高层建筑消防电气配线设计中若干问题的探讨

随着经济建设的发展,高层建筑蓬勃兴起。目前与高层建筑消防电气有关的设计规范主有GB50045-952005年版高层民用建筑设计防火规范(以下简称“高规”)、GB50116-2008火灾自动报警系统设计规范(以下简称“报警规范”)等。这些规范对高层建筑中一、二类建筑的划分以及对火灾报警与消防联动控制系统的设置与求总体来讲是一致的,但也各有侧重,有所区别。这些规范在平时的设计中必须严格遵守。因此本文结合高层建筑防火求和电线电缆的应用,对高层民用建筑消防设备配电线路的选型、敷设、防火设计与性能求等进行了分析探讨。

1我国高层民用建筑防火设计原则

我国高层民用建筑防火设计求采用可靠的防火措施,做到安全适用、技术先进、经济合理,并能够自防自救。因此,高层民用建筑中消防供电系统是按《工业与民用供电系统设计规范》规定进行设计的,而消防用电设备配电线路的具体求由其供电系统的求决定,并应达到可靠性、耐火性、安全性、有效性和科学性等方面的求,这其中主是消防设备供电线路可靠性和火灾时供电的持续性即电气线路的耐火性。
消防配电线路的可靠性主是指火灾过程中,特别是在火灾和扑救初期具有的高可靠性,同时包括平时运行过程中具有的高可靠性,以确保正常供电和火灾时有效地实施人员疏散与火灾扑救,使火灾损失降低到最低限度。火灾时对消防配电线路可持续供电的求,也可理解为消防配电线路可靠性的延续;是用以确保一旦发生火灾且消防配电线路可能处于火场之中时,能够按一定求持续供电,以实施有效地疏导和初期火灾扑救。

2消防设备的耐火耐热配线求

消防设备耐火耐热配线是针对火灾时高温对消防设备配电线路的影响提出的,目的是通过采取措施防止电气线路发生短路接地故障等事故,以保证消防设备的安全运行,使安全疏散和火灾扑救工作顺利进行。根据消防设备在防火和灭火中的作用,其电气线路耐火配线是指按规定的火灾温升曲线对配电线路进行试验,从受火作用起,到火灾温升曲线达到840℃时,在30min内仍能够继续有效供电的线路。而消防设备电气线路耐热配线是指按规定火灾温升曲线的1/2曲线对配电线路进行试验,从受火作用起,到火灾温升曲线达到380℃时,在15min内仍能有效供电的线路。根据消防工程实践,消防设备电气线路耐火耐热配线主选择如下措施。
(1)消防设备配电线路进行暗敷时一般是采用普通电线电缆,并将其穿金属管或阻燃塑料管后,埋设在不燃烧体结构内,且穿管暗敷保护层的厚度>3cm。
(2)当消防设备配电线路只能采用明敷方式时,对穿电线的金属管或金属线槽可采用涂防火涂料方法提高线路的耐燃性能,或是直接采用具有合适阻燃性能的阻燃型电线电缆、耐火型电线电缆和矿物质绝缘防火电缆等;
(3)当消防设备配电线路采用绝缘层和护套为不延燃的电缆并敷设在电缆竖井中时,因电缆本身具有耐火耐热性能,可不用金属管保护。但是,当与延燃电缆敷设在同一个电缆井时,两者中间必须用耐火材料隔开。

3高层民用建筑各类消防配电线路防火设计分析

高层民用建筑内包括大量消防用电设备,按其功能不同主分为火灾自动报警系统、固定灭火装置、防排烟设施、人员疏导及物资疏散装置、控制及通讯设施等几类。

3.1火灾自动报警系统电气配线
火灾自动报警系统是预报火灾的重设施,对于早期发现火灾以及火灾初期的及时扑救起着十分重的作用。由于其作用主表现在非火灾时期和火灾初期,因此,火灾自动报警系统电气线路的支线部分最好采用阻燃型电线穿保护管敷设在不燃结构层内(保护层厚度>3cm),或按第2部分第1条措施处理。对于当前普遍采用的总线制火灾报警系统中的干线,由于一股回路干线线路较长,时常穿越不同的防火分区,并且多为明敷,一旦干线出现故障将造成干线回路内的所有监测点处于无监测状态。因此需提出更高的求,如采用耐火电缆敷设在耐火电缆桥架内,有条件的可采用钢皮保护矿物质绝缘防火电缆。

3.2消火栓泵、喷淋泵等配电线路
固定式水灭火设施中消火栓系统加压泵、水喷淋系统加压泵、水幕系统加压泵等消防水泵是实施灭火工作的主设备。消防水泵运行正常与否,直接关系到火灾扑救的效果,其配电线路的防火设计应该特别予以重视。通常,水泵电动机配电线路的敷设方法可采用穿管埋地暗敷,如选用阻燃型电线穿保护管并埋设在不燃结构层内,或者采用电缆桥架架空明敷,如选用耐火电缆则最好配以耐火型电缆桥架,以提高电气线路的耐火耐热性能。而水泵房供电电源一般由高层建筑变电所直接提供;当变电所与水泵房贴邻或相距较近并属于同一个防火分区时,可采用耐火电缆或耐火母线沿防火型电缆桥架明敷;当变电所与水泵房相距较远(如穿越不同的防火分区)时,应该采用铜皮防火型电缆供电。

3.3防排烟装置配电线路
防排烟装置是高层民用建筑中重的防火设施,它包括送风机、排烟机、各类阀门、防火阀等,这些设备运行正常与否,直接关系到人员疏散效果和能否有效防止火灾蔓延。由于防排烟装置的布置一般比较分散,因此其电气线路防火设计既考虑供电主回路线路,也考虑联动控制线路。

3.4防火卷帘门配电线路
在高层建筑中,大堂或中庭往往面积很大,许多高层宾馆还具有内置高空间和回廊,因而按照《高层民用建筑防火设计规范》求,应采用防火卷帘门将不同的防火分区加以隔离,阻断火灾蔓延。防火卷帘门的隔离火势作用是建立在通过配电线路可靠供电以使防火卷帘门有效动作基础上的。一般,防火卷帘门的电源可引自高层建筑中各楼层带双电源切换的配电箱,经防火卷帘门专用配电箱向防火卷帘门控制箱供电,供电方式多采用放射式或环式。

4结束语

总之,对于建筑电气消防设计,首先严格执行有关规定,特别是强制性规范;又应根据消防机理及各设备在火灾时的运行情况,合理地选择设备,构成系统,以使各消防设备能准确、及时、安全地运行。