论高层建筑消防电气防火设计和施工研究

论高层建筑消防电气防火设计和施工研究

王国席

深圳市建筑工务署工程管理中心 广东深圳 518001

摘要：高层建筑消防电气防火设计和施工是保障高层建筑安全的前提，高层建筑的施工标准较高，因而，在进行消防电气防火设计和施工过程中必须要按照相关规定合理进行。基于此，本文针对高层建筑发生火灾的原因和特点，做了相应电气防火设计和施工的分析，以期为提高高层建筑的安全性丰富了相应的参考资料。

关键词：高层建筑；消防电气；防火设计

高层建筑的施工中，由于楼层比较高，因而施工的标准比较严格，保障高层建筑的安全使用是施工的首要任务^[1]。对高层建筑威胁最大的安全隐患就是火灾，因而，需要提升高层建筑的防火能力，要同时进行科学合理的设计和严格标准的施工，保证高层建筑的安全。现在也存在一些施工企业为了追求利益，而忽略了高层建筑电气防火设计，这给居民生活带来很大的安全隐患，也限制了整个高层建筑施工企业的发展。因而，高层建筑消防电气防火系统的设计和施工需要得到重视，各个施工企业在进行施工的过程中要严格按照相关规定合理开展设计和施工。

1. 高层建筑发生火灾的特征

（一）人员疏散比较困难

高层建筑的楼层较高，其中人员也比较密集，在发生火灾时，电梯一般是不能使用的，只有靠安全通道走楼梯来进行人员的疏散^[4]。但是以内楼层比较高，走楼梯的速度慢，再加上人员拥挤，会导致疏散速度很慢，并且在疏散过程中，由于火势的蔓延也会有有害气体产生，人员一旦吸入对身体也会造成伤害，更加的降低了疏散速度。

（二）火灾蔓延速度快

一方面，高层建筑当中的通风管道设计一般都是竖直向上的，在设计的过程中需要设置防火分隔，但是如果在设计过程中没有合理对防火进行分隔的话，就会导致通风管道当中的气流扩散，引发“烟囱效应”令火灾猛烈加剧，火灾的蔓延速度加快^[5]。另一方面，高层建筑当中的空调系统，也具备通风功能，在火灾发生之后，也有可能使得火势扩散。

（三）扑救困难

火灾的扑救方法一般都是利用水救火或者是灭火器救火，对建筑灭火同样也是采用上述方法，但是高层建筑的楼层高，需要利用的设备短时间无法到达现场，所以一般采用室内灭火的方法，但是灭火器的数量配备不足，存放位置不明显也会导致灭火不及时，造成扑救的困难。

2. 高层建筑消防电气防火设计与施工分析

1. 消防电源的设计与施工

1. 高层建筑负荷用电的设计与施工分析

为了保证高层建筑内部人员的的需求，要对建筑的供电电源提出更高的要求，每个高层建筑中最少要设置两个供电电源，因为高层建筑本身的楼层高、人员密集，所承担的安全风险要比普通建筑高，所以设计方面要更加严格。这两个供电电源其中一个是保证平时楼内人员的正常用电需求，另一个就是在发生火灾时的紧急电源，如图1所示：利用双重保障手段来确保高层建筑的正常用电，而

图1紧急电源示意图

且可以将蓄电池作为高层建筑的主要电源，因为蓄电池的性能比较稳定，安全性也比较高，可以对建筑的供电提供保障。以西安LH小区的负荷用电设计为例，2009年改建为双供电电源，使用双供电源后，LH小区的基本供电未受到相应的影响，且2019年的统计提示：使用双电源设计后未发生用电负荷导致的火灾。双电源供电起到了相应的效果。

2. 高层建筑消防用电的设计与施工分析

消防用电的设计过程中，要根据高层建筑的整体结构以及应用特点等方面做综合的分析和设计，保证建筑整体的消防设施电力使用正常。现在建筑行业的发展迅猛，从中也会产生很多新的施工需求，而且高层建筑的结构比较特殊，因而，在于其他的建筑设计方面也会存在很对不同。要结合高层建筑的实际情况，在电源的设计安装过程中配有备用电源，为消防设备的正常运行提供更好的保障。

