超高层建筑的消防弱电系统设计特点

发布时间：2005-3-1 　作者：

超高层建筑的消防弱电系统设计特点



　　按国标GB5011698《火灾自动报警系统设计规范》要求，建筑物作为火灾自动报警系统的保护对象，共分三级，即特级、一级、二级。凡建筑高度超过100米的建筑为超高层建筑，属于特级保护对象。其火灾报警与联动控制系统的设计要求高于一般建筑，其技术方案必要时需经专家论证。那么超高层建筑的消防系统究竟有那些特点呢？

　　1适用设计与验收规范暂缺

　　按规定，我国的建筑高度为24米及以下的建筑物的消防系统设计按国标《建筑设计防火规范》执行，24～100米高的建筑物按国标《高层民用建筑设计防火规范》执行，地下工业或民用建筑按《人民防空工程设计防火规范》执行。国标是属于强制性技术规定，是约束业主、设计单位、施工单位和验收单位的共同标尺。超高层建筑尚无相应国标，在实际工作中只能参照有关国标及国际标准，按照当地消防主管部门意见，本着安全第一的精神，尽量仔细周详地完成设计工作。

　　2火灾探测器的布置标准较高

　　一般超高层建筑中除了顶层外，各层屋顶为平顶（即层顶坡度为零），层高不超过6米。在此条件下，一般建筑的感烟探测器保护面积一般为60平方米，保护半径为5.8米，但对于超高层建筑，消防主管部门往往要求提高标准，例如要求保护面积为40～50平方米，保护半径从严掌握，依探测器位置形成的矩形长宽比确定。显然，探测器的布置以接近正方形布置较为经济。感温探测器设于地下室、厨房及允许吸烟的场所，在平顶条件下，保护面积为20平方米，保护半径为3.6米。需要注意，问题往往出在建筑平面上的边角处，探测器的保护半径达不到审核要求。此类在一般建筑中可通融的问题在超高层中是应严格执行规定的。另外，在变配电室、发电机房、皮带输送机以及电缆桥架上，除了设气体灭火装置（一般在土建后由业主自建）外，还应考虑设置缆式烟感器。

　　3报警手段

　　除了烟感器、温感器、手报按钮、消火栓按钮等，超高层建筑中的车库、厨房应增设可燃气体探测器等。在各重要机房（有人值班），特别是一层的消防控制室中，应设119专用消防电话，与市电话局119交换设备直通，至于报警层灯一般全设，而报警电铃或蜂鸣器，因其制造人为恐慌与混乱，在有紧急广播的条件下，多不采用。

　　4报警探测器安装场所

　　超高层中凡超过5平方米的房间均应设探测器，即使卫生间也不例外。此外，楼梯间是火灾逃生通道，应设探测器。电气竖井不论大小，因其火灾发生可能性大，作用重要而必须逐层设置。手报的设置半径为步行距离30米，一般设于楼梯间及出口等逃生通道附近，以便人员在逃离火场是方便报警。

　　5避难层的消防安排

　　避难层的设置是超高层建筑的特殊应急措施。它用于火灾避险时人员暂留，以弥补超高层给消防设备带来的灭火能力不足（国内尤甚）。一般每隔50米高度设一个避难层，100～200米高度设两个避难层。在避难层中一般不设日常办公或生活场所，即其建筑空间仅用于救灾应急。但为了解决超高层实际问题，也为了满足消防自身的需要，通常在保证人员躲避火灾需要的前提下，设置部分设备机房，如防烟正压风机、排烟风机、空调机组、新风机组等，并且要求避难层的正压进风系统独立设置，送风量不小于每小时30立方米。避难层的排烟风机和正压风机在火灾时用同时工作区段，排烟口和进风口不应贴邻布置。

　　避难层的烟感器布置条件也是保护半径不大于5.8米（如设置温感探测器，保护面积不大于20平方米），手动报警按钮也是设于出入口近旁，每个防火分区至少设置一个手报，每个手报的负责范围半径不大于30米，一般距地1.4米左右墙上安装。超高层大多为塔楼形状，每层至少一个防火分区，但通常每层大多一个防火分区。

　　为了保证紧急情况下的通讯畅通，避难层应每隔20米设置一个消防专用电话分机或电话插孔。

　　6挡烟垂壁的设置

　　超高层消防从严把握的一个体现是消防措施齐全，手段多样，互为补充。根据火灾的一般规律，初始阶段产生大量烟雾，烟雾先向上升到天花板，然后沿天花板横向蔓延。针对这一规律，在地下各层及裙房各层（这些地方一般易燃物品多）设置挡烟垂壁，当火灾发生时，挡烟垂壁下垂（一般1.5米），使产生的烟雾在短时间内限制在预先设定的区域，争取人员逃离、救火的宝贵时间、延缓火灾危害扩张的速度。显然，在超高层建筑中设挡烟垂壁，并与消防控制室的联动控制柜相连是十分必要的。

