淺談高層建筑消防供電照明防火的設(shè)計(jì)

黃江濤（吉安市建筑設(shè)計(jì)規(guī)劃研究院，江西吉安343000）

淺談高層建筑消防供電照明防火的設(shè)計(jì)

黃江濤（吉安市建筑設(shè)計(jì)規(guī)劃研究院，江西吉安343000）

近年來(lái)隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，城市人口數(shù)量不斷增多，因此對(duì)城市住宅造成了巨大的壓力，在這種背景下，城市高層建筑不斷增多，高層建筑的出現(xiàn)一方面緩解了城市人口的居住壓力，另一方面也增加的火災(zāi)的安全隱患，近年來(lái)城市高層建筑中發(fā)生的火災(zāi)危害給城市建設(shè)者和規(guī)劃者敲響了警鐘。因此在對(duì)高層建筑進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中要注重消防供電防火照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，通過(guò)對(duì)電源選擇、供電方式選擇、防火電線選擇等進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，進(jìn)一步降低城市高層建筑的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)，維護(hù)城市居民的安全。

高層建筑；消防；供電照明；設(shè)計(jì)

前言

消防供電照明系統(tǒng)是城市高層建筑中的重要組成部分，也是高層建筑建設(shè)規(guī)劃中應(yīng)該重點(diǎn)考慮的問(wèn)題。通過(guò)分析近年來(lái)屢次發(fā)生的高層建筑火災(zāi)，引發(fā)火災(zāi)的主要原因是變電裝置、配電裝置以及相關(guān)的電氣設(shè)備等的質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，或者設(shè)計(jì)不合理所引起的，因此為了進(jìn)一步降低城市高層建筑的火災(zāi)發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)，就必須對(duì)高層建筑中的消防供電和照明系統(tǒng)的等進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，進(jìn)一步降低火災(zāi)的風(fēng)險(xiǎn)隱患，為城市人民的安全提供保障。

1 高層建筑中消防電源選擇及供電方式確定

1.1 高層建筑的消防電源選擇

1.1.1 消防用電設(shè)備

消防設(shè)備主要可分類(lèi)兩類(lèi)，分別是電力設(shè)備和消防電子設(shè)備，其中消防電力設(shè)備的主要功能是為建筑物提供相應(yīng)的照明和電力動(dòng)力，例如在緊急情況下的應(yīng)急照明、消防水泵、消防排煙風(fēng)機(jī)以及消防電梯等；而消防電子設(shè)備是能夠傳遞相關(guān)信息并對(duì)信號(hào)進(jìn)行控制的設(shè)備，例如火災(zāi)的系統(tǒng)報(bào)警系統(tǒng)等。在城市高層建筑發(fā)生火災(zāi)的過(guò)程中，不同的消防設(shè)備所能夠提供的持續(xù)供電時(shí)間是有要求的。

1.1.2 消防電源的組成

消防電源主要是由應(yīng)急電源以及主電源兩部分構(gòu)成的。在主電源和應(yīng)急電源之間應(yīng)該設(shè)置自動(dòng)化的電源切換方式，當(dāng)主電源出現(xiàn)相關(guān)故障時(shí)，可以快速的啟動(dòng)應(yīng)急電源，因此快速的恢復(fù)供電，確保相關(guān)消防用電設(shè)備的正常運(yùn)行。應(yīng)急電源主要包括以下三種類(lèi)型：第一種是在電網(wǎng)當(dāng)中與正常電源相獨(dú)立的，是一項(xiàng)專(zhuān)門(mén)的饋電線路；第二種是以柴油為動(dòng)力的發(fā)電機(jī)組；第三種是蓄電池組、應(yīng)急電源以及不間斷的電源。在對(duì)應(yīng)急電源進(jìn)行選擇時(shí)，主要應(yīng)該依據(jù)實(shí)際消防設(shè)備所運(yùn)行的供電中斷的時(shí)段之內(nèi)實(shí)施選擇，若該供電中斷的允許時(shí)間是毫秒級(jí)的，此時(shí)選擇的應(yīng)急電源應(yīng)該是蓄電池組、應(yīng)急電源或者是不間斷的電源，以確保供電的穩(wěn)定性；而當(dāng)相關(guān)的消防用電設(shè)備所允許出現(xiàn)的供電中斷時(shí)間在15s以上時(shí)，例如電力的拖動(dòng)設(shè)備等，在這種情況下就應(yīng)該選擇柴油的發(fā)電機(jī)組作為應(yīng)急電源，這樣能夠?qū)崿F(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益最大化，并且也不會(huì)影響消防用電[1]。

