高层建筑电气防火设计的问题探析

[关键词]高层建筑；防火设计；自动报警系统；消防配电线路 

　　一、电气火灾的产生原因 

　　由于过载、短路、漏电、电火花或电弧等电气方面的原因产生火源而引起的火灾，称为电气火灾。为了抑制电气火源的产生而采取的各种技术和安全管理措施，称为电气防火。而由于电气设计问题引起火灾的直接原因主要有： 

　　1、电气装置设计不当 

　　有腐蚀气体的场所未采用相应要求的设备，以致绝缘破坏，短路引起火灾；防爆场所未安装防爆电器：线路载流量超过允许值导致电器设备长期超负荷运行，造成设备过热引起火灾：雷击场所未设置合理的防雷措施或防雷装置失效，由雷电流效应引起火灾。 

　　2、电气安装不规范 

　　导线连接处采用缠绕连线，时间长了由氧化引起接触电阻增大，接头过热引起火灾。断路器、接线端子板、插保险的熔丝、设备连接螺钉等处，长期运行经过震动连接不牢，接触电阻增大引起火灾。灯具不按规范要求安装，对白炽灯、卤钨灯等产生的热量没有采取有效措施，以致烤燃周围易燃物。 

　　二、规范火灾自动报警系统的设计 

　　火灾报警系统的形式应根据具体设计对象来确定，设计者首先必须搞清楚设计对象的建筑形式、规模、分类、建筑个体的分布等诸多因索，再根据这些因素来确定火灾报警系统的形式。火灾报警系统划分为三种基本形式：区域报警系统、集中报警系统和控制中心报警系统。随着新技术不断出现，火灾报警设备和元件也在不断史新和发展。报警系统设备的设置不宜复杂过多，过多将造成投资增大、可靠性降低，也不宜过于简单而达不到报警联动要求。这就需在不断实践中，寻找一个适宜的中间参数以满足报警系统的实际需求。应该在满足规范要求的前提下，强调注意系统的可靠性和经济性，还应注意不要单纯追求消防技术的先进性，而应结合国情充分考虑维护方便和维护水平。火灾自动报警系统主要从三个方而考虑。 

　　1、探测器。探测器是消防自动报警的眼睛，它的功能是将火灾信号快速传到报警控制器，发出警报信号。其类型有：感烟、感温、感光、叫燃气体等4类。探测器的选型和布设需根据各部位可能发生火灾的特性、房间高度、房顶形式、相对湿度等，按照《火灾自动报警系统设计规范》的规定设计，注意报警探测器与控制器必须选用同一个生产厂家的产品。 

　　2、报警控制器。报警控制器是给探测器供电，接受、显示、传递信号，并能输出控制指令的一种装置。按其输入网络的系统线路划分有少线制和多线制两类；按作用性质划分有区域报警器、集中报警器、通用报警器三种。我们根据需要进行选择。 

　　3、消防联动控制。联动控制的对象有以下几类：一类是防、排烟设备，如电动防火门、正压送风阀、防火卷帘、防火阀、排烟阀等；二类是机电设备，如防、排烟风机、空调与送风机、电梯等；三类是灭火系统，如消火栓系统、自动喷水系统、固定式气体灭火系统等。联动控制方式是：火灾报警信号传至消防控制器发出指令，使设在现场的联动控制模块动作。在操作方式上有自控、远控、现控3种。 

　　三、规范消防配电线路的设计 

　　高层民用建筑内包括大量消防用电设备，按其功能不同主要分为火灾自动报替系统、固定灭火装置、防排烟设施、人员疏导及物资疏散装置、控制及通讯设施等几类。由于各类消防用电设备功能不同．对配电线路的防火设计和性能要求也各有侧重，以下主要针对消防配电线路分析其防火性能。 

　　1、消火栓泵、喷淋泵等配电线路。消火栓系统加压泵、水喷淋系统加压泵、水幕系统加压泵等消防水泵是实施灭火工作的主要设备。消防水泵运行正常与否，直接关系到火灾扑救的效果，其配电线路的防火设计应该特别予以重视。根据消防工程现行做法，消防水泵一般集中设置在水泵房，其配电线路包括双电源或双回路电源干线和各个水泵电动机配电支线两部分。 

　　2、防排烟装置配电线路。防排烟装置是高层民用建筑中重要的防火设施，它包括送风机、排烟机、各类阀门、防火佣等，这些设备运行正常与否，直接关系到人员疏散效果和能否有效防止火灾蔓延。由于防排烟装置的布置一般比较分散，因此其电气线路防火设计既要考虑供电主回路线路，也要考虑联动控制线路。鉴一于限燃型电统在遇到明火时，其电气绝缘性能会迅速降低，防排烟装置配电线路明敷时应采用耐火型交联低压电缆或铜皮防火型电缆，而暗敷时可采用一般耐火电统，联动和控制线路也应该采用耐火电缆。此外，防排烟装置配电线路和联动控制线路在敷设时应尽可能缩短线路长度，并避免穿越不同的防火分区。 

　　3、防火卷帘门配电线路。在高层建筑中，大堂或中庭往往面积很大，许多高层宾馆还具有内置高空间和回廊，因而按照《高层民用建筑防火设计规范》要求，应采用防火卷帘门将不同的防火分区加以隔离，阻断火灾蔓延，防火卷帘门的隔离火势作用是建立在通过配电线路可靠供电以使防火卷帘门有效动作基础上的。 

　　4、消防电梯配电线路。消防电梯是人员疏散和火灾扑救时使用的重要工具，配电线路防火设计应与其功能相适应。根据当前消防工程实例，消防电梯配电一般是由设在高层建筑底层或地下室的变电所敷设两路专线配电至位于高层建筑项层的电梯机房，从而造成消防电梯配电线路一般都比较长，且路由也比较复杂。因此，为提高供电可靠性。消防电梯配电线路应采用耐火电缆，当有供电可靠性特殊要求时，两路配电专线中的一路可选用铜皮防火型电缆。此外，垂直敷设的消防电梯配电线路应尽可能设在电气竖井内，并应考虑第2部分第3条的要求。 

　　5、火灾应急照明线路。火灾应急照明的作用是保证火灾时人员有序疏散和消防人员继续工作，它包括疏散指示照明、火灾事故照明和备用照明。一般情况下，疏散指示照明和火灾事故照明采用带镍福电池的应急照明灯具或可强行启点的普通照明灯具，而备用照明则利用双电源切换来实现。所以，火灾应急照明线路一般采用阻塔型电线穿钢管保护暗敷于不燃结构层内，以达到防火要求。对于装饰装修工程，可能遇到土建结构工程己经完工，应急照明线路不能暗敷于结构层内，而只能明敷于吊项内的情况，这时电气线路应采用耐热型或耐火型材料。 

　　6、消防广播通讯系统配电线路。火灾事故广播、消防电话、火灾警铃等设备的电气配线应该保证其功能的发挥，在条件允许的情况下，可优先采用阻燃型电线穿管单独暗敷：当必须采用明敷线路时，应该对线路作耐火处理并参考第2部分第2条要求。 

　　四、结束语 

　　目前我国高层建筑电气火灾防范的理论与经济发达国家有不小的差距，问题也较多，应积极向经济发达的国家和IEC标准靠拢，努力学习经济发达国家的先进防火理论和实践，结合我国国情把电气线路的火灾减少到最低程度。 

　　参考文献 

　　[1]GB 50116-1998 火灾自动报警系统设计规范[S]． 

　　[2]JGJ 16-2008 民用建筑电气设计规范[S]． 

　　[5]GB 50368-2005 住宅建筑规范[S]．