高层建筑机电设备消防设计

高层建筑机电设备消防设计

赵永昶

成都碧城建筑设计有限公司乌鲁木齐分公司 832000

摘要：在建筑设计中，设计师既要根据建筑物的使用功能、空间与平面特征、使用人员的特点，采取安全的防火措施和控制火源措施，防止发生火灾，也要设置合理的安全疏散设施与有效的灭火、报警等设施，以控制和扑灭火灾，实现保护人身安全、减少火灾危害的目标。本文首先说明了高层建筑机电设备消防电气设计的主要原则，然后分析了高层建筑机电设备消防电气设计中存在的问题，最后详细阐述了高层建筑机电设备消防电气设计的要点。

关键词：高层建筑；机电设备；消防；电气；供配电系统

1. 高层建筑消防机电设备类型

消防供水、火灾自动报警系统、防排烟、防火卷帘等都是消防系统中常见的设备设施。高层建筑消防系统涉及的专业内容较多，比如给排水、电气等。在火灾发生初试阶段，通过火灾自动报警系统能够及时发现火情，消防控制中心收到提示后能够及时确认火情位置并且第一时间将喷淋水泵、消火栓水泵、电动防火门、气体灭火装置等消防设备启动，避免火势蔓延产生更大损伤，保证有效控制并且扑灭火势。同时，可以通过消防电话、消防广播、安全通道应急照明等疏散指示灯及时通知引导现场人员快速完成疏散。可见，消防联动设备在火灾发生时能够发挥较大的作用，可以有效提高灭火救援的效率。

2. 高层建筑机电设备消防设计中存在的问题

1. 自动报警设备设计问题

在高层建筑机电设备消防设计中，可以结合建筑内部的实际情况安装自动报警系统，全面监控建筑内部各个系统的运行状况，一旦发生火灾，就能及时动态分析火灾的特征信息，应用预警系统提醒工作人员处理火灾事故。目前，在自动报警系统设计中存在设计不科学的问题，例如火灾探测器的型号不符合标准，没有根据建筑内部实际情况选择探测器，造成选型不合理，后台报警系统不能预警，预警信息反馈不及时。另外，火灾探测器与回风口的距离过大或过小都会影响探测器的灵敏度，从而影响了火灾报警系统的正常运行。

2. 应急照明设备设计问题

应急照明系统设计与建筑照明系统设计存在差异，虽然高层建筑中的应急照明系统使用频率小，但是应急照明系统是一类高层建筑必备的安全设施。目前，在高层建筑中采用集中蓄电池集作为应急照明电源，虽然这种应急灯具的应急效率高，但是造价成本过高。另外，联动控制应急照明系统与火灾自动报警系统，需要敷设很长的线路，存在一定的安全隐患，在发生火灾时，难以及时点亮应急照明灯具及疏散指示标志，被困人员不能及时逃离火灾现场。

3. 高层建筑机电设备消防设计的要点

（一）火灾警报器设计

火灾警报器是消防系统的重要构成部分，不仅能够及时接收火灾警告信号，还能够立即启动紧急预警装置，通过发出令人警觉的声音来提示人们发生火灾的具体位置。火灾警报器通常分为：集中型和区域型两种类型，在高层建筑机电设备的设计过程中，需要结合目前常用的警报器特点，并根据施工现场的实际情况合理安装消防警报装置，此外，通过利用现代科学技术和网络平台，设置监测系统以及灭火启动装置等。目前，火灾警报器在高层建筑的建设过程中已经被广泛应用，因此在设计过程中需要在保证建筑面积的基础上，选择适合实际情况的警报器装置进行安装。对于建筑面积较大的建筑则需要将警报器与电路继电器连接，进而确保监测系统的顺利运行。

（二）基于异常检查，加强消防报警联动系统设计

火灾消防报警系统一直是建筑施工的重点部分，该系统出现异常情况，会给建筑物整体性能带来不同程度的影响，例如在出现险情时，不能及时报警，延误救援时间。因此，工作人员必须全面检查火灾报警系统出现的异常情况。具体而言，一方面，工作人员需要结合设计图纸详细检查整个火灾报警消防系统运行情况，分析其各阶段运行数据，通过数据对比，找到出现异常的原因；另一方面，工作人员需要多元分析问题，利用专业知识来决定是否进行断电检查。工作人员也可以根据问题的严重程度，在系统正常运行情况下完成检查。在设计环节，设计人员需要具着前瞻性思维，综合考虑异常检查需求，加强消防报警联动系统设计。消防值班人员可以根据系统运行情况来远程控制风机、水泵。在消防报警联动系统设计中，设计人员可根据联动特点，将报警仪器放入专用仪器柜中，以便工作人员能够根据传递的信号来手动控制设备。

