高層建筑消防供電照明防火設(shè)計(jì)研究
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摘要：高層建筑在施工過程中經(jīng)常由于各種原因?qū)е禄馂?zāi)事故的出現(xiàn)，最終造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡。對(duì)此，有必要根據(jù)實(shí)際情況以及基本特點(diǎn)來進(jìn)行科學(xué)合理的布置和設(shè)計(jì)，積極優(yōu)化工作系統(tǒng)，盡可能減少高層建筑的消防隱患。本文對(duì)此做了深入研究，首先分析了當(dāng)前高層建筑消防供電照明防火設(shè)計(jì)存在的問題，然后分析了在高層建筑中消防供電照明防火設(shè)計(jì)的必要性，最后結(jié)合實(shí)際需要探討了高層建筑消防供電照明防火設(shè)計(jì)的有效策略。
關(guān)鍵詞：高層建筑；消防供電；照明系統(tǒng)
消防供電照明系統(tǒng)在高層建筑結(jié)構(gòu)中發(fā)揮著重要作用，屬于一種分項(xiàng)工程，也是在高層建筑施工設(shè)計(jì)過程中必須予以高度重視的關(guān)鍵部分。結(jié)合實(shí)際情況對(duì)高層建筑火災(zāi)原因進(jìn)行分析，可以發(fā)現(xiàn)，建筑變配電裝置和電氣設(shè)備的選擇與應(yīng)用以及照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)在很大程度上影響著高層建筑的火災(zāi)發(fā)生概率。對(duì)此，針對(duì)這一方面必須要予以高度重視，結(jié)合實(shí)際需要進(jìn)行科學(xué)合理的優(yōu)化設(shè)計(jì)，從根本上減少消防安全隱患的存在，從而有效降低火災(zāi)事故發(fā)生概率。
一、高層建筑消防防火設(shè)計(jì)缺陷
一般情況來說，在高層建筑消防防火設(shè)計(jì)中，存在的問題和缺陷主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面，具體如下：1.消防設(shè)備才運(yùn)行的過程中，很多時(shí)候都是依靠復(fù)式脫扣器的斷路器加以保護(hù)，其在運(yùn)行過程中一旦線路出現(xiàn)問題，出現(xiàn)過載的情況，便會(huì)影響消防設(shè)備的正常工作，導(dǎo)致不能及時(shí)有效地控制火災(zāi)事故，最終造成較大的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡。2.此外，很多消防設(shè)備沒有安裝專門的電源監(jiān)控設(shè)備，對(duì)于消防設(shè)備的運(yùn)行監(jiān)督?jīng)]有予以高度重視，導(dǎo)致控制室方面不能及時(shí)地觀察到消防設(shè)備的重要信息和供電運(yùn)行情況，最終影響到其使用效果。
二、高層建筑中消防供電照明防火設(shè)計(jì)的必要性
1.高層建筑由于施工結(jié)構(gòu)和空間裝修的影響，內(nèi)部可燃物較多，而且用電設(shè)備比比皆是，因此一旦發(fā)生火災(zāi)事故，火勢的蔓延速度極快，對(duì)此消防供電照明防火設(shè)計(jì)可以有效緩解這一問題，為火災(zāi)故事的處理提供必要支持，從而有效降低火災(zāi)造成的損失和傷害。2.在高層建筑中進(jìn)行消防供電照明防火系統(tǒng)設(shè)計(jì)，可以有效疏散內(nèi)部的人員。高層建筑中不僅樓層高，而且空間大，人數(shù)多，一旦發(fā)生火災(zāi)事故，電梯危險(xiǎn)較大，因此樓梯成為僅存的逃生通道，人們?cè)诨馂?zāi)的影響下很容易出現(xiàn)恐懼和焦躁的心理，因此在跑動(dòng)和推搡過程中容易導(dǎo)致出現(xiàn)踩踏事件。這時(shí)如果照明系統(tǒng)不能發(fā)揮作用，黑暗的環(huán)境會(huì)讓人們更加迷茫和恐懼，不僅無法快速找到安全出口，更會(huì)導(dǎo)致人員聚集。對(duì)此應(yīng)用高層建筑的消防供電照明防火系統(tǒng)便可以有效解決這一問題，有效緩解和控制了擁擠、踩踏事件的出現(xiàn)，減少了人員的傷亡。
三、高層建筑消防供電照明防火設(shè)計(jì)
高層建筑消防供電照明防火設(shè)計(jì)是一項(xiàng)繁瑣復(fù)雜的系統(tǒng)性工程，涉及到了很多方面的內(nèi)容，其中包括了用電設(shè)備的設(shè)計(jì)、消防電源的設(shè)計(jì)、用電配電方式的設(shè)計(jì)、防火電線電纜的設(shè)計(jì)、低壓開關(guān)電器的設(shè)計(jì)、應(yīng)急照明燈具設(shè)計(jì)等多方面的工作。對(duì)此必須要予以高度重視，結(jié)合實(shí)際情況從多方面、多角度做好相關(guān)規(guī)劃和設(shè)計(jì)工作，這樣才能更好地減少高層建筑的消防火災(zāi)隱患，保證在火災(zāi)事故發(fā)生之后可以為現(xiàn)場群眾的快速逃生提高良好條件，從而最大限度地降低火災(zāi)事故造成的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡。具體設(shè)計(jì)如下：
