高层建筑消防设计篇(1)

关键词：超高层建筑；消火栓灭火系统；自动喷水灭火系统

1 工程概况

大连润德公馆项目位于大连市新开路东，长江路以北，常寿街以南，日新街以西，为沿街地块，项目总用地面积为2450m2，规划用地性质为公建、公寓。本建筑物建筑高度185.45m，地下四层为设备用房及停车场，1～4层酒店大堂及宴会厅，5～7层为立体停车场，8层为避难层，9～21层为酒店公寓，22层为避难层，24～33层为住宅式公寓，34层为公建。

2 消防系统

本工程属建筑高度超过100m的超高层建筑，防火按一类一级建筑设计，依规范设有消火栓系统、自动喷水灭火系统、建筑灭火器配置、水喷雾灭火系统、气体灭火系统。

2.1 水 源

①消防用水由城市自来水单路供水，在用地红线内管网上接出一根DN100的管道引至地下四层消防水池。②因城市自来水为单路供水，为保证供水安全性，室外消防系统由地下四层消防泵房内的室外消火栓泵供水，在室外设置环状管网。③室内消防用水由消防水池供给。在地下四层设有效容积480m3消防水池两座，内存室内、外消火栓及自动喷洒水量；贴临的消防泵房内设室外消火栓系统两台水泵，室内低区消火栓系统两台水泵，一用一备；低区自动喷水灭火系统两台水泵，一用一备；消防转输供水系统三台水泵，两用一备。④消防转输水箱供水系统：八层设置消防转输水箱，由设于地下四层消防泵房内的消防转输泵组（三台，两用一备）供水。中间水箱设回流管，超过高水位的水回流至地下四层消防水池。⑤在八层及屋顶水箱间内各设置一套高位消防水箱，水箱有效容积为18m3。

2.2 消防水量

本工程属建筑高度超过100m的超高层建筑，流量和水压均不能满足系统要求，因此消防系统为临时高压消防给水系统，防火按一类一级建筑设计。①消防水池有效容积：本工程室外消火栓用水量30L/s，火灾延续时间3h；室内消火栓用水量40L/s，火灾延续时间3h；湿式自动喷水灭火系统火灾危险等级为中危险级Ⅱ级，喷水强度为8L/s・m2，作用面积160m2，持续喷水时间1h。消防水池的有效容积应是火灾延续时间内，同时使用的各种灭火系统消防用水量之和，因此在地下四层设有效容积总计为954m3。②8层消防转输水箱有效容积：消防转输水箱内储存30min室内消火栓用水量及1小时自动喷洒用水量，因此消防转输水箱有效容积为180m3。③高位消防水箱有效容积：参照《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95（2005年版），一类公共建筑不应小于18m3。

3 消火栓灭火系统

（1）室外消火栓系统：本项目室外消防系统由地下四层消防泵房内的室外消火栓泵供水，在室外设置环状管网，环管管径DN200。从市政供水管上接稳压管至环状管网上，接入前设倒流防止器。室外消防供水系统，最不利点消火栓压力不小于10m。室外消火栓将沿首层的消防车道设置，各消火栓间距不超过120m，消火栓距路边不应大于2.0m，距建筑外墙不宜小于5m。采用地下式消火栓。

（2）室内消火栓系统：①消火栓系统分区：消火栓系统的分区原则为消火栓栓口的静水压力不应大于1.0MPa，因此将室内消火栓系统分成高、低两个供水区域，每个区域又用减压阀分为Ⅰ、Ⅱ两个压力区。地下四层-7层为低区，八层至顶层为高区。高区由屋顶水箱和稳压装置稳压，低区由中间水箱和稳压装置稳压。②减压稳压消火栓设置：消火栓栓口动压大于0.5MPa时采用减压稳压消火栓，本项目地下四层至一层、管道夹层、五层、六层、八层至十六层、二十四层至二十八层均采用减压稳压消火栓，栓口压力调至0.3MPa。③水泵接合器：消火栓系统高、低区各设三套地下室消防水泵接合器。高区在8层消防转输水箱间内设置三套消火栓水泵接合器接力泵。④按规范要求将消火栓安装于各楼层及其消防电梯前室，地下室和明显且易于操作的部位。栓口离地面或操作基面高度为1.1m。消火栓的布置应保证每一个防火分区同层有两个消火栓的水枪充实水柱同时到达任何部位。消防充实水柱长度不小于13m，每根消火栓立管的最小流量为15L/s。

4 自动喷水灭火系统

（1）设计基本参数：①A.地下及5-7层立体停车场：天花板下火灾危险等级为中危险级Ⅱ级，喷水强度为8L/s・m2，作用面积160m2，设计流量为27L/s，持续喷水时间1h；货架内置喷头：每个喷头流量1.92L/s，同时作用喷头14个，设计流量为27L/s，持续喷水时间1h。总流量为55L/s。②一、三、四层净空高度为8～12m，喷洒应按非仓库类高大净空场所设计，喷洒强度6L/min・m2，作用面积260m2，设计流量为35L/s。③一层公寓大堂挑空高度15.2m，设置自动扫描射水高空水炮灭火装置，单个喷头流量5L/s，设置两个喷头，设计流量为10L/s。④地上公寓及住宅：火灾危险等级为中危险级Ⅰ级，喷水强度为6L/s・m2，作用面积160m2，设计流量为30L/s，持续喷水时间1h。⑤地下一层柴油发电机房及贮油间设水喷雾自动灭火系统，设计喷雾强度20L/min・m2，持续喷雾时间0.4h。

（2）系统分区：《自动喷水灭火系统设计规范》GB50084-2001（2005年版）中规定为保证配水管道的工作压力不大于1.2MPa，因此将自动喷水灭火系统分为高、低两个供水区域，地下四层-7层为低区，其中地下四层至四层为低区Ⅰ区，管道夹层至7层为低区Ⅱ区；八层至顶层为高区，其中八层至二十二层为高区Ⅰ区，二十三层至顶层为高区Ⅱ区。配水管道的布置已使配水管入口的压力均衡，且各配水管入口的压力均不大于0.4MPa，如有超压，设置减压孔板。

