高層綜合體建筑電氣消防設(shè)計(jì)問題研究

朱悌金

摘要：

高層綜合體建筑是現(xiàn)代建筑的典型代表，其具備樓層高、規(guī)模大、功能齊全等特點(diǎn)，能夠同時(shí)滿足居住、辦公、商業(yè)、展覽、餐飲、文娛、會議、旅店等需求，為現(xiàn)代化城市建設(shè)作出了巨大貢獻(xiàn)。高層綜合體建筑相比傳統(tǒng)建筑，雖然體現(xiàn)出眾多優(yōu)勢和特點(diǎn)，但是在運(yùn)營使用中也存在一定的缺陷，尤其是在面對突發(fā)性災(zāi)害時(shí)，造成的損失和影響較為嚴(yán)重?；诖耍邔泳C合體建筑在規(guī)劃設(shè)計(jì)和建設(shè)施工過程中，必須提高對建筑安全性的重視和關(guān)注，更要采取合理的安全防范措施，旨在提高高層綜合體建筑的安全效益與社會效益。文本就高層綜合體建筑電氣消防設(shè)計(jì)問題，展開了詳細(xì)分析和深度探索，以期與相關(guān)行業(yè)內(nèi)人士分享及交流。

關(guān)鍵詞：高層綜合體；建筑消防工程；電氣消防設(shè)計(jì)；問題和策略

引言

高層綜合體建筑一旦發(fā)生火災(zāi)，容易造成重大事故和巨大的經(jīng)濟(jì)損失，究其原因在于高層綜合體建筑樓層較高、人員密集、內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，發(fā)生火災(zāi)時(shí)無法及時(shí)、快速實(shí)現(xiàn)滅火救援。對此，為提高高層綜合體建筑消防安全，相關(guān)企業(yè)和單位應(yīng)做好建筑電氣消防設(shè)計(jì)工作，依托合理、科學(xué)的電氣消防工程和系統(tǒng)，消除高層綜合體建筑的火災(zāi)隱患，最大程度保障高層綜合體建筑的安全?，F(xiàn)階段，隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展，高層綜合體建筑電氣消防設(shè)計(jì)水平雖然得到大幅提升，但是仍然存在不可忽視的設(shè)計(jì)問題，需要相關(guān)單位加以重視和解決，確保電氣消防設(shè)計(jì)能夠滿足高層綜合體建筑的消防要求。從以往高層綜合體建筑火災(zāi)發(fā)生情況來看，火災(zāi)發(fā)生后現(xiàn)場秩序十分混亂、火情發(fā)展速度較為迅猛、建筑供電系統(tǒng)癱瘓，此時(shí)只能依靠建筑內(nèi)部的電氣消防工程，包括消防照明系統(tǒng)、消防配電系統(tǒng)、火災(zāi)自動報(bào)警系統(tǒng)等，在一定程度上能夠降低火災(zāi)對建筑和內(nèi)部人群的傷害，有利于為后續(xù)消防救援工作爭取時(shí)間，從而將各項(xiàng)損失和不利影響降至最低。由此可見，高層綜合體建筑電氣消防設(shè)計(jì)，對維護(hù)整個建筑的安全起到了重要作用。因此，有必要對電氣消防設(shè)計(jì)進(jìn)行研究、優(yōu)化和創(chuàng)新，以此增強(qiáng)高層綜合體建筑的消防能力。

一、高層綜合體建筑電氣消防設(shè)計(jì)的重要意義

高層綜合體建筑發(fā)生火災(zāi)帶來的損失和影響無法估計(jì)，尤其是造成大量人員傷亡事故，所以提高建筑消防安全具有一定的必要性和重要性。建筑電氣消防系統(tǒng)是現(xiàn)代建筑工程的“安全衛(wèi)士”，能為建筑提供不間斷的消防安全服務(wù)，諸如火災(zāi)自動報(bào)警裝置在探測到火情時(shí)，可以第一時(shí)間發(fā)出火情警報(bào)，并且協(xié)同其他消防裝置采取一系列應(yīng)急措施，最大程度保障建筑內(nèi)部人員的生命安全和財(cái)產(chǎn)安全。高層綜合體建筑具有樓層高、規(guī)模大、內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜等特征，這對于電氣消防設(shè)計(jì)而言是一個挑戰(zhàn)，如果設(shè)計(jì)方案存在任何一個不合理的地方，就會影響整個電氣消防工程的綜合效能，最終將無法保障高層綜合體建筑的安全[1]。另外，現(xiàn)代建筑電氣消防工程多為自動化、智能化裝置，而且各個消防系統(tǒng)、裝置能夠?qū)崿F(xiàn)有效聯(lián)動，這在一定程度上提高了建筑電氣消防工程的消防能力，但是需要科學(xué)的設(shè)計(jì)方案作為支撐，才能真正意義上發(fā)揮建筑消防工程的作用和價(jià)值。因此，提高對高層綜合體建筑電氣消防設(shè)計(jì)的重視度，對維護(hù)建筑運(yùn)營使用的安全效益，發(fā)揮十分重要的意義及價(jià)值。