（一）建筑消防電源的優(yōu)化設(shè)計(jì)1.消防用電設(shè)備設(shè)計(jì)對(duì)于高層建筑施工設(shè)計(jì)來說，消防電子設(shè)備和消防電力設(shè)備這兩種消防用電設(shè)備相對(duì)來說十分常見。電力設(shè)備主要包括了水泵、照明設(shè)備、排煙設(shè)備等，主要的作用是在發(fā)生火災(zāi)之后可以為其提供足夠的電力供給。電子設(shè)備中最典型的代表就是火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)。通常這類設(shè)備的主要功能就是接收消防信號(hào)、識(shí)別消防信號(hào)和處理消防信號(hào)。2.消防電源設(shè)計(jì)在高層建筑中常見的消防電源主要有消防主電源和消防應(yīng)急電源兩種。來規(guī)劃與設(shè)計(jì)這兩種電源之前，應(yīng)該結(jié)合實(shí)際，利用自動(dòng)化設(shè)備將二者連接在一起，以此促進(jìn)消防主電源與消防應(yīng)急電源之間的自動(dòng)化電源模式轉(zhuǎn)化。這樣才能保證在主電源發(fā)生問題之后。應(yīng)急電源可以在最短時(shí)間內(nèi)迅速啟動(dòng)，最大限度強(qiáng)化用電設(shè)備的工作效率。通常情況，消防應(yīng)急電源中比較常見的幾種主要如下。一是獨(dú)立饋電線路，與異場電源彼此之間互不影響；其次，使用柴油作為動(dòng)力來源的發(fā)電機(jī)組。在實(shí)際應(yīng)用過程中，技術(shù)人員要結(jié)合消防設(shè)備運(yùn)行的實(shí)際情況以及供電市場進(jìn)行分析和研究，選擇相應(yīng)的應(yīng)急電源，對(duì)此，如果消防設(shè)備在允許供電中斷時(shí)間為毫秒級(jí)的情況下，則可以應(yīng)用不間斷的應(yīng)急電源；如果供電中斷時(shí)間超出了相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)于應(yīng)急電源的選擇則可以應(yīng)用柴油發(fā)電機(jī)組，這樣不僅可以降低設(shè)備投入成本，同時(shí)也能保證正常的消防用電。
（二）用電、配電方式的優(yōu)化設(shè)計(jì)在高層建筑施工設(shè)計(jì)中，消防用電配電通常可以分為不同的類型，分別是放射式、樹干式以及鏈?zhǔn)胶突旌鲜?，二者存在本質(zhì)上的差別，各自具備不同的特點(diǎn)，因此在消防供電照明防火設(shè)計(jì)中也要結(jié)合實(shí)際需要選擇不同的用電配電方式，這樣才能更好地發(fā)揮其積極作用。1.放射式配電每個(gè)用電負(fù)荷所對(duì)應(yīng)的電源之間在放射式配電方式中都是相互獨(dú)立的，互不干擾，因此，各供電運(yùn)行過程中任何一個(gè)用電負(fù)荷出現(xiàn)問題都不會(huì)導(dǎo)致其他用電負(fù)荷的運(yùn)行故障。依然可以正常工作。對(duì)此，這種配電方式也具有很高的可靠度，但也存在一定的缺點(diǎn)，那就是用電回路較多，因此所關(guān)聯(lián)的開關(guān)設(shè)備以及所使用的管線數(shù)量也較多，需要投入大量的建設(shè)成本，適用于一些對(duì)供電要求較高的用電配電系統(tǒng)使用。2.樹干式配電方式相較于放射式配電方式來說，樹干式配電方式具有很大的差距，這種方式所需要的管線量較少，因此在成本投入方面較低，但是在安全系數(shù)方面也存在一定的差距。在運(yùn)行過程中，任何一條干線出現(xiàn)問題，都會(huì)造成大面積的影響，與其有所關(guān)聯(lián)的干線都會(huì)受到故障的干擾。對(duì)此，要想應(yīng)用樹干式配電方法必須要準(zhǔn)備足夠的備用干線，同時(shí)連接相應(yīng)的配電控制裝置。這樣才能夠?qū)崿F(xiàn)正常干線與備用干線之間的自由切換，從而確保用電配電的穩(wěn)定性。