1.2 消防用電配電方式的選擇

消防用電配電方式中常見(jiàn)的包括四種方式，分別是放射式、樹(shù)干式以及鏈?zhǔn)胶突旌鲜健Ｆ渲蟹派涫降呐潆娤到y(tǒng)中，每個(gè)不同的用電負(fù)荷之間其供電是相互分離且獨(dú)立的，因此當(dāng)其中的任何一路出現(xiàn)故障時(shí)，不會(huì)影響到其他電路的正常運(yùn)行，因此該方式中的供電安全性和可靠性非常高，然而由于該方案中的出線的回路非常多，相應(yīng)的開(kāi)關(guān)設(shè)備也比較多，并且對(duì)于管線也具有非常大的用量，因而在實(shí)際的運(yùn)用中其資金投入量非常大，因此僅適合在設(shè)備本身的容量比較大以及對(duì)供電的安全性要求非常高的配電系統(tǒng)中使用，放射式配電系統(tǒng)如圖1所示。

圖1 放射式配電方式

樹(shù)干式配電系統(tǒng)與放射式具有較大的區(qū)別，其管線的數(shù)量比較少，因此資金投入方面也會(huì)大大降低，然而與放射式相比，該種方式的供電安全性也較低，當(dāng)某一干線出現(xiàn)故障時(shí)，所影響的范圍會(huì)非常大，與該干線相連的所有線路都會(huì)受到影響而停電，因此在實(shí)際使用中通常會(huì)配備一個(gè)備用的干線，并使兩者能夠自由的切換，這樣將極大的提升供電安全性，樹(shù)干式配電方式如圖2所示。

圖2 樹(shù)干式配電方式

2 高層建筑防火電線及電纜的應(yīng)用策略分析

高層建筑發(fā)生火災(zāi)的原因是多方面的，其中電氣線路發(fā)生短路、電氣線路接觸不良或者相應(yīng)的電阻太大、電氣的線路出現(xiàn)過(guò)載以及線路發(fā)生漏電等都很可能引起高層建筑發(fā)生火災(zāi)，并且在電纜燃燒的過(guò)程當(dāng)中會(huì)大量的釋放出有毒的氣體，例如PE和PP等有毒氣體，因此嚴(yán)重的影響了高層建筑居民的順利逃生，因此在對(duì)其實(shí)施設(shè)計(jì)的過(guò)程當(dāng)中必須合理的選擇電纜線路的類(lèi)型，避免火災(zāi)中造成不必要的人員傷亡。事實(shí)上也證明當(dāng)高層建筑物的總體高度超過(guò)100m之后，或者其總層數(shù)超過(guò)35層時(shí)候，就應(yīng)該選取礦物的絕緣線纜，而當(dāng)高層建筑物的總體高度介于50～100m時(shí)，或者其總層數(shù)達(dá)到19～35層時(shí)，就要選擇礦物絕緣的線纜或者是具有阻燃作用的耐火線纜[2]。當(dāng)高層建筑物的層數(shù)達(dá)到10～18層的時(shí)候，應(yīng)該選擇使用具有阻燃作用的耐火線纜。以上情況下所選擇的線纜都具有產(chǎn)煙率較低且毒性較低的特征。同時(shí)為了進(jìn)一步降低由于線纜燃燒而引起火災(zāi)的現(xiàn)象，在設(shè)計(jì)的過(guò)程當(dāng)中，應(yīng)該盡量選擇符合相關(guān)要求標(biāo)準(zhǔn)的、具有阻燃、耐火、絕緣等特點(diǎn)的線纜材料。

