消防电气技术在超高层建筑中的应用

史永君

（山西省安装集团股份有限公司，山西太原 030032）

0 引言

我国目前处于土地资源非常紧缺的情况，特别是在城市用地方面，因此随着城市人口的日益增多，大城市中的超高层建筑拔地而起，可是因为超高层建筑在发生紧急安全事故时，对人员的疏散还有救援比较困难。所要当前的情况，超高层建筑中的消防电气系统是保障人们生命安全的关键，因此接下来本文就首先来谈论在发生火灾时，超高层建筑中的消防电气系统所发挥到的作用以及相关的配置。

1 超高层建筑火灾自动报警系统和配置

1.1 消防控制系统的设备布置

超高层建筑的消防控制系统各个设备的布置在火灾发生时，对于人员的救援还有疏散起到非常重要的作用，因为相关消防控制设备的安装为相关的救援人员赢得更多的救援时间，减少火灾发生的人员的伤亡数量。消防电气控制系统的设备一般有手动报警器、火灾报警显示器、消防专业电话还有火灾探测器，这些消防电气控制设备会根据其自身的所发挥的作用安装在相应的位置，比如手动报警器一般按照在电梯的出口，在发生突发性的火灾时，人们可以通过手动报警器来报警，让消防人员快速的知道火灾发生位置并火速赶往救援[1]。

1.2 漏电火灾报警系统

在超高层的建筑中，每一个楼层中的配电箱中配置一个漏电检测装置，主要是因为当火灾发生时，对救援的过程中起到保障作用，因为在火灾发生时，很有可能出现漏电问题，维修到超高层建筑物中相关人员的生命健康安全。因此在超高层建筑物的每个楼层的配电箱中按照一个漏电检测装置非常重要，一方面，为保证超高层建筑中每一个人员在发生火灾时，漏电监测装置能自动切断电路，减少火灾导致的漏电伤害，保护工作人员的生命安全。另一方面，在超高层建筑发生火灾时，漏电检测装置能及时的将相关的信息反馈到消防控制中心，让消防控制中心能第一时间对火灾现场进行救援。

2 超高层建筑中消防电气自动联控系统的分析

消防电气自动联动系统在发生火灾时，能第一时间将火灾现场的情况反馈到消防控制中心，让消防控制中心能及时对火灾等突发情况进行处理，下文将探讨超高层建筑中消防电气自动联控系统的6大重要组成部分。

2.1 室内消防栓系统

消防栓在我们的日常生活中比较常见，主要时因为消防栓是室内建筑物必备的消防设备，在发生火灾时，保证消防人员能及时抽水救援，对控制超高层建筑的火势具有重大的作用。而且我国相关的消防法律规定每个楼层中要设置5个消防栓，而且是要设置在通道这个抽水比较便利的位置，方便消防人员在救援过程中的用水，能在极短的时间内对火灾现场进行控制。

2.2 自动喷淋系统

自动喷淋系统在发生火灾时，其中的管网喷淋头的玻璃球会因为火灾燃烧的高温而出现破裂，而管网中的水就会喷淋出来，能火灾现场起到一定的控制作用。一般喷淋系统主要安装在室内和公共的通道中，在公共通道的天花板上安装喷淋系统，能一定的控制公共通道的火势方便人逃生的也能让消防人员对火灾现场进行救援。

2.3 防排烟、防火阀系统

防排烟系统主要安装在排烟管道上，主要的作用就是当发生火灾时能及时的能自动开启，将火灾信息传输到消防控制中心，而当火灾救援行动结束之后就又恢复关闭状态。而防火阀系统主要是安装在空调管道中，当火灾发生时，空调管道中的问题超高70℃时，防火阀就会切断电路，防止设备在火灾中受到损害。

2.4 电梯系统

在超高层建筑中，一般的电梯系统分为两者，一种是平常使用的普通电梯，而且普通电梯在发生火灾时是禁止使用的，因为在火灾发生时，可能对电路进行烧毁，电梯在运行过程停止运行，导致逃生人员被困在普通电梯当中。而另一种就是消防电梯，在发生火灾时，消防控制中心必须将所有的普通电梯全部降落并停用，全部改为使用消防电梯，保障全部人员安全逃离火灾现场[2]。

