对高层建筑工程中消防电气设计的探讨

摘要：目前我国各种建筑，特别是城市中的高层建筑越来越多,建筑物层数增多,面积增大,随之而来的某些易燃装修材料和电器设备的存在,发生火灾的危险性越来越大,火灾自动报警及联动控制系统设置的好坏,将直接影响到国家财产损失和人身安全,对整个建筑物的灭火过程的成败则起到关键作用,本文提出消防设计工程设计中应引起注意的几个问题。

关键词：高层建筑；消防电气；设计

Abstract: At present, various types of construction in China, in particular, more and more high-rise buildings in the city, building layers of increased area increases, the presence of flammable decoration materials and electrical equipment attendant, fire broke out the a growing risk, automatic fire alarm and linkage control system will directly affect the loss of state property and personal safety, it play a key role in the success of the entire building fire-fighting process, this paper presents a fire design engineering the design should draw attention to several issues.Key words: high-rise buildings; electrical fire; design

中图分类号：TU972+.4文献标识码：A文章编号：2095-2104（2012）

一、高层建筑电气设计的主要内容

（一）负荷的计算电力负荷是供电设计的依据参数。计算准确与否，对合理选择设备，安全可靠与经济运行，均起决定性作用。高层住宅的电力负荷计算，基本上采用负荷密度法和需要系数法。

（二）供电电源及电压的选择为了保证供电可靠性，现代高层住宅至少应有两个独立电源，具体数量应视负荷大小及当地电网条件而定。两路独立电源运行方式，原则上是两路同时供电，互为备用。另外，还须装设应急备用柴油发电机组，要求在15秒钟内自动恢复供电，保证事故照明、电脑设备、消防设备、电梯等设备的事故用电。国内高层住宅的供电电压，都采用10kV标准电压等级。（三）高低压配电系统的设计

1、高压配电系统：现代高层住宅均是采用两路独立的10kV电源同时供电。一般高压采用单母线分段，自动切换，互为备用。

2、计费方式，采用高供高计。但在低压侧，仍装设计费电度表，采用将照明与动力分开的两部电价法。

3、为减少变压器台数，单台变压器的容量选择一般都大于1000kVA。为限制低压侧的短路电流，正常时变压器解列运行，中间设联络开关。

4、高压系统及低压干线的配电方式基本上都采用放射式系统。楼层配电则为混合式系统。配电设备中的主要部分是干线。现代高层住宅的竖井多采用插接式母线槽。水平干线因走线困难，多采用全塑电缆与竖井母干线联接等等。

（四）主要设备的选型

1、高压开关柜。现代高层住宅的变配电室设在主楼地下层，按规定不宜采用油开关。应根高层住宅地下室的标准，选用具有“五防”功能的真空开关手车式高压开关柜。

2、电力变压器。根据防火要求，主楼内是不允许装设大容量的油浸电力变压器的。

3、低压配电屏。国外低压配电屏的结构，几乎都做成抽屉式，特别是大容量的出线，则做成手车式。

4、应急备用发电机组。过去大多是采用柴油发电机组做应急备用电源的。近年国外高层住宅已开始采用燃汽轮发电机。这种发电机具有体积小、重量轻、反应速度快，故障率低等优点。

（五）消防自动报警和自动灭火系统现代高层住宅的火灾自动报警灭火系统，包括：火灾探测器、分区消防报警控制器、消防中心和气体自动喷射灭火及自动洒水灭火系统等四个部分，实现报警灭火自动化。

二、消防设备的配电保护设置

消防设备的配电保护设置有些设计者在做消防泵.排烟风机.加压送风机等消防设备的配电设计时均设置了过负荷保护.即设置了热继电器.当过负荷时热继电器动作，切断电源，根据GB50054-95低压配电设计规范中第4.3.5条规定，突然断电比过负载造成更大危害的线路其过负载保护应作用于信号，而不应作用于切断电路.我们大家都知道发生火灾时首先应考虑的问题是尽快扑灭火灾，尽量减少火灾造成的生命及财产损失，消防设备只要还能运转就应该运转下去直至扑灭火灾。上述设备是否因过负荷而被烧毁则完全不必考虑，因此笔者认为，消防设备配电设计只要将过负荷信号送到消防控制中心即可，不能作用于切断电路。

