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摘要：现如今，城市化进程不断加快、社会经济水平逐渐提升，现代化的高层建筑数量在不断地增长，随之而来的，是建筑施工或使用过程中，存在的各式各样的问题导致火灾事故频发。本文对高层建筑的消防电气设计在配电线路中的问题进行分析，明确地阐述了消防电气线路设计的关键所在，以及如何实施配电及线路的维护保障，希望能够在一定的程度上提升国内的高层建筑在消防施工及维护方面的水平，保障建筑设施的整体质量。
关键词：高层建筑；消防电气；配电线路
一、建筑消防电气线路的设计
(一)消防配电线路的可靠性、耐火性
高层民用建筑中，消防设备系统配电线路的设计主要依据《建筑设计防火规范》（GB 50016—2014）、《 火灾自动报警系统设计规范》 （GB 50116-2013）、《低压配电设计规范》GB 50054-2011及《工业与民用供配电设计手册（第四版）》等规范及标准实施。电气线路的防火应达到可靠性、耐火性、安全性、有效性和科学性等方面的要求，这其中最主要的就是消防设备配电线路可靠性和火灾时供电的持续性（即电气线路的耐火性）。
1、可靠性
消防配电线路的可靠性，表现在火灾扑救初期具有的高度的可靠性（当然在平时运行过程中就必须具备这种高可靠性），以确保在火灾发生时，可以有效地实施人员疏散与火灾扑救，最低限度地降低火灾造成的损失。
另一方面，火灾时消防配电线路须保持一定的时间内的可持续供电。这方面也可理解为消防配电线路可靠性的延续，例如采用双回路电源或是备用发电机电源等，可以确保正常供电电源出现问题时，能够及时切换持续供电，以实施有效的人员疏导及初期火灾扑救。
2、耐火性（耐热性）
消防设备耐火性（耐热性），是针对火灾高温对消防设备配电线路的影响提出的，目的是防止电气线路因过热绝缘破坏而发生短路、接地故障等问题，影响消防设备的连续运行，导致安全疏散和火灾扑救工作不能持续。
按照消防设备在防火和灭火中的使用要求，其电气线路的耐火配线，要求火灾温升曲线达到８４０℃时，在３０分钟内仍能够继续有效供电。而消防设备电气线路耐热配线，要求火灾温升曲线达到３８０℃时，在15分钟内仍然可以保证供电线路的有效性。就相关消防工程实践来看，消防设备电气线路耐火耐热配线设计最低限度应采取如下准则实施：
（1）当消防设备配电线路敷设在电缆竖井时，采用绝缘层和护套为不延燃的电缆，即可满足耐火耐热性能，可不用金属管保护。如与延燃电缆敷设在同一个电缆井时，两者中间必须用耐火材料隔开。
（2）在非管井位置，消防设备配电线路一般要求暗敷，可采用普通电线电缆，将其穿金属管或阻燃塑料管后，埋设在不燃烧体结构内，且暗敷保护层厚度＞３0mm。根据国内消防科研究所提供的数据（钢筋混凝土构件内钢筋温度与保护层的关系），这种敷设方法可达到耐火配线要求。
（3）非管井位置的消防设备配电线路只能采用明敷方式时，对穿电线的金属管或金属线槽可采用涂防火涂料方法提高线路的耐燃性能，或是直接采用具有合适阻燃性能的阻燃型电线电缆、耐火型电线电缆和矿物质绝缘防火电缆等；
（4）建筑物顶棚内的消防电气线路，一般宜采用金属管或金属线槽布线；在难燃型材料的吊顶内，可采用难燃型（如氧指数大于５０）硬质塑料管、塑料线槽布线。
(二)主要消防设备系统的配电线路设计
1、火灾自动报警系统的电气线路设计
火灾自动报警这一系统是对火灾事故预警的一套重要设施，对火灾的早期发现并组织及时扑救有着至关重要的作用。所以，该系统的电气线路设计，最应该使用的是阻燃型的电线，使用保护管时应暗敷在不燃烧的结构里，保护层的厚度不可以小于30毫米。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆目前普遍使用总线制作为火灾的自动报警系统的干线（即回路线），一般情况下回路线的线路比较长，需要穿越多个防火分区，一旦回路线出现故障，会使干线回路里全部的消防报警及控制点都处在无监控的状态，所以要提出更高的配线设计要求。例如，在明敷的时候使用耐火的电缆在耐火的桥架里进行敷设，或者是采用铜皮外套矿物质绝缘的防火电缆。
2、消防警报、通讯及应急照明配电线路设计
消防警铃、火灾事故广播，消防电话等设备是火灾发生时最直接的警报通知装置，以及扑灭火灾时的通讯指挥系统，其电气配线应该保证功能的有效发挥，所以一般情况下，应优先采用阻燃型电线穿管单独暗敷，明敷时应对线路进行耐火处理。
火灾应急照明的作用则是对人员进行有序疏散，以及提供消防扑救人员继续工作的照明，它包括火灾事故照明、疏散指示照明和备用照明。火灾事故照明和一般疏散指示照明多采用带镍镉电池的应急照明灯具，或是可强制点亮的普通照明灯具；而备用照明则利用双电源切换来实现。火灾应急照明线路一般应采用阻燃型电线穿钢管保护，暗敷于不燃烧的结构层内。
3、消防自动水灭火系统的电气线路设计