（3）自动喷水灭火系统：①各区自动喷洒系统均由各区的自动喷洒加压泵供水，每区设加压泵二台（一备一用），分别设于地下四层消防水泵房及8层消防转输水箱间内。高区由屋顶水箱和稳压装置稳压，低区由中间水箱和稳压装置稳压。消防水箱出水管与喷洒水泵出水管并联接至报警阀组前。②低区共设6组湿式报警阀，分别设在地下四层消防泵房及4层5层之间管道夹层内。高区共设6组湿式报警阀，分别设在8层消防转输泵房及23层报警阀室内。喷淋系统每个报警阀组控制的喷头数：湿式系统不超过800个。每层各防火分区分别设有信号阀、水流指示器。每个报警阀控制的最不利喷头处设末端试水装置，其他部位可设置试水阀。③水泵接合器：低区设四套地下式自动喷洒水泵接合器，高区设两套地下式自动喷洒水泵接合器。高区在8层消防转输水箱间内设置两套自动喷洒水泵接合器接力泵。

参考文献

[1]《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95（2005年版）.

[2]《自动喷水灭火系统设计规范》GB50084-2001（2005年版）.

高层建筑消防设计篇(2)

关键词 电气配线；特点；要求；分析；要点

中图分类号P2 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）93-0055-02

目前，我国已经出台了一些居民建筑电设备电气系统的防火规范，这些规章制度对民用建筑的防火做出了严格的限制。工程设计人员在设计高层建筑的消防线路时，要综合考虑民用建筑的实际特点和设备线路的大致结构，选择正确的电线型号。电气配线的原材料应当能耐高温，并适应消防设施的耐热性能。

1 高层民用建筑消防设备电气配线的特点

在我国的民用建筑防火设计中，防火措施一定要做到安全，这成为了明勇建筑防火设计要求中的重中之重。这种防火措施不仅要做到安全适用还要做到经济合理。《工业与民用供电系统设计规范》中指出，要严格按照规范进行设计，同时，供电系统中消防用电设备的配电线路在使用过程中一定要严格达到安全可靠的要求，最重要的是要达到耐火的目的。

当火灾发生时，尤其是在火灾发生初期，应该保证消防配电线路的可靠性和安全性。火灾中，对消防配电线路的可持续供电有很高的要求，我们可以将其理解为消防配电线路要具有超强的可靠性，一旦火灾发生，消防高层建筑中消防配电线路必定要暴露在火场之中，这时候，为了火势能够能够得到有效控制，一定要在事发现场保持供电正常。只要保证消防配电线路的可靠性才能够确保供电正常，方便人员的转移、疏散和消防员顺利完成对火灾的扑救工作，从而能够从最大程度上使由火灾产生的损失降到最低。

2 消防设备配线要求

消防线路的一个重要优势就是能耐高温。当发生险情时，消防系统的线路受到火情的冲击和影响最大。工程设计人员结合多年的设计经验，总结了一套增强消防设备电气线路耐热性能的措施，具体而言有以下几点：

1）普通电缆是消防设备配电线路在进行暗敷时所使用的一种材质，在进行消防设备配电线路的操作中，将电缆插入到金属管内或是燃塑料管中，埋藏在没有可燃性的结构中，这里要强调的是，要保证穿管的暗敷层厚度不能够超过5cm；

2）如果采用明面铺设的方式来设置消防系统的电线，那么我们可以选择在金属管道或金属槽上面涂抹防火涂料。这样可以达到使线路耐火性提升的目的，另外也可以考虑用耐高温性能较强或是防火能力好的电缆作为绝缘材质；

3）工程设计人员也可以选用绝缘材料来制作消防设施电线，并将这些线路安排在电缆竖井里面。这样一来，我们就不需要金属管进行保护了，因为电缆本身拥有耐热耐火的特性。可是如果出现延燃电缆敷设在同一个电缆井内，那么在这两个中间就一定要使用防火材质将其隔开。

3 高层民用建筑消防配电防火设计分析

高层建筑内部装有大量的消防电气设施，这些设备具有多种功能，在整个系统中发挥着各自的作用。具体而言，消防电气设施系统包括自动预警系统、火灾自动灭火系统、防排烟系统和诱导疏散系统等几类。由于不同类型的消防用电设备功能不同，所以对消防配电线路的分析要更具有针对性。

3.1火灾自动报警系统电气配线

在火灾发生之前，能够给人们以警示的预防设施，被称为是火灾自动报警系统。它的出现对火灾初期阶段工作有着很重要的作用。在发现火灾时期和火灾发生初期它的作用才能够得到充分发挥。对于当前普遍采用的总线制火灾报警系统中的干线来说，它时常要穿越不同的防火分区，并且多数是采用明敷的方式，一旦在这期间有障碍产生，你那么就会造成很严重的后果，会造成干线回路或是监测点不受监测的问题。如果发生这些情况，施工人员就要考虑按照更高层次的施工标准，选择更具可行性的方案。例如：施工人员可以在管道中铺设耐火性强的电缆，并将电缆设置在特定框架中。如果条件允许，可以考虑使用更高级的绝缘电缆。

3.2火灾自动灭火系统

在高层建筑中，扑救火灾主要依靠建筑物固有的消防设施，自动灭火系统在建筑物内是最主要的灭火系统。根据构成，可以分为室内消防栓灭火系统和室内自动喷淋水系统。

火灾发生，自动报警系统将火灾信号第一时间发送到消防控制中心，通过联动的方式使消防中心开关闭合，水泵启动开始灭火。目前工程使用最广泛的是自动喷淋水系统，它是建筑火灾发生时首选灭火系统。

当前工程中采用的自动气体灭火系统是由二氧化碳灭火系统和卤代烷灭火系统组合而成的这两种都属于灭火介质。二氧化碳灭火机理是对可燃物质起窒息作用，它能够使温度在最短的时间得到降低，而卤代烷灭火则是通过抑制化学反应的手法来控制火势。这种灭火手法强效于二氧化碳灭火方式。不过它在使用过程中会释放出大量污染空气的一瓯海物质，所以，还是尽量避免对它的直接使用。

