高層建筑消防電氣設計隱患及火災報警系統優化策略研究

范翠翠

（濟南高新技術產業開發區消防救援大隊，山東 濟南 250000）

消防電氣的設計環節直接影響著整個建筑的消防安全，在保障人們的財產安全和生命安全方面發揮著重要作用，因此，在高層建筑的施工過程中，應該加強對消防電氣設計環節的重視。相關的設計人員應該認真排查高層建筑消防電氣設計中存在的問題，并采取有效措施對其進行重點優化，確保消防電氣的設計方案具備科學性、合理性和可靠性，進而使其與高層建筑消防電氣設計的相關技術要求更加契合。因此，研究高層建筑消防電氣設計的隱患以及火災報警系統的優化策略具有重要的現實意義。

1 科學設計高層建筑消防電氣的重要意義

在設計高層建筑的過程中，消防電氣設計是極其重要的一項內容，高層建筑消防電氣的設計關系著其消防電氣設施的運行安全，與人們的財產安全和生命安全息息相關。依據高層建筑內部的實際布局情況，綜合分析消防電氣的火災報警系統和供電線路的敷設，并采取措施加以優化，這樣可以有效規避高層建筑電氣設計中可能出現的問題，有效發揮消防電氣工程的效用[1]。此外，通過科學設計電氣消防設施，可以有效化解和防范火災等風險事故，降低安全事故發生的可能性，有效減少經濟損失和人身傷亡。

2 高層建筑消防電氣設計中存在的隱患以及應對舉措

2.1 線路材質不合格以及敷設不合理

目前，毛坯房仍然是很多高層建筑的交房標準，高層建筑中的通信線路、照明線路以及電視線路等一般都是依據設計圖紙開展敷設工作，并保證其已經達到消防驗收的標準。然而部分業主入住建筑物以后，為了進一步改善裝修效果，會選擇留下一部分原有的線路，并重新敷設其他的線路，這種做法不僅浪費了資源，而且不合理的線路敷設行為還可能帶來安全隱患[2]。同時，有些高層建筑在施工過程中，為了降低其建設成本，在對消防電氣線路進行設計時，選用PVC 材質保護線路，且走線時采用吊頂方式，這嚴重違背了《高層民用建筑設計防火規范》中的相關規定。因此，在開展消防電氣的設計工作時，應該將敷設線路固定，合理設立警示標志，嚴禁在吊頂內敷設消防電氣線路，從而有效降低發生火災的概率，同時有效延緩出現火災時火勢的蔓延速度。

2.2 照明設備的延長時間不合理

對于高層建筑而言，照明設備在消防中扮演著重要的角色，在設計高層建筑的電氣消防時，應該將其與普通照明設備隔離。較之于普通的照明設施，誘導照明設備和應急照明設備的光亮一般比較暗。當發生火災時，普通照明電路一般會被切斷，而應急照明設備由于受電源的限制，光線也會突然變暗，這樣極易導致人群出現恐慌，進而可能發生踩踏事故[3]。同時，很多單位在設計消防電氣時，所設置的延時時間缺乏科學性，在火災發生時不僅無法保障聚集人員快速疏散，而且消防人員的安全也無法得到有效保障。因此，相關設計人員應該在綜合考慮人口規模密度、建筑結構以及建筑物的使用性質等問題的基礎上，制定合理、可行的延時時間。消防疏散指示系統和應急照明系統應該運用集中控制型系統，此系統運行的安全電壓應為36V 以下，而且能夠24 小時實時巡檢消防設備的具體運行狀況，確保整個系統可以有序、高效運轉。通過聯動消防報警設施和應急照明系統，人們可以準確判斷火災現場的具體情況，并據此對逃生的方向做出科學地調整，幫助逃生人員迅速選擇安全的通道逃生。消防應急照明系統在日常應用中次數比較少，但卻是電氣消防設計中不可或缺的組成部分。在設計消防應急照明系統的過程中，應該確保應急照明設備點亮的接口具有一致性，應急照明燈的電壓與相關規范要求相契合，進而在發生火災時方便人員疏散，有效縮短人員疏散的時間和垂直距離，降低煙霧對火災救援的影響，降低人員疏散和火災救援的難度。