（三）自动警报系统

火灾自动警报分为触发装置、警报装置以及其他装置等类型，高层建筑消防电气设计的过程中，通常采取以下措施：

1. 消防栓。消防栓主要是提供灭火资源的一项装置，由警报开关、输水装置以及室内消火栓三部分构成，消防栓按钮作为开始启动的标志，起到发送信号的作用，火灾控制室在接收信号后立刻启动水泵，极大程度缩短了救火时间，保证了居民的生命安全和财产安全。因此，在消防设备的设计过程中，需要合理安装消防栓位置，规划更为合理的供水距离，确保充足的灭火水源。

2. 排烟装置。消防设备在设计过程中，应该根据电气设备的安装情况，适当的增加排烟装置以及窗户等自然排烟装置，进而更好的预防火灾。

（四）火灾探测器

在选择火灾探测器时，要考虑火灾探测器的类型、用途、型号。在防火设计需求量较大的区域可以优先应用烟雾检测器，在室内温度变化较大的区域应用温感探测器，可以警示温度异常变动，从而防止发生火灾。温感探测器按照功能划分为温差探测器、定温探测器、差定温探测器。感光探测器的作用是分析光反应，适用于检测易燃物质。可燃气体火灾探测器用于动态监测空气中的可燃性气体浓度，准确判断发生火灾危险的可能性。复合火灾探测器具有以上探测器的所有功能，广泛应用于各种高层建筑中。

在高层建筑火灾自动报警系统设计中，每一个独立空间都需要布置火灾探测器，管道井、消防电梯前室、楼梯区等都要在可探测范围内。在面积较大的空间中，一个探测区域的面积要小于 100m²，探测器安装部位与梁、墙壁的水平距离要≥ 0.5m，并且保证安装部位没有其他遮挡物，必须严格按照设计要求来安装探测器。

5. BIM技术在建筑机电设备消防设计中的应用

高层建筑结构复杂，机电系统在安装过程中容易发生碰撞、管道打架等情况。过去我们用传统的二维 CAD 进行设计、并用于施工，这样的安装精确度低、成本高、施工进度慢，现今采用 BIM 技术替代，其将钢筋复杂的节点处理三维可视化、数据化，提升了整体的进度把控、实现了立体化式管理。

我们可以利用Revit建模，将复杂的设备管道，如：消防管、喷淋管、排烟管道等，将其管道的走向、复杂程度清晰的呈现，并支持我们在设计施工过程中更合理的去规划、优化。例如，在通过 BIM 技术建立消防喷淋管系统模型，将喷淋主干管、支管、连接配件、喷淋头等进行 Revit，通过建模分析喷淋系统在装修过程中如何避免“错漏碰撞”、浪费材料、管理不便，从而提升了施工进程、降低了工程的维护成本。 通过对传统的 cad 图纸和采用 BIM 技术建模然后施工比较得出，按 CAD 图纸直接施工的成本造价比 BIM 应用的成本造价高，虽然 BIM 应用技术还不够成熟，软件应用方面投入会多些，但是它有效减少了因为装修过程吊顶造型、增加的管道之间的碰撞及旧有管道的拆除再安装情况发生，而传统的按 CAD 图纸施工虽然技术成熟，但是因为某些因素会重复返工，从而增加用材、造价。

结语

综上，研究高层建筑机电设备消防设计具有重要意义。目前，高层建筑中存在许多消防安全问题，因此，必须采取有效的设计措施，合理布置，有效解决机电设备消防设计中常见的问题，提高机电设备消防安全意识，从而保证建筑的安全性和稳定性。

参考文献

[1]张毅.高层建筑消防设备的设置与控制问题解决[J].建材与装饰，2019(33)

[2]陈家祥.超高层公共建筑消防设计中需解决的技术问题[J].工程建设与设计，2019(21)

[3]陈萍.关于建筑设计中的消防配电设计探讨[J].砖瓦世界，2019(2)