高層建筑消防供電照明防火設計與研究

邢金明

摘要：消防供電照明系統(tǒng)是城市高層建筑中的重要組成部分，也是高層建筑建設規(guī)劃中應該重點考慮的問題。通過分析近年來屢次發(fā)生的高層建筑火災，引發(fā)火災的主要原因是變電裝置、配電裝置以及相關的電氣設備等的質(zhì)量不迭標，或者設計不合理所引起的，因此為了進一步降低城市高層建筑的火災發(fā)生風險，就必須對高層建筑中的消防供電和照明系統(tǒng)的等進行優(yōu)化設計，進一步降低火災的風險隱患，為城市人民的安全提供保障。基于此本文主要對高層建筑消防供電照明防火設計進行了研究，希望對相關人士提供借鑒。

關鍵詞：消防配電設計；建筑電氣設計；應用

1、高層建筑消防防火設計缺陷

消防配電設計中存在的電氣設計缺陷通常包括下面二個方面：其一，消防設備供電有時用復式脫扣器或帶報警功能的復式脫扣器的斷路器進行保護，如果發(fā)生線路過載，消防設備將直接停止運行，這將對火災的撲救，人民的生命、財產(chǎn)造成重大損失；其二，消防設備電源箱并沒有安裝電源監(jiān)控設備，致使消防控制室不能及時的監(jiān)控重要消防設備的供電狀況。

2、消防配電設計在建筑電氣設計中的應用

2.1高層建筑的消防電源和配電方式的選擇

消防設備主要包括電力、電子設備兩種，例如應急照明設備、防排煙風機等屬于前者，火災自動報警系統(tǒng)設備屬于后者，各類消防用電設備的持續(xù)供電最短時間都被嚴格的限定，例如自動噴水系統(tǒng)持續(xù)供電要在60h以上；火災應急廣播持續(xù)供電要大于或等于20h等，根據(jù)不同電氣設備在斷電后造成的影響程度，將電力負荷分為三個等級，其中第一等級嚴重性最大，通常要配置兩個電源和一個應急電源；第二等級設計為兩回路供電，供電電壓要大于6kV；第三等級由于長時間停電影響較小可設計為單回線路。消防的特殊性決定其在設計的過程中要設置應急電源，現(xiàn)階段應急電源主要包括專用饋電線路、柴油發(fā)電機組以及蓄電池組等，具體選用類型要結合消防用電設備允許終端供電的時間選擇，應急電源對柴油發(fā)電機的設置具有較高的要求，例如區(qū)域電網(wǎng)只能提供一路電源、取得第二電源存在較大難度等情況都需要設置柴油發(fā)電機。在消防配電中通常采用放射式供電形式.

2.2防火電線及電纜的應用策略

電氣線路短路、電氣線路過載、接觸不良接觸電阻過大、線路漏電、外部火源是高層建筑電線電纜起火的主要原因，其不僅具有一般火災的危害，而且電線電纜在燃燒的過程中會產(chǎn)生有毒氣體，如PP、PE等，阻礙正常逃生，所以在設計的過程中需要對選擇的電纜電線類型進行優(yōu)化，實踐證明，高層建筑的高度超過100m或總層數(shù)在35層以上時，應選用礦物絕緣電纜，當高層建筑總高度在50～100m之間或總層數(shù)在19～34層時應選用礦物絕緣或阻燃耐火電纜，高層建筑的總層數(shù)在10～18層時要選用阻燃耐火電纜，而且以上各種情況所選用的電纜自身都要具有毒性低、產(chǎn)煙率低的特點。為避免電線電纜引起的火災事故的發(fā)生，在設計的過程中應盡可能選擇符合規(guī)格、銅線芯、交聯(lián)聚乙烯絕緣、阻燃、耐火、低鹵低煙、礦物絕緣的電纜。在具體選擇電線電纜的過程中需要結合其功能、分布、使用情況等因素進行設計，例如現(xiàn)階段電線電纜會在高層建筑中作為架空線、母線、低壓絕緣導線、電纜等不同的結構出現(xiàn)，而每種結構的功能和對電線電纜型號的要求都存在差異，要結合發(fā)熱、電壓損失、機械強度、經(jīng)濟電流密度、熱效校驗、動效校驗、斷路器與導線的配合等公式和零線與PE線截面關系進行設計。

2.3火災應急照明燈具的選擇設計

高層建筑中所發(fā)生的火災可能會隨著相關線路和設施的布置而逐漸擴大，因此為了避免這種情況出現(xiàn)，降低高層建筑的火災風險，在消防控制室內(nèi)部應該安裝一個可以快速切斷火災部位中的相關非消防的電源，從而避免火災的進一步蔓延，同時在該裝置發(fā)揮作用的過程中，相關的應急照明設備也應該自動啟動，這樣可以為大樓內(nèi)的人員安全撤離提供引導，并且在撤離的關鍵位置上提供照明。因此也可以將火災中的應急照明設備分為應急疏散照明設備系統(tǒng)和備用照明系統(tǒng)。一般來說在高層建筑中的避難間、配電室、樓梯間以及消防控制室當中都應該安裝備用的照明設備，確保發(fā)生火災時能夠為相關人員提供照明幫助，而且該類照明設備的亮度也應該大于普通照明設備的10%以上。疏散照明設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型，并且每種不同的照明疏散設備的懸掛位置都必須按照具體的要求進行懸掛

2.4低壓開關電器的選用設計

現(xiàn)階段在高層建筑中比較常用的低壓開關電器包括道閘開關、剩余電流保護器、低壓斷路器等，不同的低壓開關電器具有不同的功能，但所有開關電路都要保證，當線路發(fā)生過載、短路等問題的情況下，可以及時的切斷電源，防止高層建筑發(fā)生火災，在對其進行設計的過程中需要注意，選擇的低壓開關電器的額定電壓和頻率必須要與回路標稱電壓及頻率完全一致；而且額定電流要不小于回路計算或正常工作狀態(tài)下的過載電流；選擇的低壓電氣開關要注重其是否為防護式產(chǎn)品；在具體設計的過程中要結合電流、導線與系統(tǒng)配合、開關與系統(tǒng)起動配合、滅弧校驗、靈敏度校驗、級間配合、整定熱保護動作電流值等原則進行。

3結語

總之，隨著我國城市化發(fā)展進程的加快，高層房屋建筑已經(jīng)成為了建筑的主流，做好高層房屋建筑工程的技術管理能夠有效的推動我國建筑行業(yè)穩(wěn)定發(fā)展，促進我國社會經(jīng)濟的持續(xù)進步。高層房屋建筑工程在進行技術管理的過程中，應該遵循相應的技術要點，將高層房屋建筑技術管理工作作為建筑行業(yè)一項比較重要的工作，提高整個建筑工程的整體質(zhì)量。