探討高層建筑電氣設計中消防設備的設置與控制問題解決

張博文 張春香

信息產業電子第十一設計研究院科技工程股份有限公司山東分公司 山東 濟南 250101

引言

高層建筑由于樓層較高，內部結構相對復雜且居住民眾較多，一旦發生火災情況，則會給人員快速疏散造成一定的阻礙。因此，必須對高層建筑中電氣設計的消防設備問題加以重視和研究。通過科學合理地設置消防設備，并保障設備的智能化及自動化，以避免火災發生持續蔓延的情況，并提供一定的安全通道和時間來保障民眾的撤離。針對目前高層建筑中電氣設計存在的不足，有關部門人員需要對此加以改進和優化，以充分發揮消防設備的積極作用，保障建筑安全，從而確保民眾的安全。

1 高層建筑電氣設計中的消防設置規范

自高層建筑興起以來，我國消防部門對于高層建筑的消防設計便提出了明確的要求，且建筑各個部位、系統及環節的消防建設標準也早已確定，其著重點分別包括高層建筑火災自動警報系統、建筑防火設計、建筑電氣設計等3個方面。消防部門規范的各項要求除了側重點不同以外，其他的要素基本存在一定的相似之處。例如：在高層建筑當中，每一層的特定位置均需要設置噴淋泵和煙霧感應器，以便及時發現建筑內部潛在的火災隱患，并初步實現對于火災隱患或火情的有效控制。而在設計高層建筑的電氣系統時，應當著重參考各項標準及要求，并依據建筑的建設標準和目標設計出高質量、高安全性的電氣消防體系[1]。

2 高層建筑消防設計存在的問題

2.1 滅火設備設計缺乏合理性

高層建筑項目建設中，救援入口、場地和消防車道屬于常見的救援滅火設備。根據有關要求規范來看，消防人員在參與滅火的過程中，由于一些滅火設備缺乏科學的設計，給滅火效率造成了一定的阻礙，具體有以下幾點：①消防車道缺乏科學設計。由于消防車道缺乏科學設計，尤其是消防車道轉角處，造成大體積的消防車難以快速轉彎，給車輛正常運行造成了影響。②消防車登高實踐場地缺乏合理設計。部分房地產企業為謀求更大的經濟效益，對建筑周邊場地不斷加以利用，沒有意識到消防車登高實踐場地的價值，認為它占用的空間較大造成了浪費，往往忽視了消防車實踐場地的設置，給高層建筑安全消防水平造成了嚴重影響。③設計者過度追求建筑美觀。隨著人們生活水平的提升，人們對高層建筑的美觀要求也越來越高，這雖然會影響城市形象，但由于設計者過度追求建筑美觀，造成建筑外墻缺乏合理的設計，最終影響了建筑消防水平。

2.2 消防設計圖紙審核人員實操經驗不足

由于審圖部門人員缺乏消防實操知識，對消防安全目標不夠明確，造成設計圖紙審核的片面性。比如，在某個高層建筑項目施工中，建筑內部雖然對防火設計進行了審核，然而，受到消防設計圖紙審核人員實操經驗不足的影響，最終給建筑防火水平造成了不利影響[2]。

2.3 消防設計人員專業素養不足

目前，部分高層建筑消防設計人員專業素養存在不足，且沒有充分認識到消防設計工作的重要性，從而給建筑防水平造成了不利影響。比如，由于消防設計人員對自身職責不夠明確，設計的消防圖紙未仔細審核便出圖。一些消防設計者還在沿用傳統設計規范，沒有及時更新理念和專業知識，使得消防設計方案缺乏一定的合理性。

