浅谈高层建筑中消防系统的电气防火设计摘要：高层民用建筑消防设备电气防火设计是整个建筑防火设计的重要内容之一，也是消防系统的重要配套内容，设计时必须结合工程实际综合考虑消防用电设备的防火要求，以提高消防设备供电的可靠性和耐火性。

本文对消防设备电气防火设计问题进行了全面的探讨。

关键词：高层建筑；消防设备；电气防火设计；措施abstract: the electrical fire fighting equipment design of high-rise building is one of the important content of the building fire protection design, supporting and fire protection system, the design must be combined with the actual engineering considering fireproof electric equipment for fire protection requirements, in order to improve reliability and refractory fire equipment for electrical. this paper discusses the problem of electrical fire fighting equipment design.key words: high-rise building; fire equipment; fire electrical design; measures一前言我国高层建筑防火设计立足于自防自救，强调消防安全基本性能要求，其消防电源及其配电系统的防火要求由消防用电设备的负荷等级、自动消防系统的设置情况以及消防设备的工作特性决定，应具备可靠性、耐火性、安全性、有效性、科学性的要求。

其中，消防设备配电线路的可靠性和耐火性应予特别重视。

消防设备配电线路的可靠性是用以确保平时运行时消防设备的正常供电和火灾时（特别是在火灾和扑救初期）有效实施人员疏散与火灾扑救；而消防设备配电线路的耐火性是用以确保一旦发生火灾且消防配电线路可能处于火场之中时能够按一定要求持续供电。

可见，在高层建筑电气防火设计中，消防设备电气防火设计的重要性。

二消防用电设备的负荷等级合理确定高层建筑中消防用电的负荷等级，保障消防用电设备供电的可靠性，是高层建筑电气防火设计中的一个基本问题。

高层建筑中消防用电的负荷等级，应符合现行国家标准《高层民用建筑设计防火规范》的规定。

它是按高层建筑的类别划分来进行消防用电的负荷等级和划分的：一类高层建筑的消防用电负荷为一级负荷；二类高层建筑的消防用电负荷为二级负荷。

一级负荷的供电电源应符合下列要求：一级负荷应由两个电源供电，当一个电源发生故障时，另一个电源应可靠供电。

一级负荷容量较大或有高压用电设备时，应采用两路高压电源；一级负荷容量不大时应优先从电力系统取得第二低压电源，亦可采用应急发电机组；一级负荷仅为照明或电话站负荷时，宜采用蓄电池组作为备用电源。

一级负荷中特别重要负荷，除上述两个电源外，还必须增设应急电源。

二级负荷的供电系统应做到当发生电力变压器故障或线路常见故障时不致中断供电(或中断后能迅速恢复)。

对于二类高层民用建筑，应按国家行业标准《民用建筑电气设计规范》进行设计，其中规定:对二类建筑的消防用电，应按二级负荷的两回线路要求供电。

当无法满足时，应设有柴油发电机组或蓄电池组作为备用电源，以保证消防设备的用电。

三、消防用电设备的配电消防用电设备在低压配电所如何取得用电电源，这是电气设计和防火监督人员经常思考的一个问题。

在国家标准《高层民用建筑设计防火规范》中已明确规定：高层建筑的消防控制室、消防水泵、消防电梯、防烟排烟风机等的供电，应在最末一级配电箱处设置自动切换装置。

但对其它的消防用电设备，如：电动的防火门、窗、卷帘、阀门等没有具体规定，这些设施虽小，但对于保障整个建筑的消防安全也是不容忽视的。

对于这些容量小，布置分散的消防用电设备，如果均在最末一级配电箱处设置自动切换装置，不仅造成配电系统结线复杂，而且增加投资。

因此，笔者认为在设计中应根据各工程的实际情况，按楼层或按防火分区设置一台总的双电源自动切换装置，采用耐火耐热配线分别引至各消防用电设备。

四、消防用电设备的配电线路在工程设计中，消防用电设备配电线路设计的基本原则是采用耐火耐热的配线措施，其中包括电线、电缆的选型及敷设。

1 电缆、电线及母线槽的选型高层民用建筑中消防设备的低压配电干线中宜采用耐火型密集型母线槽，与传统的电力电缆配电方式相比较，它具有较高的电气及机械性能外壳接地好，安全可靠。

虽然密集型母线槽不如空气式母线槽插接孔引出分支回路随意性强，但其防火性能好。

密集型母线槽的敷设必须现场实测，安装线槽的长度精确度要求较高，母线槽的插接式开关箱高度也应根据设计确定。

2 线路的敷设（1）对消防设备配电线路进行暗敷时一般是采用普通电线电缆，并将其穿在金属管或阻燃塑料管（氧指数不小于35）并埋设在不燃烧体结构内，且穿管暗敷的保护层厚度不宜小于3cm（2）当消防设备配电线路只能采用明敷方式时，宜优先使低烟无卤电缆等不燃类电缆。

