发电机组配置投资小，使用效果好，可靠性独立性高，又能符合规范要求，所以在高层建筑供电设计中应当配置柴油发电机组。
为了实现消防按钮连接线在意外情况下还能实现消防泵的正常使用，还需更多的利用其常开的触点来有效提高相应线路的可靠性。
高层建筑出现火灾后，如果实现人员的及时疏散，必须做好相应的防火门的启闭。这就需要联动系统采用二次控制，及时经过相应模块将防火卷帘进行快速自动下落，消防监控室要及时掌握相关控制型号。
结束语
综上说书，高层建筑是以后城市发展的主要方向。各种更为高大的建筑逐渐耸立于各个城市。这就不断给高层的消防电气、供配电等方面设计提出更多有待解决的问题。但伴随着科学技术的快速发展以及计算机技术的发展。必将实现消防供配电设计的智能化发展方向。并且系统的发展方向也是朝着智能、模块与结构三个方向不断发展。所有这些技术上的进步都为人们提供了更多的生命财产方面的安全保障。
参考文献：
[1]国家规范.民用建筑电气设计规范2015.02.
[2]国家规范.高层民用建筑设计防火规范，2014.09.
[3]应洪正.高层公共建筑的供配电系统设计，2016.05.
论文作者:陈平
论文发表刊物:《基层建设》2018年第13期
论文发表时间:2018/7/10
标签：高层建筑论文; 电源论文; 方式论文; 设备论文; 负荷论文; 供配电论文; 母线论文; 《基层建设》2018年第13期论文;