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【摘 要】 高层建筑电气设计是一项与现行消防法规联系紧密、政策性很强、技术性较复杂的电气设计工作，直接关系到人们的日常生活以及工作，更关系到高层民用建筑的发展。本文阐述了高层民用建筑消防電气设计的目的和基本原则，并对高层民用建筑消防电气设计进行了探讨。
【关键词】 高层建筑；消防电气设计
高层民用建筑电气防火中出现任何的问题，将会导致建筑消防设备的瘫痪，严重影响人员安全和灭火救援行动的顺利展开，必将造成严重的损失，甚至对社会造成负面影响。正是因为这样，高层民用建筑的消防电气设计，必须确保高度的合理性、科学性以及适应性，进而促进高层民用建筑的发展，促进社会的经济健康发展以及稳步发展。
1、高层民用建筑消防电气设计目的及原则
1.1目的。高层民用建筑消防电气设计的主要目的就是在火灾情况下，为防火救灾的消防电气设备提供能源保障，并根据建筑防火分区和防烟分区、采暖和给排水系统的防火、灭火需求，合理有效地控制有关的消防电气设备，同时切断有关区域的非消防设备的供电电源，为人员疏散、灭火救援提供火灾应急照明，确保火场内相关人员的人身安全。
1.2基本原则。我国高层民用建筑防火设计要求采用可能的防火措施，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GB50052-2009《供配电系统设计规范》（以下简称《电规》）规定进行设计的，而消防用电设备配电线路的具体要求由其供电系统的要求决定，并应达到可靠性、耐火性、安全性、有效性和科学性等方面的要求，这其中主要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。
（1）主电源一定要安全可靠，通常采用放射式线路进行供电。
（2）备用电源要保证常年处于临战状态，其切换时间一般小于30s。
（3）高层民用建筑消防用电线路应该采用耐热绝缘的导线，管线不能集结，应该暗敷在混凝土层中，并且作相应的防火保护措施。
（4）各个建筑消防用电系统，以及和相关的消防用电有设备，都应该集中显示和联控。
（5）对消防设备以及消防用电系统，一定要采取有效的措施进行自身防火保护，保证消防设备能够安全运转。
2、消防电气设计用电设备及配电方式
2.1消防用电设备及负荷等级
（1）消防用电设备。消防用电设备是在火灾时用于消防灭火、保证人员疏散逃生以及为消防员提供灭火救援便利的用电设备。主要指消防控制室、火灾自动报警系统、机械防排烟设施、自动灭火设备、消防泵、消防电梯、消防应急照明、消防广播以及电动的防火门窗、阀门、卷帘等设备。其中有些设备为火灾与平时兼用，应在火灾时强制切换到消防功能，满足消防优先原则。
（2）消防电源。消防电源是能保证消防用电设备正常运行的电源。消防电源的负荷等级应满足建筑物最高负荷等级的要求。一般情况下，根据消防用电设备在火灾时发挥的作用不同，保证消防电源正常运行的时间也不同。例如消防水泵电源除了需要保证用电负荷外，还要满足火灾延续时间的要求；火灾自动报警系统的主电源应满足高层民用建筑最高负荷等级，采用一级或二级供电负荷等级，当自动报警系统有计算机主机、CRT显示器、应急广播、消防通讯等装置时，为保证系统的正常工作，应采用UPS不间断供电电源。
（3）电力负荷等级。根据《电规》对供电的可靠性要求和中断供电时造成的损失和影响，将电力负荷分为一级、二级和三级负荷。消防用电负荷等级除了满足上述规定外，还根据建筑重要性、使用性质、人员密度、火灾危险性和扑救难度，将消防用电同样分为三级，并在GB50045-95（2005年版）《高层民用建筑设计防火规范》（以下简称《高规》）中明确规定，一类高层民用建筑采用一级负荷，二类高层民用建筑采用二级负荷。
2.2消防用电的配电方式
消防配电的主要方式有放射式、树干式、链式配电以及这三种方式的组合。
（1）放射式配电方式。是由建筑总配电间直接配出引至消防用电设备，主要适用于用电设备重要性高火容量大并且集中的负荷。消防水泵、消防电梯、消防控制室等设备应采用放射式的配电方式，并在上述设备的末端配电箱，设置双电源自动转换开关（ATSE）完成末端装换。
（2）树干式配电方式。高层民用建筑的应急照明的总干线配电方式往往采用此种方式。一般由大楼总配电间直接配出两个回路作为树干，相应楼层火灾应急照明配电箱的两个电源分别接自树干。
（3）链式配电方式。用电设备容量小、距配电箱较远、相互之间较近的用电设备可以采用链式配电方式，但应注意不得跨越防火分区。
3、消防电气设计中配电线路的消防要求
3.1电线电缆的选用
