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建筑电气设计中的消防设计研究洪祥

发表时间：2020/5/9 来源：《电力设备》2020年第2期作者：洪祥

[导读] 摘要：高层建筑如果发生火灾，火情会迅速蔓延，人员难以疏散，火灾扑救难度大，对居民的人身安全和财产安全造成较大损失。

        (天津市市政工程设计研究院天津 300000)
        摘要：高层建筑如果发生火灾，火情会迅速蔓延，人员难以疏散，火灾扑救难度大，对居民的人身安全和财产安全造成较大损失。预先做好消防电气设计，设置有效的火灾自动报警系统，能够在火情早期即有效侦测，及时通知值班人员并在第一时间作出反应，为火灾扑救争取宝贵的时间，从而最大程度降低火灾的损失，保障居民的人身安全和财产安全。
        关键词：建筑；电气设计；消防设计
        引言
        现代社会中，人们对居住环境的安全问题也越来越重视。建筑设计在火灾自动警报系统、建筑防火、建筑电气三个方面设计时应予以重视。当高层建筑发生火灾时，如果不能在火情早期发现并扑救，多数火灾会发展为惨痛的事故，本文从建筑电气设计和火灾自动报警系统方面对建筑消防电气系统进行研究，实现早预警早应对，尽量降低火灾的损失。
        1建筑消防设计相关要求
        建筑消防电气设计是建筑消防设计的一项重要工作，主要包含火灾自动报警、消防联动控制、设备配电等几个方面。在设计过程中应遵循“预防为主，消防结合”的设计原则，并结合暖通和给排水设计，对消防设施的设计进行整体考量，防止不同专业在设计过程产生冲突，确保消防电气设计的科学性和合理性。
        2高层建筑消防电气设计要点
        2.1火灾探测器
        火灾探测器的安装位置要严格遵守相关规定要求，并与实际情况密切结合，尤其是控制探测器与空调出风口、多孔板送风顶棚孔口、照明灯具、消防喷淋头等之间的水平竖直距离。考虑到日常运行过程中火灾探测器的探测范围还会受到安装环境和高度的影响，在设计中需要根据安装环境以及空间高度来选择适合的探测器，避免由于设备与安装环境不匹配而出现漏报或误报的问题。
        常用的火灾探测器有感烟探测器、感温探测器、火焰探测器。感烟探测器适用于火焰明火较小，烟雾量大的情况，一般在火灾起始阶段效果较好，是最为普及的火灾探测器。感温探测器适用于火场温度较高的情况，此时火灾处于快速发展阶段。火焰探测器适用于火焰明火较大的情况，此时火灾处于高峰阶段。根据消防场所的不同，可以有选择的使用一种或多种火灾探测器，以提高火灾报警系统的可靠性。对于探测器的灵敏度，应进行适当的现场调校，以防止发生误报。
        2.2防排烟系统
        防排烟系统是高层建筑中重要的消防设施，其设备组成包括补风风机、排烟风机、各类阀门以及防火阀等。防排烟系统应能实现现场手动运行、自动运行、远程联动控制三种控制方式，设计时应保证供电线路和联动控制线路的可靠性。
        设计时应优化风机和各类阀门的工作时序，保障系统供电的可靠性，从而确保烟雾能快速排出，为人群疏散创造有利条件。风机启动时，应根据火情位置对火情层、正压送风口、送风阀联锁启动。例如，消防控制室接收火灾报警信号后，消防主机将火情层上一层正压送风阀和下一层送风阀打开，然后将火情层的正压送风机启动。
        在防排烟系统线缆的设计中，需要计算线路压降，验证多个防火阀排烟口同时工作时线缆的载流量问题，防止因电流过载引起的二次灾害。根据高层建筑特点，当防火阀排烟口的数量过多时，可采用顺序启动方式，降低线路瞬时启动电流，保证线缆安全。
        2.3火灾扑救系统
        2.3.1消防栓
        消防栓是为扑灭火灾提供水资源的装置,由输水设备、室内消火栓设备和报警控制设备组成。火灾发生时，探测器自动发送报警信息向火灾监控室发送火灾报警信号，值班人员接收到报警信号并确认火情，同时消防联动控制器自动启动水泵，缩短火灾应对的响应时间。设计消防栓安装位置,应选择最短的供水路径。

