浅谈高层建筑消防供电照明防火的设计

黄江涛（吉安市建筑设计规划研究院，江西吉安343000）

浅谈高层建筑消防供电照明防火的设计

黄江涛（吉安市建筑设计规划研究院，江西吉安343000）

近年来随着我国社会经济的快速发展，城市人口数量不断增多，因此对城市住宅造成了巨大的压力，在这种背景下，城市高层建筑不断增多，高层建筑的出现一方面缓解了城市人口的居住压力，另一方面也增加的火灾的安全隐患，近年来城市高层建筑中发生的火灾危害给城市建设者和规划者敲响了警钟。因此在对高层建筑进行设计的过程中要注重消防供电防火照明系统的设计，通过对电源选择、供电方式选择、防火电线选择等进行优化设计，进一步降低城市高层建筑的火灾风险，维护城市居民的安全。

高层建筑；消防；供电照明；设计

前言

消防供电照明系统是城市高层建筑中的重要组成部分，也是高层建筑建设规划中应该重点考虑的问题。通过分析近年来屡次发生的高层建筑火灾，引发火灾的主要原因是变电装置、配电装置以及相关的电气设备等的质量不达标，或者设计不合理所引起的，因此为了进一步降低城市高层建筑的火灾发生风险，就必须对高层建筑中的消防供电和照明系统的等进行优化设计，进一步降低火灾的风险隐患，为城市人民的安全提供保障。

1 高层建筑中消防电源选择及供电方式确定

1.1 高层建筑的消防电源选择

1.1.1 消防用电设备

消防设备主要可分类两类，分别是电力设备和消防电子设备，其中消防电力设备的主要功能是为建筑物提供相应的照明和电力动力，例如在紧急情况下的应急照明、消防水泵、消防排烟风机以及消防电梯等；而消防电子设备是能够传递相关信息并对信号进行控制的设备，例如火灾的系统报警系统等。在城市高层建筑发生火灾的过程中，不同的消防设备所能够提供的持续供电时间是有要求的。

1.1.2 消防电源的组成

消防电源主要是由应急电源以及主电源两部分构成的。在主电源和应急电源之间应该设置自动化的电源切换方式，当主电源出现相关故障时，可以快速的启动应急电源，因此快速的恢复供电，确保相关消防用电设备的正常运行。应急电源主要包括以下三种类型：第一种是在电网当中与正常电源相独立的，是一项专门的馈电线路；第二种是以柴油为动力的发电机组；第三种是蓄电池组、应急电源以及不间断的电源。在对应急电源进行选择时，主要应该依据实际消防设备所运行的供电中断的时段之内实施选择，若该供电中断的允许时间是毫秒级的，此时选择的应急电源应该是蓄电池组、应急电源或者是不间断的电源，以确保供电的稳定性；而当相关的消防用电设备所允许出现的供电中断时间在15s以上时，例如电力的拖动设备等，在这种情况下就应该选择柴油的发电机组作为应急电源，这样能够实现经济效益最大化，并且也不会影响消防用电[1]。

1.2 消防用电配电方式的选择

消防用电配电方式中常见的包括四种方式，分别是放射式、树干式以及链式和混合式。其中放射式的配电系统中，每个不同的用电负荷之间其供电是相互分离且独立的，因此当其中的任何一路出现故障时，不会影响到其他电路的正常运行，因此该方式中的供电安全性和可靠性非常高，然而由于该方案中的出线的回路非常多，相应的开关设备也比较多，并且对于管线也具有非常大的用量，因而在实际的运用中其资金投入量非常大，因此仅适合在设备本身的容量比较大以及对供电的安全性要求非常高的配电系统中使用，放射式配电系统如图1所示。

图1 放射式配电方式

树干式配电系统与放射式具有较大的区别，其管线的数量比较少，因此资金投入方面也会大大降低，然而与放射式相比，该种方式的供电安全性也较低，当某一干线出现故障时，所影响的范围会非常大，与该干线相连的所有线路都会受到影响而停电，因此在实际使用中通常会配备一个备用的干线，并使两者能够自由的切换，这样将极大的提升供电安全性，树干式配电方式如图2所示。

