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摘要：随着我国经济水平的不断提高，高层住宅建筑呈现出日益增多的趋势。建筑面积大，电气系统种类繁多且较为复杂，线路交错纵横是高层住宅建筑的普遍特点，受这些特点的影响，电气配线在选择、安装、使用的一系列过程中容易出现操作不当，从而引发火灾。因此，对高层住宅建筑消防电气设计进行分析与探讨很有现实的必要。[1]
关键词：高层住宅建筑；消防电气设计；分析与探讨
中图分类号：TU2文献标识码： A 文章编号：
1.消防电气设计应遵循的规范
火灾报警系统其实只是高层住宅建筑智能系统中的一个子系统，但它具备一定的独立性，可以不借助其他系统的协助，独自完成预先设计的防火、灭火功能。火灾报警系统的优先权是其他系统不可比拟的。鉴于火灾报警系统的特殊性和重要性，要求其结构、组成以及功能等方面都应满足我国现行的规范。在进行高层住宅建筑消防电气设计时，设计者需要对这一领域的设计规范有一个整体的、清晰的把握。“高层民用建筑设计防火规范”、“火灾自动报警系统设计规范”、“民用建筑电气设计规范”等是当前高层住宅建筑领域主要的消防电气设计规范，其中一、二部属于国家标准，第三部是国家建设部发布的行业标准。从整体的角度看，三部规范在对高层住宅建筑进行一、二类划分方面，火灾报警系统和消防联动控制系统设置方面，基本上是相同的，只是各有侧重，略有区别。设计时，还应遵守这样一条原则“当国标和部标准或行业标准发生冲突时，应以国标为准”，这是国标的强制性特点所决定的。[2]
2.火灾报警系统形式划分及设备选择
为了便于研究火灾报警系统的形成方式，通过相关整理得到了如表1所示的报警规范的标准规定，并将火灾报警系统大概总结为三种基本形式：一、区域报警系统；二、集中报警系统；三、控制中心报警系统。电气技术的发展是日新月异的，更加集成化、自动化的火灾报警系统相关的电子设备给消防带来了极大的助力，但值得注意的是火灾报警系统不可太过复杂，复杂的系统容易引起两个弊端，一是使用操作时较为麻烦，二是浪费了不必要的人力、物力，所以火灾报警系统在设计、安装时，要充分考虑其经济实用性，还要考虑系统维护是否方便。
表1报警规范的标准规定
3.火灾自动报警系统
3.1探测器
为了防止火灾报警探测器和控制器在使用过程中出现配合方面的问题，二者必须产自同一个厂家。高层住宅建筑若属于标准层高，那么在选择探测器时，可优先考虑智能型探测器，该种类型的探测器除了要具有常规功能以外，还应具备如下特点：一、当外界环境发生变化时，探测器能够做出相应的自我调整，且灵敏度方面能够保持恒定；二、当探测器受到污染需要清洁处理时，主机能够自动给出提示；三、探测器的灵敏度可根据实际需要进行不同的设定与调整。考虑到质量问题和对人体的影响，进行高层住宅建筑消防电气设计时通常选用光电感烟探测器。 [3]
3.2控制器
火灾报警控制器能为探测器的运行提供电能，还能接收信号、分析信号，并根据信号发出相应的控制指令。根据控制器输入网络系统的线路，可将其分为两大类：少线制、多线制；根据控制器的作用性质，可将其分为3大类：区域报警器、集中报警器、通用报警器。
传统的设计模式为：火灾探测器——n个区域报警器——集中报警器——联动控制装置。随着消防科学技术水平的不断提高，传统的设计模式已经无法满足实际的需要，故多采用总线制、模拟量多功能的火灾报警控制器。这种控制器具有常规控制器的一般功能外，还拥有如下优势：一、系统布线较为简洁二、系统结构模块化三、具有智能报警和系统自我诊断的功能。[4]
4．联动控制系统
4.1消火栓控制系统
该系统平时保持在常压状态，如果压力不足，稳压泵则会自动开启进行补水，当压力到达规定标准时，自动停止。通常情况下，应设置2台消防水泵互为备用，且在泵房、消防控制室、各层消火栓等处均能对其进行控制。该系统一般使用直流24V的独立电源。消火栓按钮是该系统的重要组成部分，具体作用如下：一、传递报警信息给消防控制室，并发出消防水泵的启动申请；二、将消防水泵直接启动；三、按下消火栓按钮，启动消防水泵之后，辖区内所有消火栓上的指示灯将亮起，表明消防水泵已经启动，不必再对消火栓按钮进行相关操作，为消防人员节省了大量的时间。