在开始施工前应充分对建筑情况进行分析，形成合理的报告，同时注意建筑的特殊情况，并在设计中充分提示出来。在施工阶段应充分按照设计计划进行施工，在发现问题时进行及时的总结与分析，在确定更好图纸时，暂停施工进行重新论证。最后，施工结束后，严格按照质量要求进行验收处理。对不合格的施工进行改正。

2. 高层建筑消防电气设备配电设计与施工分析

在配电设置中主要有两个部分，第一是配电的线路和配电的方式。在设备配电方式的具体设计中，又可以分为严格的相关标准设计和结合实际情况所作的设计。一般来说，严格的相关标准设计，大多数都是以自动切换的形式在配电箱中实现设计，这其中的配电箱是指建筑电气系统的最末级。以这种方式设计出来的配电设计方案，可以让高层建筑的用电更加安全，不过在建设发展方面存在一些不足。而结合实际情况所做的设计首先要对城市用电的范围做一定的区分，以此基础再将各个区域分别进行配电设计，可以提升经济收益。

高层建筑消防电气设备中需要根据实际情况进行电缆的使用，而且需要结合不同的线路情况选择电缆的类型。比如，PVC类型的电缆具有阻燃的效果，如图2所示：在发生火灾时可以保持相对稳定的状态，这可以应用在在高层建筑电气设备的线路当中，并且该种类型的电缆价格比较低，所以性价比较高。

图2 PVC电缆示意图

同时学术研究中的部分调查研究也提示了：充分使用PVC的建筑，在发生火灾时，均充分发挥了阻燃的效果，给予居民留存的逃生时间平均提升了6.34±1.24分钟。同时，消防扑灭火灾的时间平均提升了13.42±5.62分钟。上述调查结果充分提示了PVC材料的建筑作用。在具体施工中应注意PVC材料的充分应用。

3. 高层建筑照明与消防用电报警系统设计

建筑的照明设计和报警系统设计也是高层建筑消防电气防火设计中两个重要因素。一般在照明系统中都有设计应急照明系统，保证在高层建筑出现火灾的时候帮助楼内人员辨明方向，火灾发生时从普通的照明系统转换到应急照明系统的时间最多不能超过13s，而在银行、证券公司这种金融行业的建筑内迎接照明设备的转换时间应该小于7s，保证人员和财产安全。而消防报警系统起到的作用是提示、报警的效果，可以在火灾发生的第一时间通知楼内人员及时撤离或者做好相应的保护措施，最大程度的保证人员和财产安全。

随着我国建筑行业的规范化，目前的建筑物内已基本装配了报警系统与照明系统，以北京为例，学术调查研究显示：截止2018年，北京建筑基本上实现了报警系统与照明系统的装配，装配率超过99%。而装配后，火灾情况下，人员疏散的效率平均提升了4.23±1.02分钟，为抢救生命提供了充分的支持。照明系统与报警系统的施工较为简单，因而施工结束后需充分注意对工程的维护，保证系统处于有效的运行中。

结束语：本文针对高层建筑发生火灾的原因和特点，开展了高层建筑消防电气防火设计和施工的分析，具体内容包括：高层建筑的消防电源设计与施工分析、高层建筑负荷用电的设计与施工分析、高层建筑消防电气设备配电设计与施工分析、高层建筑照明与消防用电报警系统设计。本文的研究内容，对提高高层建筑的安全性有一定的参考价值。

参考文献

[1] 张庆福. 关于高层建筑消防电气防火设计与施工的分析[J]. 建材发展导向:下, 2013, 21(004):180-181.

[2] 叶春. 高层建筑机电设备消防电气设计和施工要点探讨[J]. 工程技术:引文版.

[3] 张蔓. 浅谈民用建筑电气消防设计与施工中应注意的问题[J]. 建筑工程技术与设计, 2016, 000(012):2466.

[4] 张国强. 关于高层建筑消防电气防火设计与施工的分析[J]. 城市建设理论研究:电子版, 2013, 21(13):180-181.

[5] 吕伟. 试论关于高层建筑消防电气防火设计与施工[J]. 建材与装饰, 2013, 000(028):176-177.