3.3防排烟系统和诱导

防排烟系统是由防烟系统和排烟系统两部分组成，防烟系统用机械加压送风的方式或者是自然通风的方式，来到到防止延期进入疏散通道的作用；这种防烟气的方式在建筑中，当火灾发生时会产生大量的烟气，它可以将其阻止，并启动机械系统通风方法将烟气排出。

自然排烟利用建筑物的外窗好额阳台进行烟气的排出。高层建筑中建筑物的高度超过50m或是100m的，外墙的防烟楼梯间和电梯室一般都是采用这种自然排烟方式。建筑阳台凹廊外墙设置便于开启的外窗或是排烟来进行无组织自然排烟方式。

4 工程建筑消防设备电气配线防火设计要点

在进行具体的建筑消防设施配电系统设计之前，首先要了解系统对于高温的承受能力。民用高层建筑的变电所对耐火耐电的考虑范围也应该有很高的要求。

当目前为止，我国还没有发明出合适的消防配电设备，也没有制订出适合于消防配电设备所使用的电缆材质，那么，由此可见，高层民用建筑消防设备配线防火设计在整个系统中起决定性作用，所以在实际操作中，一定要根据实际，从耐火耐热方面要求考虑，这样做的目的就是为了使消防设备供电更具有安全和可靠性。使建筑发生灾害的几率有效降低。

5结论

高层建筑消防设备防火设计中，设计师一定要具有一定的预防意识，不但要使自己本身的技能不断提高，还要多吸取其他国家的经验和方法，向国际化标准靠拢。

比如，要在配线方面注意对材质的选择，可以选用国外进口的防火性电缆材料等。

不同的建筑有不同的消防设备配线防火设计方案，但不管使用何种设计方式，都是为了使我国高层建筑的防火性能得到提高，为了建筑居民的财产安全能够得到更好的保证。

参考文献

[1]闵泽鹏.高层建筑大口径立管固定支架设计研究[J].中外建筑，2010.

高层建筑消防设计篇(3)

关键词：高层建筑；电气事故；火灾报警系统；防火设计

引言:在高层建筑中，完善合理的电气防火设计能够有效地避免发生电气事故火灾，而且一旦发生火灾，也能够使建筑物内各种消防用电设备持续可靠地运行，及时有效地疏散人员、物质和控制火势的蔓延。特别是近几年来，一些高层建筑的结构和功能更加复杂，建筑物内的用电设备和装置越来越多，对电气防火设计提出了更高的要求。

1合理设计以免引发电气火灾。

从近年来所发生的火灾看，由电气事故引发的火灾居各类火灾原因首位。发生事故的原因是各式各样的，有电弧接地短路故障造成的火灾事故，有电气设备年久失修仍超负荷运行导致线路短路、断路而引发的火灾事故，有因架空进线时进户处未采取防高电位侵入措施而引发的电气火灾。其中主要的是在建筑物内部装修施工时，不能严格执行国家有关技术规范，大量敷设不符合消防要求的电气线路和配电装置，有的将电气线路直接敷设在可燃、易燃材料内不进行穿管保护，有的采用易燃塑料或穿管保护不到位而留下先天性火灾隐患，有的直接将大功率灯具安装在可燃物材料内不采取任何保护措施，有的则是由于使用不当而造成的电气火灾，这些都是引发电气火灾事故的主要原因。综观这些电气火灾事故的起因，有些是由于设计不完善或有缺陷造成的，因此在设计中就要采取有针对性的技术措施来预防火灾事故的发生。

1.1设计时应注意符合规程规范及技术要求在《住宅设计规范》第6.5.2条第7款规定“：每栋住宅的总电源进线断路器，应具有漏电保护功能。”其条文说明为“：接地电弧短路是常见多发的电气火灾起因，但电弧短路的电流小，一般的断路器和熔断器不能或不能及时切断电源，而具有漏电保护功能的断路器对电弧短路电流有很高的动作灵敏性，能及时切断电源，防止电气火灾的发生。”从条文说明中可以看出，该条规范主要是针对接地电弧短路引发电气火灾事故而规定的，因此必须遵守。电涌保护器能有效地防止高电位侵入，避免电器的毁坏和引起火灾隐患，不仅是架空进线，在电缆进线中也应当成为电气设备选型的标准配置。1.2设计时应考虑负荷长期发展的需要长期的过负荷运行很容易引起线路的绝缘老化从而引发火灾事故，这就要求在设计中应避免此类情况的发生。经过长期的设计实践，我们认为在设计选型时电缆考虑远期发展应适当放大，开关可根据近期负荷需要选择整定电流，这样既能满足近期负荷需要，也能满足今后发展的要求。

1.3使用新型阻燃和耐火电线电缆我国在20世纪90年代就对阻燃、耐火电线电缆制定出了相关的国家标准及试验方法，为了有效预防电气线路火灾的发生，我们设计时应广泛使用新型的能阻止火焰蔓延，而且能离火自熄的阻燃、耐火电线电缆，尤其是装饰装修工程内的线路部分，应采用ZR阻燃电线和NH耐火电缆。

2保证消防设备的可靠运行

2.1火灾自动报警系统的设计

（1）合理分区，确定火灾自动报警系统的干线形式。一些建筑的结构和功能非常复杂，而且面积也很大，合理地分区并确定其干线形式是非常重要的。从笔者这几年的设计经验看，一个干线系统的规模在平面中其布线半径最好控制在60 m以内，最大不应超过80 m。这主要出于对回路容量、总线隔离器的设置、电源布线等问题的综合考虑，避免由于回路容量过于庞大、总线隔离器设置不合理而不能充分保护探测器、电源回路所控制动作执行元件过多而降低系统可靠性的情况发生。

（2）针对一些场合的具体特点，合理选择探测报警方式。点型火灾探测器的选择大家都比较熟悉，主要强调的是在一些特殊场合应考虑使用线型探测器，而这是大家比较容易忽视的，比如在无遮挡大空间宜选择红外光束感烟探测器。在电缆隧道、电缆竖井、电缆桥架、配电装置、变压器等处宜选择缆式线型定温探测器，这些细节的考虑都能有效地提高报警系统的可靠性。

（3）对于消防水泵、消防风机的控制应采用多线制直接手动控制。在《火灾自动报警系统设计规范》第5.3.2条中规定“：消防水泵、防烟和排烟风机的控制设备当采用总线编码模块控制时，还应在消防控制室设置手动直接控制装置”，这条规定对保证系统设备可靠性是必要的。

