高層綜合體建筑消防電氣設計策略分析

嚴麗貞

福建廣宇建筑設計院有限公司，福建 福州 350002

1 綜合體建筑火災危害分析

綜合體建筑本身的樓層就比較高，且屬于人員密集區域，如果發生火災，人群并不容易疏散，且由于是綜合體建筑，建筑內部經常會堆放較多易燃物品，屬于導致火災擴大的主要安全隱患。一旦發生火災，火勢蔓延速度必然非常快。而火災產生以后會出現有毒氣體和濃煙，這些物質促使人員疏散和逃離受到影響，建筑物內的人群出現傷亡的幾率也非常大［1］。如表1所示為某省2019 年所發生的火災案件原因統計情況，從該統計結果可以了解到，綜合體建筑發生火災的損害巨大，且導致火災發生的主要原因消防電氣問題。

表1 某省2019 年火災案件原因情況統計

總體來說，綜合體建筑發生火災，不僅會產生經濟損失，還會造成人員傷亡，這些情況均不利于社會環境的穩定，更不利于社會經濟建設。

2 高層綜合體建筑消防電氣設計問題

2.1 電氣設計要求與綜合體特點問題

高層綜合體建筑的功能不同，所呈現出的結構特點也更加多樣化，而如果該種建筑發生火災，火災的類型也呈現出多樣化的情況。大部分時候高層綜合體建筑中的人群都屬于密集狀態，一旦發生火災，那么將會為人員疏散工作帶來較大難度［2］。為了確保出現火災以后，可以快速疏散人群，需要在高層建筑綜合體當中設計具備較強光源的疏散照明系統［3］。通常情況下，高層綜合體建筑當中會設計多種照明工具，這些工具形成的照明系統不僅線路多，且需要消耗的電量也比較大［4］。所以，為確保電器消防系統設計更加合理，避免出現資源浪費情況，設計照明系統之前需要對高層綜合體建筑的照明需求展開深入分析，保證將配電線路和照明系統聯動設計出來，促使即便是發生火災，照明系統也不會受到影響，從而發揮出自身的照明疏散效果［5］。

2.2 施工配合與設計問題

我國在民用建筑的電氣消防設計方面有明確規定，消防線路的設計需要采用金屬管的方式進行線路保護，從而讓線路處于非燃燒體的結構范圍內，其中保護層的厚度需要超過30mm。如果線路本身具備特殊要求，可以在明確設計方法的情況下，繼續對線路進行敷設，并在金屬管保護的基礎之上設置防火措施。而在綜合體工程當中，考慮到絕緣類電纜在火災發生的時候并不會產生毒氣或者是煙霧，這讓處于綜合體當中的人員存貨幾率提升。尤其是礦物絕緣電纜，其本身性能優異，且經過耐火試驗，能夠在950℃高溫或者炎下保持180 分鐘的持續工作，且因為該絕緣電纜本身不具備有機材料，即便是融化，也不會產生對人體有害物質，推薦線路設計時采用該種材質的絕緣電纜。

2.3 火災報警系統設計問題

高層綜合體建筑當中的火災報警系統設計目前還存在比較單一的情況，各個報警裝置分散在樓梯的各層當中，但相互之間不具備聯動性，均統一被接入到總體報警管理系統當中。雖然該種報警系統設置能夠顯示出火災報警的位置，但無法顯示出火災控制信號，導致報警中心接收到信號以后，無法快速了解樓體內的火災具體情況。

3 高層綜合體建筑消防電氣設計策略

3.1 照明系統設計分析

高層綜合體建筑在開展消防電氣工程設計過程中，首先需要注重照明系統設計，將消防照明系統作為火災時疏散人群和引導人群的重要途徑之一。綜合體建筑當中的照明系統主要被劃分為兩個類型，其主要是普通照明和應急照明系統，應急照明系統又分為疏散照明、安全照明和備用照明。其中普通照明主要是在綜合體建筑在投入使用環節所提供的平時用照明系統。應急照明是火災時引導人員疏散的照明系統，主要作用是發生火災時候，消防應急照明和疏散指示系統可以有效的疏散人群，避免生活和工作在該建筑物內的人群因恐慌而迷失方向從而錯失離開火災現場的機會。消防應急照明和疏散指示系統可分為集中控制型系統和非集中控制型系統，高層綜合體建筑我們采用集中電源集中控制型系統，該系統設計過程中，電源應設置在消防控制室、低壓配電室，配電間內或電氣豎井內，保證設置位置的環境良好，溫濕度符合電池運作需求標準。另外針對每個不同的消防疏散區域，對消防燈具的高度、亮度和距離都有一定的要求，消防照明燈具應采用多點、均勻布置方式，以滿足火災時疏散路徑地面水平最低照度要求。

