超高层建筑电气防火设计研究

超高层建筑电气防火设计研究

李嘉楠

深圳机场航空城发展有限公司 广东深圳 518000

摘要:近年来，超高层建筑的数量及建设规模正在不断扩大。相较于普通建筑而言，超高层建筑能够容纳更多的居民和用户，但因为其高度、功能复杂性等特点，实际运行期间更容易出现安全问题，且救援过程中可能面临各种障碍，这样更容易导致严重的生命和财产损失。所以在开展超高层建筑设计时，设计人员就需要做好安全方面的相关设计工作。基于此，本文将以超高层建筑电气设计为研究对象，简要分析超高层建筑电气防火设计措施，以供参考。

关键词：超高层建筑；电气；防火设计

引言

随着城市建设和人口增长的不断加剧，超高层建筑的兴建已成为现代城市发展的重要趋势。然超高层建筑在某些方面存在一定优势，但与此同时，也会存在一些弊端，运行期间易因为电气系统而引发火灾，且灾情发生时难以轻易救援，会给人员生命安全和财产造成不小影响。为尽可能地避免这类问题的发生，在前期设计阶段，建筑设计人员就需要重视超高层建筑电气的防火设计，并从实际出发，采取有效的设计手段来提升超高层建筑电气系统的防火性能，从而保障超高层建筑的安全运行。

1.电路布置和隔离

超高层建筑电气防火设计过程中，相关设计人员需要科学合理地完成电路布置及隔离，以此来最大程度地减少火灾发生的可能性，即便火灾发生时，也能防止火灾蔓延，防止电气故障扩大，从而减少火灾的影响范围及其对重要电气设备的影响，确保关键设备的正常运行和生命安全设备的供电，并提供更多时间进行火灾扑救和疏散。为此，在实际设计过程中，相关设计人员应当会注意以下要点。

电路布置环节，设计人员需要将电路分为常用电路、特殊用途电路和安全电路等不同类型，并且根据不同类型的电路选择不同的电缆和设备。同时在电路布置时，确保电缆和设备之间有足够的安全间距，以减少短路和火灾的风险。

而在电路隔离环节中，设计人员需要结合超高层建筑的实际情况，将整个建筑划分为不同的隔离区域，每个区域内的电路相互隔离，以限制火灾的扩散范围。在隔离区域之间建设隔离墙壁，该墙壁应具有防火隔离功能，确保火灾不会蔓延到其他区域。同时还应当在每个隔离区域内设置独立的电力配电柜和其他电气设备，以便在火灾发生时能够独立切断电源。

2 电线保护

在超高层建筑的电气防火设计中，电线保护是非常重要的一项措施，其可以防止电线因短路、过载、机械损坏等原因而引发火灾，所以相关设计人员应当重视电线保护设计。而在开展相关设计工作时，应当从以下几个方面入手。

首先应当尽可能地使用阻燃电缆，阻燃电缆具有耐火性能，可以有效减少电线在火灾发生时的燃烧速度，降低火灾蔓延的风险，并减少有毒烟雾和腐蚀气体的释放，降低超高层建筑内部滞留人员因这些毒害性气体而中毒、窒息的概率。同时需要重视电缆管道及槽道的设计，通常情况下，电线应安装在符合规范要求的电缆管道或槽道内，以提供物理保护和隔离。这些管道和槽道应具备耐火、耐烟和阻燃的特性，能够有效地隔离和保护电线。且电线应按照规范要求正确敷设，避免过度弯曲、磨损和应力集中等情况。期间应当合理安排电线的数量和容量，避免过载和过热，减少火灾风险。

3 火灾报警和自动灭火系统

上述设计手段的主要目的在于降低超高层建筑运行期间电气火灾的发生概率，但这并不意味着可以完全避免电气火灾的发生。在某些特殊情况下，超高层建筑仍旧会因为电气系统而引发火灾。此时，火灾报警和自动灭火系统就显得尤为重要，其可以第一时间发现超高层建筑内部的火灾事故，并第一时间尝试将其扑灭或是暂缓火情蔓延的速度，为建筑内部用户提供更充足的反应时间。而在设计超高层建筑的电气防火系统时，相关设计人员应当注意以下要点。

