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1、超高层建筑电气消防设计 来源：城市建设2010 年 12 月 作者：黄耀明（广西华蓝设计（集团）有限公司） 编辑：staff 发布时间：2011-05-04 17:22:18 关键字/ 标签：超高层建筑；电气消防；消防电源；火灾自动报警；漏电火灾报警；火灾应急照明 文章摘要： 根据相关规范，结合具体实例，阐述超高层建筑的电气消防设计内容以及与一般建筑电气消防设计的一些重要区别。 近年来，随着社会经济的不断发展，全国各地的超高层建筑（建筑高度大于 100m 的民用建筑）不断涌出。超高层建筑能够提高土地集约利用水平，丰富城市景观，提升城 市品位，拉动内需，推动固定资产投资增长和城市的可持续发展，因
2、此获得了许多地方政府的鼓励和扶持。超高层建筑与一般建筑相比，功能结构相对复杂，日常使用人员 众多，因此人身及财产安全问题显得更为突出。正确、合理的电气消防设计，能够避免或及早发现和通报火灾，并及时采取有效措施控制和扑灭火灾，减少或避免重大火灾 的发生。 1 电气消防设计的主要内容 主要内容包括：消防电源及其配电、火灾自动报警系统、漏电火灾报警系统、火灾应急照明。 工程案例建筑概况：该项目位于南方某省会城市，地下 3 层，地上 56 层，建筑高度 218 米，建筑面积约 12 万平方米，设有三个避难层。集商场、办公、公寓、住宅功能为 一体的综合性建筑（以下简称 L 项目）。 1. 消防电源及其配
3、电 2.1 消防电源负荷等级的确定及供电方案 根据现行国家标准高层民用建筑设计防火规范（2005 年版），高层建筑的消防控制室、消防水泵、消防电梯、防烟排烟设施、火灾自动报警、漏电火灾报警系统、自动 灭火系统、应急照明、疏散指示标志和电动的防火门、窗、卷帘、阀门等消防用电，属于一级负荷。根据建筑分类，L 项目属于一类高层建筑，故按一级负荷要求进行供电， 结合供电情况和用电负荷特点，设计中采用一路 10KV 市电进线，设一台柴油发电机组作为备用电源。 2.2 消防用电设备配电 消防用电设备，主要为消防控制室、消防水泵、消防电梯、防烟排烟风机等，这些重点设备的供电，应在最末一级配电箱处设置双电源自
4、动切换装置。另外，发生火灾后， 消防人员必须先切断工作电源，然后救火，而消防设备必须保证有电，故消防用电设备必须采用专用的供电回路，配电线路不能与其他动力、照明共用回路。配电线路和控 制回路也宜按防火分区划分。 消防用电设备的配电线路，根据工程特点和敷设场所，有采用阻燃、耐火电缆的，也有采用矿物绝缘电缆的。矿物绝缘电缆特别适合在商场等人员密集场所、性质重要的建 筑及超高层建筑中使用，与一般交联聚乙烯绝缘电缆相比，发生火灾时矿物绝缘电缆外绝缘层无燃烧、无有毒气体产生，保证人员的安全。L 项目作为火灾自动报警系统保 护对象分级为特级的建筑物，考虑到项目的重要程度，对于消防水泵、消防电梯、防烟排烟风
5、机等消防设备，供电干线及分支干线采用了矿物绝缘电缆。 2.3 与一般建筑的区别 对于建筑高度超过 100m 的民用建筑，各避难层内的交直流电源，应按避难层分别供给，并能在末端自投。 1. 火灾自动报警系统 3.1 系统的组成 火灾自动报警系统设计是高层建筑设计的一个重要内容，也是电气消防设计的核心部分，主要由火灾报警控制器、火灾探测器（包括感烟探测器、感温探测器、火焰探测器 和可燃气体探测器等各类探测器）、手动报警按钮和消防联动控制部分( 包括火灾警报装置、火灾应急广播、消防电话、火灾应急照明及消防设备控制等)组成。 3.2 系统形式的选择火灾自动报警系统形式有以下三种： 1）区域报警系统，宜