2.4 消防配電系統不合理

消防負荷在建筑內所有負荷中屬于非常重要的負荷，根據規范要求，消防負荷在火災時，不能因負荷過載而輕易斷電，所以在斷路器的選型上，應選用單磁脫扣型，不選用熱磁脫扣型，避免消防風機及消防水泵在火災時不能正常工作。另外，消防負荷用電在火災時是要保證能夠持續供電的，而以往有些項目把消防負荷與非消防負荷共用同一個配電總柜，而兩者的負荷等級及持續供電時間的要求都是相差很大的，消防負荷在火災時需要持續供電，而非消防負荷在火災情況下要切斷，部分設計師會配電總柜前端斷路器設置分勵脫扣附件，由火警主機聯動切斷，但是同時也把消防負荷斷開了，二者混在一起就造成了消防配電的不可靠。故電氣設計人員在做消防配電系統時，需注意消防配電應獨立其他與配電系統，不可為了節省成本，與其他系統混在一起，為了人民群眾的生命財產安全，設計師在設計階段必須把好這一關[3]。

3 高層建筑電氣設計中消防設備的設置與控制優化策略

3.1 消防配電

首先，在開展供配電設計工作時，要對高層建筑物的真實狀況進行綜合分析考量的基礎上來保證消防配電設計的科學合理化，通過發電機、UPS、EPS等電源設備的設置，來保障電氣消防系統的連續供電，以此實現消防系統的正常運行。其次，要嚴格依據高層建筑相關電氣系統的綜合運行狀況來適時調整設計方案，增強方案的可操作性。最后，要按照建筑消防分區容量情況合理設計消防分區，以保障所有分區和相關消防規定相符，從而提升電氣消防的設計成效。

3.2 自動報警系統

自動報警系統屬于高層建筑電氣消防設計中的重要組成部分，在設計自動報警系統的過程中，需要對探測器、報警裝備和火災報警設備進行全面落實和優化。第一，需要加強對火災報警探測器的有效使用，按照火災情況的不同、建筑內位置的不同對該探測器進行合理選取。其中濃煙程度、火災位置和溫度升高情況都是需要考慮的因素。通過對報警探測器的合理選取，對火災發生狀況進行準確判斷，并及時制定出合理的應對方案和措施，從而將火災事故造成的電氣系統損壞程度降到最低。第二，在設計自動報警系統的過程中，要按照空間規模大小對探測器總量進行合理設置。同時，注意合理控制好其規格，以保障實際安裝的可操作性。通過對探測器規格和數量的把控，以便及時探測出火災問題，并對火災事故進行及時有效的預防，從而保障建筑物和民眾的安全[4]。

3.3 照明消防設計

應急照明及誘導照明屬于照明系統在設計中會涉及的兩類主要系統，但是，由于誘導照明系統尚未發展成熟，如果發生火災，很可能會驚嚇到周圍民眾，擾亂現場的正常秩序。所以，人們對誘導照明系統沒有過多的關注，它也無法充分發揮自身的真實作用。而在災害發生時，開放普通照明系統則可以起到積極的作用。然而，普通照明和消防電梯及消防設備還存在很大的差別，它的照明時間較短，無法滿足人們的需求。因此，普通照明可發揮它對誘導指明的輔助功能，從而達到協助人員逃生和控制現場局面的目的。同時，普通照明在進行實際使用的過程中，要注意將切斷處理工作做到位。而在高層建筑中進行應急照明消防設計，則可以在很大程度上完善普通照明的缺陷，如果普通照明需求難以滿足民眾的需求，則需要設置相應的應急照明。應急照明主要包括安全和備用照明兩種。它們在使用要求與照明范圍上也存在一定的差異。所以，在對建筑照明消防進行設計時，一定要嚴格按照國家相關規定來施行，并注意和建筑實際狀況的統一結合，以達到設計與使用的靈活性。當火災發生后，消防聯動控制系統會將正常照明系統切斷，同時打開火災應急照明。為促進用電系統的安全性，建筑內普通照明的全部電路需要具有一定的阻燃性，同時，一定要注意將漏電保護工作做到位。在檢查建筑的電流穩定狀況時，一旦發現漏電問題，技術人員就必須采取有效措施加以防范。而且針對建筑結構端口的不同，要選擇不一樣的設計和消防應對方法。針對建筑絕緣端口，需要使用金屬管類的防范材料來予以漏電防護。對于電源插座和開關位置而言，可用塑料管這類耐火強度較高的材料來加強漏電防護，以達到火災發生后對蔓延速度的控制目的，增加人員逃跑的時間。另外，火災事故形成的氣體由于危害度大，因此可以使用低煙類型的電纜來減小氣體對人體造成的損害[5]。

