高層建筑消防供電照明防火設(shè)計研究
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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禄馂氖鹿实某霈F(xiàn)，最終造成嚴重的經(jīng)濟損失和人員傷亡。對此，有必要根據(jù)實際情況以及基本特點來進行科學合理的布置和設(shè)計，積極優(yōu)化工作系統(tǒng)，盡可能減少高層建筑的消防隱患。本文對此做了深入研究，首先分析了當前高層建筑消防供電照明防火設(shè)計存在的問題，然后分析了在高層建筑中消防供電照明防火設(shè)計的必要性，最后結(jié)合實際需要探討了高層建筑消防供電照明防火設(shè)計的有效策略。
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，屬于一種分項工程，也是在高層建筑施工設(shè)計過程中必須予以高度重視的關(guān)鍵部分。結(jié)合實際情況對高層建筑火災原因進行分析，可以發(fā)現(xiàn)，建筑變配電裝置和電氣設(shè)備的選擇與應用以及照明系統(tǒng)的設(shè)計在很大程度上影響著高層建筑的火災發(fā)生概率。對此，針對這一方面必須要予以高度重視，結(jié)合實際需要進行科學合理的優(yōu)化設(shè)計，從根本上減少消防安全隱患的存在，從而有效降低火災事故發(fā)生概率。
一、高層建筑消防防火設(shè)計缺陷
一般情況來說，在高層建筑消防防火設(shè)計中，存在的問題和缺陷主要表現(xiàn)在兩個方面，具體如下：1.消防設(shè)備才運行的過程中，很多時候都是依靠復式脫扣器的斷路器加以保護，其在運行過程中一旦線路出現(xiàn)問題，出現(xiàn)過載的情況，便會影響消防設(shè)備的正常工作，導致不能及時有效地控制火災事故，最終造成較大的經(jīng)濟損失和人員傷亡。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，對于消防設(shè)備的運行監(jiān)督?jīng)]有予以高度重視，導致控制室方面不能及時地觀察到消防設(shè)備的重要信息和供電運行情況，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)生火災事故，火勢的蔓延速度極快，對此消防供電照明防火設(shè)計可以有效緩解這一問題，為火災故事的處理提供必要支持，從而有效降低火災造成的損失和傷害。2.在高層建筑中進行消防供電照明防火系統(tǒng)設(shè)計，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)生火災事故，電梯危險較大，因此樓梯成為僅存的逃生通道，人們在火災的影響下很容易出現(xiàn)恐懼和焦躁的心理，因此在跑動和推搡過程中容易導致出現(xiàn)踩踏事件。這時如果照明系統(tǒng)不能發(fā)揮作用，黑暗的環(huán)境會讓人們更加迷茫和恐懼，不僅無法快速找到安全出口，更會導致人員聚集。對此應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
高層建筑消防供電照明防火設(shè)計是一項繁瑣復雜的系統(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、消防電源的設(shè)計、用電配電方式的設(shè)計、防火電線電纜的設(shè)計、低壓開關(guān)電器的設(shè)計、應急照明燈具設(shè)計等多方面的工作。對此必須要予以高度重視，結(jié)合實際情況從多方面、多角度做好相關(guān)規(guī)劃和設(shè)計工作，這樣才能更好地減少高層建筑的消防火災隱患，保證在火災事故發(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事故造成的經(jīng)濟損失和人員傷亡。具體設(shè)計如下：
（一）建筑消防電源的優(yōu)化設(shè)計1.消防用電設(shè)備設(shè)計對于高層建筑施工設(shè)計來說，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自動報警系統(tǒng)。通常這類設(shè)備的主要功能就是接收消防信號、識別消防信號和處理消防信號。2.消防電源設(shè)計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急電源兩種。來規(guī)劃與設(shè)計這兩種電源之前，應該結(jié)合實際，利用自動化設(shè)備將二者連接在一起，以此促進消防主電源與消防應急電源之間的自動化電源模式轉(zhuǎn)化。這樣才能保證在主電源發(fā)生問題之后。應急電源可以在最短時間內(nèi)迅速啟動，最大限度強化用電設(shè)備的工作效率。通常情況，消防應急電源中比較常見的幾種主要如下。一是獨立饋電線路，與異場電源彼此之間互不影響；其次，使用柴油作為動力來源的發(fā)電機組。在實際應用過程中，技術(shù)人員要結(jié)合消防設(shè)備運行的實際情況以及供電市場進行分析和研究，選擇相應的應急電源，對此，如果消防設(shè)備在允許供電中斷時間為毫秒級的情況下，則可以應用不間斷的應急電源；如果供電中斷時間超出了相應的標準，對于應急電源的選擇則可以應用柴油發(fā)電機組，這樣不僅可以降低設(shè)備投入成本，同時也能保證正常的消防用電。
