李海洋

（大理市消防救援大隊(duì)，云南 大理 671000）

0 引 言

隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，高層綜合體建筑作為城市地標(biāo)性建筑，匯聚了休閑購(gòu)物等綜合功能，建筑物消防現(xiàn)代化成為建筑物現(xiàn)代化的重要組成。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外發(fā)生多起特大火災(zāi)事故，引發(fā)火災(zāi)主要原因是用電不慎和超負(fù)荷用電等，因此需要加強(qiáng)建筑物內(nèi)消防安全設(shè)施設(shè)置。高層綜合體建筑消防電氣設(shè)計(jì)也成為當(dāng)前重要的研究課題。

1 建筑消防電氣設(shè)計(jì)規(guī)范

綜合體建筑是指集購(gòu)物、住宿、餐飲、娛樂(lè)、展覽以及交通樞紐等兩種或兩種以上功能于一體的單體建筑和通過(guò)地下連片車(chē)庫(kù)、地下連片商業(yè)空間、下沉式廣場(chǎng)、連廊等方式連接的多棟商業(yè)建筑組合體，可分為商務(wù)、商業(yè)綜合體等多種形式[1]。商業(yè)綜合體是以大型綜合性商業(yè)購(gòu)物中心為主題。

1.1 建筑火災(zāi)特點(diǎn)

商業(yè)綜合體體型、高度空間等方面具有大型化，如泰業(yè)國(guó)際廣場(chǎng)建面約5.5×105m2，由14棟建筑組成，商業(yè)廣場(chǎng)包括百貨類(lèi)商場(chǎng)和工貿(mào)家電類(lèi)購(gòu)物廣場(chǎng)等。建筑多設(shè)置于繁華街區(qū)，發(fā)生火災(zāi)會(huì)造成重大經(jīng)濟(jì)損失。綜合建筑是多種建筑功能組合，火災(zāi)特點(diǎn)體現(xiàn)在室內(nèi)外可燃物較多，火災(zāi)隱患大，建筑物內(nèi)經(jīng)營(yíng)范圍廣，使建筑物統(tǒng)一管理難度大。火災(zāi)發(fā)生時(shí)，可燃物燃燒產(chǎn)生大量煙霧，火災(zāi)蔓延途徑多。此外，綜合體建筑內(nèi)人員眾多，有購(gòu)物與其他消費(fèi)顧客及物業(yè)管理人員等，人員構(gòu)成復(fù)雜，如果發(fā)生火災(zāi)事故時(shí)沒(méi)有滅火手段與多種有效防火措施，那么現(xiàn)場(chǎng)人員將不能完全安全撤離疏散。

綜合體建筑是將城市活動(dòng)多種功能進(jìn)行有機(jī)組合，商業(yè)綜合體建筑物包括室內(nèi)商業(yè)步行街和寫(xiě)字樓等功能空間[2]。綜合體建筑體量巨大，后期裝修建設(shè)投資上萬(wàn)億元，發(fā)生火災(zāi)不能及時(shí)撲救會(huì)造成巨大經(jīng)濟(jì)損失，對(duì)國(guó)家地方經(jīng)濟(jì)建設(shè)產(chǎn)生嚴(yán)重影響，此外建筑內(nèi)人員密集不易疏散，火災(zāi)產(chǎn)生濃煙也會(huì)阻礙人員及時(shí)疏散。建筑結(jié)構(gòu)件有相應(yīng)的耐火時(shí)間，火災(zāi)長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)將會(huì)引起低樓層建筑物結(jié)構(gòu)件超載。

1.2 建筑消防電氣設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

2014年，中華人民共和國(guó)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部發(fā)布行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《商店建筑設(shè)計(jì)規(guī)范》，提出大型商店經(jīng)營(yíng)管理的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)用電應(yīng)為重要負(fù)荷，營(yíng)業(yè)廳空調(diào)用電為二級(jí)負(fù)荷，線(xiàn)纜絕緣采用低煙低毒阻燃型[3]。此外，《電影院建筑設(shè)計(jì)規(guī)范》提出觀眾廳等處的墻面照明線(xiàn)路采用阻燃型銅芯絕緣導(dǎo)線(xiàn)敷設(shè)，《辦公建筑設(shè)計(jì)規(guī)范》提出辦公建筑電氣管線(xiàn)暗敷應(yīng)采用非燃燒材料，《建筑防火設(shè)計(jì)規(guī)范》提出一類(lèi)高層民用建筑消防用電為一級(jí)負(fù)荷，觀眾廳與多功能廳等人員密集場(chǎng)所，建面＞100 m2地下公共活動(dòng)場(chǎng)所設(shè)置應(yīng)急疏散照明系統(tǒng)，消防配電線(xiàn)路敷設(shè)在不燃性結(jié)構(gòu)內(nèi)。