2.3 消防設備的配電線路無法確保其用電需要

高層建筑的配電線路決定著消防設施是否可以正常運行，配電線路的質量和布局直接影響著消防設施的安全與供電。依據相關的消防管理規定，消防用電設備的供電回路應該是獨立的，且一級負荷設施和相關用戶，都應該通過不同的電源分別供電，只有這樣當其中一個電源出現故障時，另一個電源依然可以正常工作[4]。因為很多設計單位對于這個問題不夠重視，所設計的二級負荷供電系統缺乏合理性，當變壓器或者等消防線路出現故障時無法及時、快速地恢復供電。為了有效解決這一問題，可以在一級負荷中從不同上級變電站接入二路專用電源或者從同一變電站不同變壓器接入二電源，進而使得消防設施的用電需求得到保障。

在設計高層建筑的電氣消防系統過程中，應該充分結合建筑項目的具體情況，通過實地考察在綜合考慮各種因素的基礎上開展電氣消防設計工作。目前，由于高層建筑消防設施的配電線路設計存在諸多不合理的地方，這嚴重影響著消防系統運行的穩定性。若不能依據相關規范要求對消防設施的配電箱位置進行合理設計，則可能出現消防設施和配電線路過載的現象。因此，應該積極采取措施對消防實施的配電線路進行優化，具體而言，提升消防設備配電線路供電質量的措施主要包括以下幾個方面：其一，應該將消防末端配電箱布置于不同防火區的配電小間、消防控制室、消防電梯機房及消防水泵房中，不同防火區中的防火卷簾、消防排煙風機等可以選擇運用電氣豎井或者配電小間中的雙電源配電箱進行樹干式或者放射式供電。其二，消防動力用電設施由于受機械轉動故障、長期嚴重受潮以及負載過重等因素的影響而出現過載問題，如果過負荷斷電則會對配電線路產生嚴重的影響，在過負荷保護時不應該將線路切斷，可以充分利用信號加以解決。因此，消防穩壓泵、消防風機以及消防水泵等消防設施在過載時應該繼續處于工作狀態，向人們釋放報警信號。但是當發生火災時應該將非消防電源切斷，避免進一步擴大火災以及發生人員觸電現象。

3 高層建筑消防電氣設計中火災報警系統的優化方案

在補救和預防高層建筑火災時，火災自動報警系統發揮著重要的作用，越早發現火災就越可能降低其影響。一般情況下，高層建筑中火災自動報警系統設計主要包括防火門監控系統、氣體滅火聯動控制系統、消防電源監控系統、電氣火災監控系統及可燃氣體報警系統等，這些系統可以實時、全面監督高層建筑的具體消防狀況，有助于及時發現高層建筑內部潛在的消防隱患。

3.1 火災報警探測器的設計

合理安裝火災報警系統，不僅有助于對火災災情進行及時檢測，并及時報警，有效提升消防效率，而且有助于快速疏散高層建筑內的人員，以便在火勢未擴大實現有效救火。探測器作為重要的消防設備，既有探測功能，對于整體系統的正常運行具有重要作用[5]。當探測器檢測到火災信號時，會利用以太網把信號傳遞給報警控制器，從而傳出報警信號。

目前，應用比較廣泛的探測器主要有感光探測器、感煙探測器、可燃氣體探測器以及感溫探測器等四種類型，設計人員應該在綜合考慮探測區域中極易出現的初期火災的發展特征和具體形式、可能導致探測器誤報的因素、建筑內部的環境條件和房間高度等多種因素的基礎上選擇使用合適的探測器，比如：感煙探測器主要適用于高層建筑的一般場所中，感溫探測器主要適用于開水間、廚房燈場所，在計算機房、變電所以及發電機房等場所可以選擇組合使用感溫探測器和感煙探測器，紅外光束感煙探測器主要適用于無遮擋的大空間中，在電纜橋架、電纜豎井、電纜隧道等處應該采用線型感溫火災探測器。

