試論高層建筑消防電氣設(shè)計注意的幾點

黎永光

（鶴山市友信建筑設(shè)計有限公司，廣東 鶴山 529700）

隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，高層建筑規(guī)模越來越大。高層建筑一般建筑面積大、人員密度高、使用功能比較復(fù)雜并且火災(zāi)危險性大，萬一發(fā)生火災(zāi)，火勢蔓延速度快，撲救難度大，人員疏散較為困難，因此火災(zāi)的早期報警及消防自動滅火極為重要，它可以將火災(zāi)撲滅在萌芽狀態(tài)，同時也為人員的安全疏散贏得寶貴的時間。本文具體介紹了高層建筑的消防電氣設(shè)計中應(yīng)注意的幾個方面。

1.火災(zāi)自動報警系統(tǒng)環(huán)型布線

時下高層建筑項目中均采用了應(yīng)用廣泛的火災(zāi)自動報警系統(tǒng)。在這種報警系統(tǒng)中，總線大多采用樹型布線方式，一旦發(fā)生火災(zāi)時某處發(fā)生斷線事故，接在斷線點后面的模塊就會完全失效不能正常工作，自動報警系統(tǒng)就等于形同虛設(shè)，存在非常大的安全隱患。舉例說控制電動排煙口的模塊失靈，排煙口無法打開，煙霧就會迅速在室內(nèi)擴散，直到里面的人缺氧窒息而死等等。為了克服這種種缺陷，高層建筑火災(zāi)自動報警系統(tǒng)應(yīng)采用了環(huán)型接線方式。當(dāng)發(fā)生火災(zāi)導(dǎo)致斷線事故發(fā)生在這些環(huán)型布線的閉合環(huán)路中的某一側(cè)時，都不會對其中的模塊產(chǎn)生任何的影響，因為這些模塊仍然能夠依賴另一端未受損的線路來繼續(xù)工作，這樣就能確保自動報警系統(tǒng)可靠工作，為人員安全提供重要保障。

與樹型布線相比，環(huán)型布線并沒有增加很多成本，它主要在主機與模塊之間增加了一段相對較長的電纜，而在各個模塊之間并沒有額外增加線纜。與樹型布線相比，它僅僅是在兩條相鄰支路末端增加了一小段聯(lián)絡(luò)線，而且總線一般采用比較細(xì)的電纜，價格也相對便宜。

2.分布式感溫光纖系統(tǒng)

高層建筑中電纜密布,尤其在橋架和豎井中更加集中，這些狹小密閉的空間難以將密集的電力電纜通電后散發(fā)的熱量及時排出去，當(dāng)熱量累積到一定程度時，就會使電纜絕緣層融化變形，最終引發(fā)電線短路事故。為了監(jiān)測這些溫度，采用一種對溫度波動敏感的感溫電纜,將它與電力電纜一起敷設(shè)，一旦溫度超過預(yù)設(shè)值，感溫電纜便會發(fā)出警報。然而，該電纜雖能報警，卻無法定位事故地點，而橋架所經(jīng)之處通常管道密布，排查工作相當(dāng)困難，而且感溫電纜一旦溫度超過損壞溫度，就不能再使用，只能重新更換，這樣既不經(jīng)濟(jì)，又相當(dāng)麻煩，因此如果使用分布式感溫光纖系統(tǒng)產(chǎn)品，該系統(tǒng)就能成功地解決這些問題。

通過一根隨電力電纜一起敷設(shè)的光纜，感溫光纖系統(tǒng)能利用光柵原理來測量電纜表面的溫度，并能精確地定位溫度異常部位，且所用的光纜可以連續(xù)使用而不必更換。通過自動報警系統(tǒng)中的監(jiān)視模塊，這套設(shè)備還可以作為一個報警點接入到火災(zāi)自動報警系統(tǒng)中。這樣,值班人員就可以在一個顯示器上同時監(jiān)視兩套系統(tǒng)，這樣能提前預(yù)知電力電纜的工作狀況，為安全供電提供有效的監(jiān)察。

