高层建筑电气火灾的防范与监控

来源:用户上传      作者:

　　【摘要】随着我国经济的发展 高层建筑越来越多，由于高层建筑高度高，人员密集，各种设备多，因此做好高层建筑的电气火灾防范与监控显得尤为重要。本文主要从电气线路火灾防范、电气照明火灾防范等方面来探讨如何做好高层建筑的电气火灾防范与监控。
　　【关键词】高层建筑 电气火灾防范 监控
　　前言
　　 高层建筑具有中上层部位视线开阔，采光通风良好，高容积率，节约土地资源等优点，因此在城市建设中，高层建筑呈逐年增多的趋势。但高层建筑存在防火要求高、火灾扑救难等问题，尤其是电气火灾特别多，这些直接关系到人民的生命财产安全，所以我们要做好电气火灾的防范。
　　一、 电气线路火灾防范
　　电气线路短时过载是正常的， 如电动机起动时间不长， 不会超过母线槽、 电缆、电线的允许温升，也不会对线路造成损害。轻微的过负荷如果时间较长， 也将对线路的绝缘、接头、端子造成损害。导体的绝缘由于长期过负荷，将会长时间超过允许温升，导体绝缘将会加速老化，缩短绝缘导体的使用寿命。严重地过负载，如1 0 0 %过负载时，会使绝级在短时间内软化变形，介质损耗增大，耐压水平降低，导致电气线路短路，引起火灾。过负载保护的目的也在于防止短路和接地故障的发生。
　　 中华人民共和国强制性标准G B G 5 0 0 5 4 -I 5 (低压配电设计规范)第4 . 3 . 4 条过负载保护电器动作特性应同时满足下列条件。
　　I b ≤I n ≤ I z
　　1 2 ≤1 . 4 5 1 z
　　 式中 I b ― 线路计算负载电流( A ) ;
　　I n ― 熔断器熔体额定电流或断路器额定电流或整定电流( A ) ;
　　I z 一 导体允许持续载流量( A ) ;
　　1 2― 保证保护电器可靠动作的电流( A )。当保护电器为低压断路器时，1 2为约定时间内的约定动作电流; 当为熔断器时1 2为约定时间内的经定熔断电流。
　　所以，消防设备配电线路进行暗敷时，采用普通电线，电缆并将其穿金属管或阻燃塑料管后埋设，在不燃烧体结构内，穿管暗敷保护层厚度小于3厘米，当消防设备配电线路只能采用明敷方式时，对电线的金属管和金属线槽可采用涂防火涂料方法，提高线路的耐燃性能。当消防设备配电线路采用绝缘层和护套不延燃的电缆并敷设在电缆竖井中时，因电缆本身具有耐火耐热性能，可不用金属管保护，但当与延燃电缆敷设在同一电缆井时，两者之间必须用耐火材料隔开。建筑物顶棚内的消防电气线路，一般宜利用金属管或金属线槽布线。难燃型材料的吊顶内，可采用难燃型（氧指数大于50）硬质塑料管、塑料线槽布线。消防控制设备工作接地应用专用的接地干线，要求为25mm2以上铜芯导线。同时，线路都有明确的规定和特点。如下表一，设计时一定要严格控制。
　　表一
　　
　　制式
　　 多线制
　　 总线制
　　 主
　　
　　要
　　
　　特
　　
　　点 1.一般有五线制和四线制.
　　
　　2.电源驱动线与信号线分开,电源、检测、控制分别占用导线
　　
　　3.布线多，监控设备少 1.一般有三线制和二线制
　　
　　2.电源驱动线与信号线分时复用,利用计算机编程技术来达到监测与控制目的
　　
　　3.布线少,监控设备多
　　在实际操作中，对该规定的线路，一律穿金属管或阻燃PVC管保护并在现浇板内，墙内等处暗敷走线，而在改造工程中，由于条件限制不能暗敷时，应对保护钢管或金属线槽采取防火措施，如刷防火涂料等。另外，高温表面灯具附近的导线应采用耐热绝缘导线（如玻璃、石棉、瓷珠等护套的导线）而不应采用具有延燃性绝缘导线。
　　二、电气照明火灾防范
　　建筑电气照明已经成为建筑体不可缺少的重要组成部分，如果管理不善和使用不当也会发生火灾。建筑电气照明是把电能转化成为光能而发光的一种光源。照明灯具在工作过程，往往要产生大量的热，致使其玻璃灯泡、灯管、灯座等表面温度较高。其火灾危险性十分显著，引起火灾主要表现在以下几个方面。
　　(1)照明器具与可燃材料防火安全距离不够
　　灯具高温表面与可燃物防火安全间距不符合规定要求，大功率照明器具表面高温极易烤着可燃物。根据实验，一只I00W白炽灯泡表面温度达170。C～216。C，将其紧贴棉絮，只需13min即可起燃。
　　(2)电气照明灯具、开关等隔热、散热措施不规范
　　如有的灯座开关盒直接安装在可燃物或可燃装饰物材料，有的明装开关盒底部和暗装盒的四周用可燃材料填塞，有的落地灯具插座安装在靠近窗户一侧，并有窗帘覆盖遮挡，极易使灯具电源插头松动造成接触不良而引起电弧、电火花；顶棚内荧光格栅灯、射灯、筒灯等嵌入安装时，一些施工人员为了防止未刷防火涂料的照明器具，或镇流器等运行中温度过高烤着周围可燃物，常采用石棉布包扎，进行隔热，但由于包扎方法不当造成散热效果不好，造成局部过热产生火灾隐患。
　　(3)电气照明器具安装时破坏了室内装修顶棚的防火完整性
　　在室内装修中，一些单位和业主根据室内灯饰和采光效果的要求，在顶棚上安装各种各样型号的灯具时，在一定程度上对顶棚的防火性能造成了破坏，一旦发生火灾，烟雾和火焰就会通过顶棚孔洞缝隙向上及邻舍扩大蔓延。根据国外有关资料介绍，烟雾和火焰通过照明器具安装的孔洞缝隙穿透天花板速度很快，对在顶棚上嵌入式安装的照明器具实施耐火时间为1h的试验中，照明器具一只有机玻璃盘着火后的28s内就被烧毁，2min后火焰就穿过被烧毁的有机玻璃盘孔洞进入顶棚空间，可见孔洞和缝隙大大降低了顶棚的耐火时间。嵌入式灯具的安装既在顶棚上埋设了点火源，义在顶棚留下了安装的孔洞缝隙，给火灾在顶棚内的蔓延提供了通道。
　　 防止建筑电气照明火灾的措施主要有：第一，要根据灯具的使用场所、环境要求选择不同类型的灯具。第二，照明灯具在把电能转换成光能的过程中，都伴随有能量损耗，致使灯具表面温度较高。所以要根据环境场所的火灾危险性来选择照明灯具，而且照明装置应与可燃物，可燃结构之间保持一定的距离，严禁用纸、布或其他可燃物遮挡灯具。第三，灯具应安装在不燃的基座上，尽可能安装表面温度较低的灯具，采用埋入式安装在吊顶里面的灯具，与吊顶之间应作隔热处理。照明光源尽可能采用冷光源，没有条件的应保证灯具与可燃物之间的安全距离或采取隔热措施。第四，镇流器与灯管的电压和容量应相匹配，镇流器安装时应注意通风散热，不能让镇流器直接固定在可燃物上。第五，安装有表面温度较高的灯具时，应对灯具正面和散热孔加装铅丝防护网或不燃材料制作的挡板，以减轻灯具爆裂时玻璃碎片和炽热的灯丝飞溅造成危害。第六，采用霓虹灯时要特别注意安全问题，一般霓虹灯的工作电压高，火灾危险性大，安装霓虹灯的灯柄、底板应采用不燃材料制作，或对可燃材料进行阴燃处理。当霓虹灯变压器安装在人员能接触到的部位时应设防护措施。第七，要避免在灯光装置区域悬挂旗帜或发射彩带等空中移动物体，以防这些物品与高温灯具直接接触并发生缠绕或碰撞而引发火灾。
　　同时，应急照明是保证人员在火灾时有序疏散的重要手段， 它包括疏散照明、 安全照明和备用照明。疏散照明和安全照明一般均采用带镉镍电池的应急照明灯具， 而备用照明则一般利用双电源切换来实现。应急灯宜安装在1.8―2.5m 之间的墙面上，一者可以避免火灾时烟气对照度的影响， 二者也便于平时的检查。安全出口标志宜设在出口的顶部。疏散走道的指示标志宜设在疏散走道及转角处距地面1.0m 以下墙面上，走道疏散标志灯的间距不应大于20m。应急灯和疏散指示标志灯均不应直接安装在可燃构件上，并宜保持一定的距离。如必须安装在可燃构件上时应采取一定的隔热措施。