若使用普通电线电缆，则应采用有防火保护的金属管或封闭式金属线槽保护，此时可喷涂防火涂料作为防火保护措施。

（3）当消防设备配电线路采用绝缘和护套为不延燃的电缆并敷设在电缆竖井内时，因电缆本身具有耐火耐热性能，可不用金属管保护。

但是当与延燃电缆敷设在同一个电缆井时，两者之间必须用耐火材料隔开。

另外由于竖井烟囱效应，易使火势扩大，所以楼层间应采用防火材料密封隔离，电缆电线在楼层间穿管时，两端管口空隙要用防火材料封堵。

（4）当消防设备配电线路在建筑物吊顶内进行敷设时，宜优先使用低烟无卤电缆等不燃类电缆，可避免由于采用普通电缆所需的防火桥架而导致吊顶底标高降低或楼层层高增高的影响。

若采用普通电缆则应穿金属管或金属线槽布线；在难燃型材料的吊顶内，可采用难燃型(如氧指数大于50)硬质塑料管、塑料线槽布线。

此外，高层建筑的消防设备配电线路应按防火分区设计。

规定中，消防用电设备配电系统的分支线路不应跨越防火分区，分支干线不宜跨越防火分区。

根据这一规定，笔者认为，消防设备的配电干线可跨越防火分区；配电分支干线根据情况尽量不跨越防火分区；配电分支线不应跨越防火分区。

跨越防火分区的消防设备主干线（或分支干线），在每个防火分区内引至配电箱前应设保护开关。

五、配电线路的保护高层建筑因功能需要，往往进行二次装修或增加用电设备，容易造成线路过载、短路和接地故障，而导致电气火灾的发生。

特别是电弧性接地故障，一般的低压断路器因其额定动作电流较大，而接地故障引起的接地短路电流较小，而不易使断路器动作跳闸。

因此，正确、合理的短路、过载和接地故障保护相当重要。

对于一般的配电线路，可在低压电源进线端安装带过载保护、短路保护、剩余电流动作保护于一体的多功能低压断路器，不仅可以保护线路、保护设备、而且还可防止因接地故障引起的电气火灾。

六、电气火灾监控但对于消防用电设备配电线路，为确保消防设备供电的不间断性，笔者建议安装剩余电流动作电气火灾监控系统。

电气线路或电气设备一旦漏电并超过额定值时，报警器即发出声光报警信号并显示漏电电流大小。

从发生接地电弧引起火灾以至火势蔓延，需要一段时间，这有足够时间去检测并排除故障提前预报，能有效地避免电气火灾的发生。

报警但不切断电源，可以避免电源开关跳闸引起整个建筑物的停电，既保证了用电安全又保证了供电的不间断性。

在设定剩余电流动作电气火灾监控系统的报警值时，剩余电流报警设定值必须大于被测电路的泄漏电流值，可以使用装置的预检功能，检测被测电路的实际泄漏电流值，通常报警设定值取值不小于泄漏电流值的两倍。

根据系统的特点，电气火灾监控系统的安装一般可分为2部分，其一是监控器和探测器在配电柜内的安装，其二是现场的管线广配敷设和接线。

前者要与配电柜生产厂家密切配合，后者与一般的电气安装项目基本相同。

6．1 监控器和探测器在配电柜内的安装由于监控器一般安装在配电柜门上，而探测器要穿过配电回路并固定在柜内，因此最好把这2项设备交由配电柜厂家安装。

在确定好配电柜供应商后，施工单位应首先与配电柜厂家仔细复核配电柜系统图，明确各配电柜中配电回路的形式(电缆型还是铜排型)，提交监控器和探测器的规格型号以及外形尺寸。

在配电柜的生产过程中，厂家就可以把这2项设备在柜内安装固定好，作为1个成品配电柜送到施工现场，完全省掉工程现场的复杂安装程序，同时避免了配电柜内线缆、铜排重新拆卸和安装可能带来的故障隐患。

6．2 现场管线敷设和接线相对于其他设备安装工程来说，电气火灾监控系统的现场安装很简单。

首先管线数量比较少，其次管线种类单一。

注意总线的管线不要与其他强电或弱电线路混在一起；超5类utp线缆敷设时，在配电箱内需预留足够长度；在压接好rj45水晶头后，用测线仪测试线路，合格后在柜内绑扎好；柜门内侧布置需美观牢靠，不影响柜内元器件。

据说现在有些生产厂家开始开发用rs485总线来替代现有的超5类utp线缆，同时采用插接式端子块接线，这将使得现场线缆的敷设和接线更为方便快捷。

七、结束语高层建筑中消防设备电气防火设计的关键是，确定具体消防用电设备系统的耐火耐热配线要求。

一般从高层建筑变电所中应急母线或主电源低压母线到具体消防设备点的所有配电线路都是耐火耐热配线的考虑范围。

我国规范应结合现状制订电线电缆耐火耐热技术要求，对不同建筑中各类消防设备电气配线作出比较具体的规定，以利于提高工程设计质量和消防设备电气配线的防火性能。

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