高层建筑机电设备消防电气设计和施工要点

崔炜

合肥博瑞经济技术发展有限责任公司 安徽 合肥 230000

引言

改革开放之后，我国经济高速发展，高层建筑的数量也在逐步增加。相较于普通建筑而言，高层建筑的容量更大，房款低，能够满足人们的居住需求，所以高层建筑的未来发展同样也被人们所看好，在实践当中具有广泛的推广价值。值得注意的是，高层建筑施工的难度比普通建筑更高，尤其是在电气设计方面，如果高层建筑施工当中不重视电气设计问题，或者电机设计不当，就会成为火灾发生的隐患，不仅影响人们的居住安全，同时也对人身安全财产安全产生了重要的威胁。火灾发生之后必然会出现电路起火等情况，受到高层建筑特性的影响，救援难度更大，为了避免这一情况的出现，需要高度重视建筑消防电气设计，充分思考高层建筑当中的火灾预防问题，同时严格按照国家标准，结合工程实践对各项火灾预防措施进行落地，加大管控力度。

1 消防电气在设计过程中的常见问题

1.1 安装不规范

电气设备是高层建筑的重要组成部分，如何对其进行位置选择，直接关系到了建筑的安全性和稳定性，所以需要高度重视电气系统的位置选择，从而保障系统的正常运行。通过对高层建筑电气安装过程的进一步分析，设备安装不规范是其中存在的主要问题，通过分类可以将其总结为两种类型：第一，施工人员的专业能力有所不足，安全消防设备专业知识有所匮乏，设备安装不到位，容易导致电路短路等情况，而且设备在运行过程中一旦出现异常，会让电气设备的热量散发骤然增加，提高了电气设备火灾发生的概率。第二，建筑行业的发展诞生了大量的消防设备，如果未能对设备质量进行严格把关，导致瑕疵品被安装到建筑项目当中，同样也会增大设备故障的概率，消防系统的正常运行同样也会受到影响。

1.2 安装不达标

从安装的角度来看，可以将电气设备安装当中存在的问题总结为以下几点：①安装角度。设计方案当中对于电气设备安装拥有明确的指标要求，任何参数没有符合标准要求，或者未能严格按照设计方案进行设计，那么消防系统的火灾抵御能力同样也会受到影响。②连接位置。高层建筑的消防电气施工大多采用了缠绕电线的方式，但是电线随着使用时间的不断延长，同样也会出现氧化的情况，电力电阻增大，火灾概率同样也会随之上升。③保险丝。开关装置在长期的使用过程当中会出现接头松动的情况，一旦出现就会加大接触位置的电阻，同样也埋下了火灾隐患问题。消防电气安装是一项系统性的工程，不仅需要严格按照施工图纸设计进行安装，同时也对工作人员提出了更高的要求，需要具备足够的专业知识以及技术水平，如此才能够保证设备安装的规范性和合理性[1]。

2 消防电气在机电设备施工中的设计要点

2.1 火灾警报器

火灾报警器是常见的消防器材，一方面能够对火灾警告信号进行及时接收；另外一方面则是根据火灾情况立即启动紧急预警装置，同时发出警铃提示火灾的具体位置，快速组织救援。根据火灾报警器的分类，可以将其分为集中型和区域型两种，对于高层建筑机电设备设计来说，如何对报警器进行选择，同样也非常重要，首先需要了解报警器的特点，同时根据项目需求以及场地安装情况，合理选择消防报警装置的安装位置，然后再组织安装工作。此外，科学技术的发展让火灾报警器变得更加的先进，可以通过网络技术来设计监控系统以及灭火启动装置，更方便监控火灾的全过程。就目前来看，火灾报警器的运用已经较为广泛，所以在设计的过程当中，需要高度重视火灾报警器的运用情况，同时根据建筑面积以及实际适用状况进行报警器的安装，如果建筑面积较大，那么报警器和电路继电气两者之间需要相互连接，保证监测系统的正常运行。