2.2充分保证消防供配电系统的独立性消防供电应处于工程最高供电等级。

《建筑电气设计规范》第24.9.2条规定，“火灾消防及其他防灾系统用电，当建筑物为高压受电时，宜从变压器低压出口处分开自成供电体系，即独立形成防灾供电体系”。规定强调说明消防系统的供电电源等级应处于本工程最高供电等级，且自成供电体系是为了保证消防供电的可靠性。消防配电应形成独立系统，《高层建筑设计防火规范》第9.1.3条规定：“消防用电设备应采用专用的供电回路”。本条规定应理解为消防用电设备的电源应从配电室直接引入，中间不允许与其他非消防电源混用。

高层建筑消防设计篇(4)

关键词：消防负荷分级；消防电源设计；应急电源

一、引言

消防电源及其供电系统是建筑消防设施中最重要的设施之一。消防用电设备是用以保障人身和财产安全的设备，要求其供电电源必须安全可靠。不仅要求在正常情况下，即便在电网检修或故障停电或发生火灾断电等特殊情况时，都要求对其可靠供电，确保其正常运行、发挥其应有的作用。应根据现行的国家标准、规范的要求，对消防负荷的等级进行正确合理的划分，并综合考虑其他影响因素，对消防供电系统进行合理的设计。

二、规范对消防电源的要求

根据《高层民用建筑设计防火规范》(以下简称“高规”)规定，高层建筑的消防用电应按现行的国家标准《供配电系统设计规范》的要求设计，一类建筑按一级负荷要求供电，二类高层建筑应按二级负荷要求供电。根据《民用建筑电气规范》(JGJ/T16―92)规定一级负荷由两个电源供电，当一个电源发生故障时，另一个电源不致于同时停电；一级负荷别重要负荷，除上述两个电源外，还必须增设应急电源即第三个电源；二级负荷的电源应做到当电力变压器发生故障或线路常见故障时，不致中断供电(或中断后迅速恢复)，在负荷比较小或地区供电的条件困难时，二级负荷可以由一回6KV以上专用架空线或电缆供电。

三、消防电源设计

(一)各级负荷供电要求

1．特级负荷供电要求。对特级消防负荷除有两个电源供电外，还应增设自备应急电源并严禁将其他负衙接入应急供电系统。

2．一级消防负荷的供电要求。一级负荷应有两个独立电源供电。这两个独立电源应符合下列条件之一：首先，足两个电源问无联系；其次，是两个电源间虽有联系，但符合下列要求：第一，发生任一故障时，两个电源的任何部分不致同时受到损坏。第二，发牛任何一种故障且保护装置动作正常时，有一个电源不中断供电，并且在发生任何一种故障且主保护装置失灵以致两电源均中断供电后，应能在有人值班的处所完成各种必要的操作，迅速恢复一个电源供电。根据我国现有的实际情况，一级负荷供电可采用以下几种方式：(1)电源来自于两个不同的电厂(2)电源来自于两个不同的区域变电站(3)电源来自于一个区域变电站，但设有自备应急电源。

3．二级负荷供电要求。二级负荷宜由两回路供电，且变压器宜有两台。但是如果二级负荷容量较小，或者地区供电条件有限无法提供两回线路时，允许由一回6kV及以上的专用架空线或电缆供电。考虑到电缆发生故障后有时检查故障点和修复时间较长，故当用电缆线路供电时，应采用两根电缆组成的线路供电，并且每根电缆均能承受百分之百的二级负荷。三级负荷对供电没有特殊要求。

(二)充分保证消防供电、配电系统的自主性

1、消防供电应处于最高供电层次

《民用建筑电气设计规范》第24．9．2条规定：“火灾消防及其他防灾系统用电，当建筑物为高压受电时，宜从变压器低压出口处分开自成供电体系，即独立形成防灾供电系统。”消防系统电源的供电负荷等级，在本工程供电系统中应处于最高供电等级，自成供电体系是为了保证消防供电的可靠性。

2、消防配电应具有独立性

有了可靠的电源，而消防设备的配电线路不可靠，仍不能保汪消防设备的安全供电。《高层民用建筑设计防火规范》(GB50045―95)第9.1.3条规定：“消防用电设备应采用专用的供电回路，”本条规定的供电回路，是指从低压总配电室(包括分配电室)至最末一级配电箱，与一般配电线路应严格分开，但在有的设计中，往往是注意从配电室引至消防控制室配电箱这一段的供电呵靠性，而忽视了各层消防用电设备供电的可靠性，如电动防火门、排烟阀等，并没有形成消防专用独立系统。

3、按规定设置ATS

火灾自动报警、消防通信、等消防用电设备均设有应急电源。当使用的电源故障停电时，被停止供电的重要负荷采用电源自动切换装置(ATS)切换至另一电源。《高层民用建筑设计防火规范》第9．1．2条规定：“高层建筑的消防控制室、消防水泵、消防电梯、防烟排炯风

机等的供电，应在最末一级配电箱处设置自动切换装置。”ATS设在起端(如在变电所低压的第一级配电处)和设在末端相比，末端设ATS时，除了电源故障停电能自动切换外，当配电设备故障或低压线路上发牛故障而停电时，末端ATS也能动作，增加了负荷的供电可靠陛；

起端设ATS时，如果配电设备或低压线路发生故障而停电，该ATS不动作，这样就无法保证负荷的继续供电．所以末端ATS比起端ATS更为可靠。在有的设计中自动切换装置不足设在最末一级配电箱，双电源线路进楼后，总配电箱处设了自动切换装置，而此后是单回路至各层消防配电箱，显然这种设计是不符合要求的。

