高層建筑中的電氣防火設計分析

（中鐵建工集團建筑安裝有限公司，北京 100070）

近年來，高層建筑獲得了快速發展，其內部結構與功能愈加復雜，建筑物內部需要用電的設備與裝置不斷增多，加大了電氣防火設計的難度，同時對于電氣防火設計有了更多的要求。從高層建筑的建設來看，必須在電氣防火方面進行合理設計，以降低火災事故的發生概率，確保各種消防設備能夠在火災發生時正常運行，為疏散人群、控制火勢提供保障。因此，從高層建筑的建設來看，電氣防火設計較為關鍵，必須得到高度重視。

1 引起高層建筑電氣火災的因素

從高層建筑的發展來看，引起高層建筑電氣火災的因素較多，如前期敷設、電路連接、電氣安裝等環節，若是某個環節出現操作不當的情況，均可能會引起火災。

1.1 電氣設計不規范

在高層建筑建設的過程中，電氣安裝作為重要的施工環節，電氣設計是整個電氣安裝過程中的關鍵環節，因此，在電氣設計的過程中，應結合高層建筑所在的地區、樓層、周邊環境等方面進行充分考慮，以避免電氣設計不規范引起的火災隱患。

從電氣防火設計來看，部分建筑企業為了縮減成本，未嚴格按照相關的規章制度進行設計，導致設計過程中，使用的熔斷器額定電流超過線路允許的持續載流量，易導致線路長期過載，降低電路中各個部件的使用壽命，嚴重時會形成短路引起火災。

由于電氣設計人員專業水平不高、責任意識差，在電氣設計的過程中，難以對負荷余量進行充分考慮，若高層建筑加大用電量，易由于負荷不足引起火災。

1.2 電氣安裝不合理

從高層建筑來看，其多為民用建筑或寫字樓，高層建筑的電氣安裝主要包括線路安裝、電箱安裝、燈具安裝等環節。在線路安裝環節，存在的安全隱患主要在于偷工減料；電箱安裝環節，若電箱安裝位置不合理、處于潮濕的環境，均會引起火災；燈具安裝的環節，部分施工人員為了方便，沒有嚴格按照相關的規定進行安裝，導致燈具的位置安裝不當或材料使用有誤，在高溫的條件下引起火災。

1.3 臨時用電不安全

在高層建筑建設的過程中，臨時用電是引起火災的因素之一。由于高層建筑的施工現場設備較多、線路較復雜，尤其是在使用各類電類工具的接線比較雜亂，若是在潮濕或者高溫的條件下會引起火花，施工現場存在較多易燃的木材、紙屑等，會加大火災的危害。

2 高層建筑電氣防火設計要求

2.1 消防電源及配電方面的設計要求

從高層建筑電氣防火設計來看，對消防電源及其配電方面的設計要求，首先需要施工單位嚴格按照國家關于建筑電氣防火規范的要求，對消防用電設備的供電電源進行科學合理的設計，同時需要對消防配電裝置、供電線路進行合理的設計，可以為火災期間設備的持續供電提供可靠的保障。

對于一類高層建筑，在消防設施的用電負荷方面需要保證為一級用電負荷，利用主電源與應急電源提供雙電源雙回路熱備供電，確保每一線路均可承擔全部的一級負荷，并能夠通過樹干式這種方法實現供電。對于最末的一級配電箱的設計，需要安裝自動切換裝置；對應急照明配電箱的設計，需要按照防火分區，采用末端雙電源自動切換配電箱，以確保該區域的備用照明與疏散照明。

2.2 消防設備電源方面的設計要求

在高層建筑中，從消防設施的電源設計來看，要求其能夠滿足消防設備的持續運轉需求，應滿足消防設備的配電箱、控制箱在運行期間的耐火需求。同時，由于消防設備配電線路的導管需要敷設在建筑物中的非燃燒體結構層，須保證其保護層的厚度不得低于30 mm，以發揮對管線的保護作用，避免火災發生時出現警報線路、消防控制、通信等方面出現中斷的情況，確保滅火工作的有序進行，降低火災造成的損失。

2.3 應急照明方面的設計要求

從高層建筑電氣防火設計來看，應急照明方面的設計，首先需要合理設置指示標志，確保在建筑發生火災時，建筑內部的應急照明能夠自動啟動，實現火災救援與人員的疏散工作。

從高層建筑應急照明設計來看，在安全通道、消防電梯室、消防控制中心、消防水泵房等區域，對于應急照明設備的選擇，最好選擇白熾燈或鹵鎢燈，可瞬時點燃的照明設備。對于事故照明的燈具最好布置在危險地段，同時需要在高層建筑的安全通道、出入口等位置，設置明顯的消防疏散標記，以便于發生火災時有效疏散人群。