6、用于二级保护对象； 2）集中报警系统，宜用于一级和二级保护对象； 3）控制中心报警系统，宜用于特级和一级保护对象。 L 项目高度超过 100 米，按照系统保护对象分级，属于特级保护对象。因此，设计时采用了控制中心报警系统。 3.3 火灾应急广播与消防电话 根据火灾自动报警系统设计规范，控制中心报警系统应设置火灾应急广播。一般情况，大型商场等公共场所，火灾应急广播往往与公共广播合用。当合用时，应注意火 灾时应能在消防控制室将火灾疏散层的扬声器和公共广播扩音机强制转入火灾应急广播状态。消防专用电话网络，应为独立的消防系统，其可靠性关系到火灾时消防通信指 挥系统是否灵活畅通。 3.4 消防联动控制
7、消防联动控制对象一般包括下列设施： 各类自动灭火设施（如消火栓泵、喷淋泵、气体灭火设备等）；通风及防、排烟设施；防火卷帘、防火门、水幕；电梯；非消防电源的断电控制；火灾应急广播、火灾警报、 火灾应急照明、疏散指示标志的控制等。消防联动控制系统的联动信号，其预设逻辑应与各被控对象相匹配，并应将被控对象的动作信号送至消防控制室。 3.5 与一般建筑的区别 对于超高层建筑，各避难层内应设独立的火灾应急广播系统，宜能接收消防控制中心的有线和无线两种播音信号。各避难层与消防控制中心之间应设置独立的有线和无线呼 救通信。对于特级保护对象，各避难层应每隔 20m 设置一个消防电话分机或电话塞孔，还应设置火灾
8、报警录音受警电话。L 项目，除根据规范要求在消防控制中心设置可直 接报警的外线电话外，还根据消防部门要求，火灾自动报警系统预留与城市应急联动系统联络接口。 1. 漏电火灾报警系统 4.1 系统设计依据 在我国，电气火灾占火灾总数近 30%，在所有火灾起因中居首位，给国家经济和人民生命财产造成巨大损失。“漏电火灾报警系统”能准确监控电气线路的故障和异常状态， 能发现电气火灾的火灾隐患，及时报警提醒人员去消除这些隐患。 由于特级保护对象的建筑物，不管发生什么性质的火灾，其火灾危险性、疏散和扑救难度以及造成的损失都是难以估量的。因此，根据民用建筑电气设计规范（JGJ16- 2008）规定，火灾自动报
9、警系统保护对象分级为特级的建筑物的配电线路，应设置防火剩余电流动作报警系统（即漏电火灾报警系统）。 4.2 监控方案 L 项目作为特级保护对象的建筑物，对防火要求很高，设计采用剩余电流互感器型探测器或总线形剩余电流动作报警器组成，为总线式报警系统。采用全范围多级监控方案， 即以末端监测为基础，在正常照明、应急照明、正常电力、消防电力四类配电系统中一、二或三级配电箱柜均设置保护监测点，级数不超过三级。而一般的建筑物，只需要 在二或三级配电箱柜设置一级保护监测点。漏电火灾报警系统的控制器，宜安装在消防控制室或值班室内，统一管理。 1. 火灾应急照明 火灾应急照明，在建筑物发生火灾时，确保建筑物内所
10、处人员的安全撤离，救灾人员有效扑救火灾起着十分重要的作用。火灾应急照明包括备用照明、疏散照明，其设置应 符合下列规定：一是供消防作业及救援人员继续工作的场所，应设置备用照明；二是供人员疏散，并为消防人员撤离火灾现场的场所，应设置疏散指示标志灯和疏散通道照 明。建筑高度超过 100m 的超高层民用建筑，其避难层和屋顶直升机停机坪应设置备用照明。高层建筑尤其是超高层建筑的应急照明电源，应优先采用市电、柴油发电机组， 还应辅以蓄电池电源。应急照明和疏散指示标志，可采用蓄电池作备用电源，高层建筑连续供电时间不应少于 20min；而高度超过 100m 的超高层建筑连续供电时间则不应 少于 30min。1. 结束语 超高层建筑与一般建筑的电气消防设计，有许多共同点，也有一些重要区别。只有充分理解规范要求并结合实际工程案例不断总结，才能做出科学、合理的设计。 参考文献 1 公安部四川消防科学研究所.GB 500045-95 高层民用建筑设计防火规范（2005 年版）北京：中国计划出版社，2005. 2 公安部沈阳消防科学研究所.GB 50116-98 火灾自动报警系统设计规范. 北京：中国计划出版社，1999. 3 中国建筑学会建筑电气分会. 民用建筑电气设计规范 实施指南. 北京：中国电力出版社，2008.