(三)应急电源的选择

常用的应急电源有电力系统电源、蓄电池组、自卑柴油发电机组、EPS和UPS等。此处仅对柴油发电机组和EPS、UPS的优缺点作简略的讨论。

首先，利用有自起动功能的柴油发电机组作为应急电源。柴油发电机组因具有容量大、可并机运行、连续供电时间长等特点而得到广泛应用，但在具体使用过程中也存在一些问题，值得引起注意，此处简述如下：第一，停电时机组自起动时间需15s左右。因此只能用于疏散照明、备用照明和其它对转换时间要求不高的消防用电设备，而不能用于安全照明(转换时间小于或等于0.5g)和那些对转换时间要求较高的场所的备用照明。第二，过载能力稍弱，选用备用发电机组容量与负载功率比率一般要1．5：1才行，加大了投资。第三，需专人看管，定期维护。且辅助设施造价高，后续运行费用高。第四．存在火灾隐患，因为机组中的油罐本身就是火灾隐患。第五，占地面积稍大。

其次，利用蓄电池组作为应急电源。蓄电池组有允许短时电源中断(小于0．1～0．2s)的应急电源装置EPs和不间断电源装置UPS两种。EPS和UPS均是采用了IGBT逆变技术和脉宽调制PWM技术。但工作原理和特点不尽相同。UPS在市电异常转化为电池供电或市

电恢复将负载切换至市电时的切换时间均为10ms左右。因此能满足有计算机、自控Dcs系统、数据处理系统等不能中断供电的场所。但UPS在电网正常工作事业工作，故寿命相对较短。EPS切换时间也很短，并且只有在电网无电时才进行逆变工作相对寿命较长，尤其能适应电机等电感性负载和各种混合用电负载。uPs的价格较高，约为同容量的EPS的1．5倍。UPS对环境要求较高，只能放在计算机房或空调房间。而EPS比较能适应恶劣的环境。

在实际应用中，应急电源系统一般都是几种应急电源的组合方案。对于电力拖动设备，因供电允许中断时间一般都大于15s。采用自备柴油发电机组作为应急电源比较经济。当负荷较大的消防泵采用柴油机或汽油机驱动泵作为消防电源，而其他消防负荷较小时，应急电源可采用EPS。事故应急照明设备一般采用蓄电池组集中或分散供电。对于报警和通讯设备，一般采用UPS、蓄电池组或干电池作为应急电源。

四、消防电源供电方式

(一)特别重要消防负荷供电方式

对特别重要的消防负荷，要有三个电源供电，即有两个完全独立的电源和一个独立于市网电源的三相应急电源组成。

(二)一级消防负荷典型供电方式

一级消防负荷应有两个独立电源供电。若该地区的电力网有条件提供两个完全独立的高压电源，可采取由接在不同高压电网上的两台变压器，两回消防专用供电线路为基本组成的设计方案。但在我国，目前的实际做法是采用在选择了来自于同一高压电网的两台变压器后，外加一个自备应急电源两回消防专用供电线路作为基本组成的设计方案，以提高消防电源供电的可靠性。

(三)二级消防负荷典型供电方式

二级消防负荷应有两回供电线路供电。一般采用单电源或双电源的供电方式，可分为：一主一备双变压器双回路供电，和单变压器加其他低压回路双回路供电。

高层建筑消防设计篇(5)

Abstract： With the development of social economy， high-rise building quantity is in rapid growth， the layout is more concentrated， high-rise building fire number is more and more， the fire water supply design is the key to put out the high-rise building fire. This paper analyzes the fire water supply design reliability through analyzing high-rise building fire water supply design features.

关键词： 高层建筑群；消防给水设计；可靠性

Key words： high-rise buildings；fire water supply design；reliability

中图分类号：TU97 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2012）35-0050-02

0 引言

上海静安区高层住宅火灾、央视新址被配楼火灾、香港旺角嘉禾大厦火灾。这些重大火灾不仅仅造成了重大伤亡，经济损失，同时还暴露了国内在对高层建筑进行火灾扑救时的不足之处，，随着越来越复杂、越来越高和越来越多的高层建筑拔地而起，高喷车、登高车等消防车辆明显跟不上社会的发展，因此就需要高层建筑在发生火灾时，必须依靠建筑自身的消防设施，才能够有效和及时地把火扑灭。室内消火栓、自动喷水灭火系统是高层建筑群在发生险情时立足自救的关键主动灭火设施。是把险情控制在一定范围，迅速扑灭火灾减少损失的重要手段，然而作为整个系统的心脏，供水设施决定着自动喷水灭火系统是否能正常运作，发挥其应有的灭火功能。所以，高层建筑内自动喷水灭火系统的供水设施设计要科学合理、完整和可靠。特别是建筑群所共用的消防水泵房、消防水池、屋顶水箱，都肩负着建筑的消防给水重任，一旦出现灾情，只要消防给水的某个环节出现问题，都会造成无法挽回的重大损失。

1 高层建筑群共用消防泵房、消防水池和屋顶消防水箱的设计规范

2005出年版的《高层建筑设计防火规范》中明文规定：在同一时段内只考虑一次的高层建筑群，可共用消防泵房、消防水池、屋顶消防水箱。由于目前国内的建设用地逐渐紧张，高层建筑群尤其是高层的住宅小区一般都是采取消防水泵房集中、屋顶消防水箱共用的方式，这种方式既能满足消防用水需求而且节约了用地和建设资金。

1.1 高层建筑群共用泵房、消防水池、屋顶水箱的条件 在高层建筑群中任意一栋建筑发生险情时，都应确保消防给水设施能有可靠的供水能力，可参照《建筑设计防火规范》当高层建筑群内居住人数不超过两万人时，在同一时间只考虑一次火灾，可供应消防泵房、消防水池与屋顶消防水箱。

在建筑群跨越城市街道时，被划分的区域因供水管网需穿过城市的街道，这样不仅建设周期长，而且施工的难度，给水管线被损坏的几率也增加了，造成给水系统的可靠性得不到保障。因此当这种建筑群被街道划分的情况出现时，即使是建筑规模和占地面积都不大。常住的居民没有超过两万人，不应该要有独立的消防给水系统，不宜共用消防泵房、水池和屋顶水箱。

1.2 共用消防给水设施要求 因在高层建筑群内，险情发生的几率较大，所以建筑群内的消防给水系统一定要安全和可靠。

1.2.1 高层建筑群内消防给水管网要求 在建筑内和室内，消防给水管线应设计成环状，管线管径需按照高层建筑群内消防用水的最大量计算，不宜小于DN150。管线应分成若干段，每段设置阀门且每段所设置的消防栓不得超过五个，确保在检修时不影响管道的正常供水。