二、高層綜合體建筑電氣消防設(shè)計(jì)的主要特點(diǎn)

高層綜合體建筑集商業(yè)、居住、餐飲、文娛、會議等功能于一體，體現(xiàn)了規(guī)模大、功能多樣、服務(wù)范圍廣的特點(diǎn)。面對高層綜合體建筑的一系列特點(diǎn)，當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)同樣具備多樣性難點(diǎn)，主要表現(xiàn)在以下方面：第一，建筑內(nèi)部空間結(jié)構(gòu)復(fù)雜，被困人員難以有序和快速疏散逃離；第二，較高樓層發(fā)生火災(zāi)時(shí)，猶如一個巨大“煙囪”，導(dǎo)致火情更嚴(yán)重[2]。因此，開展電氣消防設(shè)計(jì)工作時(shí)，應(yīng)加以重視和應(yīng)對。首先，高層建筑在照明設(shè)備、空調(diào)設(shè)備、通風(fēng)設(shè)備等方面類型眾多，不僅需要鋪設(shè)大量的供電線路，還會消耗大量的電力能源，為保障電氣消防系統(tǒng)供電正常，必須對整個建筑的供電線路實(shí)施聯(lián)動設(shè)計(jì)，避免各種電氣設(shè)備之間互相干擾。其次，高層綜合體建筑內(nèi)部裝潢較為豪華，使用了大量易燃性裝潢材料，火災(zāi)情況下建筑內(nèi)部燃燒速度較快，并且會產(chǎn)生大量毒性濃煙。根據(jù)相關(guān)調(diào)查資料表明，火場有人員傷亡，很大一部分原因是吸入了毒性濃煙所致，所以高層綜合體建筑須做好防排煙設(shè)計(jì)。

三、高層綜合體建筑電氣消防設(shè)計(jì)存在的問題

高層綜合體建筑不同于其他建筑，其建筑規(guī)模、服務(wù)功能、主體結(jié)構(gòu)、裝修裝潢、內(nèi)部空間等要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于自建房和普通的多層建筑，這就意味著高層綜合體建筑對電氣消防工程設(shè)計(jì)的要求更高。通過對現(xiàn)代高層綜合體建筑電氣消防設(shè)計(jì)方案的研究能夠發(fā)現(xiàn)，設(shè)計(jì)中存在諸多不合理或不科學(xué)的問題，具體表現(xiàn)在以下方面。

（一）滅火設(shè)備不足

火災(zāi)初期是最容易消除危機(jī)的時(shí)間段，只需要使用消防設(shè)備將火勢撲滅即可，一旦錯過最佳的滅火時(shí)間，小火發(fā)展為大火，此時(shí)再使用消防設(shè)備滅火幾乎不可能，所以高層綜合體建筑在電氣消防設(shè)計(jì)中，必須結(jié)合建筑規(guī)模和內(nèi)部空間設(shè)置足夠的滅火設(shè)備，以便在火災(zāi)初期實(shí)現(xiàn)滅火救援[3]。然而，當(dāng)前很多高層建筑存在滅火設(shè)備配置數(shù)量不足、滅火設(shè)備安裝位置不合理等問題，該種情況下高層建筑如果發(fā)生火災(zāi)，很難依靠建筑內(nèi)部的滅火設(shè)備控制和消除火情。

（二）缺乏火災(zāi)防護(hù)屏障

高層綜合體建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)和空間分布較為復(fù)雜，如果某個空間發(fā)生火災(zāi)，不采取有效空間隔離措施，就容易造成火勢迅速蔓延，從而造成更加嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失或人員傷亡事故，所以根據(jù)建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)和空間分布情況，設(shè)計(jì)安全防火墻至關(guān)重要[4]?，F(xiàn)階段，高層綜合體建筑電氣消防設(shè)計(jì)中，存在火災(zāi)防護(hù)屏障配置不足的問題。按照相關(guān)規(guī)定，高層綜合體建筑需要配置多種火災(zāi)防護(hù)屏障，主要包括防火卷簾、防火水幕、防火窗、防火門等，有些建筑企業(yè)為提高建筑內(nèi)部空間利用率和美觀性，放棄安裝各種火災(zāi)防護(hù)屏障，該做法極易造成嚴(yán)重的火災(zāi)后果。

