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高层建筑电气系统的防火设计

2014-04-14戴海光许恒

科技与创新 2014年3期
关键词:防火设计火灾事故电气系统

戴海光 许恒

摘 要:随着城市化的发展,我国高层建筑不断出现,同时高层建筑的火灾问题也凸显出来了。一旦高层建筑发生火灾事故,救援工作将很难开展,所以高层建筑的防火设计至关重要。从电气系统的角度分析,总结出火灾事故发生的原因,并阐述高层建筑电气系统的有效防火设计,为电气设计人员提供参考。

关键词:高层建筑;电气系统;火灾事故;防火设计

中图分类号:TU892 文献标识码:A 文章编号:2095-6835(2014)03-0059-02

1 电气火灾发生的原因

近年来,我国高层建筑火灾事故屡见不鲜,主要是由电气系统的防火设计不当和安装不适等原因造成的,这都是建筑物在建造之初埋下的隐患。了解电气火灾发生的原因,并将其作为参考设计防火装置,采取相应的防范措施。通常,造成电气设备发生火灾的成因多是由线路短路、连接不良和电气配电安装不当等。

1.1 短路起火

短路起火主要是以下两种情况:①因为电力电缆的绝缘部分受到外力损伤会造成线芯外露,这样使其他的带电体或者裸露线芯与它接触,造成短路,从而发生电弧火灾事故。例如,线路敷设未用线槽或未穿保护管作机械防护,受到外物碰撞挤压致使线路绝缘损伤,进而发生短路。②线路由于过热、浸水、长霉和阳光直射等原因导致绝缘水平下降,在外因诱发下导致短路。例如,雷击瞬间的感应过电压或回路暂时的过电压使得绝缘被击穿,导致短路。

1.2 连接不良

事实证明,导体连接不良是造成电气火灾事故的重要成因。电气设备接线端和线路连接间都属于固定连接,而插头、插座和开关触头属于断续连接。这两种连接方法都可能因为连接不良而引发高温,引起电气火灾的发生。导体连接不良,会使连接处的电阻上升,接触部分过热,如果得不到有效控制,最后很可能发展成为电气火灾。

1.3 电气装置布置安装不当

在电力系统中,如果设计不当,即使个别电气设备能够正常工作,也会出现电弧或者温度过高的现象。这些电气设备离可燃物距离过近,即便未发生故障,这种高温或电火花也极易引燃周围的可燃物。比如,100 W的白炽灯正常工作时,玻璃外壳表面温度可达到220 ℃,大功率的白炽灯温度会更高。

2 火灾报警系统的合理设计

火灾报警系统通常有集中报警系统、区域报警系统和控制中心报警系统。采取哪种系统,还要参考建筑的规模、分类、形式和分布。火灾报警系统框架如图1所示。

2.1 火灾探测器

火灾探测器能够第一时间检测出火灾,并将火灾信号迅速传送至报警控制器。火灾探测器的形式主要有感温型、感光型和感烟型三种。除此之外,为了防止火灾探测器失灵,不能及时将火灾信号传送至报警控制器,还应设置手动报警装置。火灾探测器的选择和分布需按照《火灾自动报警系统设计规范》设计,主要考虑布置地点的火灾特性、房顶形式、房间高度和相对湿度等因素。

2.2 报警控制器

报警控制器在整个火灾报警系统中至关重要,它不仅担负着给火灾探测器提供电源的重要作用,还接收和显示火灾探测器输出的火灾信号,并把信号输送到防火设备和灭火设备。报警控制利用接收到火灾探测器的信号,发出对应的控制指令。

2.3 消防联动控制

联动控制的对象是防火设备和灭火设备——在接收到报警控制器传递的报警信号后,有效地控制防火设备和灭火设备。

3 消防配电线路的合理设计

3.1 消火栓泵、喷淋泵等配电线路

配电线路的密集设计通常在水泵房,喷淋泵和消火栓泵等消防用的水泵均为灭火的常用设备。消防水泵能否可靠持续运行,直接关系到灭火工作能否顺利进行。可见,必须重视消防水泵的线路布置,应该配置双电源或者双回路控制,提高电源供电的可靠性。

