高層民用建筑各類消防配電線路防火設計分析

霍東林 霍松林

摘 要：隨著我國高層民用建筑的快速發(fā)展，人們對高層民用建筑消防配電線路的防火設計有了越來越高的要求。本文首先簡單介紹了高層民用建筑消防配電線路的防火設計要點，然后著重分析、探討了高層民用建筑消防配電線路選型，然后詳細論述了高層民用建筑中電線、電纜防火設計的選型，最后提出了高層民用建筑消防配電線路敷設防火措施，以提高高層民用建筑的安全性和可靠性，進而推動高層民用建筑朝向健康、安全的方向發(fā)展。

關鍵詞：高層民用建筑；防火設計；消防配電線路

由于我國不斷推進城市化進程，使得高層民用建筑的數量迅速增加。而高層民用建筑撲救火災的主要方法是自救，那么高層民用建筑消防配電線路的防火設計顯得尤為重要。本文首先從高層民用建筑消防配電線路的防火設計要點入手，著重論述高層民用建筑的電氣線路、配電線路敷設及電氣防火保護的防火設計，以試圖從火災源頭杜絕配電線路發(fā)生火災。

1 高層民用建筑消防配電線路的防火設計要點

高層民用建筑消防配電線路的防火設計要點是：明確消防配電線路的耐熱耐火的具體要求；通常情況下，從高層民用建筑變電所的主電源低壓母線或應急母線至所有的消防設備配電線路都屬于高層民用建筑消防配電線路耐熱耐火防火設計的考慮范圍。

2 高層民用建筑消防配電線路選型

2.1 高層民用建筑消防配電線路的特點

高層民用建筑消防配電線路的防火設計要求為：一定要確保防火措施安全可靠，以便做到自防自救、安全適用、經濟合理及技術先進。所以，高層民用建筑的消防供電系統的設計一定要按照相關規(guī)范要求進行，且消防供電系統直接決定著消防配電線路的正常運行，并能保證配電線路的可靠性、科學性、耐熱耐火性、有效性以及安全性，進而確保發(fā)生火災時可持續(xù)供電。

消防配電線路具備的可靠性特點指的是配電線路平時運行及發(fā)生火災時的高可靠性，而其持續(xù)性是指消防配電線路在發(fā)生火災時仍可持續(xù)供電，進而確保人員疏散和火災撲救工作能順利進行，最終實現火災損失最小化的目標。所以，高層民用建筑消防配電線路的防火設計的中心任務是保證配電線路的持續(xù)性和可靠性。

2.2 消防配電線路耐熱耐火性能的相關要求

消防配電線路的耐熱耐火性能是根據配電線路的滅火及防火的重要性和配電線路受火災高溫的影響等條件下提出來的，其目的是利用有效措施避免電氣線路出現接地、短路等故障，進而確保消防配電線路的正常運行。其中耐熱線路指的是按照相關規(guī)定，在1/2火災溫升曲線處試驗配電線路，確保從受到火災影響開始，至火災溫升曲線上升為380℃時，仍然能在15min內持續(xù)供電的線路；而耐火線路指的是利用火災溫升曲線試驗配電線路，確保從受到火災影響開始，至火災溫升曲線上升為840℃時，仍然能在30min內持續(xù)供電的線路。

2.3 高層民用建筑消防配電線路的防火設計

高層民用建筑內具有很多消防設備，所以，消防設備配電線路防火設計需要根據功能不同的消防設備，其配電線路的性能要求也不相同的原則進行設計，下面主要分析不同消防設備對配電線路的不同防火要求。

（1）消防廣播等通訊系統的配電線路

發(fā)生火災事故時，應充分發(fā)揮火災警鈴、廣播及消防電話的功能。若條件允許，可優(yōu)先選擇阻燃型的電線進行穿管暗敷；若配電線路必須選擇明敷的方式，那么應在配電線路中明敷耐火型的線纜穿管，并在穿線鋼管上刷防火涂料進行保護。