　　7火灾报警系统智能化的提高

　　这个问题分内外两个层次。对火灾报警系统内部而言，超高层建筑一般采用智能型地址编码探测器，而中小普通建筑多用非编码探测器，以回路区分建筑区域。鉴于超高层建筑体量大，面积多，其使用面积的分割具有较大的不确定性，因此，为了适应房间形状、面积、使用性质的变化，每条报警回路应留出30％左右的探测器数量裕量；例如，某种报警系统每回路可接器件98个，则在设计、施工时注意使每条回路所接器件在70个左右。如果报警系统采用的是多线制，而标准曾每层面积小（小于1000平方米），为了减少回路数，可以每二、三层为一条报警回路。

　　对火灾报警系统外部而言，智能化的含义主要指系统联动。超高层建筑一般为重要建筑，其政治、经济价值巨大，如果灭火不及时，损失将是惨重的。因此，采用系统联动方式，就成为争取火灾前期时间和主动权的有效手段。例如，火灾报警系统与保安监控系统联动，在火灾之初，火场的摄像机可将现场画面迅速传至中央控制室，通过实景画面，值班人员可以立即确认火灾或是探测器误报，从而马上采取排烟、广播、正压送风、启动消防泵、喷淋、向消防局119台报警、降客梯、切非消防电源等一系列应急措施。又如，火灾报警系统与车库管理系统联动，一旦发现火情，便可声光报警，强制抬起进出口栏杆，使车辆尽快逃出车库。另外，火灾报警系统还可与楼控系统、广播音响系统及门禁系统等联动。只要这些措施可靠得力，超高层建筑的火灾便可被消灭在萌芽状态，将损失减至最小。

　　8电动防火卷帘门的设置

　　电动防火卷帘门主要起隔离作用，其设置位置一般在地下汽车库、裙房商业区及自动扶梯周围，按建筑的防火分区界限安排。一般的电动防火卷帘门内外侧各设一对烟感器、温感器，除了控制箱（一个）可设在内侧或外侧外，内外侧还应各设一个手动启停按钮，距地1.4米左右明装，而位于自动扶梯周围的电动防火卷帘门，其烟感器、温感器只设在外侧（本层工作区一侧）。

　　从电动防火卷帘门的工作方式来区分，可分为两种：一为隔离式，一般设在防火分区边界的出入口处，一旦探测器报警并确认火灾，防火卷帘门一步降到底，同时喷淋系统开始向起火区和卷帘门喷水。二为疏散式，一般疏散通道上，烟感器报警后经确认（人工确认或两个以上探测器报警）先降金属卷帘至距地1.8米处，如火势发展，温度升高，则温感器动作后防火卷帘门再降至地面。两次动作之间的时间用于门内人员逃离。

　　无论哪种电动防火卷帘门，在超高层建筑中整个消防系统的一个组成部分，其动作不是独立的。因此，电动防火卷帘门两侧从属于卷帘门控制箱的烟感器、温感器，均应与火灾报警系统的探测器回路相接并在一个系统内工作。

　　其它重要的防火手段，在高层建筑中包括：

　　防火阀。为了防止烟火沿风管蔓延而设置，因而一般在通风机房外侧装设。特殊情况下，通风风管（如空调管道）被允许进入或穿越电气设备间（如配电室、电话室、中控室），此时在电气设备间过墙处的风管上的墙内、墙外要各设一个防火阀，使设备间的烟火不能外传，也不允许外面的烟火导入设备间。

　　在平时防火阀处于常开状态，火灾初起时一旦管中气温超过70℃，管道上的防火阀叶片在电磁动力作用下翻转90度，阻断管道。灭火结束，防火阀重新恢复常开状态。

　　排烟阀。设于排烟风机的排烟管道上，多位于出户风口附近。排烟阀平时关闭。火灾之初打开，随之排烟风机联动启动排烟于户外，当火灾继续发展，烟气温度达到280℃时，排烟阀自动关闭（否则风助火势，有助燃副作用），并在下次火灾前一直保持常闭状态，类似的还有防火排烟阀。

　　正压送风系统。火灾时人员不能进入电梯内，因为火灾发生后电梯迫降一层未成而失电，便可能停留于火场中，梯中人员会为烟气窒息。此时人员的逃生通道应是楼梯间。因此，保持楼梯间的正压使烟火不得入内就十分重要了。正压风机一般处于屋顶，与各层的电动风口联动。火灾初起时打开风口，启动正压送风机，使楼梯间、电梯厅处于正压状态。

　　火灾报警系统有效起作用有赖于喷淋系统的可靠工作。当室温升到预定值时，喷淋头的玻璃球会爆破喷洒，此为灭火直接有力的措施，为了监测该系统的正常工作，在喷淋系统设水流指示器、湿式报警阀、喷淋阀等探测器，以及时反映喷淋系统的工作状态于中控室。

　　综上所述，超高层建筑的高度特点是带来消防弱电系统设计特点的根本原因。现实的看，机动消防车辆的消防能力不可能跟上超高层建筑的发展，因此，超高层建筑的消防设计应立足于建筑内部的消防系统建设，在智能化的旗帜下，努力完善火灾探测、报警、扑救等自动功能，将火险消灭在萌芽状态。另外，消防系统是一个由建筑、设备及电气等专业构成的整体，专业间的密切配合及统筹安排十分重要。这些应是保证超高层建筑安全的基本思路。