4.2自动喷淋系统
《高层民用建筑设计防火规范》中给出了明确规定，一、二类高层建筑中应该设置并完善自动喷淋系统。自动喷淋系统的工作原理如下：火灾发生后，温度升高导致喷淋头保护装置破碎，在喷淋管网中水压的作用下，水由喷淋头自动喷出，水压下降促使压力开关、水流指示器发生相应动作，通过联动模块，将报警信息传递给消防控制室并提出喷淋水泵启动的申请，喷淋水泵启动提供足够的水压，灭火后通过远程控制或者现场控制的方式停止喷淋水泵的运行。
4.3防排烟控制系统
防排烟控制系统是建筑防火系统的必要组成部分，其中防烟设备的功能在于防止烟气侵入安全疏散通道，排烟设备除了具备防烟设备的功能之外，还能将烟气排到建筑外部，消除烟气的积聚。防排烟控制系统中涉及的设备有正压送风机、排烟风机、正压送风阀、防排烟阀等。
设计防排烟控制系统时，应注意以下事项：一、阀门操作机构通常为电磁铁，工作电压设计为直流24V，动作电流不可超过700mA，能被有关联动模块直接驱动；二、一个联动模块控制一个阀或顺序控制多个阀，是该系统的2种主要控制方式，其中后者在回路控制的可靠性方面存在不足，前者虽然造价较高，但胜在安全可靠，为了保证高层住宅建筑内人员的生命安全，建议采用前者。
4.4电梯控制系统
当火灾自动报警系统接收到火警信号时，便会通过联动模块给客用电梯发出指令，将其降至首层并自动打开梯门，疏散梯内人员后，自动切断电源。消防电梯和客用电梯一样被降至首层，方便消防人员使用。
4.5 消防应急照明系统
应急照明的控制有多种方式，但其原理是相同的，如图1所示，当手动时，按下开灯按钮S1，接触器线圈KM得电，其常开触点闭合，接触器完成自锁，灯具点亮；自动时，火灾自动报警联动触头K接到来自火灾探测器的信号后闭合使得接触器线圈KM得电，其常开触点闭合，接触器完成自鎖，灯具点亮。按下关灯按钮S2后，接触器线圈失电，其常开触点复原，受控灯灭。
图1 应急照明控制原理图
5.线路的敷设
消防联动控制、自动灭火控制、通信、应急照明、应急广播等线路在火灾发生之后的一段时间内还应能够发挥特定的功能，所以线路的敷设与保护是相当重要的。设计人员应按照规定选择内外敷设管保护材料，不可心存侥幸或者为了降低成本而违规操作。事实经验告诉我们，将线路布置在吊顶内是极不安全的，设计人员在这方面也应给予足够的重视。实际敷设线路的过程中，建筑若属于新设计的，那么则需要使用穿金属管或者阻燃PVC管的办法对建筑线路进行保护，并尽量暗敷走线。工程改造时，如果无法暗敷走线，则需要采取一定的措施（使用普里卡管或刷防火涂料）对金属线槽和保护钢管进行一定的处理。[5]
6.消防电气设计过程中的一些改良
高层住宅建筑消防电气设计中，可以根据实际需要进行一定的改良，以增强其实用性。比如在总线式消防应急电话系统中，一般做法是将无址电话插孔和编址电话分开布线，倘若通过手动报警电话插孔向消防控制室报告火情，消防控制室是没有办法分辨出电话来源的，因为手动报警电话插孔不可定位。如果将无址手动报警电话插孔与最近的编址消防电话分机相接并共用一个电话地址，那么消防控制室便可精确定位了。这两种接线方式所耗用的电缆长度大约相等，所以这种改良几乎是零成本的。
7.结语
建筑面积较大、垂直高度较大、人员密集等特点要求高层住宅建筑在设计、建设时必须重视消防电气系统的完善，一套完善的消防电气系统在发现火灾、控制火灾、扑灭火灾等方面能发挥出重要的作用，所以每一个设计人员都应该严格遵守相关的规范标准并结合建筑的实际的情况做好消防电气设计。
参考文献：
[1]刘旭东.新时期高层建筑消防电气设计的探讨[J].中国科技信息.2010(16).
[2]刘文刚,林莹.高层建筑消防电气设计的若干问题[J].科技创新与应用.2012(23).
[3]陈中山.高层建筑消防电气设计若干问题的探讨[J].信息系统工程.2012(03).
