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摘要：从消防负荷分级、负荷计算、高低压配电系统和应急发电机组等方面介绍高层建筑消防电气设计。提出高层建筑消防配电设计应注意的问题，比如应适当扩大应急电源的安装容量。在变配电室、消防控制室以及强弱电竖井等设备房间的选择过程中，必须充分考虑留出余量，便于设备的安装和线路的布置以及后期功能改造增加设备等。
关键词：高层建筑；综合楼；电气消防设计；应急电源；注意事项
前言
2017年上半年，全国各地发生了多起高层建筑火灾，频密得令人触目惊心。5月25日，南京一栋高层建筑中，一户住家起火，40多层的大楼里，各种消防设施都成了摆设；5月7日，广州荔湾区荔湾广场北塔2802房发生火灾，三十多层的高楼顶端浓烟直冒，有8人被送往医院救治；4月28日，山西灵石县六十多米高的中凯大厦起火，有2名被困人员虽然被救出，但终因伤势过重不治身亡；4月22日，浙江东阳一栋32层的在建高楼起火；4月6日，石家庄一栋在建高楼起火……这一桩桩触目惊心事故的背后提醒我们高层建筑中建筑电气的消防设计的重要性。在高层的民用建筑中，尤其是高层综合楼中，通常会有许多相应的强弱电设备和空调设施，同时其种类相对繁杂，并且有诸多的竖向管井，在用电过程中必须确保相应的安全性能，也必须有相对可靠的消防配电作为基础，因此在供配电设计方面具有一定的复杂性。
1加强建筑电气消防配电设计的意义
1.1能够最大程度地发挥电气消防功能
对于建筑施工来说，建筑电气消防设计属于准备工作，是基础，基础必须打好。我们在设计的时候要考虑到多个角度，避免以后在施工亦或投入使用后出现更多的问题，影响施工进度，造成巨大的损失，使电气消防功能起到作用。
1.2能够保障人们的生命财产安全
当前建筑行业发展越来越好，但是我们每天的生活环境也存在着安全隐患，比如说火灾。建筑工程电气设计中，消防设计作为重中之重，需要以完善设计工作的开展来确保建筑使用的安全性，通过相应自动警报装置与灭火系统的安装来实现对火灾的有效控制，降低并规避消防安全隐患。但是，如何在实际落实消防设计工作的过程中，基于提高对该项工作重视程度的基础上，理顺设计思路并实现设计工作的完善落实，亟待解决。
2火灾的特点
2.1火势大，蔓延快
新时期高层建筑、装修中常使用抗火灾能力差的材料，甚至有些开发商以次充好使用不满足耐火等级的材质。建筑里面存放的文件以及设备都是一些容易燃烧的物品，这样将会大大的增加火灾的发生概率，火情不容易控制，蔓延的趋势非常的大，这样救援工作就变得非常困难，增加了伤亡的概率。
2.2高度高，扑救难
高层建筑其高度一般都超过消防用具的最远距离，高压水枪的距离很难达到大厦的高度，火势很难进行及时的控制，在发现与消防展开灭火的这个时间段就已经发生了很大的变化，高层很难进行攀爬，仅仅能够依靠地面的力量，很难进行灭火。
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3高层建筑综合楼消防配电设计工程实例分析
本工程为西宁市医疗养老康复服务中心工程，项目建设地址位于西宁市城西区彭家寨镇东侧，西川南路南侧，地处湟水右岸Ⅲ级阶地后缘，北起彭家寨安置小区，南至规划路，东临城西区卫生和计划生育局、富兴路，西依湟水森林公园，总体呈不规则状展，是一所二级医院与养老院相结合机构。工程用地面积15340平方米，总建筑面积41376.74平方米，工程性质为二级医院，医院本次设计的病床数为460床，养护床362床，病床128床，日门诊量约为800人左右。本工程地下2层，地上12层，其建筑高度为49.2m。本工程采用框架剪力墙结构形式，建筑结构类别为乙类建筑，建筑合理使用年限为50年，抗震设防烈度为7.0度。本工程的电气消防设计要点如下：
3.1高压系统
通过室外环网柜在系统中接入两路lOkV高压电源进线，一旦出现事故，其中一个电源无法使用，另一路电源应当能够继续工作而不受到损毁。其中l#、2#变压器应当从不同的10kV高压母线引入。
3.2低压配电系统
