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摘要：随着国民经济和社会事业的迅速发展，建筑用地越来越多，土地资源越来越珍贵，这促使各类建筑向高层发展，因而高层建筑的消防安全问题越来越引起人们的注重。本文从建筑电气设计中消防系统的主要设计内容入手，分别对火灾自动报警系统、消防联动系统以及消防设备配电系统等三个部分进行探讨，以供参考。
关键词：高层建筑；电气设计；消防系统
Abstract: With the rapid development of the national economy and social career, with more and more buildings, land resources are becoming more and more rare, this to all kinds of the development of high-rise buildings, the fire safety of high-rise buildings increasingly cause the attention of people. The main design content from the electrical design of building fire protection system of the automatic fire alarm system, fire fighting equipment, fire linkage system and distribution system, three parts are discussed, for reference.
Key words: high-rise building; electrical design; fire protection system
中圖分类号：TU2 文献标识码： 文章编号:
高层建筑一般都建设在城市的生活和经济中心，由于超高层建筑的楼层多，建筑高度高，对消防的要求也比普通的高层建筑要高得多，相应得建设资金投入大，运行设备多，安全运行标准高，因此设计的复杂性也增加了很多。当发生火灾时，消防电气设备的正常运行对于控制和消灭火灾、保障人员疏散、减少火灾损失起着重要的作用，保障消防电气设备得可靠运行就显得尤为重要。
一、火灾自动报警系统设计
在火灾自动报警系统的设计中，应先依据建筑消防专篇对设计对象进行火灾危险等级的判定，然后根据不同的场所， 选择与之相适应的火灾探测器类型， 并根据探测器的保护半径、 保护面积、安全系数进行火灾探测器的布置。对于红外光束火灾探测器的设置应避免其探测区域存在经常移动的物体或者强光(安防设备的相互干扰)。手动报警按钮除了安装间距不应大于 30m 外， 还应注意其安装位置应明显并与人员的安全疏散路线相适应， 还应注意手动报警按钮与消火栓按钮的区别， 由于任何发现火情者， 均可通过手动报警按钮向火灾报警器发出报警信号;而消火栓按钮(一般安装于消火栓箱内比手报按钮的位置隐蔽)是供经过训练或消防专职人员使用的，消火栓按钮按下后， 应立即启动消防水泵。消火栓按钮兼有报警功能,而手动报警按钮只有报警功能,不能启动消防水泵,手报为火灾自动报警系统设备,消火栓按钮为消火栓系统设备,所以手动报警按钮不能代替消火栓按钮。火灾自动报警系统的控制室的设置宜与楼宇智能控制、 安全防范控制室合用,但应注意控制室的结构、设备应满足防火要求并避免互相干扰,便于各个专业的统一协调行动和管理。
二、消防联动系统设计
1、喷淋系统的联动控制
喷淋系统一般较少单独使用，往往与火灾自动报警系统同时使用。自喷消防系统和火灾自动报警系统配套使用时的基本要求如下：(1)喷淋泵(包括电磁阀、气压泵)的启动应有相应的压力开关(包括水位控制仪)直接启动， 同时并接消防控制室传来的强制起停按钮信号。(2)所有相关的报警及反映系统工作的传感器信号应通过编码输入模块进入报警总线。火灾自动报警系统的设备及线路 (如信号模块，控制模块等)需要安装在自动喷水系统设备附近时，应做好防水、防潮措施。喷淋系统的工作流程为：当保护区域内因发生火灾引起温度升高，从而使喷头上的阻水设施爆裂， 管道内压力下降， 管道上报警阀的压力开关触点闭合， 开启喷淋泵。
