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摘要：在高层民用建筑和功能比较复杂的多层民用建筑中，完善合理的电气防火设计能够有效的避免发生电气事故火灾，同时如果一旦发生火灾，也能够使建筑物内各种消防用电设备持续可靠运行，及时有效的疏散人员、物质和控制火势的蔓延。特别是近几年来，一些高层建筑的结构和功能更加复杂，建筑物内的用电设备和装置越来越多，对电气防火设计的内容提出了更高的要求。
关键词：高层建筑；电气防火；设计探讨
中图分类号：TU208文献标识码： A
1、消防电气在火灾控制中的重要性
1.1有力控制火势的蔓延
当发生火灾时，大部分人们的大脑反应的首要动作就是逃跑而不是想到一些消防设备所具备的作用。因此使用高层建筑中火灾报警装置和防火卷帘门等一些电气消防设备，能够在火灾发生的初期，消防人员还未赶到时及时采取措施，控制火势的蔓延，为火灾的扑灭赢得宝贵的时间，有效降低因火灾造成的伤亡与损失。
1.2有组织地进行消防工作
从一些生活例子中，我们都知道在发生人员作废事故以后会造成人们的恐慌，人们会漫无目的、惊慌失措，一心只想逃离火灾现场，导致现场混乱，影响到火灾的扑救，其实因火灾造成的损失并不一定有多大。如果在高层建筑中设置了消防广播系统和应急照明系统等电气消防设备，能够帮助人们及时准确的了解当时的火灾情况，并且可以帮助相关救援人员做好疏散与营救工作，保证救援现场有序，减少因火灾以外的因素造成更大的损失。
1.3有效的减少火灾造成的损失
随着科学技术的进步，消防设备不断完善。在高层建筑中所采用的各种电气消防设备都能及时的从控制火势漫延、疏散人员和组织救援等方面，对火灾的有效控制起到一定的控制作用，避免因束手无策，只能等待消防救援的情况，有效的降低因火灾造成的损失。
2、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。
2.1 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。
2.2 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。
2.3 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。
3、火灾自动报警系统设计
火灾报警系统的形式应根据具体设计对象来确定，设计者首先必须搞清楚设计对象的建筑形式、规模、分类、建筑个体的分布等诸多囚索，再根据这些因素来确定火灾报警系统的形式。火灾报警系统划分为三种基本形式：区域报警系统、集中报警系统和控制中心报警系统。随着新技术不断出现，火灾报警设备和元件也在不断史新和发展。笔者认为，报警系统设备的设置不宜复杂过多，过多将造成投资增大、可靠性降低，也不宜过于简单而达不到报警联动要求。这就需在不断实践中，寻找一个适宜的中间参数以满足报警系统的实际需求。应该在满足规范要求的前提下，强调注意系统的可靠性和经济性，还应注意不要单纯追求消防技术的先进性，而应结合国情充分考虑维护方便和维护水平。火灾自动报警系统主要从三个方而考虑。
3.1探测器
探测器是消防自动报警的眼睛，它的功能是将火灾信号快速传到报警控制器，发出警报信号。探测器触感类型有：感烟、感温、感光（火焰）、可燃气体等四类。探测器的选型和布设需根据各部位可能发生火灾的特性、房间高度、房顶形式、相对湿度等，按照《火灾自动报警系统设计规范》的规定设计，注意报警探测器与控制器必须选用同一个生产厂家的产品。
3.2报警控制器
报警控制器是给探测器供电，接受、显示、传递信号，并能输出控制指令的一种装置。按其输入网络的系统线路划分有少线制(又名总线制)和多线制两类；按作用性质划分有区域报警器(中继器)、集中报警器、通用报警器三种。我们根据需要进行选择。
3.3 消防联动控制
联动控制的对象有以下几类：一类是防、排烟设备，如电动防火门、防火卷帘、防火阀、正压送风阀、排烟阀等；二类是机电设备，如防、排烟风机、空调与送风机、电梯等；三类是灭火系统，如消火栓系统、自动喷水系统、固定式气体灭火系统等。联动控制方式是：火灾报警信号传至消防控制器发出指令，使设在现场的联动控制模块动作。在操作方式上，一般设有自控、远控、就地3种，设计时，根据需要进行选择。
4、消防配电线路的设计
高层民用建筑内包括大量消防用电设备，按其功能不同主要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裝置、控制及通讯设施等几类。由于各类消防用电设备功能不同．对配电线路的防火设计和性能要求也各有侧重。
4.1 消火栓泵、喷淋泵等配电线路
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要设备。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。根据消防工程现行做法，消防水泵一般集中设置在水泵房，其配电线路包括双电源或双回路电源干线和各个水泵电动机配电支线两部分。