直接地埋敷设和穿管暗敷或者普通设备线路在穿管敷设时可以选择普通电线电缆。为了防止火灾时电线电缆助燃，导致火灾蔓延扩大，当电线电缆成束敷设时，应选用阻燃电线电缆。在火灾作用的一定时间内需要保持线路完整性、维持通电的场所，其线路应采用耐火电线电缆或矿物绝缘电线电缆。在人员密集和火灾危险性较大的场所应采用无卤低烟型电线电缆。
3.2电线电缆的敷设
（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，埋设在不燃烧结构内，且穿管暗敷保护层的厚度>3cm。这种敷设方法可达到耐火配线要求，经济安全可靠。
（2）当消防设备配电线路采用明敷方式时，如果采用普通的电线电缆，应采用耐火性金属管（线槽）或可采用涂防火涂料方法提高线路的耐燃性能；当采用阻燃耐火型电线电缆，则可以在普通的线槽或电缆桥架内敷设。
（3）其它需要注意的问题：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；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；矿物绝缘电缆可以采用支架或延墙明敷；当电缆穿越防火分区、建筑外墙、耐火极限不低于1.00h的隔墙、电缆隧道（电缆沟、电缆间）的隔墙，以及穿越超高层建筑的每层楼板或其他高层建筑的每2～3层楼板处，都应采用防火封堵措施。
4、消防电气设计中电气火灾监控系统
电气火灾监控系统是预防电气火灾的主动防范措施。目前，我国电气火灾监控系统主要分为“漏电火灾报警系统”和“电气火灾监控系统”，一般由监控设备和监控探测器组成，当被保护线路中探测参数超过预警值时，能发出报警和控制信号，并指示报警部位。该系统一般用于电气火灾危险性比较大、人员密集的高层民用建筑。电气火灾监控系统是一个有效监控电气火灾的网络化的整体装置，对预防重点场所电气火灾效果明显。
5、结束语
高层民用建筑消防电气设计是整个建筑防火设计的重要组成部分，必须结合工程实际考虑。从高层建筑抵御灾害的能力来看，消防设备电气防火设计应具有一定的超前意识，逐步向国际前沿技术靠拢，在坚持强制性规范基础上，大胆采用性能化消防设计，进一步推广应用新设备、新技术，以提高消防设备供电的可靠性和耐火性。
参考文献：
[1]GB50052-2009，供配电系统设计规范[S].
[2]刘志军.浅谈高层民用建筑的电气设计原则[J].科技信息，2010（35）.
[3]沈育祥，李顺康，周敏莉，等.中国消防手册第三篇消防电气[M].上海：上海科学技术出版社，2006.
【关键词】 高层建筑；消防电气设计
高层民用建筑电气防火中出现任何的问题，将会导致建筑消防设备的瘫痪，严重影响人员安全和灭火救援行动的顺利展开，必将造成严重的损失，甚至对社会造成负面影响。正是因为这样，高层民用建筑的消防电气设计，必须确保高度的合理性、科学性以及适应性，进而促进高层民用建筑的发展，促进社会的经济健康发展以及稳步发展。
1、高层民用建筑消防电气设计目的及原则
1.1目的。高层民用建筑消防电气设计的主要目的就是在火灾情况下，为防火救灾的消防电气设备提供能源保障，并根据建筑防火分区和防烟分区、采暖和给排水系统的防火、灭火需求，合理有效地控制有关的消防电气设备，同时切断有关区域的非消防设备的供电电源，为人员疏散、灭火救援提供火灾应急照明，确保火场内相关人员的人身安全。
1.2基本原则。我国高层民用建筑防火设计要求采用可能的防火措施，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GB50052-2009《供配电系统设计规范》（以下简称《电规》）规定进行设计的，而消防用电设备配电线路的具体要求由其供电系统的要求决定，并应达到可靠性、耐火性、安全性、有效性和科学性等方面的要求，这其中主要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。
（1）主电源一定要安全可靠，通常采用放射式线路进行供电。
（2）备用电源要保证常年处于临战状态，其切换时间一般小于30s。
（3）高层民用建筑消防用电线路应该采用耐热绝缘的导线，管线不能集结，应该暗敷在混凝土层中，并且作相应的防火保护措施。
（4）各个建筑消防用电系统，以及和相关的消防用电有设备，都应该集中显示和联控。
（5）对消防设备以及消防用电系统，一定要采取有效的措施进行自身防火保护，保证消防设备能够安全运转。
2、消防电气设计用电设备及配电方式
2.1消防用电设备及负荷等级