2、气体灭火系统的联动控制与监视
《火灾自动报警系统设计规范》规定有管网气体灭火宜选择在保护区现场确认火灾后现场启动，而消防联动控制台上只要求显示气体灭火系统的工作状态、 动作过程、 故障状态即可; 无管网型的自动气体灭火装置， 规范没有规定其与火灾自动报警系统的联动控制，如果进行此灭火装置的联动控制，应从灭火柜的报警控制器引出报警及联动信号至消防控制室的联动控制台。 这样，在消防控制室不但可以显示此灭火器及其保护区的状态，同时，也能进行自动和手动控制此灭火装置。
3、消防防烟和排烟系统的联动控制
消防防烟和排烟系统中，相应防烟分区的火灾报警后由消防控制中心的火灾报警控制器联动开启相应防烟分区内的加压送风口或排烟口的电动防火阀， 关闭有关部位的空调通风系统， 并返回动作信号。火灾报警控制器与防烟和排烟风机控制箱应设多线制联动控制线，能自动和手动控制防烟和排烟风机的启停，显示风机状态信号和消防供电电源的工作状态。空调通风系统的联动控制，在火灾报警后，用控制模块分别关闭相应部位空调通风机，并关闭通风管道上的电动防火阀。需要注意的是：(1)若防烟分区现场人工手动开启排烟口、 排烟阀后， 应直接启动相应防烟分区的排烟风机，在设计中应配置相应的管线用以实现上述功能。(2) 消防联动控制停止空调通风系统的范围是以防火分区为限,通常的防火分区可能包括若干个防烟分区, 且防烟分区不得跨越防火分区; 联动控制顺序是先停止空调通风机然后再关闭风管上的防火阀,一旦风管上的防火阀熔断装置动作或人为使其关闭,都应直接停止相应的空调通风机,避免由于风管阻断,造成风管软连接处破裂。
4、迫降电梯和迫降防火卷帘门的联动控制
（1）迫降电梯的条件为手动报警按钮报警或电梯前室的探测器报警， 火灾报警控制器在确认火灾后，控制电梯停于首层， 由于在发生火灾时电梯不能作为逃生工具， 所以在电梯迫降后， 应将电梯锁止在首层，但供给消防员使用的消防电梯应在其轿厢内设置专供消防员使用的开关或专用钥匙来控制消防电梯的升降。同时应注意设计电梯井的排水装置， 避免水患淹泡。（2）目前防火卷帘门被广泛的应用在机场、车站、港口、码头 、商场等公共活动场所，按使用性质一般将防火卷帘门分为疏散通道的防火卷帘门和防火分区的防火卷帘门。在疏散通道的防火卷帘门两侧分别设置感烟、 感温探测器，其任一侧感烟探测器动作后， 报警总线上的控制模块控制防火卷帘降至距地面 1.8m 处，感温探测器动作后，防火卷帘下降到底。作为防火分区分隔的防火卷帘门，当任一侧防火分区内火灾探测器报警后，防火卷帘门应一次下降到底。防火卷帘门两侧都应设置手动控制按钮，在探测器误报警后，可以强制提升防火卷帘，当防火卷帘设有水幕喷水系统保护时， 应同时启动水幕电磁阀和雨淋泵。 随着大型和超大型公共建筑群的建设，防火分区的防火卷帘往往也被设计为本防火分区和相邻防火分区的共用辅助安全出口， 所以这就需要火灾报警控制器对防火分区的防火卷帘的控制应为持续控制信号，一旦防火分区的防火卷帘门被人为提升进行人员疏散后， 还应再次控制其下降到底。起到相应的隔火作用。
5、切断非消防用电和接通事故疏散应急照明的联动控制
（1）目前的切断非消防用电的设计多数是利用低压断路器的附件即分励脱扣器， 但随着低压断路器型号及框架电流的不同， 其分励线圈在分励脱扣时所需的电流不同。为了联动的簡便和有选择性的切除， 还是应将分励线圈接在 220V 或 380V 的电路里比较可靠。（2）接通事故疏散应急照明的控制应与切断非消防用电的控制相对应或者接通事故疏散应急照明的范围可适当大于切断非消防用电的范围， 实施中此范围经常与消防广播相对应。
6、消火栓系统的联动控制