2.2 警报探测器

对于高层建筑来说，消防电气的设计更加复杂，在设计过程当中需要尽可能地满足消防系统应用需求。第一，根据实际情况选择合适的报警系统探测器。报警系统监测器直接关系到了火灾的预警情况，但市场上的探测器的质量参差不齐，所以如何对警报探测器进行质量把关，同样也是设计过程当中必须重视的一项问题，而且在设计过程当中必须坚持质量第一的原则，严格把控质量关，避免质量不过关的产品流入施工现场，最大限度地保证警报探测器的作用能够得到正常发挥。第二，警报探测器和电气设备两者之间的相互结合也能够发挥出很大的作用，设计过程首先是应该明白两者之间的关系，而且照明灯和探测器之间的距离应该合理设计，一般情况下需高于0.2m，而对于探测器和空调设备来说，两者之间的距离应该保持在1.5m以上，探测器与灭火装置的距离，同样也应严格控制，保持在0.3m以上。值得注意的是，探测器和照明灯两者之间的安装位置，如果过近就会导致很大的安全隐患问题，这在设计当中需要重点关注。感烟探测器和感温探测器在实践当中都有广泛运用，而且前者的运用范围更广，如果在感温探测器安装过程当中。采用传统的安装方式，出现真空的情况非常常见，高层建筑设计需要避免这一情况，对探测器的类型进行综合性的对比，同时结合工程实际对其进行选择，保证安装的数量和位置到位。例如，将卷帘和灭火探测器安装在部分机房当中，不仅能够保证探测器的正常运行，避免外界因素的影响，而且能够充分发挥出探测器的作用，强化整体的防火能力。在组织安装时，需要根据建筑面积进行分析，设计合理的间距。一般情况下，感应探测器和感温探测器的距离分别需要小于7.5m和4.5m，科学地安装位置以及合理的间距安排是促进探测工作有效开展的前提条件。

2.3 自动警报系统

火灾自动报警器分为不同的类型，对于高层建筑消防电气设计来说，也需要对其进行科学选择，具体措施如下：①消防栓。作为提供灭火资源的装置，消防栓主要分为3个部分，分别是警报开关、室内消火栓以及输水装置，一旦发生火灾就可以按下消防栓按钮，启动相应装置，同时向外发送信号，接收到信号之后，火灾控制室将直接启动水泵，通过信息的直接对接，提高救援的速度，保证生命财产的安全。所以，设计当中需高度重视消防栓的位置选择，为了保证灭火水源充足，同样也需要对供水距离进行合理规划。②排烟装置。电气设备的安装状况对于自然排烟的位置是有很大的影响的，消防设计时需要对排烟装置以及窗户等进行适当增加，达到火灾预防的目的[2]。

3 高层建筑电气系统施工要点

高层建筑电气系统施工是一项系统性的工程，必须严格按照施工方案以及施工工序组织施工工作，同时根据现场情况对施工管理方案进行完善，明确不同部门的责任边界，确保各项责任能够落实到人落实到岗保证工程的质量，根据工程施工情况，可以将具体措施总结为以下几个部分。

3.1 管路敷设施工措施

管道敷设施工时需严格按照施工方案进行，为了保证管道敷设的质量，需要进行全面的施工处理。暗敷施工时，如何对管线设置也非常重要，尤其是在梁柱与墙板结构之内，需要根据施工需求对电气接线盒以及探测和进行科学合理安装。同时，施工人员需要与土建工程企业之间相互沟通，预留预埋位置，方便后期管线的敷设工作，为了提高工作的效果，可以在线路末端安装转接塑料管，这一措施能够有效避免堵塞情况的出现。在埋敷工作中，需要配备相应的护套，绝缘材料最佳，然后将电线电缆穿入金属管，设置在不可燃烧结构中，但是线路同样也会受到敷设方式的影响，所以在施工过程当中需要严格控制不可燃烧保护层的厚度，需要保持在3cm以上。