每栋高层建筑室内的进水管线不应少于两条与消防环网连接，确保当其中一条出现故障时，其余的管线能够保证消防用水总量，并在此管段设置单项阀门，保证管线内的谁不会流向环网。

1.2.2 建筑群共用消防泵房要求 应将消防泵房设计在建筑群的中心位置。这样可以减少水流和压力损失并缩短供水距离。提高消防给水系统的可靠性。可以设置在建筑的地下室，也可以在室外独立设置。每组水泵的吸水管不能少于两条，消防泵房需设置两条管线与室内的环网相连，确保当其中一条在检修或是损失时，另外一条能够满足消防用水总量。

在建筑建设初期，消防泵房应该考虑高层建筑整体的建设时间和顺序，在建设时，可以把消防泵房、水池和消防水箱等共用的给水设施建设在首批建筑内，确保建筑和消防给水设施同时验收和同时使用。

1.2.3 建筑群共用消防水箱要求 消防水箱除了应该设计在建筑群中最高的建筑屋顶，静水压力和容易满足要求外，还应该设置一个备用的消防水箱，最好是独立设计管线跟建筑群内环网的连接。因为水箱一旦损坏，将导致整个建筑群的消防用水无法得到保障，所以应设置两个水箱确保消防给水系统的可靠性。

1.2.4 消防泵房中水泵接合器要求 水泵接合器是当消防车辆到达火灾地点后，用室外消防栓连接车载消防泵向建筑内的消防管线给水的设施，所以水泵接合器的设置应充分考虑如何方便跟消防车辆连接。其设置地点应该选在接近消防车道且对交通无影响的地方，同时应与建筑保持一定距离，防治灾情发生时建筑上方出现跌落物伤到救灾人员。一般距离设置为3-5m。

2 高层建筑群中消防给水系统的功能作用过程及概率特征

消防给水系统中的用水过程是不可控制的、随机的，给水系统工作的实际情况取决于在救火过程中各各用水点汇集起来的随机事件流（随时间的一种变化）。就是说，消防给水系统的工作特点是独特的随机过程。

高层建筑群消防给水系统作用过程可用以下指标表示：水的流量（需水量qn、用水延续时间）、救火用水频率V、同一时间内发生火灾数目m。消防给水流量随机值，可以用概率分布的积分函数表示，服从指数规律；灭火所用时间可用指数规律进行表示；而同时出现火灾时，消防给水系统服务过程具有平稳的泊松流的性质。另外、在系统中多数组件出故障前其工作容量的分布基本服从于指数分布规律。在一些特定的条件下，对消防给水管道检修的延续时间服从指数规律的联合分布。

在对消防给水系统的管线进行设计布置时，、一般都是采用环状管网，这样增加了故障管线的互换性，能够使整个消防给水管网具有较高的储备度。但为了保证在管网故障时备用管线水头损失不致于过大，可能会造成系统平时出现超压问题。

3 消防给水系统的可靠性设计

3.1 消防给水系统可靠性的分配和预测 当消防给水系统可靠性与功能指标确定后，便可依据给水系统设备的失效率、子系统的重要程度与可靠性指标对系统进行可靠性的分配。其分配可以保障高层建筑群的消防给水系统寿命和功能达到当初设计时的要求。整个消防给水系统的技术设计在完成之后，应该依据实际要求工作时间、系统工作的模式、各子系统的失效率对消防给水系统进行可靠预测。通过跟设计时所设定的可靠性做比较，调整设计或是提高子系统的可靠性。

进行可靠性分配时必须依据系统的可靠性要求跟各子系统的复杂程度、选用单元的技术水平和重要性进行合理分配。同时还应该给出经济技术分析。各子系统的可靠性是靠整个系统的可靠性分配而得到的。其中可靠性的分配方法一般有：评分分配法、等分配法、依据子系统复杂程度、依据子系统重要程度分配法、依据加权因子分配法、最少工作量分配法、相对失效分批法、AGREE分配法等。

对给水系统的可靠性预测主要是指从系统到子系统的可靠性分析，这种预测跟分配的转换其最终目的是让消防给水系统在完成后能够获得满意的可靠性。对消防给水系统的可靠性预测方法主要有两类，分别为模拟法和分析法。在消防给水系统中，利用预测和分配过程，能够从给水减压阀分区、水箱分区和水泵分区中得到一种最优方法。

3.2 消防给水系统可靠性工程设计 消防给水系统可靠性设计第一要明确可靠性指标。例如失效率、可靠程度、维修度、MTBF、有效度等。之后根据可靠性设计理论，反复进行预测和分配，使消防给水系统可靠性达到要求指标，在整个过程中还要考虑高层建筑所处环境对系统的影响，使系统的维修性保持良好状态。整个设计基本思路是把设计中所涉及到的各个数据参数当作随机变量考虑，真实地反映出工程的实际情况。

3.3 消防系统可靠性的发展趋势和展望 随着社会的发展，人们对高层建筑消防给水系统越来越重视，对系统设计的可靠性分析也会进一步展开。

①进一步分析高层建筑群消防给水系统可靠性工作。其中包括有组织地收集失常随机资料并进行处理，构建收集跟处理统计资料的系统。积累相关子系统的可靠性数据，对消防给水系统进行可靠性指标分析。②注重人的可靠性。其可靠性涉及人机界面与人操作可靠性。和环境、人和人之间的配合、人的意识水平都有关系。③对可靠性工程进行优化。消防给水系统的可靠性也是优化设计一部分。在对可靠性建模分析时，应该尽可能将涉及到的各种因素考虑到，并了解高层建筑消防给水系统的主次形式，尽量把问题的复杂程度降低，结合经济技术进行分析，优化设计。④注重高层建筑消防给水系统可靠性设计完成过程，消防给水的可靠性始终贯穿于系统的设计、筹备、安装和运行的整个过程，加强对消防给水系统与这些过程中的薄弱环节，可以提高整个系统的可靠性。⑤增加对高层建筑群消防给水系统的可靠性评价的方法，研究消防给水网管对网管可靠性的影响，以图作为基础对其进行分析。对边界条件跟系统组件做等效与近似变换，以水利模型将影响消防给水系统可靠性的因素逐一进行分解。⑥正确处理经济性和可靠性之间的关系。重视高层建筑群消防给水系统时，也要明确消防系统是为这些建筑所服务的。消防给水系统的可靠性评价应该和建筑自身相适宜。与此同时要注意盲目的增设储备并不能够提高给水系统的可靠性。另外，系统的经济性和可靠性都存在着两方面意义。一是可靠性的提高要跟建筑本身的经济型适应，二是可靠性的提高同时也能提高建筑信誉和经济价值。

高层建筑群在共用消防给水设施的时候，应该依据实际状况，对消防泵房、管线和水箱进行合理的设置，在节约用地与资金的同时，确保消防给水系统安全可靠。

参考文献：

[1]韩秀玲.高层建筑消防给水系统探讨[J].煤，2010，19（3）：63-65.DOI：10.3969/j.issn.1005-2798.2010.03.029.