（三）防火電線電纜的優(yōu)化設(shè)計(jì)綜合實(shí)際情況來看，高層建筑發(fā)生火災(zāi)事故的影響因素涉及到了很多方面的內(nèi)容，造成的不良影響也存在一定差異。通常情況下，主要原因可以分為四個(gè)類別。具體如下：1.建筑內(nèi)部電氣系統(tǒng)短路，導(dǎo)致出現(xiàn)火災(zāi)；2.高層建筑的電氣系統(tǒng)在運(yùn)行的過程中出現(xiàn)了線路接觸不良，導(dǎo)致供電不穩(wěn)；3.建筑內(nèi)部電氣系統(tǒng)的運(yùn)行過程中，線路出現(xiàn)過載情況；4.建筑內(nèi)部電氣系統(tǒng)的線路出現(xiàn)損壞和漏電。高層建筑在施工和使用過程中，火災(zāi)事故的出現(xiàn)不僅會(huì)影響到電器線路的正常運(yùn)行，同時(shí)，一些電纜在燃燒之后也會(huì)釋放大量有毒氣體，加劇了火災(zāi)對(duì)群眾的生命威脅。因此，對(duì)于高層建筑的防火電線電纜設(shè)計(jì)必須要予以高度重視，結(jié)合實(shí)際需要嚴(yán)格遵循相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范選擇相適應(yīng)的電纜。過程中考慮到建筑的整體高度，如果高度在100米以上，或者總層數(shù)超出35層，關(guān)于電氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)便要鋪設(shè)礦物絕緣線纜；如果建筑的總體高度處于50米－100米之間，或者總層數(shù)處于19－35層之間，對(duì)于電氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)便要鋪設(shè)礦物絕緣線纜，也可以選擇阻燃功能較強(qiáng)的耐火線纜；如果高層建筑總層數(shù)處于10－18層之間，在設(shè)計(jì)電氣系統(tǒng)的過程中，必須要選擇一些具備阻燃功能的耐火線纜。以上提到的三種線纜，在遇火之后產(chǎn)生的毒煙和毒氣相對(duì)來說較低，且不容易燃燒。具有一定的安全性。
（四）高層建筑中低壓開關(guān)電器設(shè)計(jì)對(duì)于高層建筑低壓開關(guān)電器的設(shè)計(jì)也要予以高度重視，過程中常用的設(shè)備主要有低壓斷路器、道閘開關(guān)以及剩余電流保護(hù)器，由于彼此類型不同，因此在功能上也存在一定差異。但過程中，無論選擇哪一種電器開關(guān)設(shè)備都要將安全性放在首要位置，這樣一來，在電氣線路出現(xiàn)短路或者過載的問題時(shí)，電器開關(guān)都可以迅速發(fā)揮作用，立即切斷電源，避免由于線路著火引發(fā)火災(zāi)事故。因此，在高層建筑的消防施工設(shè)計(jì)中，關(guān)于照明防火設(shè)計(jì)的開展，必須要結(jié)合實(shí)際情況選擇與負(fù)載相對(duì)應(yīng)的低壓開關(guān)電器，且要嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)規(guī)范和制度進(jìn)行操作，這樣才能保證線路中電氣的頻率、額定電壓都能符合實(shí)際情況，從而有效增強(qiáng)高層建筑消防安全性能。
（五）火災(zāi)應(yīng)急照明燈具的優(yōu)化設(shè)計(jì)對(duì)于高層建筑的消防防火照明設(shè)計(jì)來說，為了有效避免電器線路設(shè)備引發(fā)的火災(zāi)事故，必須要結(jié)合實(shí)際情況以及根本需要來優(yōu)化應(yīng)急照明燈具的布置與設(shè)計(jì)，安裝專門的火災(zāi)控制設(shè)備，以此在發(fā)生火災(zāi)之后能夠在最短時(shí)間內(nèi)迅速切斷非消防電源。除此之外，需要注意的是在該裝置運(yùn)行的過程中，應(yīng)該保證現(xiàn)場所有應(yīng)急照明可以迅速開啟，從而為現(xiàn)場人群的迅速撤離提供良好條件。對(duì)于高層建筑來說，常見的應(yīng)急照明設(shè)備主要有兩種，分別是備用照明系統(tǒng)和應(yīng)急疏散照明系統(tǒng)。對(duì)于高層建筑的消防施工設(shè)計(jì)來說，所有消防區(qū)都要裝置相應(yīng)的照明設(shè)備，例如安全出口指示燈、疏散指示燈、疏散照明燈等。這樣一來，才能在火災(zāi)事故發(fā)生后及時(shí)為人群提供照明服務(wù)，過程中需要注意的是嚴(yán)格控制應(yīng)急照明設(shè)備的亮度，相較于普通照明設(shè)備亮度來說，必須要高出10%以上。
四、結(jié)語
總而言之，在高層建筑的消防供電照明防火設(shè)計(jì)中，必須要將安全性、可靠性作為基礎(chǔ)，然后在此之上結(jié)合實(shí)際需要進(jìn)行合理的規(guī)劃與設(shè)計(jì)，充分發(fā)揮其積極作用。過程中需要注意的是對(duì)于用電配電系統(tǒng)的接線設(shè)計(jì)必須要保證簡單有效，用電設(shè)備和線纜線路的選擇要符合實(shí)際要求，從根本上加強(qiáng)高層建筑的消防安全性，保證消防供電照明設(shè)計(jì)得安全有效，這樣才能更好地減少高層建筑消防安全隱患，從根本上降低火災(zāi)的發(fā)生概率。
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作者：姜宏宇 單位：北京市豐臺(tái)區(qū)消防救援支隊(duì)