2.4 火災自動報警系統方面的設計要求

從火災自動報警系統方面的設計來看，須符合相關建筑消防應用規范的規定，在設計時需要對消防系統進行科學合理的布局，并對建筑內部的火災探測報警、消防聯動控制、消防栓、自動滅火、防火門、消防設備電源等設置，進行優化配置，確保整個高層建筑火災消防系統的實時監控功能，以實現高層建筑電氣防火的自動化控制水平的提升。

2.5 消防線路過負荷保護方面的設計要求

高層建筑的消防設計需要滿足消防線路的過負荷保護需求。因此，在設計線路的過程中，必須嚴格依據《低壓配電設計規范》（GB 50054—2011），針對消防線路采取過負荷保護設計。

3 高層建筑電氣防火設計要點

3.1 線路敷設要點

在高層建筑電氣防火設計中，較多高層建筑在建設的過程中，對消防線路的敷設，主要采用穿金屬管或使用阻燃PVC管保護，將線路敷設在樓板或墻體內部。

從線路敷設的要點來看，需要保證布線與高規、報警規范保持一致。因此，在具體操作的過程中，高層建筑的線路敷設需要按照相關的規范，一律采取穿金屬或使用阻燃PVC管保護的方式，對線路進行暗敷。

若改造高層建筑，在線路的敷設方面，由于限制因素較多，不可采用暗敷的方式，對于線路需要采取鋼管保護或涂刷防火材料，避免存在安全隱患。

3.2 線路保護要點

從引起高層建筑電氣火災的因素來看，線路保護較為關鍵。若電氣線路發生故障或存在異常情況，漏電保護系統能夠自動進行報警通知相關人員，可以及時消除線路存在的安全隱患，以增強電氣防火的功能。

從消防設備自動化的角度來看，電源監控系統是最核心的因素，其能夠在非火災、火災等情況下，對電源故障進行有效監控，保證了消防設備電源處于正常的待機狀態。

3.3 消防聯動設備控制方式

由于總線制具有布線少、檢測設備多等優勢，高層建筑通常采用總線制，實現對消防聯動設備的控制。消防設備、防水泵等設施，需要使用手動控制方式輔助總線控制。

3.4 消防水泵的控制設計

從消防水泵的使用來看，其啟動按鈕可以通過控制箱進行操作，可以在消防栓處使用啟動按鈕，直接啟動消防水泵。因此，在對消防水泵進行設計時，對于無人監管的公共區域，需要將消防水泵的按鈕設置成只報警的形式，經過消防監控室人員核對后，直接對消防水泵進行啟動，可以避免人們誤啟動消防水泵，避免消防資源的浪費。

3.5 探測器設計

從高層建筑電氣防火設計來看，對于探測器的設計，主要選擇智能型探測器，其具有較高的靈敏性，能夠結合環境的變化自動調整。

由于不同位置引起火災的因素不同，因此，對不同的區域需要選擇相匹配的探測器。在探測器設計的過程中，對于豎井和電纜需要采用對線性探測器，以證其安全性。

4 高層建筑電氣防火設計措施

4.1 合理設計以免引發電氣火災

在高層建筑建設的過程中，對于電氣防火設計需要考慮負荷。線路在長期負荷運行下，老化的情況難以避免，會引起火災事故，因此，在電氣防火設計的過程中，需要對其進行合理的設計。

對于高層建筑的電氣防火設計，在選型時應放寬眼界，結合建筑近期負荷需求，選擇整定電流，在滿足近期負荷需求的基礎上，可有效避免火災的發生。為了預防電氣線路火災的發生，需要在設計時采用新型的能阻燃和耐火電線，以避免火焰的蔓延。

4.2 合理設計火災自動報警系統

首先，對于火災自動報警系統的設計，需要依據火災分區，布置自動報警系統，并確定干線形式。由于高層建筑結構復雜、功能復雜，面積較大，因此，須對其進行合理的分區，確定其干線形式。

其次，對于高層建筑電氣防火設計，需要合理選擇探測報警方式。比如，普通區域采用典型火災探測器，在特殊區域可使用線性探測器；對于無遮擋的大空間應選擇紅外光束感煙探測器。

最后，對于消防水泵、消防風機的控制設計，需要選擇多線制直接手動控制。

5 結語

綜上所述，高層建筑的發展，為人們提供了更多的活動空間，節約了土地資源。高層建筑結構復雜、功能復雜，極易發生火災事故，須對高層建筑進行合理的電氣防火設計，降低事故發生概率，確保在火災發生時，保證人們的生命財產安全。因此，須立足我國國情，引進先進的技術和設備，合理地進行電氣防火設計，對消防系統進行嚴格的管理與布置，以增強高層建筑的安全性，保障人們的生命財產安全。