4.2 防排烟装置配电线路
防排烟装置是高层民用建筑中重要的防火设施，它包括送风机、排烟机、各类阀门、防火佣等，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要考虑供电主回路线路，也要考虑联动控制线路。鉴于阻燃型电缆在遇到明火时，其电气绝缘性能会迅速降低，防排烟装置配电线路明敷时应采用耐火型交联低压电缆或铜皮防火型电缆，而暗敷时可采用一般耐火电缆，联动和控制线路也应该采用耐火电缆。
4.3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》要求，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。
4.4 消防电梯配电线路
消防电梯是人员疏散和火灾扑救时使用的重要工具，配电线路防火设计应与其功能相适应。根据当前消防工程实例，消防电梯配电一般是由设在高层建筑底层或地下室的变电所敷设两路专线配电至位于高层建筑项层的电梯机房，从而造成消防电梯配电线路一般都比较长，且线路也比较复杂。因此，为提高供电可靠性。消防电梯配电线路应采用耐火电缆，当有供电可靠性特殊要求时，两路配电专线中的一路可选用铜皮防火型电缆。此外，垂直敷设的消防电梯配电线路应尽可能设在电气竖井内。
4.5 火灾应急照明线路
火灾应急照明的作用是保证火灾时人员有序疏散和消防人员继续工作，它包括疏散指示照明、火灾事故照明和备用照明。一般情况下，疏散指示照明和火灾事故照明采用带镍镉电池的应急照明灯具或可强行启点的备用照明灯具，而备用照明则利用双电源切换来实现。所以，火灾应急照明线路一般采用阻燃型电线穿钢管保护暗敷于不燃结构层内，以达到防火要求。对于装饰装修工程，可能遇到土建结构工程己经完工，应急照明线路不能暗敷于结构层内，而只能明敷于吊项内的情况，这时电气线路应采用耐热型或耐火型材料。
4.6 消防广播通讯系统配电线路
火灾事故广播、消防电话、火灾警铃等设备的电气配线，要保证其功能的正常发挥，在条件允许的情况下，可优先采用阻燃型电线穿管单独暗敷。
结语
在高层建筑中, 为了满足各种使用功能的需要, 电气设备不仅数量多, 而且分布广, 引起火灾的机率也大。根据有关部门统计, 近几年来, 电气火灾起数占总火灾起数的30% 以上, 且呈现递增趋势。因此, 高层建筑电气防火设计越来越受到重视。同时, 由于高层建筑的功能复杂、人员集中、可燃物品多, 使得高建筑电气防火设计不仅专业性强, 而且涉及的学科领域多, 对设计者知识面的要求亦广。
参考文献
[1] 胡小旺.对高层建筑电气防火设计问题探讨[J]. 价值工程. 2010(27)
[2] 岑昌.浅谈高层建筑电气防火问题[J]. 才智. 2011(24)
关键词：高层建筑；电气防火；设计探讨
中图分类号：TU208文献标识码： A
1、消防电气在火灾控制中的重要性
1.1有力控制火势的蔓延
当发生火灾时，大部分人们的大脑反应的首要动作就是逃跑而不是想到一些消防设备所具备的作用。因此使用高层建筑中火灾报警装置和防火卷帘门等一些电气消防设备，能够在火灾发生的初期，消防人员还未赶到时及时采取措施，控制火势的蔓延，为火灾的扑灭赢得宝贵的时间，有效降低因火灾造成的伤亡与损失。
1.2有组织地进行消防工作
从一些生活例子中，我们都知道在发生人员作废事故以后会造成人们的恐慌，人们会漫无目的、惊慌失措，一心只想逃离火灾现场，导致现场混乱，影响到火灾的扑救，其实因火灾造成的损失并不一定有多大。如果在高层建筑中设置了消防广播系统和应急照明系统等电气消防设备，能够帮助人们及时准确的了解当时的火灾情况，并且可以帮助相关救援人员做好疏散与营救工作，保证救援现场有序，减少因火灾以外的因素造成更大的损失。
1.3有效的减少火灾造成的损失
随着科学技术的进步，消防设备不断完善。在高层建筑中所采用的各种电气消防设备都能及时的从控制火势漫延、疏散人员和组织救援等方面，对火灾的有效控制起到一定的控制作用，避免因束手无策，只能等待消防救援的情况，有效的降低因火灾造成的损失。
2、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。
2.1 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。
2.2 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。
2.3 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。
3、火灾自动报警系统设计
火灾报警系统的形式应根据具体设计对象来确定，设计者首先必须搞清楚设计对象的建筑形式、规模、分类、建筑个体的分布等诸多囚索，再根据这些因素来确定火灾报警系统的形式。火灾报警系统划分为三种基本形式：区域报警系统、集中报警系统和控制中心报警系统。随着新技术不断出现，火灾报警设备和元件也在不断史新和发展。笔者认为，报警系统设备的设置不宜复杂过多，过多将造成投资增大、可靠性降低，也不宜过于简单而达不到报警联动要求。这就需在不断实践中，寻找一个适宜的中间参数以满足报警系统的实际需求。应该在满足规范要求的前提下，强调注意系统的可靠性和经济性，还应注意不要单纯追求消防技术的先进性，而应结合国情充分考虑维护方便和维护水平。火灾自动报警系统主要从三个方而考虑。