（1）消防用电设备。消防用电设备是在火灾时用于消防灭火、保证人员疏散逃生以及为消防员提供灭火救援便利的用电设备。主要指消防控制室、火灾自动报警系统、机械防排烟设施、自动灭火设备、消防泵、消防电梯、消防应急照明、消防广播以及电动的防火门窗、阀门、卷帘等设备。其中有些设备为火灾与平时兼用，应在火灾时强制切换到消防功能，满足消防优先原则。
（2）消防电源。消防电源是能保证消防用电设备正常运行的电源。消防电源的负荷等级应满足建筑物最高负荷等级的要求。一般情况下，根据消防用电设备在火灾时发挥的作用不同，保证消防电源正常运行的时间也不同。例如消防水泵电源除了需要保证用电负荷外，还要满足火灾延续时间的要求；火灾自动报警系统的主电源应满足高层民用建筑最高负荷等级，采用一级或二级供电负荷等级，当自动报警系统有计算机主机、CRT显示器、应急广播、消防通讯等装置时，为保证系统的正常工作，应采用UPS不间断供电电源。
（3）电力负荷等级。根据《电规》对供电的可靠性要求和中断供电时造成的损失和影响，将电力负荷分为一级、二级和三级负荷。消防用电负荷等级除了满足上述规定外，还根据建筑重要性、使用性质、人员密度、火灾危险性和扑救难度，将消防用电同样分为三级，并在GB50045-95（2005年版）《高层民用建筑设计防火规范》（以下简称《高规》）中明确规定，一类高层民用建筑采用一级负荷，二类高层民用建筑采用二级负荷。
2.2消防用电的配电方式
消防配电的主要方式有放射式、树干式、链式配电以及这三种方式的组合。
（1）放射式配电方式。是由建筑总配电间直接配出引至消防用电设备，主要适用于用电设备重要性高火容量大并且集中的负荷。消防水泵、消防电梯、消防控制室等设备应采用放射式的配电方式，并在上述设备的末端配电箱，设置双电源自动转换开关（ATSE）完成末端装换。
（2）树干式配电方式。高层民用建筑的应急照明的总干线配电方式往往采用此种方式。一般由大楼总配电间直接配出两个回路作为树干，相应楼层火灾应急照明配电箱的两个电源分别接自树干。
（3）链式配电方式。用电设备容量小、距配电箱较远、相互之间较近的用电设备可以采用链式配电方式，但应注意不得跨越防火分区。
3、消防电气设计中配电线路的消防要求
3.1电线电缆的选用
直接地埋敷设和穿管暗敷或者普通设备线路在穿管敷设时可以选择普通电线电缆。为了防止火灾时电线电缆助燃，导致火灾蔓延扩大，当电线电缆成束敷设时，应选用阻燃电线电缆。在火灾作用的一定时间内需要保持线路完整性、维持通电的场所，其线路应采用耐火电线电缆或矿物绝缘电线电缆。在人员密集和火灾危险性较大的场所应采用无卤低烟型电线电缆。
3.2电线电缆的敷设
（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，埋设在不燃烧结构内，且穿管暗敷保护层的厚度>3cm。这种敷设方法可达到耐火配线要求，经济安全可靠。
（2）当消防设备配电线路采用明敷方式时，如果采用普通的电线电缆，应采用耐火性金属管（线槽）或可采用涂防火涂料方法提高线路的耐燃性能；当采用阻燃耐火型电线电缆，则可以在普通的线槽或电缆桥架内敷设。
（3）其它需要注意的问题：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；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；矿物绝缘电缆可以采用支架或延墙明敷；当电缆穿越防火分区、建筑外墙、耐火极限不低于1.00h的隔墙、电缆隧道（电缆沟、电缆间）的隔墙，以及穿越超高层建筑的每层楼板或其他高层建筑的每2～3层楼板处，都应采用防火封堵措施。
4、消防电气设计中电气火灾监控系统
电气火灾监控系统是预防电气火灾的主动防范措施。目前，我国电气火灾监控系统主要分为“漏电火灾报警系统”和“电气火灾监控系统”，一般由监控设备和监控探测器组成，当被保护线路中探测参数超过预警值时，能发出报警和控制信号，并指示报警部位。该系统一般用于电气火灾危险性比较大、人员密集的高层民用建筑。电气火灾监控系统是一个有效监控电气火灾的网络化的整体装置，对预防重点场所电气火灾效果明显。
5、结束语
高层民用建筑消防电气设计是整个建筑防火设计的重要组成部分，必须结合工程实际考虑。从高层建筑抵御灾害的能力来看，消防设备电气防火设计应具有一定的超前意识，逐步向国际前沿技术靠拢，在坚持强制性规范基础上，大胆采用性能化消防设计，进一步推广应用新设备、新技术，以提高消防设备供电的可靠性和耐火性。
参考文献：
[1]GB50052-2009，供配电系统设计规范[S].
[2]刘志军.浅谈高层民用建筑的电气设计原则[J].科技信息，2010（35）.
[3]沈育祥，李顺康，周敏莉，等.中国消防手册第三篇消防电气[M].上海：上海科学技术出版社，2006.