图2 树干式配电方式

2 高层建筑防火电线及电缆的应用策略分析

高层建筑发生火灾的原因是多方面的，其中电气线路发生短路、电气线路接触不良或者相应的电阻太大、电气的线路出现过载以及线路发生漏电等都很可能引起高层建筑发生火灾，并且在电缆燃烧的过程当中会大量的释放出有毒的气体，例如PE和PP等有毒气体，因此严重的影响了高层建筑居民的顺利逃生，因此在对其实施设计的过程当中必须合理的选择电缆线路的类型，避免火灾中造成不必要的人员伤亡。事实上也证明当高层建筑物的总体高度超过100m之后，或者其总层数超过35层时候，就应该选取矿物的绝缘线缆，而当高层建筑物的总体高度介于50～100m时，或者其总层数达到19～35层时，就要选择矿物绝缘的线缆或者是具有阻燃作用的耐火线缆[2]。当高层建筑物的层数达到10～18层的时候，应该选择使用具有阻燃作用的耐火线缆。以上情况下所选择的线缆都具有产烟率较低且毒性较低的特征。同时为了进一步降低由于线缆燃烧而引起火灾的现象，在设计的过程当中，应该尽量选择符合相关要求标准的、具有阻燃、耐火、绝缘等特点的线缆材料。

3 高层建筑中低压开关电器的选择和应用策略

目前在高层建筑设计中比较常使用的低压开关电器中主要有低压断路器、道闸开关以及剩余电流保护器等，而不同种类的低压电气也具有差异化的功能，然而无论哪种电气开关都必须具有安全性和可靠性特征，也就是在线路出现短路或者过载等情况时，该电气开关设备可以快速的对电源进行切断，避免高层建筑中发生火灾情况，因此在实施设计的过程当中应该特别注意这些问题，合理选择低压开关电器，确保所有的电器所具有的额定电压以及频率同其回路当中的标称电压以及频率是百分之百一致的；并且其额定的电流应该大于回路水平，或者大于在正常状态之下所达到的过载电流水平。总而言之，在低压开关电气的选择以及设计过程中应该严格执行标准要求，确保高层建筑的安全性[3]。

4 高层建筑火灾应急照明灯具的选择及设计策略

高层建筑中所发生的火灾可能会随着相关线路和设施的布置而逐渐扩大，因此为了避免这种情况出现，降低高层建筑的火灾风险，在消防控制室内部应该安装一个可以快速切断火灾部位中的相关非消防的电源，从而避免火灾的进一步蔓延，同时在该装置发挥作用的过程中，相关的应急照明设备也应该自动启动，这样可以为大楼内的人员安全撤离提供引导，并且在撤离的关键位置上提供照明。因此也可以将火灾中的应急照明设备分为应急疏散照明设备系统和备用照明系统。一般来说在高层建筑中的避难间、配电室、楼梯间以及消防控制室当中都应该安装备用的照明设备，确保发生火灾时能够为相关人员提供照明帮助，而且该类照明设备的亮度也应该大于普通照明设备的10%以上。疏散照明设备中主要包括了疏散指示灯、安全出口指示灯以及疏散照明灯三种类型，并且每种不同的照明疏散设备的悬挂位置都必须按照具体的要求进行悬挂。

5 结语

综上所述，随着城市经济快速发展和城市人口的膨胀，在城市中建设高层建筑势在必行，而通过分析近年来发生在高层建筑中的火灾案例也能够发现导致火灾的主要原因是相关的配电设施设备安装设计不合理，因此为了提升高层建筑的安全性，必须对高层建筑中的消防供电及照明系统进行优化设计。对于消防设备来说，在设计中应该站在安全可靠的角度上，确保供电的质量及稳定，并且在设计配电系统接线方案时尽可能设计的简单，一方面维护高层建筑的安全，另一方面也达到降低资金使用量的效果。而通过安全有效的消防配电设计能够对高层建筑火灾起到良好的防范作用，因此必须加以重视。

[1]党振华.高层建筑消防供电照明防火设计与研究[J].建筑知识，2016，01：18.

[2]常 萌.浅谈高层建筑消防设备配线防火设计[J].科技创新与应用，2016，12：263.

[3]谢取荣.高层建筑消防供电照明防火设计策略探析[J].低碳世界，2016，12：176～177.

TU976

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2095-2066（2016）33-0158-02

2016-11-10