[4]柳正茂.高层建筑消防电气设计[J].中小企业管理与科技(上旬刊).2011(10).
[5]孙世权.浅谈高层消防电气设计[J].科技传播.2011(03).
关键词：高层住宅建筑；消防电气设计；分析与探讨
中图分类号：TU2文献标识码： A 文章编号：
1.消防电气设计应遵循的规范
火灾报警系统其实只是高层住宅建筑智能系统中的一个子系统，但它具备一定的独立性，可以不借助其他系统的协助，独自完成预先设计的防火、灭火功能。火灾报警系统的优先权是其他系统不可比拟的。鉴于火灾报警系统的特殊性和重要性，要求其结构、组成以及功能等方面都应满足我国现行的规范。在进行高层住宅建筑消防电气设计时，设计者需要对这一领域的设计规范有一个整体的、清晰的把握。“高层民用建筑设计防火规范”、“火灾自动报警系统设计规范”、“民用建筑电气设计规范”等是当前高层住宅建筑领域主要的消防电气设计规范，其中一、二部属于国家标准，第三部是国家建设部发布的行业标准。从整体的角度看，三部规范在对高层住宅建筑进行一、二类划分方面，火灾报警系统和消防联动控制系统设置方面，基本上是相同的，只是各有侧重，略有区别。设计时，还应遵守这样一条原则“当国标和部标准或行业标准发生冲突时，应以国标为准”，这是国标的强制性特点所决定的。[2]
2.火灾报警系统形式划分及设备选择
为了便于研究火灾报警系统的形成方式，通过相关整理得到了如表1所示的报警规范的标准规定，并将火灾报警系统大概总结为三种基本形式：一、区域报警系统；二、集中报警系统；三、控制中心报警系统。电气技术的发展是日新月异的，更加集成化、自动化的火灾报警系统相关的电子设备给消防带来了极大的助力，但值得注意的是火灾报警系统不可太过复杂，复杂的系统容易引起两个弊端，一是使用操作时较为麻烦，二是浪费了不必要的人力、物力，所以火灾报警系统在设计、安装时，要充分考虑其经济实用性，还要考虑系统维护是否方便。
表1报警规范的标准规定
3.火灾自动报警系统
3.1探测器
为了防止火灾报警探测器和控制器在使用过程中出现配合方面的问题，二者必须产自同一个厂家。高层住宅建筑若属于标准层高，那么在选择探测器时，可优先考虑智能型探测器，该种类型的探测器除了要具有常规功能以外，还应具备如下特点：一、当外界环境发生变化时，探测器能够做出相应的自我调整，且灵敏度方面能够保持恒定；二、当探测器受到污染需要清洁处理时，主机能够自动给出提示；三、探测器的灵敏度可根据实际需要进行不同的设定与调整。考虑到质量问题和对人体的影响，进行高层住宅建筑消防电气设计时通常选用光电感烟探测器。 [3]
3.2控制器
火灾报警控制器能为探测器的运行提供电能，还能接收信号、分析信号，并根据信号发出相应的控制指令。根据控制器输入网络系统的线路，可将其分为两大类：少线制、多线制；根据控制器的作用性质，可将其分为3大类：区域报警器、集中报警器、通用报警器。
传统的设计模式为：火灾探测器——n个区域报警器——集中报警器——联动控制装置。随着消防科学技术水平的不断提高，传统的设计模式已经无法满足实际的需要，故多采用总线制、模拟量多功能的火灾报警控制器。这种控制器具有常规控制器的一般功能外，还拥有如下优势：一、系统布线较为简洁二、系统结构模块化三、具有智能报警和系统自我诊断的功能。[4]
4．联动控制系统
4.1消火栓控制系统
该系统平时保持在常压状态，如果压力不足，稳压泵则会自动开启进行补水，当压力到达规定标准时，自动停止。通常情况下，应设置2台消防水泵互为备用，且在泵房、消防控制室、各层消火栓等处均能对其进行控制。该系统一般使用直流24V的独立电源。消火栓按钮是该系统的重要组成部分，具体作用如下：一、传递报警信息给消防控制室，并发出消防水泵的启动申请；二、将消防水泵直接启动；三、按下消火栓按钮，启动消防水泵之后，辖区内所有消火栓上的指示灯将亮起，表明消防水泵已经启动，不必再对消火栓按钮进行相关操作，为消防人员节省了大量的时间。
4.2自动喷淋系统
