时间：2013年06月07日 分类：推荐论文 次数：
摘要：随着人们生活水平的提高，居民住宅的面积、结构型式都发生了很大的变化，而且随着人们审美水平和对居住环境要求的不断提高，家用电器的增多和用电量的增大，旧的敷设方式会越来越不适合安全、舒适、美观的要求，因此研究居民住宅电气设计与防火的重要性日益凸现。在高层民用建筑中，为了有效避免因为电气事故引起的火灾需要合理的进行电气防火设计，并且要保证建筑物内各种消防用电设备在万一发生火灾时，能够可靠运行并有效控制火势，保证人员和财产有充足的时间疏散。本文首先分析了导致高层民用建筑电气火灾的原因，然后剖析了高层建筑火灾的特点，并对其应遵循的规范做了说明，最后重点探讨了高层民用建筑电气消防设计中应注意的几个问题。
关键词：高层建筑,电气,消防,线路敷设,自动报警
一、导致高层民用建筑电气火灾的原因
(一)电气线路引发火灾
1、高层建筑在布线时设计的用电量少，选择的电线截面较小，且经过长时间使用，电线绝缘层部分可能已老化破损，电气线路常常因漏电、短路、超负荷引起火灾。
2、敷设线路时留下太多接头，又没有经过技术处理，由于铝线表面极易氧化，当大电流通过时，所产生的热量引燃周围可燃物;或经过长时间使用，接头、接线端处松动、接触不良，接触处也容易产生高温进而导致火灾。
3、住宅设计的固定插座偏少，为了解决插座不够用的问题，过多长期使用插座板，而且乱接插座板易导致电气短路或异常高温进而产生火灾。
4、未分路设计，住宅内负荷未分流，在同一线路使用多个大功率电器导致过负荷引发火灾。
(二)电器设备引发火灾
1、开、关电器频繁，导致电动机电流骤增，温度急剧上升而引起电动机等元件过热而烧毁起火。
2、电线受潮，产生漏电打火，从而引起火灾。
3、电器质量低劣、发热过高且绝缘隔热、散热效果差而引起火灾。
二、高层建筑火灾的特点
(一)火势蔓延快
随着建筑高度的增加，高层建筑的安全问题逐渐暴露出来，火灾事故蔓延的速度大大加快。高层建筑内有多种狭长的垂直通道，如电缆井、电梯井、管道井、楼梯间等等。如果防火分割或防火处理不当，发生火灾时，这些竖直井就象一座座烟囱，成为火势蔓延和加剧的途径。据测定，在火灾发展初期, 由于空气对流造成的烟气水平扩散速度为0.3m/s，在燃烧猛烈阶段，水平扩散速度为1.5～3m/s。而在火灾发展初期，烟气的竖直扩散速度就达到3～4m/s。也就是说100m高的建筑在无阻挡的情况下，30秒钟左右烟气就能顺竖井扩散到顶层。随着高度的增加，其上空的风速也相应增加，火灾的蔓延速度也相应增加。
(二)空间狭小灭火困难
随着建筑功能的综合化发展，在相同空间内的设施也越来越多。可利用的空间就显得相对狭小。在狭小的空间内灭火，不仅消防队员进入的人数受限制，后勤支援也成大问题。因此，仅依靠外部设施控制和扑救火灾是相当困难的。于是，针对目前建筑的特点，采取了“立足自救”的原则。也就是说要依靠建筑物内的人员，利用消防设计时配备的水灭火系统和灭火器等对早期火灾及时扑救。
(三)人员疏散困难
发生火灾时，救助人员才是第一要务。现代建筑内，人员高度密集，从高层疏散到地面的垂直距离长，电梯在火灾时，由于切断电源等原因停止使用，疏散通道主要靠楼梯。因此，一旦发生火灾，往往会出现一片混乱，一旦烟气窜入楼梯，就会严重影响疏散，这既不利于灭火工作的开展，也不利于疏散工作的进行，以至造成严重伤亡。
三、高层民用建筑电气消防设计应遵循的规范
(一)一类高层住宅电气消防设计要求
根据《火灾自动报警系统设计规范》(GB 50116-98) (以下简称《报警规范》) 相关条例要求，归纳出一类高层住宅需设置下列电气消防设施:
1、区域火灾报警控制器
一般而言，在底层的门厅或值班室处设置，采用壁挂式控制器。
2、火灾探测器
设置场所为各层消防电梯、防烟楼梯的前室及合用前室，变配电室(间)，达到I，II类停车数量的地下汽车库, 电梯机房等。
3、手动报警按钮
设置场所为各层消防电梯、防烟楼梯的前室及合用前室，变配电室(间)，电梯机房等。
4、楼层灯光显示及声光报警器
设置场所为各层消防电梯、防烟楼梯的前室及合用前室，变配电室(间),电梯机房等。
5、消防水系统中的消火栓按钮、水流指示器、湿式报警阀(压力开关) 以及防排烟系统中的各防火阀等, 均应纳入火灾报警系统。
6、消防电话(电话分机或电话塞孔)
各层主要出入口设电话塞孔，消防水泵房、变配电所、消防电梯机房及其它与消防联动控制有关的且经常有人值班的机房等场所设置消防专用电话分机。
(二)二类高层住宅电气消防设计要求
根据《高规》6.3.1条规定，塔式住宅、12 层及以上的单元式住宅和通廊式住宅应设消防电梯，即消防电梯间设有前室，因此按有无火灾自动报警系统，将二类高层住宅可以分为两类:
1、10～ 18 层塔式住宅、12 层及以上的单元式住宅和通廊式住宅
根据《报警规范》相关条例要求，该二类高层住宅的电气消防设施与一类高层住宅的电气消防设施设置是基本一致的，即可以按照一类高层住宅的电气消防设施设置要求设置。