（2）火災自動報警系統配電線路

通常來講，火災自動報警系統具有及時發(fā)現火災，并在火災初期進行撲救的重要作用，且其是預報火災的重要設備。此外，可在火災自動報警系統的電氣線路支線的不然結構內敷設穿保護管的阻燃型電線。而就火災報警系統的總線制干線而言，由于其具有較長的回路線路，因而常采用穿越不同防火分區(qū)的明敷設形式，若回路干線發(fā)生故障，那么回路監(jiān)測點將全部處于無監(jiān)測的狀態(tài)下。因此，干線回路具有較高的防火設計要求，且適合在具有耐火要求的電纜橋架內敷設耐火控制電纜。

（3）火災應急照明配電線路

一般情況下，火災應急照明會在發(fā)生火災時，確保人員的有序疏散以及消防人員的持續(xù)工作正常進行，且火災應急照明通常包括火災事故照明和疏散指示照明?；馂膽闭彰鞯呐潆娋€路常常選擇阻燃型的穿鋼管電線暗敷于不燃結構層內，以滿足防火的相關要求。若土建工程的裝修工程已經完成，那么火災應急照明的配電線路就無法在結構層內暗敷，因而可在電氣線路中明敷耐火型或耐熱型的穿鋼管線纜，且鋼管外應刷防火涂料進行保護。

（4）噴淋泵、消火栓泵的配電線路

高層民用建筑的主要滅火設備是自動噴淋系統、消火栓系統等消防水泵，而消防水泵的正常運行直接決定火災的撲救效果，因此，應高度重視消防水泵的消防線路防火設計。通常情況下，會在消防工程的消防泵房內集中設置消防水泵，而消防水泵配電線路的主要組成部分通常包括消防泵控制柜至各水泵電機的配電支線和變電所雙回路電源的干線兩部分。其中水泵電動機的配電線路宜選擇耐火電纜敷設耐火型的電纜橋架，進而提高水泵電動機的耐熱耐火性能；而水泵房的供電電源直接來源于變電所，若消防泵房和變電所在相同的防火分區(qū)內，且二者距離較近時，電源干線可選擇耐火電纜明敷設防火電纜橋架，若消防泵房和變電所的距離較遠，且電源干線所穿越的防火分區(qū)不同時，應選擇防火型的礦物絕緣電纜為雙回路電源干線供電。

（5）消防電梯的配電線路

消防電梯是一種垂直運行的交通工具，是在高層民用建筑內撲救火災所用的重要工具，其配電線路通常較長，且路由非常復雜，常由變電所敷設電梯的兩路專線配電直至建筑的頂層機房。因此，對消防電梯的配電線路進行防火設計時，一定要滿足其功能要求，即采用耐火電纜敷設兩路配電專線或者其中的一路采用防火型的礦物絕緣電纜，以提高消防電梯供電的可靠性。另外，應在消防電梯垂直配電線路的電氣豎井內進行敷設，若其和可延燃電纜同時敷設在相同的電纜井內時，一定要采用耐火材料將兩者隔開，或者采用獨立性較強的防火橋架。

（6）防排煙設備的配電線路

各種防火閥、送風機和排煙機都屬于防排煙設備，且防排煙設備是高層民用建筑的重要防火設備，而防排煙設備的正常運行直接決定著防止火災蔓延和人員疏散的成效。一般情況下，常常分散布置防排煙裝置，以至在同時考慮聯動控制線路和供電主回路線路的情況下進行防火設計。對防排煙裝置的配電線路進行明敷時，應選擇防火型的礦物絕緣電纜或者選擇耐火型的交聯低壓電纜敷設防火橋架，而暗敷時則可選擇普通的耐火穿管電纜。此外，控制線路和聯動應選擇耐火線纜進行穿管暗敷。

（7）防火卷簾門的配電線路

高層民用建筑有大量的內置回廊和空間等。相關要求規(guī)定，各防火分區(qū)之間應利用防火卷簾門進行隔離，以防止火災蔓延。而防火卷簾門電源常常來源于建筑各樓層的雙電源切換的配電箱，進而供給防火卷簾門專用的控制箱，而供電方式常為放射式鏈接。若防火卷簾門的水平配電線路相對較長，適合選擇耐火電纜明敷耐火型的電纜橋架；若防火卷簾門的配電線路較短，則可采用明敷的方式對刷了防火涂料的鋼管進行穿管保護，進而保證發(fā)生火災以及火災導致室內溫度較高時，仍能為防火卷簾門持續(xù)供電，以便防火卷簾門及時、有效的阻礙火災蔓延。