消防泵的启动一般直接由消火栓箱的消防按钮直接启动，值得注意的是，消火栓按钮的控制电压应采用 24V 的安全电压，电源宜取自消防泵控制柜。
三、消防设备配电设计的探讨
在消防过程中，如果外电源突然中断供电，全自动应急柴油发电机组将带着所有正在使用的消防用电设备自动起动。而发电机的功率特性只允许最多带 50%左右的负荷起动。如果不采取措施，发电机组很可能会熄火，发不出电来，解决方法是使消防设备分批起动。但如果应急发电机组容量是按平时负荷选用，容量比消防负荷大一倍以上，也可不分批延时起动。
兼供防火卷帘的树干式应急照明电源容量的计算，应取此回路中所有应急照明负荷加上电动机功率最大一组防火卷帘的负荷。因为各个防火卷帘不会在同一时间内下降，而且防火卷帘动作时间很短。
由共同的裙楼和地下层及若干的塔楼组成的大型民用建筑，这种建筑的最大消防负荷计算应该是：各种共用的消防泵为必然负荷，必须计入;而消防风机、消防电梯及应急照明则宜以每个塔楼连同以该塔楼为核心划归该塔楼的裙楼和地下室的部分为一个计算单元，分别计算出各自所属的消防负荷，取其中两个位置相邻而相加后负荷最大者再与消防泵等必然负荷相加，以此计算出整座建筑的最大消防负荷。
在工程中对非消防电源的切除，最好是利用低压断路器的附件即分励脱扣器。但随着低压断路器型号和框架电流的不同，其分励线圈在分励脱扣时所需的电流不同。为了联动的简便和有选择性的切除，一般情况下，我们可在配电所(室)的低压出线开关或在每层的主配电箱上切除非消防电源，而这些地方所选用的低压断路器的框架电流比较大，其配套的分励脱扣器所需电流也比较大。如直接采用消防联动回路的直流24V电源来驱动低压断路器的分励脱扣器是不太安全的，尤其是当同一配电箱内有数个需同时分励的低压断路器时，因为分励电流实在太大，消防联动回路的24V电源未必能满足要求。因此，还是应将分励线圈接在 220V或380V的电路里比较可行。
四、结束语
高层建筑的消防设计应立足于建筑内部的消防系统建设，在智能化的旗帜下，努力完善火灾探测、报警、扑救等自动功能，将火险消灭在萌芽状态。另外，消防系统是一个由建筑、设备及电气等专业构成的整体，专业间的密切配合及统筹安排十分重要。这些应是保证超高层建筑安全的基本思路。
关键词：高层建筑；电气设计；消防系统
Abstract: With the rapid development of the national economy and social career, with more and more buildings, land resources are becoming more and more rare, this to all kinds of the development of high-rise buildings, the fire safety of high-rise buildings increasingly cause the attention of people. The main design content from the electrical design of building fire protection system of the automatic fire alarm system, fire fighting equipment, fire linkage system and distribution system, three parts are discussed, for reference.
Key words: high-rise building; electrical design; fire protection system
中圖分类号：TU2 文献标识码： 文章编号:
高层建筑一般都建设在城市的生活和经济中心，由于超高层建筑的楼层多，建筑高度高，对消防的要求也比普通的高层建筑要高得多，相应得建设资金投入大，运行设备多，安全运行标准高，因此设计的复杂性也增加了很多。当发生火灾时，消防电气设备的正常运行对于控制和消灭火灾、保障人员疏散、减少火灾损失起着重要的作用，保障消防电气设备得可靠运行就显得尤为重要。