同時，在開展實際工作時還應該重點考慮以下幾個方面的問題：其一，確保建筑內所使用的報警控制器和探測器出自于同一廠家，有效提升兩者的匹配度。其二，采購產品時應該選擇正規廠家，具有出廠證明、檢測證書以及質量保證書，同時還應該提供適當的售后服務，進而使得產品的使用壽命和適應性得到保障[6]。其三，在開展消防電氣的設計工作時，應該合理運用智能探測器，充分發揮智能探測器高敏捷度、可自動調整等優勢，并在計算機中將探測器的實際使用狀況等顯示出來。

3.2 火災報警控制器的設計

在實際應用中，報警控制器需要對探測器發出的信號及時進行接收，并利用處理器將其轉化為控制指令，通過輸出指令進行報警。目前，應用比較廣泛的報警控制器類型是模擬量輸入性，它的整體布局相對比較簡便，能夠自動診斷故障并進行智能報警[7]。在設計火災警報控制器時，為了使其可以最大限度地發揮應有的價值，設計人員應該重點考慮以下幾個方面的問題：其一，報警控制器中含有較多的報警按鈕、報警顯示器以及探測器，并且可以對這些裝置進行編輯，因此，在設計火災報警控制器時應該充分結合建筑的實際情況，有效保障配置的靈活性；其二，報警控制器可以自行診斷故障并進行報警，當發生火災時可以利用該裝置對火災的位置進行智能定位，使得火災得到及時識別，并在液晶屏上實時顯示火情的具體狀況，方便工作人員及時進行查看。因此，設計人員應該科學分析高層建筑中容易發生火災的位置，合理布置報警探測器的安裝位置，并保證其有效覆蓋率；其三，為了使報警控制器可以穩定供電，在安裝控制器時，應該設置備用電源模塊，當高層建筑停電時，可以借助備用電源確保控制器處于正常工作狀態，進而有效保障建筑的安全[8]；其四，為了有效控制所有的探測器，可以在控制器中編程，進而邏輯控制安裝于不同探測地的探測裝置，在編寫完成控制程序以后，應該實施功能調試，并依據運行測試的結果對程序進行適當修改。如有必要，還可以對所有的探測器開展火災模擬，對其功能進行試驗。

3.3 火災報警聯動系統的設計

在設計火災報警系統時，還應該重視火災報警聯動執行系統的設計，建筑消防電氣設計主要包括干粉滅火系統、自動噴水系統、消火栓系統、空調抽排風機、電梯、送風閥、排煙閥以及防火門等[9]。所謂“聯動控制”是指火災信號被探測器檢測到并將其傳送至火災報警的控制器單元，同時控制器在接收到火災信號以后發出相關指令，進而連接至控制單元的聯動裝置的控制動作。設計人員在設計聯動裝置的過程中應該重點考慮以下幾個方面的問題：首先，為了確?；馂木瘓舐搫酉到y中具備充足的水源，通常需要安裝兩臺互相具有備用作用的消防水泵。同時，為了確保電源的質量，通常設置獨立電源對其進行供電[10]。其次，可以借助消火栓按鈕中的常開觸點，有效提升控制線路的使用質量，如果消火栓按鈕的連線受相關故障影響出現了斷路，也能確保消防泵可以正常啟動。最后，設計人員在設計電動排煙窗和防火卷簾門時，應該確保聯動線路準確無誤，可以依據防火樓層或者分區，在充分結合建筑的性質和用途以及綜合考慮電源布線、總線隔離器以及回路容量等因素的基礎上，對報警區域進行合理劃分，一個報警區域的空間范圍不應過大，防止因為電源回路需要控制的動作執行元件超載、回路容量過大以及總線隔離器的設置不科學等而降低火災報警聯動系統的工作質量[11]。

4 結束語

綜上所述，高層建筑消防電氣設計中存在著線路材質不合格、線路敷設不合理、照明設備的延長時間不合理、消防設備的配電線路無法確保其用電需要等問題，基于此，設計人員可以采取措施解決消防電氣設計中存在的隱患，并不斷優化其火災報警聯動系統、火災報警控制器和火災報警探測器的設計。進而有效降低高層建筑發生火災的可能性，保障人們的人身安全和財產安全。