上海工程勘察设计有限公司 200042
摘要：在高层建筑中，消防电气设计是一个较为重要的环节，设计质量的优劣，直接关系消防设备作用的发挥。为此，设计人员应当了解并掌握相关的设计要点。鉴于此，本文以某建筑工程为例，对高层体建筑消防电气设计要点进行论述。期望通过本文的研究能够为同类工程提供借鉴参考。
关键词：高层建筑；消防电气；设计要点
1工程概况
某建筑工程项目坐落于该市繁华的商业街区，建筑为高层综合体，总建筑面积约为24.58万㎡，其中地下两层，高度为5.5m和3.8m，分别为设备用房和车库。该工程的地上部分由三栋建筑组合而成，主要用途为公寓式酒店、写字楼、商业广场和住宅。由于高层综合体建筑本身具有诸多使用功能，从而对消防电气设计提出较高的要求。为此，本文重点对该工程的消防电气设计要点进行论述。
2高层体建筑消防电气设计要点
对于高层建筑而言，尤其是大型综合体建筑，电气设计一项非常重要的工作，其直接关系到建筑相关使用功能的发挥。而消防电气设计则是电气设计的关键环节，是保证建筑消防安全的核心部分。鉴于此，必须对高层建筑的消防电气设计予以足够的重视。为进一步提高消防电气设计水平，设计人员应当对相关的设计要点加以了解和掌握，并合理运用到具体工程当中。在本工程中，消防电气设计主要包括以下内容：消防设备的供配电系统设计、火灾自动报警系统设计以及火灾应急照明系统设计等。下面对具体的设计要点进行分析。
2.1消防设备的供配电系统设计
依据相关规范的规定要求，在高层综合体建筑中，消防设备的用电持续时间最低应当不小于180min，据此，在本工程的电源设计中，工作电源直接从城市10kV输电网获取，以柴油发电机组作为备用电源，对于一些较为重要的负荷，如火灾应急疏散照明等，以蓄电池作为应急电源。本工程中，消防设备的正常电源为0.4kV，具体是由一路10kV高压电源经开闭所、变配电房，在通过变压器降压获得；消防设备的备用电源由设置在地下一层发电机房内的柴油发电机组提供，电压等级为0.4kV。本工程一级负荷中的消防负荷主要包括消防控制室、消防电梯、消防风机、消防泵房和应急照明等，这些消防负荷均为一级负荷，全部采用双电源供电，可将电源自动切换装置设置在最末一级的配电箱处。消防设备双电源供电系统的组成情况如下：正常电源由3台容量为800kVA的变压器提供，备用电源由功率740kW的柴油发电机提供。需要注意的是，在对母线进行设置时，应当将消防和非消防负荷分开，同时要确保消防设备的配电线路稳定、可靠，在消防配电线路的电缆选择上，应当以阻燃或耐火电缆作为首选，也可采用矿物绝缘电缆。为进一步提升消防设备供电线路的安全性，支线选用的是阻燃型耐火电缆，并在外部用金属管对电缆进行保护，采用暗敷的方式进行敷设；干线选用的是矿物绝缘电缆，采用明敷的方式，敷设于电缆桥架上。消防设备的配电箱及供电线路均为独立设置，为确保火灾发生时，配电箱不会出现高温变形的情况，在设计时，可采用有效的防火隔离措施对配电箱进行保护。目前，较为常用的防火隔离措施有箱体内衬岩棉、设置专门的防火空间，经过比较后，本工程决定采用后者作为配电箱的防火隔离措施。
2.2火灾自动报警系统的设计要点
火灾自动报警系统归属于消防系统的范畴，该系统的主要作用是通过对火灾发生的早期特征进行探测，发出报警信号，为自动灭火设备的启动提供指示，可以有效避免火灾蔓延。我国现行的GB50016-2014规范中，对该系统的设置进行了明确规定，依据该规范的规定要求，结合本工程的特点，建筑内绝大多数场所均需要设置火灾自动报警系统。依据相关规范标准的规定要求，通过技术经济性比选，最终决定采用控制中心式报警联动控制系统，该系统主要由以下几个部分组合而成：火灾探测系统、火灾警报系统、消防联动控制系统等。将所有具备控制功能的消防设备全部集中设置在消防控制室内，其余设备则设置在现场。
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2.2.1火灾自动报警系统。在对该系统进行设计的过程中，可将重点放在如下几个方面：
①探测器。相关规范中对火灾探测器的选择给出明确的规定，如在何种场所、何种情况下选择何种类型的火灾探测器。由于本工程是高层综合体建筑，根据规定要求，需要在相应的场所和位置处加装感烟火灾探测器，
②报警按钮。在各个防火分区当中，至少需要设置一个手动火灾报警按钮，在设置地点的选取上，应以便于操作和明显的位置作为首选，按钮的面板颜色应当以醒目的颜色为主，如红色，挂于墙上时，应当确保按钮底边与地面之间的距离在1.4m。
③控制器。可将火灾报警控制器设置在机柜内，摆放在消防控制室当中，当机柜面盘的并列长度超过4.0m时，需要在机柜的两端分别设置通道，宽度不低于1.0m，同时为便于维修，机柜面盘后应留有1.0m以上的通道。