在开展火灾报警系统设计时，相关设计人员应当根据建筑的特点和使用环境，选择合适的火灾探测器类型。其中光电式探测器主要是通过光电敏感元件检测烟雾粒子，适用于需要早期烟雾探测的区域。离子式探测器主要是利用放射性材料检测烟雾中的离子变化，适用于需要快速检测烟雾的区域。而热电式探测器则是通过温度变化来检测火灾，适用于需要检测火源温度变化的区域。确定火灾探测器类型后，设计人员就需要将其布置于适宜位置。为此，设计人员应当根据建筑结构和火灾风险评估，考虑将其布置在走廊、楼梯间、办公室、厨房、停车场和电气设备房等潜在的火灾风险区域。在此期间，还应当考虑系统联动功能，即将火灾报警系统与紧急疏散系统、自动灭火系统、排烟系统和警铃/声音广播系统等建筑中的其他安全系统进行联动，以确保协同工作和及时采取适当的安全措施。

而在开展自动灭火系统设计时，首先应当根据建筑特点、使用环境和防火要求，选择适当的灭火剂。其中CO2、FM200、NOVEC 230等气体灭火剂适用于需要快速灭火但又不能造成电气设备损坏的区域。水浸灭火系统适用于非电气设备区域，如办公室、仓库等。同时还应当合理确定喷头（组）的数量，确保每个区域有足够数量的喷头覆盖范围，从而充分灭火。需要注意的是，在进行灭火系统时，应当将其设计成能够自动检测火灾并激活灭火装置。当火灾探测器检测到火源时，灭火系统能够自动启动。此外，还应提供人工控制装置，以使人员能够手动启动灭火系统。

4 紧急疏散通道

在超高层建筑的电气防火设计中，设计人员还应当重视并合理完成紧急疏散通道的设计。在此期间，应当着重完成紧急照明系统以及紧急通信设备的设计。

其中在进行紧急照明系统设计时，设计人员应根据相关建筑规范和法规，确定适当的照明亮度和照明等级，确保其提供足够的光照，以让人们能够清晰地看到疏散通道。同时需要注意紧急照明装置的布设位置，通常应当将其放在紧急疏散通道中的关键位置，如楼梯间、走廊、交叉口和转角等。且装置应容易识别，并能够提供均匀的照明分布。此外，紧急照明系统应有备用电源系统，如电池或发电机组，以确保在主电力系统故障或中断时仍然能够提供必要的照明。需要注意的是，在前期设计环节，还应当做好相关防护性措施的布设，如防护罩、防爆设计等，这些措施可以保护照明设备免受可能发生的外部冲击和环境因素的干扰，以免其无法正常发挥照明作用。

而在进行紧急通信设备的设计，设计人员应当根据需求和应用场景，合理选择火灾电话、紧急呼叫按钮、对讲机、无线通信设备等，并着重考虑通信的可靠性和覆盖范围。同时应当将其布置在紧急疏散通道中的安全出口、楼梯间、走廊等易于接触和操作的位置，配以明显标识，并确保易于触及，尤其是对于残疾人士和行动不便的人群。此外，还应具备清晰且持久的声音功能，能够在嘈杂的环境中正常工作。设备的音量和音质应可调节，以适应不同环境的需求，这样在火灾或其他紧急情况下，超高层建筑内部滞留的人们能够与救援人员或指挥中心进行通信，获得帮助和指导，从而提升安全逃脱的概率。

5 总结

总而言之，基于超高层建筑的若干特点，在前期开展建筑电气设计时，设计人员应当重视防火设计，并根据超高层建筑的实际情况，同时参考现有国内外成功的经验，完善相关设计措施，以此来提升超高层建筑运行期间的安全性，为建筑用户提供更加安全的建筑使用环境。

参考文献   

[1]周春华.防火设计在超高层建筑中的实践研究[J].城市情报,2023

(9):0187-0189

[2]韩胜,郭帅,刘亚丹.超高层建筑防火设计存在的问题及解决对策[J].中文科技期刊数据库(全文版)工程技术,2023(3):0170-0173

[3]王海滨.高层民用建筑电气线路防火设计[J].电子技术,2020,49(

03):112-113.

[4]王超.高层民用建筑电气防火消防设计的注意事项[J].消防界(电子版),2019,5(02):41+43.