高层建筑中的电气防火设计分析

（中铁建工集团建筑安装有限公司，北京 100070）

近年来，高层建筑获得了快速发展，其内部结构与功能愈加复杂，建筑物内部需要用电的设备与装置不断增多，加大了电气防火设计的难度，同时对于电气防火设计有了更多的要求。从高层建筑的建设来看，必须在电气防火方面进行合理设计，以降低火灾事故的发生概率，确保各种消防设备能够在火灾发生时正常运行，为疏散人群、控制火势提供保障。因此，从高层建筑的建设来看，电气防火设计较为关键，必须得到高度重视。

1 引起高层建筑电气火灾的因素

从高层建筑的发展来看，引起高层建筑电气火灾的因素较多，如前期敷设、电路连接、电气安装等环节，若是某个环节出现操作不当的情况，均可能会引起火灾。

1.1 电气设计不规范

在高层建筑建设的过程中，电气安装作为重要的施工环节，电气设计是整个电气安装过程中的关键环节，因此，在电气设计的过程中，应结合高层建筑所在的地区、楼层、周边环境等方面进行充分考虑，以避免电气设计不规范引起的火灾隐患。

从电气防火设计来看，部分建筑企业为了缩减成本，未严格按照相关的规章制度进行设计，导致设计过程中，使用的熔断器额定电流超过线路允许的持续载流量，易导致线路长期过载，降低电路中各个部件的使用寿命，严重时会形成短路引起火灾。

由于电气设计人员专业水平不高、责任意识差，在电气设计的过程中，难以对负荷余量进行充分考虑，若高层建筑加大用电量，易由于负荷不足引起火灾。

1.2 电气安装不合理

从高层建筑来看，其多为民用建筑或写字楼，高层建筑的电气安装主要包括线路安装、电箱安装、灯具安装等环节。在线路安装环节，存在的安全隐患主要在于偷工减料；电箱安装环节，若电箱安装位置不合理、处于潮湿的环境，均会引起火灾；灯具安装的环节，部分施工人员为了方便，没有严格按照相关的规定进行安装，导致灯具的位置安装不当或材料使用有误，在高温的条件下引起火灾。

1.3 临时用电不安全

在高层建筑建设的过程中，临时用电是引起火灾的因素之一。由于高层建筑的施工现场设备较多、线路较复杂，尤其是在使用各类电类工具的接线比较杂乱，若是在潮湿或者高温的条件下会引起火花，施工现场存在较多易燃的木材、纸屑等，会加大火灾的危害。

2 高层建筑电气防火设计要求

2.1 消防电源及配电方面的设计要求

从高层建筑电气防火设计来看，对消防电源及其配电方面的设计要求，首先需要施工单位严格按照国家关于建筑电气防火规范的要求，对消防用电设备的供电电源进行科学合理的设计，同时需要对消防配电装置、供电线路进行合理的设计，可以为火灾期间设备的持续供电提供可靠的保障。

对于一类高层建筑，在消防设施的用电负荷方面需要保证为一级用电负荷，利用主电源与应急电源提供双电源双回路热备供电，确保每一线路均可承担全部的一级负荷，并能够通过树干式这种方法实现供电。对于最末的一级配电箱的设计，需要安装自动切换装置；对应急照明配电箱的设计，需要按照防火分区，采用末端双电源自动切换配电箱，以确保该区域的备用照明与疏散照明。

2.2 消防设备电源方面的设计要求

在高层建筑中，从消防设施的电源设计来看，要求其能够满足消防设备的持续运转需求，应满足消防设备的配电箱、控制箱在运行期间的耐火需求。同时，由于消防设备配电线路的导管需要敷设在建筑物中的非燃烧体结构层，须保证其保护层的厚度不得低于30 mm，以发挥对管线的保护作用，避免火灾发生时出现警报线路、消防控制、通信等方面出现中断的情况，确保灭火工作的有序进行，降低火灾造成的损失。

2.3 应急照明方面的设计要求

从高层建筑电气防火设计来看，应急照明方面的设计，首先需要合理设置指示标志，确保在建筑发生火灾时，建筑内部的应急照明能够自动启动，实现火灾救援与人员的疏散工作。

从高层建筑应急照明设计来看，在安全通道、消防电梯室、消防控制中心、消防水泵房等区域，对于应急照明设备的选择，最好选择白炽灯或卤钨灯，可瞬时点燃的照明设备。对于事故照明的灯具最好布置在危险地段，同时需要在高层建筑的安全通道、出入口等位置，设置明显的消防疏散标记，以便于发生火灾时有效疏散人群。