2.2.2联动控制系统。由于建筑中的消防电气设备较多，如果出现火灾，则需要所有的消防设备在第一时间内启动，从而使火灾得到有效的控制。联动控制系统所起的作用就是对各消防设备进行控制。
①消火栓联控。通常情况下，消火栓启动的前提是火灾已经发生，消火栓系统进入灭火状态时有三种电气信号，一种是由出水干管上低压开关发出，另一种是由消防水箱出水管上的流量开关发出，还有一种是由消防泵房内的压力开关发出。
②自喷淋系统联控。在联动控制方式下，无论控制器的状态如何，只要报警阀压力开关动作，都能使喷淋泵启动。当建筑中有火灾发生时，位于现场中闭式喷头会接收到传感器的指令，并进行喷水灭火，此时，该层中的水流指示器会将报警信号传给消防控制室，而位于喷淋主管上的报警阀会受到水流变化的影响向喷淋水泵发出信号，当喷淋水泵接收到该信号后，便会启动喷水进行灭火。
③防排烟联控。火灾发生时，会伴随产生大量的烟尘，防排烟系统的主要作用是将这些烟气排出。在联动控制方式下，当火灾区域内的感烟探测器发出报警信号时，控制器会发出联动触发信号，启动排烟风机，此时会切断该区域内空调系统的电源，避免烟气沿通风管道蔓延。
④相关联动控制。当建筑内出现火灾时，联控器会联动火灾区域内的配电箱，将非消防电源切断，为避免火灾引起漏电，应当在消火栓及自喷淋系统动作前，将正常照明全部切断。同时，开启火灾区域内的摄像机对火场情况进行监控，联控器可以解除门禁，确保疏散通道畅通，为人员快速脱离火场提供条件。
2.2.3电气火灾监控系统。该系统归属于火灾预警系统的范畴，它能够更早地发现火灾，并及时发出报警信号，在这一前提下，可以使火灾得到有效的控制，从而达到降低损失的目的。与火灾自动报警系统不同，该系统主要针对的是电气火灾，通常都是设置在容易发生电气火灾的场所。在本工程中，电气火灾监控系统选用的是国内某公司自主研发的产品，主要由以下几个部分组成：温度探测器、监视探测器、剩余电流互感器和监控主机，系统的工作原理是通过各种探测器对相关的信号进行采集与监控，并将采集到的电压、过电流及温度等信号实时传给监控主机，通过与预先设定的正常值进行对比，看有无异常，一旦发现异常，则会及时发出预报警。
在对该系统进行设置时，需要重点考虑如下两个方面的因素：一个是电气火灾的危险程度；另一个是电气线路的敷设和用电设备的情况。对于设有消防控制室的场所而言，该系统的报警信息可与火灾自动报警系统的主机进行数据交换与共享。需要注意的是，尽可能不要将该系统设置在消防设备的供电线路上。同时，在对剩余电流探测器的报警值进行设定时，应当充分考虑供电系统自然漏电流的影响，结合规范和相关的工程经验，报警值可以设定为300-500mA。
2.3火灾应急照明系统的设计要点
当火灾发生后，建筑内正常的照明电源可能会被切断，此时需要应急照明帮助人们快速从火场内逃生，应急照明由两部分组成，一部是疏散照明，另一部分是备用照明。在本工程中，按照规范要求，所有面积超过200㎡的公共场所全部需要设置火灾应急照明，而疏散照明指示标志主要设置在如下位置：建筑内部的疏散走道上、楼梯间内、前室的出口顶部等。
2.3.1电源设计。为确保火灾应急照明系统的可靠供电，在双电源供电的基础上，在一些重要的设备用房内，设置自带蓄电池的应急照明灯具，由此可解决柴油发电机组电源供电转换时间过长的问题。
2.3.2安全出口标志灯具的设计。此类照明灯具可采用暗装的方法设置在安全出口的顶部位置处，与门框上方的距离控制在0.3m左右；在疏散走道上的指示照明灯具，可以暗装的方式埋设于两侧的墙体内，也可暗装于柱子上，与地面之间的距离应当保持在0.5m左右，布设间距控制在15m以内，与安全出口指示灯的距离保持在7m左右。对于面积较大的场所，如地下车库以及商业营业厅等，疏散标志灯具可以采用明装的方式设置在顶棚上，与地面之间的距离控制在2.5m左右。
结论：
综上所述，高层体建筑的消防电气设计是一项较为复杂且系统的工作，由于其中涉及的内容较多，一旦某个环节或是细节出现问题，都可能对设计效果造成影响，从而影响消防设备功能和作用的发挥。为避免此类问题的发生，设计人员应当对消防电气的设计要点加以了解和掌握，并将之合理运用到实际工程当中，借此来提升建筑消防电气设计的整体水平，为建筑安全提供保障。
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论文作者:黄文丽
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第6期
论文发表时间:2018/7/17
标签：火灾论文; 建筑论文; 系统论文; 电气设计论文; 消防设备论文; 工程论文; 要点论文; 《建筑学研究前沿》2018年第6期论文;