3.1探测器
探测器是消防自动报警的眼睛，它的功能是将火灾信号快速传到报警控制器，发出警报信号。探测器触感类型有：感烟、感温、感光（火焰）、可燃气体等四类。探测器的选型和布设需根据各部位可能发生火灾的特性、房间高度、房顶形式、相对湿度等，按照《火灾自动报警系统设计规范》的规定设计，注意报警探测器与控制器必须选用同一个生产厂家的产品。
3.2报警控制器
报警控制器是给探测器供电，接受、显示、传递信号，并能输出控制指令的一种装置。按其输入网络的系统线路划分有少线制(又名总线制)和多线制两类；按作用性质划分有区域报警器(中继器)、集中报警器、通用报警器三种。我们根据需要进行选择。
3.3 消防联动控制
联动控制的对象有以下几类：一类是防、排烟设备，如电动防火门、防火卷帘、防火阀、正压送风阀、排烟阀等；二类是机电设备，如防、排烟风机、空调与送风机、电梯等；三类是灭火系统，如消火栓系统、自动喷水系统、固定式气体灭火系统等。联动控制方式是：火灾报警信号传至消防控制器发出指令，使设在现场的联动控制模块动作。在操作方式上，一般设有自控、远控、就地3种，设计时，根据需要进行选择。
4、消防配电线路的设计
高层民用建筑内包括大量消防用电设备，按其功能不同主要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裝置、控制及通讯设施等几类。由于各类消防用电设备功能不同．对配电线路的防火设计和性能要求也各有侧重。
4.1 消火栓泵、喷淋泵等配电线路
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要设备。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。根据消防工程现行做法，消防水泵一般集中设置在水泵房，其配电线路包括双电源或双回路电源干线和各个水泵电动机配电支线两部分。
4.2 防排烟装置配电线路
防排烟装置是高层民用建筑中重要的防火设施，它包括送风机、排烟机、各类阀门、防火佣等，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要考虑供电主回路线路，也要考虑联动控制线路。鉴于阻燃型电缆在遇到明火时，其电气绝缘性能会迅速降低，防排烟装置配电线路明敷时应采用耐火型交联低压电缆或铜皮防火型电缆，而暗敷时可采用一般耐火电缆，联动和控制线路也应该采用耐火电缆。
4.3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》要求，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。
4.4 消防电梯配电线路
消防电梯是人员疏散和火灾扑救时使用的重要工具，配电线路防火设计应与其功能相适应。根据当前消防工程实例，消防电梯配电一般是由设在高层建筑底层或地下室的变电所敷设两路专线配电至位于高层建筑项层的电梯机房，从而造成消防电梯配电线路一般都比较长，且线路也比较复杂。因此，为提高供电可靠性。消防电梯配电线路应采用耐火电缆，当有供电可靠性特殊要求时，两路配电专线中的一路可选用铜皮防火型电缆。此外，垂直敷设的消防电梯配电线路应尽可能设在电气竖井内。
4.5 火灾应急照明线路
火灾应急照明的作用是保证火灾时人员有序疏散和消防人员继续工作，它包括疏散指示照明、火灾事故照明和备用照明。一般情况下，疏散指示照明和火灾事故照明采用带镍镉电池的应急照明灯具或可强行启点的备用照明灯具，而备用照明则利用双电源切换来实现。所以，火灾应急照明线路一般采用阻燃型电线穿钢管保护暗敷于不燃结构层内，以达到防火要求。对于装饰装修工程，可能遇到土建结构工程己经完工，应急照明线路不能暗敷于结构层内，而只能明敷于吊项内的情况，这时电气线路应采用耐热型或耐火型材料。
4.6 消防广播通讯系统配电线路
火灾事故广播、消防电话、火灾警铃等设备的电气配线，要保证其功能的正常发挥，在条件允许的情况下，可优先采用阻燃型电线穿管单独暗敷。
结语
在高层建筑中, 为了满足各种使用功能的需要, 电气设备不仅数量多, 而且分布广, 引起火灾的机率也大。根据有关部门统计, 近几年来, 电气火灾起数占总火灾起数的30% 以上, 且呈现递增趋势。因此, 高层建筑电气防火设计越来越受到重视。同时, 由于高层建筑的功能复杂、人员集中、可燃物品多, 使得高建筑电气防火设计不仅专业性强, 而且涉及的学科领域多, 对设计者知识面的要求亦广。
参考文献
[1] 胡小旺.对高层建筑电气防火设计问题探讨[J]. 价值工程. 2010(27)
[2] 岑昌.浅谈高层建筑电气防火问题[J]. 才智. 2011(24)