2、10 层、11 层(包括跃层)的单元式住宅和通廊式住宅
根据《报警规范》要求，该二类高层住宅可以不考虑设置火灾自动报警系统。但是从整个消防水系统的设置要求，该类单体消防水系统中的消火栓按钮、湿式报警阀(压力开关) 应作为启泵信号，送到消防水泵房的消防水泵控制柜内。
四、高层民用建筑电气消防设计中应注意的几个问题
(一)在工程中对非消防电源的切除
最好是利用低压断路器的附件即分励脱扣器，但随着低压断路器型号和框架电流的不同，其分励线圈在分励脱扣时所需的电流不同，为了联动的简便和有选择性的切除，在一般情况下，我们可分励脱扣设在配电所(室)的低压出线开关或在每层的主配电箱处，以尽量缩小影响范围。但是，由于这些地方所选用的低压断路器的框架电流比较大，其配套的分励脱扣器所需电流也比较大，如直接采用消防联动回路的直流24V电源来驱动低压断路器的分励脱扣器是不可靠的。尤其是当同一配电箱内有数个需同时分励的低压断路器时，因为分励电流实在太大，消防联动回路的24V电源未必能满足要求。因此，应将分励线圈接入交流220V或380V的供电回路中，平时开路，由消防联动设备提供。
(二)高层建筑火灾自动报警系统的设计
1、探测器
探测器是消防自动报警的眼睛，它的功能是将火灾信号快速传到报警控制器，发出警报信号。其类型有：感烟、感温、感光、叫燃气体等四类。探测器的选型和布设需根据各部位可能发生火灾的特性、房间高度、房顶形式、相对湿度等，按照《火灾自动报警系统设计规范》的规定设计，注意报警探测器与控制器必须选用同一个生产厂家的产品。
在火灾自动报警系统的设计中，工作量最大的是各种探测器的布置。应根据不同的场所，选定与之相应的探测器，确定好各种探测器的位置，手动报警按钮除了安装问距不应大于30m外，另外应注意将其安装在明显和便于操作的部位。
2、报警控制器
(1)报警控制器的选择
报警控制器是给探测器供电，接受、显示、传递信号，并能输出控制指令的一种装置。按其输入网络的系统线路划分有少线制和多线制两类;按作用性质划分有区域报警器、集中报警器、通用报警器三种,我们根据需要进行选择。在选择时，要满足各个火灾自动报警系统工作要求。主要包括以下几点：①处理显示整个系统报警信息、故障信息、联动信息的功能;②应能根据火警信息，启动消防联动设备并显示其状态。
(2)报警控制器容量的确定
火灾报警控制器一般按防火分区设置，其容量的确定主要取决于本报警区域内编址探测设备，包括该报警区域内各类火灾探测器、手动报警按钮、消火栓报警按钮及通过控制模块转换信号的水流指示器、水压力开关等。
一般火灾报警控制器标示容量都是单台控制器的最大容量，《火灾自动报警系统设计规范》规定，火灾自动报警系统中火灾报警器每回路实际设计容量应为标示容量的80%～85%。
(三)防烟、排烟系统电气消防控制系统
高层民用建筑内有不同类型的住宅等建筑单体，根据单体内有无火灾自动报警系统，则按《报警规范》要求进行以下面两种方式考虑:
1、当发生火灾后，火灾自动报警器通过控制总线、输出模块立即打开相关的排烟阀(口)，同时自动启动排烟风机，开启着火层及上、下层的正压风口，同时自动启动正压风机，为前室及楼梯间加压，阻止烟气串入。
2、如果单体内无火灾自动报警系统，那么当单体内地下层设有排烟风机时，则主要采用现场手动控制风机的启动;另外如果地下层设有喷淋系统，则可以采用喷淋系统中的水流指示器的动作信号作为排烟风机自启动的一个信号，这样控制可以适当弥补由于手动现场控制造成的风机启动的时间延误。
(四)消防电气线路的敷设问题
许多消防电气线路设计采用穿塑料管(PVC)保护，并从吊顶内走线。而“高规”规定：消防用电设备的配电，线路应满足火灾时连续供电的需要，其敷设应符合下列规定：暗敷设时，应穿管并应敷设在不燃烧体结构内且保护层厚度不应小于30mm;明敷设时，应穿有防火保护的金属管或防火保护的封闭式金属槽。在布线上要求与“高规”、“报警规范”基本一致，只是根据“报警规范”线路在暗敷时可采用金属管或经阻燃的硬质塑料管保护。从实际情况可以看出，很多设计人员对这一条有所疏忽。在实际操作中，凡是新设计的建筑，对该条文规定的线路，一律穿金属管或阻燃PVC管保护并在现浇板内、墙内等处暗敷走线。而在改造工程中，由于条件限制不能暗敷时，应对保护钢管或金属线槽采取防火措施，如刷防火涂料等。
结语
综上，如今高层建筑越来越多，高层民用建筑火灾的危害也越来越大。为防止火灾发生或者减轻火灾危害，必须注意建筑电气的合理设计并保证消防设备的全寿命正常工作运行。首先要严格执行有关规定，特别是强制性规范;又应根据消防机理及各设备在火灾时的运行情况，合理地选择设备，构成系统，以使各消防设备能准确、及时、安全地运行。
参考文献
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