《高层民用建筑设计防火规范》中给出了明确规定，一、二类高层建筑中应该设置并完善自动喷淋系统。自动喷淋系统的工作原理如下：火灾发生后，温度升高导致喷淋头保护装置破碎，在喷淋管网中水压的作用下，水由喷淋头自动喷出，水压下降促使压力开关、水流指示器发生相应动作，通过联动模块，将报警信息传递给消防控制室并提出喷淋水泵启动的申请，喷淋水泵启动提供足够的水压，灭火后通过远程控制或者现场控制的方式停止喷淋水泵的运行。
4.3防排烟控制系统
防排烟控制系统是建筑防火系统的必要组成部分，其中防烟设备的功能在于防止烟气侵入安全疏散通道，排烟设备除了具备防烟设备的功能之外，还能将烟气排到建筑外部，消除烟气的积聚。防排烟控制系统中涉及的设备有正压送风机、排烟风机、正压送风阀、防排烟阀等。
设计防排烟控制系统时，应注意以下事项：一、阀门操作机构通常为电磁铁，工作电压设计为直流24V，动作电流不可超过700mA，能被有关联动模块直接驱动；二、一个联动模块控制一个阀或顺序控制多个阀，是该系统的2种主要控制方式，其中后者在回路控制的可靠性方面存在不足，前者虽然造价较高，但胜在安全可靠，为了保证高层住宅建筑内人员的生命安全，建议采用前者。
4.4电梯控制系统
当火灾自动报警系统接收到火警信号时，便会通过联动模块给客用电梯发出指令，将其降至首层并自动打开梯门，疏散梯内人员后，自动切断电源。消防电梯和客用电梯一样被降至首层，方便消防人员使用。
4.5 消防应急照明系统
应急照明的控制有多种方式，但其原理是相同的，如图1所示，当手动时，按下开灯按钮S1，接触器线圈KM得电，其常开触点闭合，接触器完成自锁，灯具点亮；自动时，火灾自动报警联动触头K接到来自火灾探测器的信号后闭合使得接触器线圈KM得电，其常开触点闭合，接触器完成自鎖，灯具点亮。按下关灯按钮S2后，接触器线圈失电，其常开触点复原，受控灯灭。
图1 应急照明控制原理图
5.线路的敷设
消防联动控制、自动灭火控制、通信、应急照明、应急广播等线路在火灾发生之后的一段时间内还应能够发挥特定的功能，所以线路的敷设与保护是相当重要的。设计人员应按照规定选择内外敷设管保护材料，不可心存侥幸或者为了降低成本而违规操作。事实经验告诉我们，将线路布置在吊顶内是极不安全的，设计人员在这方面也应给予足够的重视。实际敷设线路的过程中，建筑若属于新设计的，那么则需要使用穿金属管或者阻燃PVC管的办法对建筑线路进行保护，并尽量暗敷走线。工程改造时，如果无法暗敷走线，则需要采取一定的措施（使用普里卡管或刷防火涂料）对金属线槽和保护钢管进行一定的处理。[5]
6.消防电气设计过程中的一些改良
高层住宅建筑消防电气设计中，可以根据实际需要进行一定的改良，以增强其实用性。比如在总线式消防应急电话系统中，一般做法是将无址电话插孔和编址电话分开布线，倘若通过手动报警电话插孔向消防控制室报告火情，消防控制室是没有办法分辨出电话来源的，因为手动报警电话插孔不可定位。如果将无址手动报警电话插孔与最近的编址消防电话分机相接并共用一个电话地址，那么消防控制室便可精确定位了。这两种接线方式所耗用的电缆长度大约相等，所以这种改良几乎是零成本的。
7.结语
建筑面积较大、垂直高度较大、人员密集等特点要求高层住宅建筑在设计、建设时必须重视消防电气系统的完善，一套完善的消防电气系统在发现火灾、控制火灾、扑灭火灾等方面能发挥出重要的作用，所以每一个设计人员都应该严格遵守相关的规范标准并结合建筑的实际的情况做好消防电气设计。
参考文献：
[1]刘旭东.新时期高层建筑消防电气设计的探讨[J].中国科技信息.2010(16).
[2]刘文刚,林莹.高层建筑消防电气设计的若干问题[J].科技创新与应用.2012(23).
[3]陈中山.高层建筑消防电气设计若干问题的探讨[J].信息系统工程.2012(03).
[4]柳正茂.高层建筑消防电气设计[J].中小企业管理与科技(上旬刊).2011(10).
[5]孙世权.浅谈高层消防电气设计[J].科技传播.2011(03).