摘要：隨著人們生活水平的提高，居民住宅的面積、結構型式都發生了很大的變化，而且隨著人們審美水平和對居住環境要求的不斷提高，家用電器的增多和用電量的增大，舊的敷設方式會越來越不適合安全、舒適、美觀的要求，因此研究居民住宅電氣設計與防火的重要性日益凸現。在高層民用建筑中，為了有效避免因為電氣事故引起的火災需要合理的進行電氣防火設計，并且要保證建筑物內各種消防用電設備在萬一發生火災時，能夠可靠運行并有效控制火勢，保證人員和財產有充足的時間疏散。本文首先分析了導致高層民用建筑電氣火災的原因，然后剖析了高層建筑火災的特點，并對其應遵循的規范做了說明，最后重點探討了高層民用建筑電氣消防設計中應注意的幾個問題。

　　關鍵詞：高層建筑,電氣,消防,線路敷設,自動報警

　　一、導致高層民用建筑電氣火災的原因

　　(一)電氣線路引發火災

　　1、高層建筑在布線時設計的用電量少，選擇的電線截面較小，且經過長時間使用，電線絕緣層部分可能已老化破損，電氣線路常常因漏電、短路、超負荷引起火災。

　　2、敷設線路時留下太多接頭，又沒有經過技術處理，由于鋁線表面極易氧化，當大電流通過時，所產生的熱量引燃周圍可燃物;或經過長時間使用，接頭、接線端處松動、接觸不良，接觸處也容易產生高溫進而導致火災。

　　3、住宅設計的固定插座偏少，為了解決插座不夠用的問題，過多長期使用插座板，而且亂接插座板易導致電氣短路或異常高溫進而產生火災。

　　4、未分路設計，住宅內負荷未分流，在同一線路使用多個大功率電器導致過負荷引發火災。

　　(二)電器設備引發火災

　　1、開、關電器頻繁，導致電動機電流驟增，溫度急劇上升而引起電動機等元件過熱而燒毀起火。

　　2、電線受潮，產生漏電打火，從而引起火災。

　　3、電器質量低劣、發熱過高且絕緣隔熱、散熱效果差而引起火災。

　　二、高層建筑火災的特點

　　(一)火勢蔓延快

　　隨著建筑高度的增加，高層建筑的安全問題逐漸暴露出來，火災事故蔓延的速度大大加快。高層建筑內有多種狹長的垂直通道，如電纜井、電梯井、管道井、樓梯間等等。如果防火分割或防火處理不當，發生火災時，這些豎直井就象一座座煙囪，成為火勢蔓延和加劇的途徑。據測定，在火災發展初期, 由于空氣對流造成的煙氣水平擴散速度為0.3m/s，在燃燒猛烈階段，水平擴散速度為1.5～3m/s。而在火災發展初期，煙氣的豎直擴散速度就達到3～4m/s。也就是說100m高的建筑在無阻擋的情況下，30秒鐘左右煙氣就能順豎井擴散到頂層。隨著高度的增加，其上空的風速也相應增加，火災的蔓延速度也相應增加。

　　(二)空間狹小滅火困難

　　隨著建筑功能的綜合化發展，在相同空間內的設施也越來越多。可利用的空間就顯得相對狹小。在狹小的空間內滅火，不僅消防隊員進入的人數受限制，后勤支援也成大問題。因此，僅依靠外部設施控制和撲救火災是相當困難的。于是，針對目前建筑的特點，采取了“立足自救”的原則。也就是說要依靠建筑物內的人員，利用消防設計時配備的水滅火系統和滅火器等對早期火災及時撲救。

　　(三)人員疏散困難

　　發生火災時，救助人員才是第一要務。現代建筑內，人員高度密集，從高層疏散到地面的垂直距離長，電梯在火災時，由于切斷電源等原因停止使用，疏散通道主要靠樓梯。因此，一旦發生火災，往往會出現一片混亂，一旦煙氣竄入樓梯，就會嚴重影響疏散，這既不利于滅火工作的開展，也不利于疏散工作的進行，以至造成嚴重傷亡。