3.2 防排烟装置配电线路

防火排烟装置通常有排烟机、送风机、各类阀门和防火佣等组成。它的作用是驱散火灾现场的烟雾,减少或避免火灾的扩延。该装置在人员的疏散和火势蔓延的控制方面起到很重要的作用,其配电线路应选择耐火型的电力电缆。在安装时,应避免线路穿越不同的防火分区。

3.3 防火卷帘门配电线路

在大堂或中庭面积比较大的高层建筑中,为了将不同的防火分区分开,限制火灾蔓延的空间,一般都设有内置高空间和回廊。防火卷帘门的配电线路必须保证供电稳定性,当发生火灾事故时,可以有效地阻断火势蔓延。

3.4 消防电梯配电线路

消防电梯是事故发生时疏散人员的关键设备,它的配电线路的防火设计应与其功能保持一致。其配电线路一般采用专线,从建筑底层或地下室的配变电室引出双回线路,敷设至位于建筑顶层的电梯机房。配电线路一般应采用耐火型电缆,并在电气竖井中敷设,当对供电可靠性的要求比较高时,两路中的一路可采用铜皮防火电缆。

3.5 火灾应急照明线路

火灾应急照明是安全疏散的有效保障,应给予充分的重视。它通常分为火灾事故照明、疏散指示照明和备用照明。应急照明的线路可选择阻燃型导线(ZRV)穿镀锌钢管,在建筑的不燃结构层内进行暗敷,以保证线路和防火分区的完全隔绝,实现防火的终极目的。

摘 要:随着城市化的发展,我国高层建筑不断出现,同时高层建筑的火灾问题也凸显出来了。一旦高层建筑发生火灾事故,救援工作将很难开展,所以高层建筑的防火设计至关重要。从电气系统的角度分析,总结出火灾事故发生的原因,并阐述高层建筑电气系统的有效防火设计,为电气设计人员提供参考。

关键词:高层建筑;电气系统;火灾事故;防火设计

中图分类号:TU892 文献标识码:A 文章编号:2095-6835(2014)03-0059-02

1 电气火灾发生的原因

近年来,我国高层建筑火灾事故屡见不鲜,主要是由电气系统的防火设计不当和安装不适等原因造成的,这都是建筑物在建造之初埋下的隐患。了解电气火灾发生的原因,并将其作为参考设计防火装置,采取相应的防范措施。通常,造成电气设备发生火灾的成因多是由线路短路、连接不良和电气配电安装不当等。

1.1 短路起火

短路起火主要是以下两种情况:①因为电力电缆的绝缘部分受到外力损伤会造成线芯外露,这样使其他的带电体或者裸露线芯与它接触,造成短路,从而发生电弧火灾事故。例如,线路敷设未用线槽或未穿保护管作机械防护,受到外物碰撞挤压致使线路绝缘损伤,进而发生短路。②线路由于过热、浸水、长霉和阳光直射等原因导致绝缘水平下降,在外因诱发下导致短路。例如,雷击瞬间的感应过电压或回路暂时的过电压使得绝缘被击穿,导致短路。

1.2 连接不良

事实证明,导体连接不良是造成电气火灾事故的重要成因。电气设备接线端和线路连接间都属于固定连接,而插头、插座和开关触头属于断续连接。这两种连接方法都可能因为连接不良而引发高温,引起电气火灾的发生。导体连接不良,会使连接处的电阻上升,接触部分过热,如果得不到有效控制,最后很可能发展成为电气火灾。

1.3 电气装置布置安装不当

在电力系统中,如果设计不当,即使个别电气设备能够正常工作,也会出现电弧或者温度过高的现象。这些电气设备离可燃物距离过近,即便未发生故障,这种高温或电火花也极易引燃周围的可燃物。比如,100 W的白炽灯正常工作时,玻璃外壳表面温度可达到220 ℃,大功率的白炽灯温度会更高。