3.2 消防配電設計分析

除了照明系統設計以外，開展消防電氣設計優化工作，也需要注重對消防配電系統的設計。遵從《供配電系統設計規范》GB50052 的國家標準要求，對一級負荷采用雙電源進行供電，從而保障供電系統的可靠性。為避免雙電源均同時發生故障，在電源轉換的時候，保證電源轉換時間小于30s。消防配電設計過程中，常見的類別包含了放射式、鏈式、樹干式以及混合式四個類型。其中放射式的配電設計能夠確保在某個線路發生故障的時候，其他的線路并不會受到該條線路的干擾，且該種配電設計方式，能夠將相關設備集中起來，方便配電管理。但該種配電方式需要消耗大量有色金屬，且設備的開關比較多，在費用花費上比較高。而鏈式配電設計方案則和樹干式比較類似，其具備較強的可靠性，但鏈式配電方式中如果一臺設備出現故障，那么其他的設備也會受到干擾。樹干式的配電方式主要特點為干線發生故障后影響的范圍比較大。因此，在設計樹干式配電方案的時候，需要設計備用的干線，方便故障后有效切換，提升供電可靠性。混合式配電方式主要是指將樹干式和放射式兩種配電方式結合起來，規避兩種配電方式當中的缺點，并充分發揮出配電方案的優勢，確保消防配電設計能夠滿足高層綜合體建筑的用電需求。

3.3 火災報警系統設計分析

高層綜合體建筑為凸顯出火災報警系統的完善性和系統性，需要在設計系統過程中進行探索報警區域劃分，確保一個報警區域由多個同層或相鄰的防火分區組成。根據樓層的面積進行報警區域劃分，如果樓層的面積本身就比較大，則可以劃分為多個報警區域，并且設置報警裝置的距離，明確電源布線范圍等。火災報警系統主要包含了手動報警、廣播報警以及智能系統報警等報警方式。其中手動報警主要是指在人工監控綜合體建筑的情況下，一旦發現存在火災隱患問題，可以手動下拉大樓當中安裝的報警器，從而使報警器的喇叭快速發出聲響，提醒綜合體建筑當中的人們快速撤出大樓，也提醒消防安全人員快速前往火災發生點。而廣播報警則是在發現火災情況時，能在手動或報警信號觸發的10s 內，向相關廣播區播放警示信號（含警笛）、警報語音文件或實時指揮語聲。通過廣播通知樓內的人員撤離，并指揮消防人員快速滅火。智能報警系統主要是通過各類報警探測器來構成自動化報警裝置，用于報警系統中的火災探測器類別比較多，包含感溫探測器、感煙探測器、火焰探測器等多種類型，但高層綜合體建筑的一般場所通常會采用感煙探測器，而開水間以及車庫等位置則采用感溫探測器，考慮到探測器選取的具體細節以后，能夠確保在火災發生的第一時間發現火情，并判斷火災走向，從而制定出恰當的火災應對方案。而安裝火災報警系統過程中，需要遵從如下安裝要求：（1）探測器需要保持和墻壁之間的水平距離超過0.5m。（2）探測器周邊不能放置遮擋物。（3）如果探測器是安裝在寬度小于3,的走廊過道位置，則需要居中安裝，安裝間距不超過10m。

4 結束語

近年來我國重特大火災暴露出越來越多的問題，光靠室外消防已滿足不了建筑物發生火災時迅速滅火的要求，為增加建筑的安全可靠性，減少生命和財產損失，建筑物消防設計發展迅速。而消防電氣設計是建筑物設計中的一個重要組成部分，作為實現火災自動報警及智能化防火顯得尤為重要。