一、火灾自动报警系统设计
在火灾自动报警系统的设计中，应先依据建筑消防专篇对设计对象进行火灾危险等级的判定，然后根据不同的场所， 选择与之相适应的火灾探测器类型， 并根据探测器的保护半径、 保护面积、安全系数进行火灾探测器的布置。对于红外光束火灾探测器的设置应避免其探测区域存在经常移动的物体或者强光(安防设备的相互干扰)。手动报警按钮除了安装间距不应大于 30m 外， 还应注意其安装位置应明显并与人员的安全疏散路线相适应， 还应注意手动报警按钮与消火栓按钮的区别， 由于任何发现火情者， 均可通过手动报警按钮向火灾报警器发出报警信号;而消火栓按钮(一般安装于消火栓箱内比手报按钮的位置隐蔽)是供经过训练或消防专职人员使用的，消火栓按钮按下后， 应立即启动消防水泵。消火栓按钮兼有报警功能,而手动报警按钮只有报警功能,不能启动消防水泵,手报为火灾自动报警系统设备,消火栓按钮为消火栓系统设备,所以手动报警按钮不能代替消火栓按钮。火灾自动报警系统的控制室的设置宜与楼宇智能控制、 安全防范控制室合用,但应注意控制室的结构、设备应满足防火要求并避免互相干扰,便于各个专业的统一协调行动和管理。
二、消防联动系统设计
1、喷淋系统的联动控制
喷淋系统一般较少单独使用，往往与火灾自动报警系统同时使用。自喷消防系统和火灾自动报警系统配套使用时的基本要求如下：(1)喷淋泵(包括电磁阀、气压泵)的启动应有相应的压力开关(包括水位控制仪)直接启动， 同时并接消防控制室传来的强制起停按钮信号。(2)所有相关的报警及反映系统工作的传感器信号应通过编码输入模块进入报警总线。火灾自动报警系统的设备及线路 (如信号模块，控制模块等)需要安装在自动喷水系统设备附近时，应做好防水、防潮措施。喷淋系统的工作流程为：当保护区域内因发生火灾引起温度升高，从而使喷头上的阻水设施爆裂， 管道内压力下降， 管道上报警阀的压力开关触点闭合， 开启喷淋泵。
2、气体灭火系统的联动控制与监视
《火灾自动报警系统设计规范》规定有管网气体灭火宜选择在保护区现场确认火灾后现场启动，而消防联动控制台上只要求显示气体灭火系统的工作状态、 动作过程、 故障状态即可; 无管网型的自动气体灭火装置， 规范没有规定其与火灾自动报警系统的联动控制，如果进行此灭火装置的联动控制，应从灭火柜的报警控制器引出报警及联动信号至消防控制室的联动控制台。 这样，在消防控制室不但可以显示此灭火器及其保护区的状态，同时，也能进行自动和手动控制此灭火装置。
3、消防防烟和排烟系统的联动控制
消防防烟和排烟系统中，相应防烟分区的火灾报警后由消防控制中心的火灾报警控制器联动开启相应防烟分区内的加压送风口或排烟口的电动防火阀， 关闭有关部位的空调通风系统， 并返回动作信号。火灾报警控制器与防烟和排烟风机控制箱应设多线制联动控制线，能自动和手动控制防烟和排烟风机的启停，显示风机状态信号和消防供电电源的工作状态。空调通风系统的联动控制，在火灾报警后，用控制模块分别关闭相应部位空调通风机，并关闭通风管道上的电动防火阀。需要注意的是：(1)若防烟分区现场人工手动开启排烟口、 排烟阀后， 应直接启动相应防烟分区的排烟风机，在设计中应配置相应的管线用以实现上述功能。(2) 消防联动控制停止空调通风系统的范围是以防火分区为限,通常的防火分区可能包括若干个防烟分区, 且防烟分区不得跨越防火分区; 联动控制顺序是先停止空调通风机然后再关闭风管上的防火阀,一旦风管上的防火阀熔断装置动作或人为使其关闭,都应直接停止相应的空调通风机,避免由于风管阻断,造成风管软连接处破裂。
4、迫降电梯和迫降防火卷帘门的联动控制