3.2.1配电电缆的选型及敷设。在进行用电总量的计算时，结合负荷种类及用途的不同，根据照明、动力以及消防的具体用途，在配电形式上进行选择，目前常用的形式有两种，其中一种是放射式，另外一种则是树干式。
3.2.2应急发电机组。对于应急发电机组的容量判断，结合日常停电时发电机所具有的负荷容量以及相应的消防负荷容量，通过比较两者的大小，将其中数值较大的作为应急发电组的容量值。此设计过程存在诸多的一级以及消防负荷，经过计算能够得出，相关发电机的安装容量能够达到473kW，在15s时间内，柴油发电机能够进行应急启动，其中启动的信号经过双电源自动转换开关控制提供。
3.2.3智能应急照明疏散的设置。由于该设计需要考虑建筑特点，其中最主要的一点就是人员数量密集，因此安装了智能型的应急照明疏散装置，并且根据防火分区的不同进行合理设置。其中1F消防控制室是消防应急照明灯的主机安放场所，在其余各个楼层都有相应的分配电装置。
3.3高层民用建筑中电气消防设计的注意事项
3.3.1在进行应急发电时，应急发电机的容量设计如果按照电变压器容量估算，可按照配电变压器容量的10-20%估算发电机组的容量。如果按建筑面积估算，对于10000m2以上的大型建筑，按15-20W/m2估算；对于小于10000m2的中小型建筑可按10-15W/m2估算。本工程总建筑面积41376.74平方米，属于大型建筑，按15-20W/m2估算即可。
3.3.2变压器容量和台数的选择。该工程中动力负荷较多，其中以VRV空调负荷作为其中的代表，在所有动力负荷中其负荷量最大，并且该设备的使用因季节而变化，因此应当设立独立的变压器，从而减少其可能造成的变压器损耗。
3.3.3高层建筑在进行变配电室、消防控制室以及强弱电竖井等设备房间选择时应当对其安装的设备容量进行考虑，从而保证其中设备的安置以及线路布置的便利性。对于高层建筑而言，其中强电井、弱电井的净面积应当分别大于等于4m2、5m2。对于消防控制室室来说，如果其中只安置相应的消防设备，则可以依据GB50116-2013（火灾自动报警系统设计规范》的相关要求，面积大于等于15m2，如果是同相关安防设备合用时，在设计过程中会预留出40m2，变配电室则根据GB50054-2011第4．2．5条、GB50054-2011第4．2．4条和第4．2．7条进行面积的布置。
3.3.4应急照明按防火分区划分，当建筑中标准层防火面积数值较小且为一个防火分区时，2F、3F共用1个应急照明箱。当前全国有多个厂家进行生产智能型应急照明装置，甚至存在生产设计的产品所需电源仅为24V的产品，如果在高层建筑中使用，可能在供电的过程中存在电压降，因此如果使用24V电源线往往会使得末端电压难以提供设备的正常运行，因此在分配电装置方面需考虑220V电源。
3.3.5变配电室通过结构降板达到净高要求，电缆沟底标高要低于配电室外，因此在变配电室外应当设置集水沟和集水井。在为排水泵供电时，严格按照消防负荷加以供电，并且对其进行防水处理。
结论
高层建筑中，可燃物多，用电量相对较大，用电设备种类繁多且相对复杂，电气管线交错繁复，存在一定的火灾安全隐患。如果在电气配电设计方面存在纰漏，电气设备在工作中长期过载，则会对电气设备的电气绝缘产生损坏，电气线路一旦出现短路情况就会引发火灾。所以在高层建筑中建筑电气的消防设计尤为重要。
参考文献
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[2]刘仕科.论建筑电气设计中的消防设计[J].建材与装饰，2016（41）：93~94.
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[4]刘仕科.论建筑电气设计中的消防设计[J].建材与装饰，2017（41）：93~94
论文作者:肖文兴
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第2期
论文发表时间:2018/6/21
标签：高层建筑论文; 建筑论文; 容量论文; 负荷论文; 火灾论文; 设备论文; 工程论文; 《建筑学研究前沿》2018年第2期论文;