消防自动水灭火系统是固定式的灭火设施，包括消火栓系统加压泵、水喷淋系统加压泵、水幕系统加压泵等消防水泵，是实施火灾灭火工作的主要设备。消防水泵一般都集中设置在消防水泵房，其配电线路包括供电电源干线（双电源回路或单电源双回路线路），以及各个水泵电机配电支线两部分。
消防水泵电机配电线路的敷设方法可采用穿管暗敷，如选用阻燃性电线穿保护管并埋设在不燃烧结构层内，或者采用耐火电缆，配以耐火型电缆桥架，以提高电气线路的耐火耐热性能。
而供电电源干线一般由高层建筑变电所直接引入，当变电所与消防泵房贴临或相距较近，且属于同一个防火分区时，可采用耐火电缆或耐火母线沿防火型电缆桥架明敷；当变电所与水泵房相距较远，并穿越不同的防火分区时，应采用铜护套防火型电缆供电。
4、防火卷帘配电线路设计
按照《建筑设计防火规范》（GB 50016—2014）要求，应采用防火卷帘将不同的防火分区加以隔离，阻断火灾蔓延。防火卷帘的供电方式一般采用放射式或循环式。通常情况下，为了利于配电线路敷设、维护和具有耐火耐热性能，且配电线路较长时，宜采用耐火电缆并在吊顶内使用耐火型电缆桥架明敷，以确保火灾发生时，仍能可靠供电并使防火卷帘有效降落，阻断火势扩散。
5、防排烟系统的配电线路设计
防排烟系统装置是建筑当中重要防火设施，包含有防火阀、排烟阀、排烟机、送风机等，它们的正常运行，是人员有效疏散、阻止火势蔓延的关键所在。因为防排烟系统装置基本上都是分散布置，所以其电气线路在进行防火设计时既需考虑电源主回路，也需顾及联动的控制线路。一般阻燃型电缆遇到明火时，其电气绝缘性会迅速地降低，因此防排烟系统装置的电气线路明敷时，应该采用耐火的电缆；除此之外，防排烟系统装置的供电线路与联动控制线路在敷设时，应尽量将线路的长度进行缩短，避免在不同的防火分区穿越。
6、消防电梯配电线路设计
消防电梯是在建筑物发生火灾时供消防人员进行灭火与救援使用且具有一定功能的电梯。因此，消防电梯具有较高的防火要求，其防火设计十分重要，因而在其配电线路上的设计上需要保障相应的可靠性。
消防电梯的供电基本上是从建筑的底层或地下室中的变电所，敷设两条专用配电线路到建筑顶层中的电梯机房内，一般线路都比较长，为了使供电的可靠性得到增强，消防电梯配电线路应采用耐火电缆，其中一条可选用铜护套防火电缆，除此之外，垂直敷设段的配电线路尽量布设在电气竖井里。
二、消防配电及线路的维护保障
1、备用电源及线路的维护保障
若要消防系统能够正常的工作，首先就要保证电源能够可靠正常地工作或切换，一旦电源失去，则消防系统毫无用武之地。所以，除了保障正常情况下的供电电源，还要将消防系统的备用电源（一般为柴油发电机组）及其切换线路的维护做好，这样才能保证在火灾发生导致正常供电受损的情况下，及时切换提供备用电源供给消防设备，保障火灾的扑救。
但是在高层建筑的实际管理过程中，对备用电源及配电回路的维护缺乏足够的重视，譬如：发电机组不做定期的保养和试运行，机组燃油没有得到及时的补充甚至根本没有存储，主电/备电的切换实验没有定期实施等等，这样在发生火警时极有可能引发严重后果。所以，在高层建筑消防电气系统的管理中，一定要将备用电源及其线路（包括切换功能）的维护工作做好。
2、配电线路的维护
将消防系统中的配电线路维护好，使之可以正常的工作对消防系统是非常重要的，因此系统的配电线路维护工作必不可少。这一项工作在开展的过程中需要进行必要的检测，为了验证准确性，还需要进行诸如消防栓的按钮启动，消防探测器报警联动测试等工作，这些检测和测试的工作需要定期地开展；此外，对于消防自动灭火系统而言，长期处在自动控制的状态下，务必确保其报警和灭火设备的配电线路的可靠性，在维护工作一旦发现有异常现象，必须及时采取有效措施进行处理。 上述的工作要求具备专业的消防知识和操作能力，应该聘请有消防维护保养资质的单位来实施。
结束语：
综上所述，现代的高层民用建筑功能和结构越来越复杂，对建筑工程消防电气设计提出更加严格的要求。消防安全关系到生命和财产安全，因此消防设备电气配线也是整个建筑安全的重要配套内容，必须严格按照国家规范和消防法规要求，结合工程实际考虑消防电气设备及其配电线路，以提高消防设备的电气可靠性，保障建筑工程质量和消防防火性能。
参考文献：
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[2]严吉星.高层建筑中的消防电气设计之我见[J].四川水泥,2014(12):83.
[3]李润军.浅析高层民用建筑消防电气设计[J].消防技术与产品信息,2014(05):66-68.
论文作者:马驰平
论文发表刊物:《防护工程》2018年第36期
论文发表时间:2019/4/11
标签：线路论文; 火灾论文; 耐火论文; 电气论文; 电缆论文; 电源论文; 消防设备论文; 《防护工程》2018年第36期论文;