3.2 配电线路的安装措施

配件线路的安装措施分为以下3个部分：第一，安装之前首先需要对导线截面的机械强度，以及供电要求相应信息进行科学分析，同时严格控制额定电压，保持额定电压大于工作电压，高度重视材料的选择，避免劣质导线，留住施工现场。敷设配电线路设备，可以选择建筑物结构垂直或平行方向开展相应工作，与此同时需要控制地面高度，一般是2.5m左右。第二，暗敷管配线施工时，容易出现导线接头施工问题，通过原因分析可知，对接头施工处理不到位是造成这一现象的主要原因，如果不对其进行处理，很有可能引发电机或是火灾事故。所以，施工过程需严格按照施工要求对导线接头进行处理，同时将接头延伸到接线盒，避免外部机械力的作用。第三，交流路回路导线敷设时，需根据电压等级以及回路特点进行充分分析，结合实际状况制定相应的施工方案，采取针对性的施工措施，保证施工效果。

3.3 配电箱施工措施

配电箱施工时对于施工活动的组织必须严格按照规范要求执行，秉承着质量第一的原则。首先，需要对箱底与地面之间的距离进行严格控制；其次，保证导线的可靠性和牢固性。如果导线过多，可以增加压线端子设备，然后设置连接系统。最后，面板中引出的导线质量严重影响施工效果，所以需要对面板线孔进行光滑处理，提高整体效果[3]。

3.4 开关与插座的施工措施

开关和插座的安装需要满足人们的使用需求，避免影响整体的美观性，所以可以采用暗装方式，盒中导线与开关进行连接，然后做好固定处理。如果采用明装方式，可以将导线导出塑料条的线孔，然后紧贴塑料台，做好固定工作。

4 实例分析

4.1 项目概况

某国际中心位于市中心位置，其中包括高层办公楼、高层办公酒店、商业裙房、地下室等多个部分，建筑面积为55.46万m2，东侧为城市干道中心大楼，西侧和北侧为城市支路。根据项目进度需求，将其分为二期建设，采用框架—核心筒—伸臂桁架结构体系。

4.2 机电系统设计

机电系统设计与火情期间的系统稳定性是密切相关的，这在备份系统设计和增强消防机电系统抗火性方面有着充分的展现，前者能够在部分系统失效时，依旧能够保持消防体系的正常运转，后者则是为了避免“引火上身”，减少火灾对消防系统的破坏。本项目的设计如下：第一，电气系统。根据《技术要求》采用两路独立电源供电，同时将其设置在竖井内，即使一路电源被破坏，消防设备依旧能够正常运转，应急电源补充为柴油发动机。消防设备配电中所采用的电缆，为矿物绝缘电缆和A级阻燃耐火电缆，可以将主要管线设置在不燃烧体结构内，同时保证保护层大于30mm；如果采用明敷设方式，可以将防火涂料涂抹在金属管或是金属线槽上，达到保护的目的。第二，水系统。供水系统结合了高位重力水箱和高区稳定压消防保险，地下2层设置消防储水池，25层和52层设置避难所，同时配备分区转收消防水泵以及重力水箱。如果避难层超出了消防车的供水高度，需要在设备房内设置手台泵接力供水的吸水口和加压接口，以此来保证正常供水。第三，暖通系统。避难层在设计过程中采取了分段设计方式，每个避难层的楼层都会设置独立的正压送风机，为了保证排烟，需要安装排风机，同时在前面设置设280℃熔断的排烟防火阀，对于空调机房、风机房等地，送排风管的设置应配置70℃熔断的防火调节阀。为了保障火灾期间排烟系统的正常工作，吊顶内的排烟风管需采用不燃材料的保温隔热，厚度为40mm。

5 结束语

综上所述，作为高层建筑的重要组成部分，消防电气设计不仅关系到了楼栋的消防安全同样也与居住者的人身安全是密切相关的，所以在施工过程当中需要高度重视消防电气的设计以及施工问题，充分思考项目实践需求，事先安装报警装置，做好火灾的全过程的监控，最大程度的降低火灾发生的概率，保障人民的生命财产安全。