3.4 電梯消防設備

隨著城市土地資源的稀缺和人口的增加，目前，高層與超高層項目建筑在城市中已經較為普遍。高層建筑居住的人口密度較大，為滿足人們出行的便利性，高層建筑中都會配備不同數量的電梯。然而，電梯在實際運行中由于受到多種因素的影響，安全隱患一直存在。加之電梯密閉環境的特殊性，一旦在運行過程中出現火災事故，則會直接減少電梯內氧氣的含量，使得電梯運行狀態受到影響，嚴重威脅到電梯乘坐人員的生命安全。因此，技術人員需要在電梯裝置中配備性能較高的電氣設備，來對供電回路裝備進行補充安裝，同時保證電梯線路與火災報警器的有效連接，以此充分發揮火災警報在電梯運行時的積極作用。這樣一旦發生火災事故，若立即切斷電源，則會加快電梯下降的速度，嚴重影響電梯運轉的安全性。因此，在設計電梯消防設備時，需要結合電梯運轉的實際高度來選取恰當的切斷時間，并保證電梯運行至安全可控范圍高度內，再將電路供應切斷，且電梯依然有足夠電量維持其穩定降落[6]。

3.5 避雷系統與消防系統的結合設計

對于高層建筑而言，其避雷系統會直接關乎整個建筑的電路正常運轉效果。因此，避雷系統的設計需要與消防系統相互結合起來，若在技術允許的情況下，兩大系統可以共用同一接地設備。其次，接地點的選擇也需要經過精心的設計和研究，接地點周邊區域不得擺放任何易燃物，以免因為雷電而導致火災的出現。且建筑監控系統應當將針對接地點的監控工作視為重點，要積極應用自動化監控技術，實現全天24h不間斷監控，以達到降低雷電天氣對高層建筑安全性的危害和影響。

3.6 排煙閥與防火閥的設計

排煙閥與防火閥的設計對高層建筑消防設計而言具有非常重要的影響。首先，要合理選擇防火閥，防止發生熔斷現象。其次，對排煙閥予以編號并組成聯動模塊，并根據實際運用狀況和聯動控制器的應用來實現對排煙閥的有效控制。在運用消防控制器的過程中，能取得較多的感煙探測信號。要通過不斷實踐對各項操作內容加以完善和優化，使其符合預期使用要求，實現對排煙閥和防火閥的集中控制目的。

4 結束語

高層建筑由于樓層較高，內部結構相對復雜且居住民眾較多，一旦發生火災情況，對人員的疏散和火情的控制較為困難。因此，為了避免不必要的損失，必須通過合理科學的設計，來保障高層建筑的消防安全。在對高層建筑電氣設計中消防設備進行設置時，首先，需要先深入分析其內部構造和建筑形式，同時結合國家相關的設置標準和規范來設計火災發生時的疏散方案，以此發揮消防設備的作用最大化，將損失程度降到最低。其次，要保障電氣消防系統的連續供電；對探測器、報警裝備和火災報警設備進行全面落實和優化；如果普通照明需求難以滿足民眾的需求，則需要設置相應的應急照明。同時，要充分發揮火災警報在電梯運行時的積極作用；實現消防系統和避雷系統的結合設計，以此完善和優化防雷工作。另外，注意排煙閥與防火閥、消火栓按鈕的合理設計，以此促進高層建筑消防安全性能的提升。