2.4 火灾自动报警系统方面的设计要求

从火灾自动报警系统方面的设计来看，须符合相关建筑消防应用规范的规定，在设计时需要对消防系统进行科学合理的布局，并对建筑内部的火灾探测报警、消防联动控制、消防栓、自动灭火、防火门、消防设备电源等设置，进行优化配置，确保整个高层建筑火灾消防系统的实时监控功能，以实现高层建筑电气防火的自动化控制水平的提升。

2.5 消防线路过负荷保护方面的设计要求

高层建筑的消防设计需要满足消防线路的过负荷保护需求。因此，在设计线路的过程中，必须严格依据《低压配电设计规范》（GB 50054—2011），针对消防线路采取过负荷保护设计。

3 高层建筑电气防火设计要点

3.1 线路敷设要点

在高层建筑电气防火设计中，较多高层建筑在建设的过程中，对消防线路的敷设，主要采用穿金属管或使用阻燃PVC管保护，将线路敷设在楼板或墙体内部。

从线路敷设的要点来看，需要保证布线与高规、报警规范保持一致。因此，在具体操作的过程中，高层建筑的线路敷设需要按照相关的规范，一律采取穿金属或使用阻燃PVC管保护的方式，对线路进行暗敷。

若改造高层建筑，在线路的敷设方面，由于限制因素较多，不可采用暗敷的方式，对于线路需要采取钢管保护或涂刷防火材料，避免存在安全隐患。

3.2 线路保护要点

从引起高层建筑电气火灾的因素来看，线路保护较为关键。若电气线路发生故障或存在异常情况，漏电保护系统能够自动进行报警通知相关人员，可以及时消除线路存在的安全隐患，以增强电气防火的功能。

从消防设备自动化的角度来看，电源监控系统是最核心的因素，其能够在非火灾、火灾等情况下，对电源故障进行有效监控，保证了消防设备电源处于正常的待机状态。

3.3 消防联动设备控制方式

由于总线制具有布线少、检测设备多等优势，高层建筑通常采用总线制，实现对消防联动设备的控制。消防设备、防水泵等设施，需要使用手动控制方式辅助总线控制。

3.4 消防水泵的控制设计

从消防水泵的使用来看，其启动按钮可以通过控制箱进行操作，可以在消防栓处使用启动按钮，直接启动消防水泵。因此，在对消防水泵进行设计时，对于无人监管的公共区域，需要将消防水泵的按钮设置成只报警的形式，经过消防监控室人员核对后，直接对消防水泵进行启动，可以避免人们误启动消防水泵，避免消防资源的浪费。

3.5 探测器设计

从高层建筑电气防火设计来看，对于探测器的设计，主要选择智能型探测器，其具有较高的灵敏性，能够结合环境的变化自动调整。

由于不同位置引起火灾的因素不同，因此，对不同的区域需要选择相匹配的探测器。在探测器设计的过程中，对于竖井和电缆需要采用对线性探测器，以证其安全性。

4 高层建筑电气防火设计措施

4.1 合理设计以免引发电气火灾

在高层建筑建设的过程中，对于电气防火设计需要考虑负荷。线路在长期负荷运行下，老化的情况难以避免，会引起火灾事故，因此，在电气防火设计的过程中，需要对其进行合理的设计。

对于高层建筑的电气防火设计，在选型时应放宽眼界，结合建筑近期负荷需求，选择整定电流，在满足近期负荷需求的基础上，可有效避免火灾的发生。为了预防电气线路火灾的发生，需要在设计时采用新型的能阻燃和耐火电线，以避免火焰的蔓延。

4.2 合理设计火灾自动报警系统

首先，对于火灾自动报警系统的设计，需要依据火灾分区，布置自动报警系统，并确定干线形式。由于高层建筑结构复杂、功能复杂，面积较大，因此，须对其进行合理的分区，确定其干线形式。

其次，对于高层建筑电气防火设计，需要合理选择探测报警方式。比如，普通区域采用典型火灾探测器，在特殊区域可使用线性探测器；对于无遮挡的大空间应选择红外光束感烟探测器。

最后，对于消防水泵、消防风机的控制设计，需要选择多线制直接手动控制。

5 结语

综上所述，高层建筑的发展，为人们提供了更多的活动空间，节约了土地资源。高层建筑结构复杂、功能复杂，极易发生火灾事故，须对高层建筑进行合理的电气防火设计，降低事故发生概率，确保在火灾发生时，保证人们的生命财产安全。因此，须立足我国国情，引进先进的技术和设备，合理地进行电气防火设计，对消防系统进行严格的管理与布置，以增强高层建筑的安全性，保障人们的生命财产安全。