2.5 应急照明设计

在超高层建筑中照明系统十分重要，其涉及电路的设计与运行。在发生火灾后，会对建筑中的整体电路产生影响，导致电路瘫痪，照明设备无法使用。在浓烟的影响下，室内的可见度较低，影响人员的疏散问题。为使照明系统能够在火灾发生的过程中正常提供照明，提高能见效果，有利于帮助人群的疏散，提高救援的成功率。

在设计时，应将消防应急照明系统应用在建筑的设计中，帮助人群疏散和火灾的扑灭与救援。照明系统主要分为三种，其中包括疏散系统，目的是帮助提高救援人员的可见度，进而提高救援的效率，使人群在疏散中能够提高撤离效果；照明系统是备用的照明系统，在室内的电路被破坏时，能够提供照明，帮助救援人员进行火灾的破灭；安全照明系统是为人员指明疏散方向的指示，同时避免发生安全问题。

照明系统在设计时，一方面，可以尝试无须电能使用即可提供照明的设备，如夜光灯等材料制成的安全指示灯，或使用太阳能来为照明系统提供能量；另一方面，可以尝试将照明系统的相关电线通过专门的线路来进行铺设避免其他线路的影响，确保照明系统的有效性。

2.6 火灾救援设计

在超高层建筑的室外场地中，应设有专门的消防车道，设计时，应确保大型的消防车能够顺利进入，并实施救援。消防车应能够在车道内实现转弯和掉头等操作，并具有足够的设置救援设施的场地。此外，应禁止在消防车道中设置障碍，同时禁止车辆占用消防通道。保证消防车的顺利救援。

对于超高层火灾，救援无法借助外力实现，因此，应提高超高层建筑中人员的火灾警惕性和应急处理效果。发生火灾后，应将未打开的消防喷淋系统打开，同时在第一时间进入避难层，随后根据火势情况来选择逃生疏散的方式。

3 建筑消防电气的功能作用

3.1 有利于人们的逃生与疏散

由于诸如超高层建筑的结构特殊性，将消防电子技术合理应用在建筑当中之后，形成了一套较为完善的消防电子系统防护体系，一旦出现火灾，各部分系统功能便会发挥作用，将火灾情况及时传递给有关消防部门，十分有利于维持火灾现场秩序，及时疏散人群，助其逃生，最大程度的避免或减少经济和人员方面的损失[3]。

3.2 控制火灾，降低火势速度

通过在建筑物内设置消防电气系统，一方面能够利用火灾报警系统将火灾信号及时传送给有关消防管理部门，进而发挥职能功效，快速帮助人员进行逃生与疏散，降低火灾造成的负面影响；另一方面还可以借助消防联动设备来控制火灾形势，比如通常情况下可以应用防火卷帘及防火门来达到对火灾烟雾的隔绝，将火势减小，经过降低火势，来减慢火势蔓延的速度，为人员的有效逃生和疏散争取更多的时间。

3.3 广播系统

在上文也提及的超高层建筑中的广播系统是可以进行两用的系统，在平常就是日常的播放背景音乐的作用，可是当真正发生火灾时，立马切换到播放紧急疏散通知，让人们知道某处发生火灾要及时进行疏散。而且火灾发生是启动整栋楼层的消防广播，在广播中现场指挥人们逃生的路线，因为超高层的楼层比较高，在疏散过程中比较容易出现其他的事故，因此要善于利用广播进行疏散。

3.4 疏散照明系统及路线的监控

超高层建筑中的人员比较密集，而且在疏散逃生过程中出现的问题也比较多，比如当火灾发生时，其他公共区域的电源被切断，人们在疏散逃生中比较困难，因此疏散时，消防控制中要对线管的楼梯和消防电梯的照明情况进行实时的监控，保证人员能快速安全的疏散，在发生其他紧急事故时也是技术进行处理。另外一个方面就是线路的监控也能及时的了解火灾现场的情况，监控每层的情况，监控是否还有被困在超高层建筑中，方便消防人员进入救援[4]。

4 超高建筑消防电气技术系统应用的关键要素

4.1 分级设计消防装置电力负荷

超高层建筑高度通常在100m上，且容量大，消防装置如自动控制、报警、喷淋设备数量多，供水压力大，自然对用电的负荷需求高。因此在电力负荷的考量上要留有充分的余地，对消防设施的用电负荷全部设定为一级，在管线材质选择上优选铜质或导电性好的合金导线，各类也要有足够的负荷承载能力。