[2]黄俊山，王宗禹.高层建筑消防给水系统的设置和应用实例[J].低温建筑技术，2011，33（10）：29-30.

[3]王建平.高层建筑消防给水系统常见问题及其对策[J].山西建筑，2010，36（10）：167-168.

[4]马晓娜.关于高层建筑消防给水系统的探讨[J].轻工设计，2011，（2）：87.

[5]刘明亮.住宅小区消防给水设计问题探讨[J].武警学院学报，2010，26（4）：36-37.

高层建筑消防设计篇(6)

关键词：高层建筑；给排水；消防设计

消防给水工程是现代高层建筑的重要组成，是建筑消防的必要内容。科学优质的消防给排水系统，在保障人民生命财产安全方面有着不可替代的作用，也是现代高层建筑工程设计中的重点。本文主要对当前我国高层建筑给排水消防设计与施工情况进行探讨。

一、我国高层建筑给排水消防设计现状剖析

当前，在高层建筑给排水消防设计和施工中存在这样的问题：（1）消火栓安装位和数量上，往往施工设计中单单靠既有的经验进行，未能根据建筑的结构、布局及功能等予以安装；（2）给水系统设计时，对建筑周边的给水状况和环境未能充分分析，以致于在设计施工中未能按规范装配中转水箱、消防水泵等接合器，使得系统难以有效运转，而导致灭火系统不完善；（3）排水管规划不当，未能将日常排水与消防排水充分结合；（4）消防设备维护不善，在出现火灾时无法应用上。这些问题的出现的根本原因就是对高层建筑的给排水消防设计关键技术未能准确把握，也未严格按照规范实施。

二、高层建筑给排水消防施工主要技术

（一）自动灭火

自动灭火装置在高层建筑中有广泛应用，主要在于控制火情发展，最大限度减少损失。该装置主要有报警、探测、通讯及灭火等设备组成，在设计时需要特别掌握消防灭火有着直接关系的自动喷淋系统，温控、探测等设备的有效性和设备性能有着密切关系[1]。自动喷淋系统报警装置应安装适当，不但要在出现火灾报警时人能清晰看到，还要确保其稳定运行，不得安装在公共通道或隐蔽部位。另外，喷淋系统的喷头需要依照建筑实际情况进行设计，分为吊顶和无吊顶喷头，同时，喷头、梁间距要满足实际要求。在高层建筑底层室内，应依照自动喷淋系统在最大火情确定流量，确保灭火的及时、全面和有效。

（二）消防栓设置

在一切建筑中，消火栓设计和施工是不可缺少的。在设计过程中，不但要考虑到消防规范的规定数量，同时要根据建筑实际情况和产品规格明确数量。在高层建筑装配消火栓时，应考虑消火栓室外水管的供水状况，确保室内外保持一致，消防栓和水管接合器数量也应一致，以免灭火时水管不足。对高层建筑室内设有消防池的，建筑外部消火栓只需按照用水情况确定；内部消火栓则可通过高压给水系统实行二次增压，如在超压后，则通过稳压进行减压。消防电梯，可按照建筑内部的消防栓装配情况，在电梯前部设一消防栓[2]。

（三）消防给水

在高层建筑的消防给水系统设计时，应充分考虑到建筑的高、面积、结构等情况，同时还应考虑建筑总用水情况。我国有明确规定，高层建筑消防用水量内部为40L/s，外部则为30L/s。高层建筑应在每2建筑的避难层装配一各中转输水箱，避难层之间需设计装配一个变频泵实行增压供水，对火灾风险较大的场地，应通过计算和明确屋顶水箱供水形成一个相对稳定的水压，确保建筑的安全。为高层建筑消防整体消防需要，在必要情况可设消防水池循环泵、导流墙。此外，还可在建筑中心部位设增压，或设计公共消防水池，以降低投入成本，更好的进行管理。另外，在设计串联供水时，应考虑消防用车的供水，及作用面，对消防栓系统未处于消防用车范围时，应利用水泵接合器来实现。

（四）消防排水

高层建筑消防排水系统是整个消防系统的重要组成，须严格按照相关规定和标准予以设计。在对消防排水系统设计时，要根据用水量的80%到90%标准来设计排水量。对高层建筑室内管道和排水管出现交叉时，应如此进行：排水管位于电气管之下，给水管位于排水管之上，如设有压力管则应避开无压力管，有风管应紧挨其下。另外，在消防电梯井周边，应应用低于基坑排水装置，如排水集水池。且在设计中应在基坑与集水池间布设一定的排水管。对高层建筑内部消防水泵设计和安装时，通常是在建筑地下室装配，如此可及时将该部位的给水排出，还可通过污废水泵予以提升[3]。在建筑水泵房周边可设集水池，也为地漏。在消防电梯设计和安装排水泵时，须预留基于消防电源的备用泵，还需在电梯门口装配必要的挡水、防水设施。

（五）设备养护

应严格按照消防设备的应用特点，制定和高层建筑消防系统相应的消养护方案，明确相关设备养护内容和相关人员的责任，加强重点设备的养护。在实际养护工作中，除进行常规养护外，还需要做好这几项工作：（1）对自动灭火喷淋系统必须定期检修，对喷头要拆卸通水检查，每一类喷头备用10个以上（总量的1%）；（2）消防管线必须定期或不定期开展放水检查，末部的出水量应在25%以上；（3）对消防栓损坏、丢失等状况进行全面检查，及时解决问题消防栓，补齐相关设施，对消防栓贴出的操作流程要及时更新，对非重点部位的消防栓必须达到15%到30%，重点部位需达100%；（4）火灾探测装置必须定期检测，运行2到3年后需进行一次清洗；（5）对给水池应用情况进行有效检查，对其补水方法和给水能力进行检查，避免用到其他方面。