2 火灾报警系统的合理设计

火灾报警系统通常有集中报警系统、区域报警系统和控制中心报警系统。采取哪种系统,还要参考建筑的规模、分类、形式和分布。火灾报警系统框架如图1所示。

2.1 火灾探测器

火灾探测器能够第一时间检测出火灾,并将火灾信号迅速传送至报警控制器。火灾探测器的形式主要有感温型、感光型和感烟型三种。除此之外,为了防止火灾探测器失灵,不能及时将火灾信号传送至报警控制器,还应设置手动报警装置。火灾探测器的选择和分布需按照《火灾自动报警系统设计规范》设计,主要考虑布置地点的火灾特性、房顶形式、房间高度和相对湿度等因素。

2.2 报警控制器

报警控制器在整个火灾报警系统中至关重要,它不仅担负着给火灾探测器提供电源的重要作用,还接收和显示火灾探测器输出的火灾信号,并把信号输送到防火设备和灭火设备。报警控制利用接收到火灾探测器的信号,发出对应的控制指令。

2.3 消防联动控制

联动控制的对象是防火设备和灭火设备——在接收到报警控制器传递的报警信号后,有效地控制防火设备和灭火设备。

3 消防配电线路的合理设计

3.1 消火栓泵、喷淋泵等配电线路

配电线路的密集设计通常在水泵房,喷淋泵和消火栓泵等消防用的水泵均为灭火的常用设备。消防水泵能否可靠持续运行,直接关系到灭火工作能否顺利进行。可见,必须重视消防水泵的线路布置,应该配置双电源或者双回路控制,提高电源供电的可靠性。

3.2 防排烟装置配电线路

防火排烟装置通常有排烟机、送风机、各类阀门和防火佣等组成。它的作用是驱散火灾现场的烟雾,减少或避免火灾的扩延。该装置在人员的疏散和火势蔓延的控制方面起到很重要的作用,其配电线路应选择耐火型的电力电缆。在安装时,应避免线路穿越不同的防火分区。

3.3 防火卷帘门配电线路

在大堂或中庭面积比较大的高层建筑中,为了将不同的防火分区分开,限制火灾蔓延的空间,一般都设有内置高空间和回廊。防火卷帘门的配电线路必须保证供电稳定性,当发生火灾事故时,可以有效地阻断火势蔓延。

3.4 消防电梯配电线路

消防电梯是事故发生时疏散人员的关键设备,它的配电线路的防火设计应与其功能保持一致。其配电线路一般采用专线,从建筑底层或地下室的配变电室引出双回线路,敷设至位于建筑顶层的电梯机房。配电线路一般应采用耐火型电缆,并在电气竖井中敷设,当对供电可靠性的要求比较高时,两路中的一路可采用铜皮防火电缆。

3.5 火灾应急照明线路

火灾应急照明是安全疏散的有效保障,应给予充分的重视。它通常分为火灾事故照明、疏散指示照明和备用照明。应急照明的线路可选择阻燃型导线(ZRV)穿镀锌钢管,在建筑的不燃结构层内进行暗敷,以保证线路和防火分区的完全隔绝,实现防火的终极目的。

摘 要:随着城市化的发展,我国高层建筑不断出现,同时高层建筑的火灾问题也凸显出来了。一旦高层建筑发生火灾事故,救援工作将很难开展,所以高层建筑的防火设计至关重要。从电气系统的角度分析,总结出火灾事故发生的原因,并阐述高层建筑电气系统的有效防火设计,为电气设计人员提供参考。

关键词:高层建筑;电气系统;火灾事故;防火设计

中图分类号:TU892 文献标识码:A 文章编号:2095-6835(2014)03-0059-02

1 电气火灾发生的原因

近年来,我国高层建筑火灾事故屡见不鲜,主要是由电气系统的防火设计不当和安装不适等原因造成的,这都是建筑物在建造之初埋下的隐患。了解电气火灾发生的原因,并将其作为参考设计防火装置,采取相应的防范措施。通常,造成电气设备发生火灾的成因多是由线路短路、连接不良和电气配电安装不当等。

1.1 短路起火

短路起火主要是以下两种情况:①因为电力电缆的绝缘部分受到外力损伤会造成线芯外露,这样使其他的带电体或者裸露线芯与它接触,造成短路,从而发生电弧火灾事故。例如,线路敷设未用线槽或未穿保护管作机械防护,受到外物碰撞挤压致使线路绝缘损伤,进而发生短路。②线路由于过热、浸水、长霉和阳光直射等原因导致绝缘水平下降,在外因诱发下导致短路。例如,雷击瞬间的感应过电压或回路暂时的过电压使得绝缘被击穿,导致短路。