3.剩余電流火災(zāi)報警系統(tǒng)

與短路事故相比，由剩余電流引起的火災(zāi)更具隱蔽性，雖然低壓配電系統(tǒng)中設(shè)置了剩余電流保護(hù)開關(guān)，但并不是所有地方都安裝，而且當(dāng)剩余電流非常小時，剩余電流保護(hù)開關(guān)也不會動作，這些不為人察覺的剩余電流隨時都有可能引發(fā)各種事故，因此，高層建筑應(yīng)使用能監(jiān)測和定位各種剩余電流的剩余電流火災(zāi)報警系統(tǒng)。通過分散在各個樓層配電箱內(nèi)的編址剩余電流探測器和與之以總線方式相連的監(jiān)控主機，該系統(tǒng)能夠?qū)崟r監(jiān)測整個大樓電力系統(tǒng)的每個角落，即使再微弱、隱蔽的剩余電流都能被及時檢測和定位。

不僅如此，若在這些剩余電流探測器上安裝感溫元件，它們就能同時監(jiān)測各個配電箱內(nèi)的溫度,而不需要增加任何電纜。如果把這套系統(tǒng)與前面第2點所說的分布式感溫光纖系統(tǒng)形成相結(jié)合，既能很好地解決了分布式感溫光纖系統(tǒng)雖能監(jiān)測電力主干通道,但如果兼顧如此多分布疏散的配電站點，將不得不因繞遠(yuǎn)路而增加價格不菲的光纜的弱點外，又能互補兩個系統(tǒng)的不足，相得益彰。同樣的,通過監(jiān)視模塊，剩余電流火災(zāi)報警系統(tǒng)也能被接入到火災(zāi)自動報警系統(tǒng)中，提高建筑物的安全系數(shù)。

4.消防廣播系統(tǒng)與光報警器

在一般的火災(zāi)自動報警系統(tǒng)中,都會使用聲光報警器,用來警告身處險境的人們周圍有火情。但另一方面,這種緊張的氣氛也會加劇人們的恐慌心理，不利于人員有秩序的疏散。如果使用消防廣播系統(tǒng),通過消防控制中心指揮員冷靜、正確的引導(dǎo),則會使人員疏散變得更加順暢，因此，高層建筑消防廣播系統(tǒng)應(yīng)使用僅僅會閃光的光報警器來取代遮蓋消防廣播音響的聲光報警器，而且要把光報警器設(shè)置部位局限在每層的封閉樓梯間和消防電梯前室內(nèi)，用來讓通過樓梯間或消防電梯進(jìn)入火場的消防隊員在這些部位能快速辨別本層有無火情,，而不用進(jìn)入每層的深處去判斷,這樣就能贏得寶貴的救火時間。消防訊響器僅僅作為播放消防廣播前短暫的警鈴來引起人們的注意。

5.消火栓系統(tǒng)的設(shè)置

高層建筑的火災(zāi)撲救以自救為主,那么室內(nèi)消防管網(wǎng)就要保證消防需要的水量和水壓并時刻處于臨戰(zhàn)狀態(tài)，當(dāng)接到火警時高壓水泵啟動供給系統(tǒng)所需的流量和壓力,因此室內(nèi)消防給水系統(tǒng)采用高壓或臨時高壓給水系統(tǒng)。高壓給水管道是管網(wǎng)內(nèi)經(jīng)常保持足夠的壓力,火場上不需要消防泵加壓而直接由消火栓接出水帶水槍滅火；臨時高壓消防給水系統(tǒng)平時由屋頂水箱增壓、水泵氣壓罐等穩(wěn)壓，對于高層建筑來說要求系統(tǒng)是常高壓。另外火災(zāi)時消火栓系統(tǒng)一般考慮相關(guān)層消火栓同時工作,若在分區(qū)中界面發(fā)生火災(zāi)時就要求高低區(qū)消防水泵同時工作，而高、低區(qū)消防水泵均按室內(nèi)消防用水量設(shè)計，故當(dāng)分區(qū)中界面發(fā)生火災(zāi)時實際消防流量比設(shè)計流量要大，這就要求設(shè)計中水池來做適當(dāng)調(diào)整。該方式水泵臺數(shù)較多、占地面積大、配電負(fù)荷大，但系統(tǒng)可靠性高,控制管理簡便。消防栓系統(tǒng)是最原始且最有效的火災(zāi)撲救方式，應(yīng)得到重視。