3 高層建筑中低壓開(kāi)關(guān)電器的選擇和應(yīng)用策略

目前在高層建筑設(shè)計(jì)中比較常使用的低壓開(kāi)關(guān)電器中主要有低壓斷路器、道閘開(kāi)關(guān)以及剩余電流保護(hù)器等，而不同種類(lèi)的低壓電氣也具有差異化的功能，然而無(wú)論哪種電氣開(kāi)關(guān)都必須具有安全性和可靠性特征，也就是在線路出現(xiàn)短路或者過(guò)載等情況時(shí)，該電氣開(kāi)關(guān)設(shè)備可以快速的對(duì)電源進(jìn)行切斷，避免高層建筑中發(fā)生火災(zāi)情況，因此在實(shí)施設(shè)計(jì)的過(guò)程當(dāng)中應(yīng)該特別注意這些問(wèn)題，合理選擇低壓開(kāi)關(guān)電器，確保所有的電器所具有的額定電壓以及頻率同其回路當(dāng)中的標(biāo)稱(chēng)電壓以及頻率是百分之百一致的；并且其額定的電流應(yīng)該大于回路水平，或者大于在正常狀態(tài)之下所達(dá)到的過(guò)載電流水平。總而言之，在低壓開(kāi)關(guān)電氣的選擇以及設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)該嚴(yán)格執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)要求，確保高層建筑的安全性[3]。

4 高層建筑火災(zāi)應(yīng)急照明燈具的選擇及設(shè)計(jì)策略

高層建筑中所發(fā)生的火災(zāi)可能會(huì)隨著相關(guān)線路和設(shè)施的布置而逐漸擴(kuò)大，因此為了避免這種情況出現(xiàn)，降低高層建筑的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)，在消防控制室內(nèi)部應(yīng)該安裝一個(gè)可以快速切斷火災(zāi)部位中的相關(guān)非消防的電源，從而避免火災(zāi)的進(jìn)一步蔓延，同時(shí)在該裝置發(fā)揮作用的過(guò)程中，相關(guān)的應(yīng)急照明設(shè)備也應(yīng)該自動(dòng)啟動(dòng)，這樣可以為大樓內(nèi)的人員安全撤離提供引導(dǎo)，并且在撤離的關(guān)鍵位置上提供照明。因此也可以將火災(zāi)中的應(yīng)急照明設(shè)備分為應(yīng)急疏散照明設(shè)備系統(tǒng)和備用照明系統(tǒng)。一般來(lái)說(shuō)在高層建筑中的避難間、配電室、樓梯間以及消防控制室當(dāng)中都應(yīng)該安裝備用的照明設(shè)備，確保發(fā)生火災(zāi)時(shí)能夠?yàn)橄嚓P(guān)人員提供照明幫助，而且該類(lèi)照明設(shè)備的亮度也應(yīng)該大于普通照明設(shè)備的10%以上。疏散照明設(shè)備中主要包括了疏散指示燈、安全出口指示燈以及疏散照明燈三種類(lèi)型，并且每種不同的照明疏散設(shè)備的懸掛位置都必須按照具體的要求進(jìn)行懸掛。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，隨著城市經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展和城市人口的膨脹，在城市中建設(shè)高層建筑勢(shì)在必行，而通過(guò)分析近年來(lái)發(fā)生在高層建筑中的火災(zāi)案例也能夠發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致火災(zāi)的主要原因是相關(guān)的配電設(shè)施設(shè)備安裝設(shè)計(jì)不合理，因此為了提升高層建筑的安全性，必須對(duì)高層建筑中的消防供電及照明系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。對(duì)于消防設(shè)備來(lái)說(shuō)，在設(shè)計(jì)中應(yīng)該站在安全可靠的角度上，確保供電的質(zhì)量及穩(wěn)定，并且在設(shè)計(jì)配電系統(tǒng)接線方案時(shí)盡可能設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)單，一方面維護(hù)高層建筑的安全，另一方面也達(dá)到降低資金使用量的效果。而通過(guò)安全有效的消防配電設(shè)計(jì)能夠?qū)Ω邔咏ㄖ馂?zāi)起到良好的防范作用，因此必須加以重視。

[1]黨振華.高層建筑消防供電照明防火設(shè)計(jì)與研究[J].建筑知識(shí)，2016，01：18.

[2]常 萌.淺談高層建筑消防設(shè)備配線防火設(shè)計(jì)[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2016，12：263.

[3]謝取榮.高層建筑消防供電照明防火設(shè)計(jì)策略探析[J].低碳世界，2016，12：176～177.

TU976

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2095-2066（2016）33-0158-02

2016-11-10