1.2 连接不良

事实证明,导体连接不良是造成电气火灾事故的重要成因。电气设备接线端和线路连接间都属于固定连接,而插头、插座和开关触头属于断续连接。这两种连接方法都可能因为连接不良而引发高温,引起电气火灾的发生。导体连接不良,会使连接处的电阻上升,接触部分过热,如果得不到有效控制,最后很可能发展成为电气火灾。

1.3 电气装置布置安装不当

在电力系统中,如果设计不当,即使个别电气设备能够正常工作,也会出现电弧或者温度过高的现象。这些电气设备离可燃物距离过近,即便未发生故障,这种高温或电火花也极易引燃周围的可燃物。比如,100 W的白炽灯正常工作时,玻璃外壳表面温度可达到220 ℃,大功率的白炽灯温度会更高。

2 火灾报警系统的合理设计

火灾报警系统通常有集中报警系统、区域报警系统和控制中心报警系统。采取哪种系统,还要参考建筑的规模、分类、形式和分布。火灾报警系统框架如图1所示。

2.1 火灾探测器

火灾探测器能够第一时间检测出火灾,并将火灾信号迅速传送至报警控制器。火灾探测器的形式主要有感温型、感光型和感烟型三种。除此之外,为了防止火灾探测器失灵,不能及时将火灾信号传送至报警控制器,还应设置手动报警装置。火灾探测器的选择和分布需按照《火灾自动报警系统设计规范》设计,主要考虑布置地点的火灾特性、房顶形式、房间高度和相对湿度等因素。

2.2 报警控制器

报警控制器在整个火灾报警系统中至关重要,它不仅担负着给火灾探测器提供电源的重要作用,还接收和显示火灾探测器输出的火灾信号,并把信号输送到防火设备和灭火设备。报警控制利用接收到火灾探测器的信号,发出对应的控制指令。

2.3 消防联动控制

联动控制的对象是防火设备和灭火设备——在接收到报警控制器传递的报警信号后,有效地控制防火设备和灭火设备。

3 消防配电线路的合理设计

3.1 消火栓泵、喷淋泵等配电线路

配电线路的密集设计通常在水泵房,喷淋泵和消火栓泵等消防用的水泵均为灭火的常用设备。消防水泵能否可靠持续运行,直接关系到灭火工作能否顺利进行。可见,必须重视消防水泵的线路布置,应该配置双电源或者双回路控制,提高电源供电的可靠性。

3.2 防排烟装置配电线路

防火排烟装置通常有排烟机、送风机、各类阀门和防火佣等组成。它的作用是驱散火灾现场的烟雾,减少或避免火灾的扩延。该装置在人员的疏散和火势蔓延的控制方面起到很重要的作用,其配电线路应选择耐火型的电力电缆。在安装时,应避免线路穿越不同的防火分区。

3.3 防火卷帘门配电线路

在大堂或中庭面积比较大的高层建筑中,为了将不同的防火分区分开,限制火灾蔓延的空间,一般都设有内置高空间和回廊。防火卷帘门的配电线路必须保证供电稳定性,当发生火灾事故时,可以有效地阻断火势蔓延。

3.4 消防电梯配电线路

消防电梯是事故发生时疏散人员的关键设备,它的配电线路的防火设计应与其功能保持一致。其配电线路一般采用专线,从建筑底层或地下室的配变电室引出双回线路,敷设至位于建筑顶层的电梯机房。配电线路一般应采用耐火型电缆,并在电气竖井中敷设,当对供电可靠性的要求比较高时,两路中的一路可采用铜皮防火电缆。

3.5 火灾应急照明线路

火灾应急照明是安全疏散的有效保障,应给予充分的重视。它通常分为火灾事故照明、疏散指示照明和备用照明。应急照明的线路可选择阻燃型导线(ZRV)穿镀锌钢管,在建筑的不燃结构层内进行暗敷,以保证线路和防火分区的完全隔绝,实现防火的终极目的。

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