三、结语

总而言之，重视并做好高层建筑给排水消防设计，有助于提升建筑使用的安全性、可靠性。为给广大用户给予优质、安全、可靠的生活和工作环境，建筑给排水消防设计工作者必须不断提升自己的安全意识和消防意识，积极学习和掌握更为先进的技术，不断强化高层建筑的消防给排水系统性能。

参考文献：

[1]李娟.刍议高层建筑给排水消防设计[J].科技创新与应用，2013，8（06）：33-35.

高层建筑消防设计篇(7)

关键词：高层建筑 消防电气设计 设计原则 改良性建议

1 高层建筑消防电气设计的重要意义

我们国家的城市现代化的发展越来越快，很多高层的建筑也拔地而起，在建筑防火中消防设施越来越受到关注。特别是在高层的建筑中，做好消防电气的设计是一件非常重要的工作，它对高层建筑的安全起到很大的安全保证作用。由于经济在不断发展，人们的物质文化需求也在不断增加，所以，高层的建筑也变得日益增加，而在高层建筑中有一个非常重要且复杂的课题就是电气的设计质量问题。高层建筑具有以下特点：具有较大的面积，使用的功能非常复杂，人员较高的密度，发生火灾的危险性很大，所以，如果有火灾发生的话，火势会非常的凶猛，并且蔓延的速度会很快，施救有一定的困难，不能对人员进行快速的疏散，因此，对高层的建筑来讲，最为重要的就是火灾的消防以及早期报警，它对于人们的生命财产安全能起到有效的保障作用。

2 高层建筑消防电气设计原则分析

消防电气的设计人员对于高层的建筑消防设计规范要有一定的熟悉与掌握，主要的规范有高层民用建筑设计防火规范，火灾自动报警系统设计规范以及民用电气设计规范等。前两个是国家标准的，后面的是国家建设部门的关于行业的标准。这三种规范对消防的要求是一样的，但是，从不同的角度来分析，三种规范中又有各自的侧重点，对设计者而言，国标具有一定的强制性，所以，需要严格遵守，而部标或行标都要服从国标。

3 现阶段高层建筑消防电气设计中的问题所在

首先，没有合理的电气装置设计，一是一旦场所内有腐蚀的气体，而采用的设备也不符合防腐的要求，就会出现短路的现象，引发火灾。二是没在防爆场所安装防爆的电器设施，电流超出电器设备的负荷，这就导致了设备过热而引发火灾。三是在易受雷击的场所安装防雷装置，避免由于电流效应而引起火灾。其次，没有规范的电气安装，一是在导线连接的地方使用缠绕的方式，用的时间长了就会有氧化的现象发生，电阻变大的时候，接头由于过热引发火灾。二是接线断路器、插保险的熔线等，如果运行的时间长了，就会出现松动的现象，接触电阻变大的时候引发火灾。三是在安装灯具的时候不按照相关的规范进行，这样容易引燃周边的易燃物质。

4 关于高层建筑完善性消防电气设计的分析

第一，用电负荷的计算，在供电设计中能够提供重要依据的就是电力系统的负荷，它的准确性与电力的运行安全与可靠有着直接的关系。高层建筑共分为两类，一类的高层建筑，在供电的时候要按照一级的负荷要求进行，而二类的高层建筑，在进行供电的时候则要按照二级的负荷要求进行。而自备的发电机可以用来做备用的电源。备用电源的容量是由消防水泵的容量来确定的，高层建筑开始发生火灾的时候，要先使用高位水箱里的备水，大概可以用十分钟，当消火栓或消防给水压力下降时，消防水泵就会自动启动供水，此时消防电梯会复位等待命令。选择配电线路，许多高层的建筑对消防电气线路都做了相应的保护，而且走线是通过吊顶内部，高层建筑的消防电气在进行设计的时候，要保证的就是消防设备的有效运转。第二，设计配电的线路。一是消火栓与喷淋泵等配电的线路，在消防灭火中最为重要的使用设备就是消火栓系统加压泵、水喷淋系统加压泵以及水幕系统加压泵等。消防水泵能否正常的运行，与高层的建设火灾扑救有着直接的关系。而我们国家消防工程一些常见的做法，就是把消防水泵设置在水泵房内，而配电的线路有双回路电源干线与每个水泵电动机的配线支线。二是配电线路中的防排烟系统，在很多的高层建筑中，其中有一项非常重要的防火设施就是防排烟装置，这些设备运转的情况与高层建筑中人员的疏散效果有着直接的关系。三是配电线路的消防电梯，火灾发生时对人员进行疏散以及扑救火灾的重要工具就是消防电梯。一些实际的消防案例可以证明，消防电梯的配电线路一般是在地下室设置，有的在高层建筑最底层的变电所设置，因此，具有较长的线路，并且穿线也非常复杂。所以，要想使供电得到保证，并且具有一定的可靠性，消防电梯的配电线路选用铜皮防火型电缆是最佳的选择。四是，紧急广播的线路，紧急广播的作用是在发生火灾时用来通

知人员的，还可以对灭火的命令进行。此系统通常

情况下是用手动进行操作的，阻燃型的电线是最好的选择。

5 结束语

总而言之，高层建筑存在很大的火灾危险性，并且扑救起来难度系统比较高，疏散人员有一定的困难，因此，高层建筑消防电气设计成了重中之重的工作。高层建筑的消防用电设备具有非常多的数量，负荷也比较大，扑救火灾的关键就是供电的可靠性。所以，要想使人民的生命财产安全得到保障，还要不断的向发达国家学习。

参考文献：

[1]陈小艺.试论高层建筑消防电气设计注意的几点[J].中国新技术新产品，2012（16）.

[2]孙子健.高层建筑消防系统电气设计探讨[J].人民长江，2012（01）.