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        当某一防火分区发生火灾时，不仅该区域的消防栓启动，其他防火分区的消防栓也应同时切断负荷保护器，处于待命状态。
        2.3.2自动水喷淋系统
        自动水喷淋系统是指火灾发生时，能够自动打开喷头并喷水，控制火势蔓延的消防设备。喷淋泵通过压力开关和气压罐来控制管道压力。高层建筑自动水喷淋系统在设计时，应与其他消防装置联动运行，火灾探测器报警时，通过消防联动设备控制喷淋系统的开启和关闭。喷淋泵能实现手动/自动控制方式。
        在日常维护中，应仔细确认屋顶的消防水箱处于有水状态，输水通道处于通畅状态。
        2.4电梯系统
        电梯是高层单元式住宅最重要的上下行设施，因此当电梯出现消防问题时，会给乘梯人员的安全带来极大威胁。在火灾监控室内应设置电梯监控台，实时显示电梯的各种运行状态，并在火灾发生时，通过电梯监控台指挥电梯按消防预案运行，通过远程控制或手动操作及时清空电梯，除消防电梯外，其他电梯均强制落回地面。
        在设计电梯系统时，应确保其电路的独立性，与建筑主体的供电电路相互独立，并设置备用供电线路。
        2.5消防应急广播系统
        普通建筑只需在公共走廊位置设置广播设备，功放设备功率较低。当高层建筑内存在多种独立运营的业态，需设置较多的广播设备。在酒店、餐饮、办公等场所，广播系统除了满足消防应急广播的功能外，还承担播放背景音乐的功能。常规消防广播系统由消防控制室直接连接配电线路，信号星型传输，造成线路传输距离过长，线缆施工工程量大。
        大商业背景下的消防应急广播系统应采用分布式控制，基于TCP/IP 网络，可模块化扩展，单个模块故障不影响整体系统工作。根据消防设计的防火分区，对应划分独立的广播分区，每个分区设置一套广播子系统。设置在消防控制室的火灾自动报警主机通过网络交换机与分布式广播子系统通信，发生火情时，输出强制切换信号，实现背景音乐播放时强制切入消防应急广播。为保证广播系统的稳定性，系统应具备有线信号/无线信号切换模块，以接收消防控制室的控制信号和广播信号。
        2.6供电系统
        高层建筑供电线路的老化、短路很容易引起火灾，消防电气设计应重视供电线路的设计。准确评估建筑用电负荷及电流量，保证供电稳定的前提下采取相应的防护措施。供电线路的消防电气设计应体现差异化的原则，在建筑基本的结构基础上进行设计，这是因为不同的高层建筑的结构设计存在明显的差异。供电线路穿线时，可使用金属管或阻燃塑料管进行保护。建筑物内的大部分电气设备，如照明系统、空调系统等需设置防漏电措施。
        3结语
        建筑消防电气系统在建筑电气系统中占据重要作用，相关设计人员在对建筑消防系统进行设计的过程中，应以先进、高效及安全作为基本原则，并将人身安全贯穿在建筑消防系统设计的始终，以安全可靠的建筑电气消防系统，维护和保障人们的生命以及财产安全。
        参考文献：
        [1]张毅. 高层建筑电气设计中消防设备的设置与控制问题解决[J].建材与装饰，2019,(33):134-135.
        [2]向照发. 高层建筑消防电气设计中配电线路分析[J].砖瓦世界，2019,(18):40-40.
        [3]苗志谦. 超高层建筑火灾自动报警系统设计 [J].城市建筑,2016,(20):168-168.
        [4]朱西贝. 超高层建筑电气火灾自动报警系统设计探究[J].建筑设计管理,2016,(7):70-72.
        作者简介：洪祥（1990.3-），男，河南洛阳人，中国科学院大学电气工程硕士，工程师，单位：天津市市政工程设计研究院，研究方向：电气工程。