3 高層民用建筑中電線、電纜防火設計的選型

一般情況下，電氣火災通常由配電線路引起，且近幾年由電線、電纜著火延燃造成的重大火災時有發(fā)生。因此，應在高層民用建筑消防配電線路中選用不燃、阻燃和難燃線纜。其中阻燃型電線、電纜采用的PVC絕緣材料具有著火后不延燃、不易著火、阻燃、遠離火源可自熄等性能，但在絕緣導體中選擇阻燃材料具有局限性，且其只適合有阻燃要求的配電線路中。此外，耐溫可分為105℃、90℃、70℃，其中的105℃絕緣導線又稱為耐熱線，比較適合溫度較高的配電線路中；礦物絕緣銅芯電纜比較適合用于諸如消防泵、應急發(fā)電機及消防電梯等一級負荷電纜中，因為其可有效預防、撲救高層民用建筑火災，且其均采用明裝敷設的敷設方式；而密集型插接式的母線槽和電力電纜的傳統配點方式相比，其具有安全可靠、體積小、機械及電氣性能較高、結構緊湊、傳輸電流大及占用空間小等優(yōu)點。雖然密集型母線槽具有較好的防火性能，但其安裝敷設須經過現場實測，且對線槽的精確長度有較高的要求。

4 高層民用建筑消防配電線路敷設防火措施

為避免消防配電線路發(fā)生電氣火災事故，不僅要盡可能減少線路的接地、短路及過載故障，還要確保配電線路發(fā)生火災時，消防設備可有效控制火勢并持續(xù)供電，這就要求消防配電線路具備耐熱耐火性能。相關消防實踐表明，提高消防配電線路的耐熱耐火性能的措施包括：第一，暗敷消防配電線路時，通常采用普通的電纜、電線，并在不燃燒體的結構內敷設阻燃塑料管或金屬管，同時保證穿管暗敷的保護層厚度不能低于3cm，這樣不僅能達到耐火配線的相關要求，還比較安全、經濟。若采用明敷設方式時，應選擇已粉刷防火涂料的金屬線槽或金屬管敷設配電線路，以提高配電線路的耐熱耐火性能。第二，若消防配電線路的敷設方式只能選擇明敷設方式，那么為了提高其耐熱耐火性能，應選擇已粉刷防火涂料的金屬線槽或金屬管，或者直接選擇耐火型線纜、礦物質絕緣電纜等。第三，若電井的敷設中，直接選擇消防配電線路中具有耐熱耐火性能的不延燃電纜時，可不用金屬管進行保護。若在相同的電纜井中敷設不延燃和可延燃電纜時，應采用獨立防火橋架分別敷設。而建筑的頂棚消防線路需利用金屬線槽或金屬管布線。第四，高層民用建筑發(fā)生火災時，其電氣豎井會出現煙囪效應。所以，應在弱電、強電豎井樓面的隔層或每層中，選擇和建筑構件耐火等級相同的材料進行密封，同時還要封堵電纜穿板套管的兩端管口空隙。第五，就穿越防火分區(qū)的耐火墻配電線路而言，應選擇燃燒等級相同的材料密封穿越處孔洞，并采用同種材料密封預埋進穿越防火分區(qū)的配線管管口。

5 結語

總而言之，消防配電線路是整個高層民用建筑的消防系統配套內容。因此，高層民用建筑消防配電線路的防火設計過程中，一定要結合消防工程的實際耐熱耐火要求，選擇合理的配電線路，進而提高消防配電線路的耐火性和可靠性。此外，就提高高層民用建筑預防火災的能力而言，應高度關注消防設備的配電線路防火設計，并在配電線路中選擇礦物絕緣電纜和耐火型電纜，以便于提高消防設備的防火性能，進而提高高層民用建筑的設計質量和防火能力。

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