（三）不完善的逃生通道

火災(zāi)發(fā)生時(shí)，人員的第一反應(yīng)是逃離火場，快速轉(zhuǎn)移到安全區(qū)域等待救援。高層綜合體建筑一旦發(fā)生火災(zāi)，被困人員有序、快速、安全撤離相當(dāng)困難，這就需要設(shè)計(jì)合理的逃生通道[5]。就目前高層綜合體建筑逃生通道設(shè)計(jì)情況而言，存在諸多不合理、不科學(xué)、不完善的問題，在一定程度上阻礙了被困人員安全撤離。例如，逃生通道進(jìn)出口缺少指示燈、指示燈供電線路設(shè)置不合理和火災(zāi)發(fā)生時(shí)供電中斷無法正常工作，導(dǎo)致大量被困人員無法快速找到逃生路線。

四、高層綜合體建筑電氣消防設(shè)計(jì)的基本原則

（一）確保居民的正常用電

高層綜合體建筑電氣消防工程需要敷設(shè)專用線路，以便為各種電氣消防裝置提供電力，基于高層建筑內(nèi)部電氣設(shè)備種類較多的特點(diǎn)，在供電線路設(shè)計(jì)問題上應(yīng)加以重視，更要遵循不影響居民正常用電的原則。

（二）堅(jiān)持安全性原則

安全性是高層綜合體建筑電氣消防設(shè)計(jì)的基本要求。在實(shí)施建筑設(shè)備防火設(shè)計(jì)時(shí)，必須在保障安全的前提下進(jìn)行，主要保障電力供應(yīng)系統(tǒng)的安全和消防系統(tǒng)的穩(wěn)定，還要注重節(jié)能降耗，如此才能提高建筑電氣消防設(shè)計(jì)的綜合效益。

（三）符合相關(guān)要求

國家對高層綜合體建筑電氣消防設(shè)計(jì)提出明文規(guī)定，出臺了多項(xiàng)法律法規(guī)進(jìn)行監(jiān)督和指導(dǎo)，這是高層綜合體建筑消防工程設(shè)計(jì)的基本原則和底線[6]?；诖耍ㄖこ桃?guī)劃設(shè)計(jì)階段應(yīng)充分考慮電氣消防工程的相關(guān)事項(xiàng)，嚴(yán)格按照國家提出的規(guī)定、要求和標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合高層綜合體建筑的規(guī)模、結(jié)構(gòu)和空間等條件，完成各項(xiàng)電氣消防工程設(shè)計(jì)工作。

五、高層綜合體建筑電氣消防設(shè)計(jì)的有效策略

（一）照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)

建筑發(fā)生火災(zāi)時(shí)電力供應(yīng)容易中斷，加上建筑內(nèi)部空間充滿濃煙，被困人員在沒有燈光指示下極易迷失方向，難以準(zhǔn)確找到逃生出口，所以照明系統(tǒng)是高層綜合體建筑電氣消防設(shè)計(jì)的一大重點(diǎn)[7]。建筑照明系統(tǒng)大致分為普通照明、火災(zāi)應(yīng)急照明和備用照明，需要在消防設(shè)計(jì)過程中協(xié)調(diào)好三種照明系統(tǒng)的關(guān)系。以火災(zāi)應(yīng)急照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)為例，高層綜合體建筑底部多為大型商場、地下車庫，上層多是辦公區(qū)域、居住區(qū)域等，整個建筑內(nèi)部人數(shù)眾多，導(dǎo)致安全撤離難度增加。為有序、高效指揮被困人員撤離，火災(zāi)應(yīng)急照明系統(tǒng)需要保持穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)，設(shè)計(jì)過程中必須保證照明功能的完整性，墻面、地面、屋頂?shù)炔课槐M量安裝照明裝置，為避免電力供應(yīng)中斷影響照明系統(tǒng)，還要選擇具有蓄電功能的裝置。

（二）消防配電設(shè)計(jì)

供配電系統(tǒng)是保障整個建筑正常運(yùn)營的關(guān)鍵所在，主要為所有的電氣工程提供穩(wěn)定、可靠的電力，其中包括電氣消防工程，這就需要相關(guān)單位提高對消防配電設(shè)計(jì)的重視。在此過程中，設(shè)計(jì)單位應(yīng)對建筑工程的業(yè)態(tài)做全面分析，確保各個電氣系統(tǒng)之間能夠?qū)崿F(xiàn)無縫銜接[8]。另外，為避免火災(zāi)發(fā)生時(shí)切斷整個建筑供電系統(tǒng)，還要設(shè)計(jì)消防工程專用的備用電源，為關(guān)鍵電氣消防裝置、設(shè)備提供電力。例如，結(jié)合高層綜合體建筑的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和整體容量，選擇和安裝相應(yīng)功率的柴油發(fā)電機(jī)，當(dāng)原有供電系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，發(fā)電機(jī)啟動作業(yè)并輸出消防工程所需的電力。此外，為確保高層綜合體建筑消防配電設(shè)計(jì)的科學(xué)性與合理性，還可以選擇放射式配電方式，從而提高消防工程配電系統(tǒng)的可靠性。