（1）迫降电梯的条件为手动报警按钮报警或电梯前室的探测器报警， 火灾报警控制器在确认火灾后，控制电梯停于首层， 由于在发生火灾时电梯不能作为逃生工具， 所以在电梯迫降后， 应将电梯锁止在首层，但供给消防员使用的消防电梯应在其轿厢内设置专供消防员使用的开关或专用钥匙来控制消防电梯的升降。同时应注意设计电梯井的排水装置， 避免水患淹泡。（2）目前防火卷帘门被广泛的应用在机场、车站、港口、码头 、商场等公共活动场所，按使用性质一般将防火卷帘门分为疏散通道的防火卷帘门和防火分区的防火卷帘门。在疏散通道的防火卷帘门两侧分别设置感烟、 感温探测器，其任一侧感烟探测器动作后， 报警总线上的控制模块控制防火卷帘降至距地面 1.8m 处，感温探测器动作后，防火卷帘下降到底。作为防火分区分隔的防火卷帘门，当任一侧防火分区内火灾探测器报警后，防火卷帘门应一次下降到底。防火卷帘门两侧都应设置手动控制按钮，在探测器误报警后，可以强制提升防火卷帘，当防火卷帘设有水幕喷水系统保护时， 应同时启动水幕电磁阀和雨淋泵。 随着大型和超大型公共建筑群的建设，防火分区的防火卷帘往往也被设计为本防火分区和相邻防火分区的共用辅助安全出口， 所以这就需要火灾报警控制器对防火分区的防火卷帘的控制应为持续控制信号，一旦防火分区的防火卷帘门被人为提升进行人员疏散后， 还应再次控制其下降到底。起到相应的隔火作用。
5、切断非消防用电和接通事故疏散应急照明的联动控制
（1）目前的切断非消防用电的设计多数是利用低压断路器的附件即分励脱扣器， 但随着低压断路器型号及框架电流的不同， 其分励线圈在分励脱扣时所需的电流不同。为了联动的簡便和有选择性的切除， 还是应将分励线圈接在 220V 或 380V 的电路里比较可靠。（2）接通事故疏散应急照明的控制应与切断非消防用电的控制相对应或者接通事故疏散应急照明的范围可适当大于切断非消防用电的范围， 实施中此范围经常与消防广播相对应。
6、消火栓系统的联动控制
消防泵的启动一般直接由消火栓箱的消防按钮直接启动，值得注意的是，消火栓按钮的控制电压应采用 24V 的安全电压，电源宜取自消防泵控制柜。
三、消防设备配电设计的探讨
在消防过程中，如果外电源突然中断供电，全自动应急柴油发电机组将带着所有正在使用的消防用电设备自动起动。而发电机的功率特性只允许最多带 50%左右的负荷起动。如果不采取措施，发电机组很可能会熄火，发不出电来，解决方法是使消防设备分批起动。但如果应急发电机组容量是按平时负荷选用，容量比消防负荷大一倍以上，也可不分批延时起动。
兼供防火卷帘的树干式应急照明电源容量的计算，应取此回路中所有应急照明负荷加上电动机功率最大一组防火卷帘的负荷。因为各个防火卷帘不会在同一时间内下降，而且防火卷帘动作时间很短。
由共同的裙楼和地下层及若干的塔楼组成的大型民用建筑，这种建筑的最大消防负荷计算应该是：各种共用的消防泵为必然负荷，必须计入;而消防风机、消防电梯及应急照明则宜以每个塔楼连同以该塔楼为核心划归该塔楼的裙楼和地下室的部分为一个计算单元，分别计算出各自所属的消防负荷，取其中两个位置相邻而相加后负荷最大者再与消防泵等必然负荷相加，以此计算出整座建筑的最大消防负荷。
在工程中对非消防电源的切除，最好是利用低压断路器的附件即分励脱扣器。但随着低压断路器型号和框架电流的不同，其分励线圈在分励脱扣时所需的电流不同。为了联动的简便和有选择性的切除，一般情况下，我们可在配电所(室)的低压出线开关或在每层的主配电箱上切除非消防电源，而这些地方所选用的低压断路器的框架电流比较大，其配套的分励脱扣器所需电流也比较大。如直接采用消防联动回路的直流24V电源来驱动低压断路器的分励脱扣器是不太安全的，尤其是当同一配电箱内有数个需同时分励的低压断路器时，因为分励电流实在太大，消防联动回路的24V电源未必能满足要求。因此，还是应将分励线圈接在 220V或380V的电路里比较可行。
四、结束语
高层建筑的消防设计应立足于建筑内部的消防系统建设，在智能化的旗帜下，努力完善火灾探测、报警、扑救等自动功能，将火险消灭在萌芽状态。另外，消防系统是一个由建筑、设备及电气等专业构成的整体，专业间的密切配合及统筹安排十分重要。这些应是保证超高层建筑安全的基本思路。