（二）用電、配電方式的優(yōu)化設(shè)計在高層建筑施工設(shè)計中，消防用電配電通?？梢苑譃椴煌念愋停謩e是放射式、樹干式以及鏈式和混合式，二者存在本質(zhì)上的差別，各自具備不同的特點，因此在消防供電照明防火設(shè)計中也要結(jié)合實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.放射式配電每個用電負荷所對應的電源之間在放射式配電方式中都是相互獨立的，互不干擾，因此，各供電運行過程中任何一個用電負荷出現(xiàn)問題都不會導致其他用電負荷的運行故障。依然可以正常工作。對此，這種配電方式也具有很高的可靠度，但也存在一定的缺點，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。在運行過程中，任何一條干線出現(xiàn)問題，都會造成大面積的影響，與其有所關(guān)聯(lián)的干線都會受到故障的干擾。對此，要想應用樹干式配電方法必須要準備足夠的備用干線，同時連接相應的配電控制裝置。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)計綜合實際情況來看，高層建筑發(fā)生火災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類別。具體如下：1.建筑內(nèi)部電氣系統(tǒng)短路，導致出現(xiàn)火災；2.高層建筑的電氣系統(tǒng)在運行的過程中出現(xiàn)了線路接觸不良，導致供電不穩(wěn)；3.建筑內(nèi)部電氣系統(tǒng)的運行過程中，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，火災事故的出現(xiàn)不僅會影響到電器線路的正常運行，同時，一些電纜在燃燒之后也會釋放大量有毒氣體，加劇了火災對群眾的生命威脅。因此，對于高層建筑的防火電線電纜設(shè)計必須要予以高度重視，結(jié)合實際需要嚴格遵循相關(guān)設(shè)計規(guī)范選擇相適應的電纜。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，對于電氣系統(tǒng)的設(shè)計便要鋪設(shè)礦物絕緣線纜，也可以選擇阻燃功能較強的耐火線纜；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)計對于高層建筑低壓開關(guān)電器的設(shè)計也要予以高度重視，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，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)火災事故。因此，在高層建筑的消防施工設(shè)計中，關(guān)于照明防火設(shè)計的開展，必須要結(jié)合實際情況選擇與負載相對應的低壓開關(guān)電器，且要嚴格執(zhí)行相關(guān)規(guī)范和制度進行操作，這樣才能保證線路中電氣的頻率、額定電壓都能符合實際情況，從而有效增強高層建筑消防安全性能。
（五）火災應急照明燈具的優(yōu)化設(shè)計對于高層建筑的消防防火照明設(shè)計來說，為了有效避免電器線路設(shè)備引發(fā)的火災事故，必須要結(jié)合實際情況以及根本需要來優(yōu)化應急照明燈具的布置與設(shè)計，安裝專門的火災控制設(shè)備，以此在發(fā)生火災之后能夠在最短時間內(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行的過程中，應該保證現(xiàn)場所有應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。對于高層建筑來說，常見的應急照明設(shè)備主要有兩種，分別是備用照明系統(tǒng)和應急疏散照明系統(tǒng)。對于高層建筑的消防施工設(shè)計來說，所有消防區(qū)都要裝置相應的照明設(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，才能在火災事故發(fā)生后及時為人群提供照明服務(wù)，過程中需要注意的是嚴格控制應急照明設(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)合實際需要進行合理的規(guī)劃與設(shè)計，充分發(fā)揮其積極作用。過程中需要注意的是對于用電配電系統(tǒng)的接線設(shè)計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際要求，從根本上加強高層建筑的消防安全性，保證消防供電照明設(shè)計得安全有效，這樣才能更好地減少高層建筑消防安全隱患，從根本上降低火災的發(fā)生概率。
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作者：姜宏宇 單位：北京市豐臺區(qū)消防救援支隊