4.2 确保自动控制消防系统装配到位

（1）在超高建筑的电路布设中加装漏电保护系统，用于检测、预防、上报漏电情况。该系统的工作模式是，当电器或者电线漏电情况超出标准范围要求，保护系统中的断路器把电路断开，与此同时向控制中枢发出信息，给采取应急措施留足时间。

（2）在各个楼层的楼道、入户门、大厅等人员流量大的区域安装消防报警广播系统，它在受到潜在火情报告指令后，立即循环播放火情处置和逃生注意事项，并且要根据高层建筑实际结构，告知人员如何就近选择消防通道疏散，帮助消防安全员找到火情位置和消防栓具体使用方法，在火情可控的情况下及时进行扑救。火灾广播系统还应具备转换能力，针对不同的预警信号播放相应的内容，帮助人员疏散、扑灭火情。

（3）每层重点部位装配消火栓，现行消防法律规范下，这类设备须强制安装，且每层数量不少于5个。一旦发生火灾，在火情还未发展扩大时，它与手持灭火器配合使用，能够极大的提高灭火的成功率，如果火情扩大，它还可向建筑内人员喷水或未燃烧的区域喷洒，为人员开辟出逃离通道，帮助其尽快逃生。

（4）加装高效的排烟风机。在着火后，大量有毒烟气产生，这类装置可以迅速排除烟气，防止内部人员中毒，避免烟气干扰人员视线。在火势被控制后，它必须及时关闭排气阀，防止烟气倒灌。楼梯间应适量配套正压送风设备，阻挡烟气的侵入，为后续扑灭火灾预留足够的时间空间。

（5）保证自动喷淋装置安全可靠运行。它的应用位置很广泛，普遍在卫生间、客厅、厨房以及在商用楼的大厅、会议厅等。它的工作原理是装置内含玻璃球体，受到高温或者特定条件刺激后爆裂喷水，在火灾初期，可以扑灭较小的火苗，防止火灾蔓延，争取逃生时间。

4.3 完善布局超高建筑综合消防系统

超高建筑必须有消防控制指挥中心，指导协调全楼的消防预防、灭火、人员疏散工作。它是信息中枢、控制中枢、指挥中枢，其控制消防器具必须齐全，在传感器信号传输上和设备的远程操作上逐步实现标准化和智能化，同时其控制中枢要对大楼各区域的消防控制器材做好衔接调度，一方面确保不因指令、信号冲突发生控制故障，一方面确保系统不间断运行，从而避免延误救火时机，丧失最佳的疏散时间。

4.4 不断提升消防电气系统智能联动控制水平

电气设备自动化和智能化是其发展趋势，消防电气技术也不例外，它可以在火灾初期，有传感器将信号自动传送至消防控制中枢，中枢可以利用大数据对火情进行研判，通过摄像头摸清人员分布情况，结合建筑结构特点，发出对应的指挥信号，自动控制喷淋系统、报警系统、烟气排放系统、应急照明系统、消火栓系统联动配合工作。要实现该类电气化应用，应对各类系统进行优化。

（1）建筑内的消火栓安装应用。该类设备需要在各层的消防电梯和防烟尘的楼梯区域和通用前部位置装配。其喷射的距离在1500cm内，各楼层中还应有备用的消火栓，且不少于5处。在消火栓工作一段时间后，需要稳压泵来保证足够水压。稳压泵通常要有备用机。

（2）自动喷淋装置的布设。在建筑的各功能区都要设置，包括不限于办公室、会议室、公用区、卫生间、厨房灯。在温度升高或感应到烟气后，喷淋启动并联动报警系统、烟气阀和压力泵，同时报警且持续供水保持喷淋水流压力[5]。

5 结语

综上所述，在超高层建筑发生火灾时，消防电气系统所起到的作用说不可代替的，因此为未来的发展中，因为城市用地的愈发紧张，超高层建筑的数量会更加多，所以要特别注意超高层建筑中的消防电气系统的安装。对于超高层建筑发生火灾一定要引起重视，因为一方面会维护人们的生命安全，另一方面防止火灾对超高层建筑的损害，消防电气系统能有效的保障超高层建筑的实际价值，避免造成严重的社会经济损失。