6.防排煙、電氣方面的特殊要求

高層建筑中，因吸入毒煙氣窒息死亡的人員占死亡人數(shù)的70%左右，煙氣是火災(zāi)中的隱形殺手，所以，要充分考慮在建筑內(nèi)設(shè)置防排煙系統(tǒng)的重要性。煙氣的水平流動速度為0.3～0.8m／s，垂直方向擴散速度為3.4m／s，當(dāng)煙氣無阻攔時，只需1min左右就可以擴散到幾十層高的大樓。煙氣的流動速度大大超過了人的疏散速度。樓梯間、電梯井及各種豎向管井是高層建筑火災(zāi)垂直方向蔓延的重要途徑，易形成“煙囪效應(yīng)”。而樓梯間及其前室或合用前室是火災(zāi)時人員臨時避難、疏散的場所，消防電梯間及其前室是消防隊員進(jìn)入高層建筑滅火的主要通道。為了阻止煙氣進(jìn)入這些部位并排出這些部位的煙氣，保證人員安全疏散和撲救，因此，高層建筑在上述部位設(shè)置機械加壓送風(fēng)系統(tǒng)，能夠達(dá)到疏散和撲救通道上無煙的目的，從投資方面又低于機械排煙系統(tǒng)，是可行的。其裙房的樓梯間內(nèi)可統(tǒng)籌考慮布置。其風(fēng)壓值應(yīng)為防煙樓梯間50Pa，前室、合用前室、封閉避難層25Pa，既能方便疏散安全門的開啟，又能保證安全地帶的壓力，對煙氣起到排斥作用。

7.其他改良

在高層建筑消防電氣設(shè)計中,還有一些細(xì)小而又實用的改良。如在總線式消防應(yīng)急電話系統(tǒng)中，通常無址電話插孔與編址電話是分開布線的，因此如果通過手動報警電話插孔與消防控制室通話，消防控制室是無法得知電話是從大樓的哪個地方打來的，因為電話插孔是沒有地址的，不能被定位。在高層建筑中，如果能把無址手動報警電話插孔接到附近的編址消防電話分機中，與之共用一個電話地址，這樣當(dāng)消防控制室接到消防應(yīng)急電話時就能知道是從哪里打來的，從而實現(xiàn)精確定位，而這一切幾乎不用增加任何成本，因為這兩種接線方式所用電纜長度基本相當(dāng);又如手動報警在每層的消防電梯前室內(nèi)設(shè)置一部消防電話分機，這個分機既可以用來與消防控制室值班人員進(jìn)行緊急通話，又可以為本層的手動報警電話插孔提供電話地址；

結(jié)束語。總之，高層建筑高度高，人員密集，要求消防防火必須安全可靠，一套完善的消防電氣系統(tǒng)對及時發(fā)現(xiàn)火災(zāi)及火災(zāi)發(fā)生后的撲救都有著非常重要的意義，因此在消防電氣的設(shè)計中必須嚴(yán)格執(zhí)行規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)的要求。

[1]林賢條.高層建筑防火設(shè)計研究 [J].硅谷,2008,11.

[2]陳春喜,蔣振明,董燕.高層建筑給排水及消防設(shè)計[J].中州煤炭,2003,02.