三、识别着火楼层的灯光显示装置的设置

（一）根据GB50116―1998，火灾自动报警系统设计规范中第2.2.4条规定，当用一台区域火灾报警控制器或一台火灾报警控制器警戒多个楼层时，应在每个楼层的楼梯口或消防电梯前室等明显部位，设置。火警显示灯。然而在设计中许多设计者往往忽略，而且消防审查部门和施工图审查部门均无严格要求，故许多工程没设置此功能。

（二）对于识别着火楼层的灯光显示装置的设置还有一个误区，就是有些设计者认为，当采用集中报警系统和控制中心系统时可不按此条款执行，笔者认为应执行此条款规定，理由是采用集中报警系统或控制中心报警系统时一般都是由两个或两个以上的区域火灾报警器组成，此时对于区域报警系统的规定同样有效，无论是区域报警系统及集中报警系统和控制中心报警系统，只要是一台报警器警戒多个楼层时在每层的楼梯口或消防电梯前室等明显部位都应设置识别着火楼层显示装置。

四、消防控制室切断非消防电源的方式

GB50116-98，火灾自动报警系统设计规范，第6.3.1.8条规定，消防控制室在确认火灾后，应能切断有关部位的非消防电源。有关部位是指着火的那个防火分区或楼层，一旦着火，就应切断本防火分区或本楼层的非消防电源，规范对非消防电源的切断作了严格的规定，即火灾确认以后，才能切断非消防电源，而且是有关部位的非消防电源，不是全部非消防电源，不能一有火警信号就立刻自动全部切断非消防电源，要根据非消防电源的性质分步切断非消防电源。（一）非消防照明用电电源的切除

火灾确认以后，如果马上切断正常照明用电，极易造成人们的心理恐慌，引起混乱，特别是商场不利于人员疏散，再者，在火灾初期，组织消防人员灭火亦需要足够的照度来保证快速灭火，所以对正常照明电源的切断，应慎之又慎，应在着火确认后，根据具体火情，由消防控制室手动切除着火区域的照明电源，设计者一定要按照防火分区或楼层划分照明配电回路，并具备按防火分区或楼层切除条件，以满足防控制。

（二）电梯电源的切除

GB50116-98，火灾自动报警系统设计规范，第3.1.9条规定，消防控制室在确认火灾后，应能控制电梯全部停于首层，并接收其反馈回来的信号，而在民用建筑电气设计规范J6J/T16―92第24.6.5.2条规定，火灾发生后，根据火情，强制所有电梯依次停于首层，并切断其电源，但消防电梯除外，两个规范不同之处是一个要求接受电梯的反馈信号，而另一个却要求直接切除非消防电梯电源。笔者认为，两部规范的规定并不矛盾，设计上应该注意的是，非消防电梯降于首层后，消防控制室收到反馈信号后才能切除非消防电梯电源。

（三）空调、电热、通风及其它非消防设备用电电源

对于此类设备，在火灾确认以后，根据建筑物的的重要程度采取自动断电措施，对于十分重要的建筑可按相应区域自动切除这类非消防负荷。

（四）为按规范要求切断消防电源的正确做法每个楼层或每个防火分区的总配电箱中均设置分励脱扣器的主断路器，发生火灾时，由消防联动控制系统通过联动模块自动切断有关部位的非消防电源。

五、火灾时防火门的自动控制

BG50045―95高层民用建筑设计规范(2005年版)5.4.2条规定，用于疏散的走道楼梯间和前室的防火门，应具有自行关闭功能，常开的防火门，当发生火灾时应具有自行关闭和信号反馈的功能。GB50116-98，火灾自动报警系统设计规范，第6.3.7条，即消防控制设备对常开防火门的控制，应符合下列要求:(1)门任一侧的火灾探测器报警后，防火门应自动关闭；(2)防火门关闭信号应送到消防控制室，然而，笔者在图纸审查中发现，大多数高层民用建筑工程中都有常开防火门，但很少设计图纸执行以上规定，当地消防图纸审查部门也没有强调此条规定并严格要求，笔者认为，还是应该严格按照此条规范执行，对于常开防火门，民用建筑一般是平开门，单扇时，安装一个防火门释放开关及一个单联动模块。双扇时，安装两个防火门释放开关及两个单联动模块，防火门任一侧的感烟探测器，探测到烟雾后，通过总线传输给火灾报警控制器，然后由火灾报警器发出指令，由模块接通防火门释放开关的DC24V线圈回路，关闭防火门，然后，输出防火门状态信号给消防控制室，即可满足要求。