　　三、高層民用建筑電氣消防設計應遵循的規范

　　(一)一類高層住宅電氣消防設計要求

　　根據《火災自動報警系統設計規范》(GB 50116-98) (以下簡稱《報警規范》) 相關條例要求，歸納出一類高層住宅需設置下列電氣消防設施:

　　1、區域火災報警控制器

　　一般而言，在底層的門廳或值班室處設置，采用壁掛式控制器。

　　2、火災探測器

　　設置場所為各層消防電梯、防煙樓梯的前室及合用前室，變配電室(間)，達到I，II類停車數量的地下汽車庫, 電梯機房等。

　　3、手動報警按鈕

　　設置場所為各層消防電梯、防煙樓梯的前室及合用前室，變配電室(間)，電梯機房等。

　　4、樓層燈光顯示及聲光報警器

　　設置場所為各層消防電梯、防煙樓梯的前室及合用前室，變配電室(間),電梯機房等。

　　5、消防水系統中的消火栓按鈕、水流指示器、濕式報警閥(壓力開關) 以及防排煙系統中的各防火閥等, 均應納入火災報警系統。

　　6、消防電話(電話分機或電話塞孔)

　　各層主要出入口設電話塞孔，消防水泵房、變配電所、消防電梯機房及其它與消防聯動控制有關的且經常有人值班的機房等場所設置消防專用電話分機。

　　(二)二類高層住宅電氣消防設計要求

　　根據《高規》6.3.1條規定，塔式住宅、12 層及以上的單元式住宅和通廊式住宅應設消防電梯，即消防電梯間設有前室，因此按有無火災自動報警系統，將二類高層住宅可以分為兩類:

　　1、10～ 18 層塔式住宅、12 層及以上的單元式住宅和通廊式住宅

　　根據《報警規范》相關條例要求，該二類高層住宅的電氣消防設施與一類高層住宅的電氣消防設施設置是基本一致的，即可以按照一類高層住宅的電氣消防設施設置要求設置。

　　2、10 層、11 層(包括躍層)的單元式住宅和通廊式住宅

　　根據《報警規范》要求，該二類高層住宅可以不考慮設置火災自動報警系統。但是從整個消防水系統的設置要求，該類單體消防水系統中的消火栓按鈕、濕式報警閥(壓力開關) 應作為啟泵信號，送到消防水泵房的消防水泵控制柜內。

　　四、高層民用建筑電氣消防設計中應注意的幾個問題

　　(一)在工程中對非消防電源的切除

　　最好是利用低壓斷路器的附件即分勵脫扣器，但隨著低壓斷路器型號和框架電流的不同，其分勵線圈在分勵脫扣時所需的電流不同，為了聯動的簡便和有選擇性的切除，在一般情況下，我們可分勵脫扣設在配電所(室)的低壓出線開關或在每層的主配電箱處，以盡量縮小影響范圍。但是，由于這些地方所選用的低壓斷路器的框架電流比較大，其配套的分勵脫扣器所需電流也比較大，如直接采用消防聯動回路的直流24V電源來驅動低壓斷路器的分勵脫扣器是不可靠的。尤其是當同一配電箱內有數個需同時分勵的低壓斷路器時，因為分勵電流實在太大，消防聯動回路的24V電源未必能滿足要求。因此，應將分勵線圈接入交流220V或380V的供電回路中，平時開路，由消防聯動設備提供。

　　(二)高層建筑火災自動報警系統的設計

　　1、探測器

　　探測器是消防自動報警的眼睛，它的功能是將火災信號快速傳到報警控制器，發出警報信號。其類型有：感煙、感溫、感光、叫燃氣體等四類。探測器的選型和布設需根據各部位可能發生火災的特性、房間高度、房頂形式、相對濕度等，按照《火災自動報警系統設計規范》的規定設計，注意報警探測器與控制器必須選用同一個生產廠家的產品。

