高層綜合體建筑消防電氣設計及實踐應用探究

廣東博意建筑設計院有限公司 廣東 佛山 528312

引言

本文就該高層建筑綜合體做消防安全方面的電氣設計，提供雙路電源保證發生火災時消防用電設備供電不中斷，正常照明中斷時應急疏散照明提供疏散通道照明，發生火災前期火災自動報警系統能及時預警聯動相關消防設施及時滅火。

1 工程概況

高層綜合體建筑總建筑面積264713.22平方米。地下室為2層，負一層為超市、變配電房、生活水泵房、風機房和車庫，負二層為車庫、消防水泵房、空調機房和風機房。地上有一～四號塔樓，一號樓是公寓式酒店，地上十六層，一到五層為酒店配套用房，五層以上客房，屋頂是電梯機房和設備用房。二號樓是公寓式寫字樓，地上十七層，一到四層為商業廣場，五層為影城，六層以上公寓，屋頂是電梯機房和設備用房。三號樓是公寓式寫字樓，地上十八層，一到五層為商業廣場，六層以上公寓，屋頂是電梯機房和設備用房。四號樓是住宅樓，地上十八層，一到五層為家居廣場，六層以上住宅，屋頂是電梯機房和設備用房。二號樓一層設有消防控制室和弱電機房[1]。

2 消防設備的供配電系統

由于本工程是一個大型綜合體建筑物，地上地下建筑功能繁多，在做施工圖設計之前，與建設單位進行溝通，充分了解建筑物功能分區和當地供電情況，收集相關設計資料，做好供電方案的設計，及時與其他各相關專業協調配合，做到在消防設備供配電系統的安全可靠。

本設計工作電源是直接取自城市高壓輸電網（10kV）。備用電源有取自自備柴油發電機組，電壓等級380V/220V。另外自備蓄電池作為火災應急疏散照明等特別重要負荷的應急電源。為此，地下一層設有一座開閉所，六座變配電房，一路10kV高壓電源經開閉所分配至六座變配電房再經變壓器降壓0.4kV，作為消防設備正常電源。地下一層設有發電機房一座提供0.4kV低壓電源，作為消防設備備用電源。本工程的一級負荷由雙電源供電，但是一級負荷中的消防負荷的雙電源自動切換裝置應該在其最末一級配電箱處設置；一級負荷中的消防負荷包括消防電梯、消防水泵房、消防風機、消防控制室、應急照明等。

為保證消防用電設備的可靠供電，不僅要求要有可靠的電源，還要求消防設備的配電線路可靠。本工程消防設備供電干線線路時采用礦物絕緣電纜沿電纜溝井或電纜橋架明敷設；支線采用低煙無鹵阻燃耐火電線電纜穿金屬管保護暗敷設[2]。

3 火災應急照明系統

火災應急照明包括疏散照明和備用照明。火災應急照明的合理設置，能更好地幫助人員快速、安全地進行疏散。應急照明系統由應急照明電源、燈具、控制主機及線路組成，本系統因地制宜針對不同空間設計了的不同形式，最大限度保障了應急照明系統的可靠安全運行。

本工程在車庫車道、建筑內公共走道、疏散用樓梯間及前室、商業廣場營業廳、影劇院放映廳、歌舞娛樂放映游藝場所、觀眾廳、多功能廳、展覽廳、家居廣場營業廳、餐廳、建筑面積大于200m2的其他用途的營業廳等人員密集的場所設置火災應急疏散照明。火災應急照明系統電源設計，消防控制機房、監控機房、電子信息機房，弱電機房、自備柴油發電機房、消防水泵房、排煙機房、變配電房、送風機房、消防電梯機房采用雙電源供電保證備用照明，照度同正常照明的照度值；為保證在正常供電電源中斷后的備用照明，其備用照明應急電源供電轉換時間應滿足不大于5s，金融商業交易場所不大于1.5s的要求；上述房間同時設置適量的自帶蓄電池組的獨立應急照明燈具，以彌補發電機組應急電源供電轉換時間15s過長的缺點。疏散照明正常供電電源中斷后，其備用電源投入使用，供電轉換時間小于5s，疏散照明采用蓄電池組集中分區供電。住宅部分疏散照明備用電源采用分散式蓄電池組（即每套應急疏散照明燈具均自帶蓄電池組）；商業部分疏散照明備用電源采用分區式集中蓄電池(即EPS電源）；消防設備用房備用照明的備用電源也采用，分散式蓄電池組作為發生火災時短時應急使用。

4 火災自動報警及其聯動控制系統設計

在加強對《火災自動報警系統設計規范》新規范的理解和分析，結合本工程項目，明確了火災自動報警及聯動控制系統的設置位置，保護對象；進而確定了系統接線形式，系統主機及各個子系統的終端設備的布置要求和設計參數，在消防控制室這個系統的大腦指揮下，做到信息、資源共享，充分利用各子系統有組織、智能人性化的聯合。

因為該項目為一棟高層綜合體建筑，消防水泵等自動滅火設備集中設于地下一層，該綜合體建筑四棟塔樓共用一個消防水泵房，所以不需要多設消防控制來多地控制自動滅火設備，即聯動控制對象集中，消防滅火設備又在地下層集中布置，報警控制器設有四臺（每臺報警容量小于1600個點）。鑒于上述原因，本工程采用控制中心式火災自動報警及其聯動控制系統，消防控制室只設一處，位于二號樓的一層，有直接對外出口。該系統由火災探測、火災警報系統、消防應急廣播系統、火災顯示系統、消防聯動控制、消防電話系統、直接控制消防設備，火災應急照明系統等有預設程序的組合。控制中心式火災自動報警及其聯動控制系統必須設置消防控制室，位于高層綜合體建筑2號塔樓的一層。消防控制室內設置有11臺機柜。消防控制室的消防聯動控制主機依靠消防編程軟件，預先設定控制邏輯，發出聯動控制信號，聯動相關的消防設備，并接受聯動反饋信號，聯動控制方式和手動控制方式。

5 結束語

本文對高層建筑綜合體供配電系統、應急照明系統、火災自動報警系統的電氣設計進行分析，解決了高層建筑電氣設計的一系列難點，并在供電可靠性、智能信息化、節能等方面具有創新，突破傳統消防設計的局限性，實現智能化聯動電氣控制消防應用。