2 消防電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)現(xiàn)狀

消防電氣系統(tǒng)是現(xiàn)代建筑的重要部分，供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)是消防電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，該部分出現(xiàn)問(wèn)題會(huì)影響消防電氣系統(tǒng)的安全運(yùn)行，其與人們的生命財(cái)產(chǎn)安全息息相關(guān)。近年來(lái)，我國(guó)各地建筑工程建設(shè)水平顯著提升，但消防電氣供配電系統(tǒng)仍存在一些問(wèn)題，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

2.1 供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)問(wèn)題

供配電系統(tǒng)是消防電氣配供電系統(tǒng)中的重要部分，其功能是負(fù)責(zé)消防電氣電力的分配，為消防系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行提供保障[4]。我國(guó)消防電氣供配電系統(tǒng)中，許多設(shè)計(jì)人員對(duì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)重視不足，導(dǎo)致無(wú)法保障供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的科學(xué)性。一些供配電系統(tǒng)由于長(zhǎng)期閑置，相關(guān)人員不重視對(duì)其維護(hù)，導(dǎo)致使用時(shí)難以實(shí)現(xiàn)基本功能。目前，國(guó)內(nèi)多數(shù)消防電氣配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)中存在許多問(wèn)題，如未按要求進(jìn)行消防配電線(xiàn)路敷設(shè)等，運(yùn)行中易引發(fā)供電量不達(dá)標(biāo)等問(wèn)題，從而會(huì)對(duì)消防火災(zāi)撲滅產(chǎn)生不利影響，如造成水泵等消防設(shè)施缺乏充足電力運(yùn)作，增大資源財(cái)產(chǎn)損失。

2.2 消防電氣供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)缺乏整體性

當(dāng)前，國(guó)內(nèi)大部分建筑消防的供配電系統(tǒng)各自獨(dú)立，不利于開(kāi)展火災(zāi)救援行動(dòng)。許多設(shè)計(jì)人員在開(kāi)展消防電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)中未有機(jī)組合供配電系統(tǒng)及智能報(bào)警系統(tǒng)，僅對(duì)單個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行獨(dú)立設(shè)計(jì)，無(wú)法達(dá)到整體效果[5]。建筑物發(fā)生火災(zāi)時(shí)，消防電氣系統(tǒng)存在線(xiàn)路設(shè)計(jì)缺陷，供配電系統(tǒng)難以正常運(yùn)轉(zhuǎn)，導(dǎo)致消防系統(tǒng)救災(zāi)能力下降，為企業(yè)帶來(lái)巨大的損失。要重視解決消防電氣供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)缺乏整體性問(wèn)題，使供配電系統(tǒng)保持統(tǒng)一。設(shè)計(jì)建筑電氣時(shí)，部分企業(yè)采用手動(dòng)設(shè)計(jì)方法，部分高壓回路設(shè)計(jì)不完善，也導(dǎo)致消防配電系統(tǒng)運(yùn)行效率降低。

3 建筑消防電氣供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)改善策略

消防電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)構(gòu)成涉及到火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)等。消防供配電系統(tǒng)出現(xiàn)問(wèn)題會(huì)直接影響消防安全，造成人員傷害與財(cái)產(chǎn)損失。基于對(duì)國(guó)內(nèi)消防電氣供配電系統(tǒng)運(yùn)行問(wèn)題的分析，要通過(guò)消防配電系統(tǒng)自主運(yùn)行、供電系統(tǒng)獨(dú)立設(shè)計(jì)以及優(yōu)化布設(shè)ATS電源等措施，完善消防電氣供配電系統(tǒng)。

3.1 消防供電系統(tǒng)獨(dú)立設(shè)計(jì)

高層建筑低壓配電系統(tǒng)應(yīng)使用電力消防用電負(fù)荷啟成系統(tǒng)，按一二級(jí)負(fù)荷供電消防設(shè)備配電箱獨(dú)立設(shè)置[6]。其他系統(tǒng)出現(xiàn)問(wèn)題不會(huì)影響消防系統(tǒng)電源供電。消防設(shè)備配電線(xiàn)路不可靠不能保證消防設(shè)備安全供電，如一些消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)中忽視高層建筑每層消防用電設(shè)施的相關(guān)性，設(shè)計(jì)人員將普通電梯與消防電梯引用同路電源設(shè)計(jì)，導(dǎo)致消防電梯無(wú)法正常運(yùn)行。