（三）線路敷設(shè)

高層綜合體建筑內(nèi)部線路敷設(shè)是一項(xiàng)尤為關(guān)鍵的設(shè)計(jì)項(xiàng)目。由于建筑內(nèi)部電氣設(shè)備眾多，線路敷設(shè)方法、路徑、位置等要素極易互相干擾，嚴(yán)重情況下會導(dǎo)致線路損壞、短路?；诖?，高層綜合體建筑電氣消防設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)充分考慮建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，盡可能對所有線路進(jìn)行合理簡化。以線路保護(hù)設(shè)計(jì)為例，針對電氣消防線路的重要性和關(guān)鍵性，可以選擇礦物絕緣電纜作為主要線路保護(hù)手段，該種電纜以銅護(hù)套包裹導(dǎo)體芯線，并且使用氧化鎂粉末作為絕緣材料，對導(dǎo)體和護(hù)套實(shí)現(xiàn)有效隔離，在發(fā)生火災(zāi)時(shí)保障消防系統(tǒng)供電的穩(wěn)定性，這對提高建筑消防能力起到了重要作用。

（四）火災(zāi)自動報(bào)警系統(tǒng)

初期火災(zāi)最容易控制和撲滅，所以能否及時(shí)發(fā)現(xiàn)火情并做出正確應(yīng)對，是降低火災(zāi)危害的關(guān)鍵和重點(diǎn)。因此，需要在建筑內(nèi)部合適地方安裝能夠自動探測和報(bào)警的裝置，以便在第一時(shí)間獲得火情信息，從而迅速開展滅火救援工作?；馂?zāi)自動報(bào)警系統(tǒng)主要由火災(zāi)報(bào)警裝置、觸發(fā)裝置、聯(lián)動裝置等部件組成，在火災(zāi)初期能夠?qū)⒒鹧?、煙霧、熱量等利用火災(zāi)探測器轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?，快速傳輸給火災(zāi)報(bào)警控制器，此時(shí)該裝置就能以光和聲的形式，通知整個建筑內(nèi)部人員撤離。隨著科技的不斷發(fā)展，火災(zāi)自動報(bào)警系統(tǒng)逐漸具備數(shù)據(jù)記錄功能，諸如準(zhǔn)確記錄火災(zāi)發(fā)生時(shí)間、位置等信息，這對及時(shí)解除火災(zāi)險(xiǎn)情和后期火情調(diào)查提供了有力支撐?；诖?，高層綜合體建筑電氣消防設(shè)計(jì)應(yīng)利用聯(lián)動控制邏輯，確?；馂?zāi)自動報(bào)警系統(tǒng)能夠時(shí)刻處于穩(wěn)定、高效運(yùn)行狀態(tài)，諸如確定觸發(fā)裝置安放位置時(shí)，可以選擇中央空調(diào)風(fēng)口位置，此處空氣流動較強(qiáng)，能夠更快探測初期火災(zāi)。

（五）防火墻設(shè)計(jì)

高層綜合體建筑底部的大型商場屬于火災(zāi)高發(fā)區(qū)域，大型商場空間開放貫通，一旦發(fā)生火災(zāi)極易快速蔓延，為避免此類情況發(fā)生，需要合理設(shè)計(jì)防火墻，關(guān)鍵時(shí)刻阻斷火災(zāi)從防火墻一側(cè)蔓延到另一側(cè)，從而降低火災(zāi)造成的各項(xiàng)損失。通常情況下，高層綜合體建筑電氣消防設(shè)計(jì)可以根據(jù)建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)和空間布局，選擇防火卷簾、防火水幕等防火墻類型，火災(zāi)發(fā)生時(shí)可以手動或自動開啟，安全狀態(tài)時(shí)可以關(guān)閉和隱藏。

結(jié)語

綜上所述，高層綜合體建筑規(guī)模大、造價(jià)高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、功能齊全，對電氣消防工程設(shè)計(jì)的要求與標(biāo)準(zhǔn)較高，這就需要研究當(dāng)前電氣消防設(shè)計(jì)中的問題，并采取合理有效的改進(jìn)與優(yōu)化措施，旨在提高高層綜合體建筑消防工程建設(shè)質(zhì)量和運(yùn)行效率。

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