消防――超高层建筑的命脉

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摘要：针对超高层建筑中的火灾隐患，结合国情，从电气设计的角度，阐述自防自救的理念和措施。

关键词：超高层建筑 火灾隐患 自防自救 消防 火灾自动报警

随着城市经济发展的快速进程，土地资源紧缺矛盾日益凸显，不仅象北京、上海、广州、重庆、深圳这些特大城市，就象一般中心城市，也因土地资源越来越缺，地价昂贵，而快速增长的经济及对地标建筑的需求，向地下和高空要空间，竖向发展，使得超高层建筑成了解决城市化和经济增长的有效手段之一。

一、我国超高层建筑消防态势

1.超高层建筑消防安全隐患大，据有关公安消防部门的火灾报导，粗略统计如下：

超高层建筑结构复杂，内部设施功能繁多，用途广泛，人员及财富高度集中。一旦发生火灾，将会造成巨大的生命灾难，不可估量的经济损失。

2.超高层建筑火灾特点

1）火灾蔓延速度快。高楼像一个筒体，里面又有许多楼梯间、电梯井、管道井、电缆井等竖井。当发生火灾时，燃烧产生的高温烟气重度（ry）小于空气重度（rk），重度差会产生向上的引力，这种引力（P））又与高度（h）成正比，P= （rk-ry）×h，高度越高，引力越大，烟火上窜的速度也越快。150m高层建筑烟火向上蔓延速度可达8m/s，不到半分钟，就可到屋顶。 2）火灾扑救难度大。受消防设施条件限制，如超过消防登高车辆高度，则无法从室外扑救。

3）人员疏散困难。

综上所述，我国超高层建筑消防安全态势严峻，必须坚持“预防为主，防消结合”，必须坚持超高层建筑“自防自救”。

二、超高层建筑消防设计

超高层建筑消防设计，立足“自防自救”，包括建筑、结构、电气、水道、通风、总图、设备等等专业协同作战。超高层建筑的一个特点，用电设备特多，对电力系统依赖程度高，本文重点叙述超高层建筑电气的消防设计

1.供电电源

1）供电电源必须安全可靠，一旦断电，以电力作动力的消防设施就会受到致命的影响。美国“9.11”事件，受袭击后，断电，建筑物内14部消防电梯全部没起作用。超高层建筑内 消防设施用电{消防电梯、消防水泵、排烟风机、正压送风机、消防控制室、火灾自动报警及联动控制装置等}、应急照明、公共照明{事故照明、走道照明、值班照明、航空障碍照明}、客梯、生活水泵、排污泵、安防系统、电子信息设备机房为一级负荷，由两个互为独立的电源供电，当一个电源发生故障，另一电源不会同时受损，并自动投入、末端切换。

2）设置柴油发电机组为自备应急电源，以保证一级负荷别重要的负荷用电。机组应处在长备起动状态，自动起动，并能在15-30s内供电。柴油发电机馈电线路连结后，两端的相序必需与原供电系统的相序一致。并防止并列运行。

2. 供电电缆

1）.用于消防设施和应急照明的供电干线采用矿物绝缘电缆（BTTVZ），支线电缆可采用低烟无卤耐火型电缆（WDZAN-YJY）。

2）公共照明电缆采用低烟无卤阻燃型电缆（WDZAN-YJY）。

3）其它动力设备，普通照明电缆采用低烟无卤阻燃型电缆（WDZA-YJY）

3.电气竖井、电缆布置

1）电气竖井不能与管道井、排烟排气井、垃圾井等混设。其井壁应为耐火极限不低于1h的不燃烧体。维护检修门的耐火等级不低于丙级。

2） 电气竖井预留孔洞和空隙等应在每楼板处用相当于楼板耐火极限的不燃烧体作防火分隔。与设备间、走道等相连通的孔洞，其空隙应用不燃烧材料垫塞密实。电缆线槽穿过防火、防烟分区、楼层时，应在安装完毕后，用耐火材料封堵。不得布置在变形缝内。3）一级负荷供电电缆不能与其它负荷供电电缆敷设在同一层桥架内，不得布置在变形缝内。消防系统电缆桥架应满足防火要求。

4.应急照明：

应急照明系统为双回路供电，并以（EPS）作为备用电源。

5.防雷：

按第二类防雷建筑设计，采取防直击雷、侧击雷、闪电电涌侵入、闪电感应、雷电高电位反击等等措施，以免因雷击而引发火灾。

6.火灾自动报警系统

1）防护等级：按特级设防， 建立“控制中心报警系统”。

2）“控制中心报警系统”应含有：“集中火灾报警控制器”、“消防联动控制设备”、“区域火灾报警控制器”，今介绍某超高层建筑的“控制中心报警系统”：

a）总消防控制中心：

设置有“火灾报警控制主机”、“消防联动控制设备”、“CRT显示器”、“应急广播设备”、“消防直通对讲电话”、“电气火灾报警主机”、“电梯监控”等等设备。这些设备的控制电源及信号回路采用24V直流电，以EPS作为备用电源。

b）分消防控制室：

按照区域功能的不同，设置分消防控制室。内设“集中火灾报警控制器”，除自动显示、报警、控制消防设备起、动功能外，还有部分手动控制功能。

c） “区域火灾报警控制器”：

除非防火区外，所有区域均应设置“火灾自动报警系统”。因各区域建筑结构及使用功能不同，其火灾探测器要因地制宜。

d） 电气火灾监控系统：

监控对象为一级。电气火灾监控装置自成系统，由“现场漏电火灾报警检测器”，“现场监控器”、“总线传输系统”、“总警控制器”、“组态软件”组成。设置在“总消防控制中心”的“电气火灾报警主机” 可对现场的漏电火灾报警器进行控制、监测；可实现中心与现场双向通讯功能。

e）火灾应急广播系统：

应急功能为2级，具有最高级别优先权。采用UPS为应急备用电源，主电源与备用电源切换时间不大于1s， 应急备用电源应能满足20min以上应急广播。

三、结语

超高层建筑消防是一个复杂的系统工程。需政府、社会的室外消防投入和提升；设计系统的精心设计；施工单位的密切配合；用户的维护、检修和正确使用。如此，超高层建筑的消防安全会得到保证。

参考资料：

[1]从央视大火探讨超高层建筑灭火对策 公安部消防局2010.7

[2]浅谈超高层建筑防火