3.2 消防配電系統(tǒng)自主運(yùn)行

消防用電設(shè)備應(yīng)采用專(zhuān)用供電回路。供電回路是指從配電室直接出線(xiàn)到消防設(shè)備最末級(jí)配電箱的專(zhuān)用配電線(xiàn)路。消防電氣系統(tǒng)在變壓器位置分開(kāi)，消防系統(tǒng)運(yùn)行中電源負(fù)荷等級(jí)在建筑工程供電系統(tǒng)處于最高位置，保障消防設(shè)施供電安全。

根據(jù)《建筑防火設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定，建筑物高度＞50 m為高層民用建筑。對(duì)電力負(fù)荷進(jìn)行分級(jí)原則是避免中斷供電對(duì)人身安全造成的影響，影響重要用電單位正常工作時(shí)電力負(fù)荷應(yīng)該確定為一級(jí)。中斷供電發(fā)生中毒的負(fù)荷、不允許中斷供電特別重要場(chǎng)所的負(fù)荷為重要負(fù)荷。

高層民用建筑消防用電按一級(jí)負(fù)荷供電，一級(jí)負(fù)荷應(yīng)由雙電源供電，重要負(fù)荷由三路電源供電。應(yīng)急電源包括蓄電池，獨(dú)立于正常發(fā)電源的發(fā)電機(jī)組與專(zhuān)用饋電線(xiàn)路組成[7]。一級(jí)負(fù)荷雙電源供電形式有兩種電源來(lái)自不同的發(fā)電廠(chǎng)，民用建筑物的內(nèi)用電設(shè)備電源有正常與備用電源兩種形式，備用電源可取自城市高壓電網(wǎng)。與火災(zāi)相關(guān)消防過(guò)程示意如圖1所示。

圖1 與火災(zāi)相關(guān)消防過(guò)程示意圖

消防設(shè)備備用電源可選擇自備柴油發(fā)電機(jī)組與應(yīng)急供電電源形式，要求滿(mǎn)足消防用電設(shè)備持續(xù)運(yùn)行時(shí)間最長(zhǎng)要求，電池組初裝容量要滿(mǎn)足國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定60 min要求。根據(jù)消防給水規(guī)范規(guī)定，高層民用建筑綜合樓消火栓系統(tǒng)火災(zāi)延續(xù)時(shí)間不少于3 h，消防泵房噴淋系統(tǒng)加壓泵供電時(shí)間不應(yīng)少于2 h。設(shè)計(jì)電源取自城市高壓輸電網(wǎng)，地下一層設(shè)開(kāi)閉所，一路10 kV高壓電源分配至6座配電房，地下一層設(shè)發(fā)電機(jī)房一座提供0.4 kV低壓電源。一級(jí)負(fù)荷中消防負(fù)荷雙電源自動(dòng)切換裝置應(yīng)該在最末一級(jí)配電箱處設(shè)置。

為保證消防用電設(shè)備能夠可靠供電，要求消防設(shè)備配電線(xiàn)路必須可靠。建筑火災(zāi)會(huì)造成電氣線(xiàn)路短路，從而出現(xiàn)漏電造成人員傷亡，因此要先切斷正常供電電源。建筑電氣設(shè)計(jì)低壓配電系統(tǒng)接線(xiàn)分為分組與不分組配電設(shè)計(jì)方案，消防設(shè)備備用電源采用自備柴油發(fā)電機(jī)。消防用電設(shè)備必須采用專(zhuān)用供電線(xiàn)路，這樣消防母線(xiàn)段電源才不會(huì)中斷供電。

4 結(jié) 論

高層綜合體建筑消防電氣系統(tǒng)是消防系統(tǒng)的核心，本文從消防設(shè)備供配電和火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警控制等方面對(duì)高層綜合體建筑消防電氣系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。消防電氣設(shè)計(jì)針對(duì)火災(zāi)初期火勢(shì)小、易滅火等特點(diǎn)，通過(guò)啟動(dòng)聲光報(bào)警系統(tǒng)，利用各種相關(guān)消防滅火設(shè)備進(jìn)行滅火。消防電氣設(shè)計(jì)是高層建筑電氣系統(tǒng)的子項(xiàng)，與建筑結(jié)構(gòu)專(zhuān)業(yè)有密切關(guān)聯(lián)，系統(tǒng)與專(zhuān)用設(shè)備協(xié)調(diào)配合有利于貫徹實(shí)施消防電氣設(shè)計(jì)的安全可靠性。