　　在火災自動報警系統的設計中，工作量最大的是各種探測器的布置。應根據不同的場所，選定與之相應的探測器，確定好各種探測器的位置，手動報警按鈕除了安裝問距不應大于30m外，另外應注意將其安裝在明顯和便于操作的部位。

　　2、報警控制器

　　(1)報警控制器的選擇

　　報警控制器是給探測器供電，接受、顯示、傳遞信號，并能輸出控制指令的一種裝置。按其輸入網絡的系統線路劃分有少線制和多線制兩類;按作用性質劃分有區域報警器、集中報警器、通用報警器三種,我們根據需要進行選擇。在選擇時，要滿足各個火災自動報警系統工作要求。主要包括以下幾點：①處理顯示整個系統報警信息、故障信息、聯動信息的功能;②應能根據火警信息，啟動消防聯動設備并顯示其狀態。

　　(2)報警控制器容量的確定

　　火災報警控制器一般按防火分區設置，其容量的確定主要取決于本報警區域內編址探測設備，包括該報警區域內各類火災探測器、手動報警按鈕、消火栓報警按鈕及通過控制模塊轉換信號的水流指示器、水壓力開關等。

　　一般火災報警控制器標示容量都是單臺控制器的最大容量，《火災自動報警系統設計規范》規定，火災自動報警系統中火災報警器每回路實際設計容量應為標示容量的80%～85%。

　　(三)防煙、排煙系統電氣消防控制系統

　　高層民用建筑內有不同類型的住宅等建筑單體，根據單體內有無火災自動報警系統，則按《報警規范》要求進行以下面兩種方式考慮:

　　1、當發生火災后，火災自動報警器通過控制總線、輸出模塊立即打開相關的排煙閥(口)，同時自動啟動排煙風機，開啟著火層及上、下層的正壓風口，同時自動啟動正壓風機，為前室及樓梯間加壓，阻止煙氣串入。

　　2、如果單體內無火災自動報警系統，那么當單體內地下層設有排煙風機時，則主要采用現場手動控制風機的啟動;另外如果地下層設有噴淋系統，則可以采用噴淋系統中的水流指示器的動作信號作為排煙風機自啟動的一個信號，這樣控制可以適當彌補由于手動現場控制造成的風機啟動的時間延誤。

　　(四)消防電氣線路的敷設問題

　　許多消防電氣線路設計采用穿塑料管(PVC)保護，并從吊頂內走線。而“高規”規定：消防用電設備的配電，線路應滿足火災時連續供電的需要，其敷設應符合下列規定：暗敷設時，應穿管并應敷設在不燃燒體結構內且保護層厚度不應小于30mm;明敷設時，應穿有防火保護的金屬管或防火保護的封閉式金屬槽。在布線上要求與“高規”、“報警規范”基本一致，只是根據“報警規范”線路在暗敷時可采用金屬管或經阻燃的硬質塑料管保護。從實際情況可以看出，很多設計人員對這一條有所疏忽。在實際操作中，凡是新設計的建筑，對該條文規定的線路，一律穿金屬管或阻燃PVC管保護并在現澆板內、墻內等處暗敷走線。而在改造工程中，由于條件限制不能暗敷時，應對保護鋼管或金屬線槽采取防火措施，如刷防火涂料等。

　　結語

　　綜上，如今高層建筑越來越多，高層民用建筑火災的危害也越來越大。為防止火災發生或者減輕火災危害，必須注意建筑電氣的合理設計并保證消防設備的全壽命正常工作運行。首先要嚴格執行有關規定，特別是強制性規范;又應根據消防機理及各設備在火災時的運行情況，合理地選擇設備，構成系統，以使各消防設備能準確、及時、安全地運行。

　　參考文獻

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