建筑中防火电气的探析

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本工程用电设备容量为Pe=5270kW，计算负荷为Pjs=3162kW，变压器设计装机容量为5000kVA。调光用电子计算机系统电源、舞台、贵宾室、演员化妆室照明、舞台机械、电声、广播及电视转播、火灾自动报警及联动控制系统、消防动力设备等均按照二级负荷供电。

一、变、配电系统设计

据统计，在因电气设备问题导致的高层建筑火灾当中，有相当一部分都是有变、配电系统的故障引起的。可以说，对高层建筑的变、配电系统进行科学的设计，对降低高层建筑的火灾隐患，保证高层建筑的使用安全有着至关重要的作用。在进行高层建筑防火电气设计的过程中，需要保证变、配电系统的各项设施之间具有良好的匹配性。在本工程中，选用了两路10KV电源同时供电的方式，实现了现代高层建筑所采用的高压配电系统与低压配电系统的分离，大大提高了高层建筑的消防安全。在对主要的变、配电设备进行选型的过程中则需要注意，选用高压开关柜时不适合使用油开关，且电力变压器的选择要严格遵守国家关于高层建筑防火电气设计的相关要求。此外，由于建筑的主楼是电气火灾发生可能性最大的场所。因此，主楼的变、配电系统不能选择大容量的油浸电力变压器，以保证高层建筑的用电安全。本工程变电设备选型：（1）高压开关柜选用10kV金属铠装中置移开式开关柜，防护等级不低于IP4X。（2）10/0.4kV变压器选用带金属外壳的低损耗非晶合金干式变压器，防护等级不低于IP21。（3）低压配电柜选用抽出式开关柜，防护等级不低于IP4X。

二、配电线路设计

高层建筑配电线路的设计问题也是导致高层建筑电气火灾产生的主要原因。如果配电线路的设计不够科学，便会令配电线路发生短路，产生电磁感应与静电感应的可能性大大提升。同时还可能造成配电线路的局部发热和过载，最终导致火灾的发生。因此，在高层建筑的防火电气设计当中，配电线路的设计和配电线路线材的选择非常重要。为了确保建筑的使用安全，火灾应急照明线路一般采用阻塔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。本工程在进行低压配电线路的设计时，对一般设备采用低烟无卤阻燃型交联聚乙烯绝缘电力电缆或采用密集型铜母线，沿桥架敷设；消防设备和其它重要设备采用无卤低烟阻燃耐火电力电缆沿桥架敷设。一般照明、电力配电支线采用Z-BYJ-750型交联聚乙烯绝缘铜芯导线穿钢管或金属线槽在墙、楼板、或吊顶内敷设。主要设备的低压配电线路的配电方式采用放射式，一般设备的配电方式则选用放射与树干相结合，或链式配电的方式。高层建筑的每一层均设置电气垂直竖井，并于电气垂直竖井内设置楼层配电箱、母线槽、垂直电缆梯架等配电设备。电气垂直竖井楼板的预留孔待设备安装结束后采用耐火材料封堵。

三、功能接地和保护接地设计

接地不良同样也能够引发高层建筑的火灾，然而此类火灾隐患往往难以引起人们足够的重视，导致在进行高层建筑防火电气设计的过程中，未能对接地系统进行有效的防火保护，间接地提高了接地系统的发生险情的可能性，为高层建筑的使用埋下了火灾隐患。尤其是高压（低压）电气设备接地不良会使其温度升高、产生火花，从而使易燃物被引燃发生火灾。

四、火灾自动报警以及消防联动控制系统

本工程属一类防火建筑物，按一级火灾自动报警系统保护对象的要求设计。（1）火灾自动报警系统。火灾探测报警系统由集中火灾报警控制器、楼层区域报警显示器、火灾探测器、手动报警按钮等组成。集中火灾报警控制器选用智能型控制器，能显示各报警点的位置，并根据报警信号发出联动控制指令。探测区域内的每个房间至少设置一个探测器，每个防火分区应至少设置一个手动报警按钮，并且尽量设置在公共活动场所的出入口。（2）消防联动控制系统。在消防控制室内设置消防联动控制台，对消防设备进行联动和监视。具体内容包括消火栓泵、喷淋泵、消防炮、雨淋、水幕、防烟和排烟风机的启动停止及工作状态显示，手动或自动状态显示和故障报警；各类防火门、防火阀、排烟阀的控制及状态显示；紧急广播的程序控制；电梯控制和楼层显示；火灾区有关部位的非消防设备(空调设备和风机等)电源的切除；火灾安全照明和疏散照明的控制。以淋雨系统的设计为例，每个淋雨阀的作用面积均应布设均匀。在不留死角的前提下，尽量减少淋雨阀的数量，并保证配水管道的布置科学合理。将管道的冲水时间控制在2min之内，从而保证工程的使用安全，提高工程的经济效益。此外，为了保证淋雨系统在火灾发生时能够及时发挥作用，同时防止系统因水压过大而发生误动作，需要对淋雨系统的水压进行调节，保证最不利位置的喷头压力在0.1～0.15mPa之间，且系统管网的水压不大于设计压力的10％～20%，以达到提高火灾自动报警以及消防联动控制系统运行的准确性，降低高层建筑火灾隐患，确保高层建筑使用安全的目的。（3）火灾紧急广播系统。本工程的火灾紧急广播与公共广播合用，发生火灾时，在消防控制室能将火灾疏散层的扬声器和公共广播扩音器强制切换并转入火灾紧急广播状态。

五、结语

总而言之，在我国建筑业如此发达的今天，电气设计人员要不断学习专业知识，借鉴发达国家的防火理论和实践经验，并结合我国高层建筑的实际情况总结出防火电气设计要点。尽量优化电气设计，使电气火灾发生的机率降到最低。

作者：余晓金单位：林同棪国际工程咨询（中国）有限公司