　　三、高层建筑的电气火灾报警及监控系统
　　1、火灾自动报警及消防联动系统
　　 在火灾自动报警系统的设计中，工作量最大的是各种探测器的布置。应根据不同的场所，选定与之相应的探测器，确定好各种探测器的位置，手动报警按钮除了安装间距不应大于30m外，另外应注意将其安装在明显和便于操作的部位。有些同志提出将手动报警按钮与消火栓按钮相互替代，这种观点是不对的。因为任何发现火情者，均可通过手动报警按钮向火灾报警器发出报警信号；而消火栓按钮是供消防人员或想使用消火栓灭火者使用，消火栓按钮按下后，应立即启动消防水泵。消火栓按钮兼有报警功能，而手动报警按钮只有报警功能，不能启动消防水泵，手动报警按钮不能代替消火栓按钮。火灾自动报警系统的设备（如信号模块，控制模块等）需要安装在自动喷水系统设备附近时，应做好防水、防潮措施。
　　防火卷帘两侧设感烟、感温探测器两组，若感烟探测器动作后，报警总线上的控制模块控制防火卷帘降至距地面1.8m处，感温探测器动作后，防火卷帘下降到底。作为防火分区分隔的防火卷帘，当任一侧防火分区内火灾探测器动作后，防火卷帘应一次下降到底。防火卷帘两侧都应设置手动控制按钮，在探测器误动作后，能强制开启防火卷帘，当防火卷帘旁设有水幕喷水系统保护时，应同时启动水幕电磁阀和雨淋泵。
　　2、监控探测器的安装布线设计及注意事项
　　1)在安装监控探测器布线时不仅要采取三防措施，并且还要按消防用电的规定执行。各个安装接线端，接线时不得反接，数量不得超过2根。2)布线安装过程中，必须严格区分N线和PE线，穿过剩余电流互感器的N线，不得作为PE线，不得重复接地或设备外露可接近导体。PE线不得穿过剩余电流互感器。3)二总线安装走线时，注意强弱电线分开走线，不允许交叉和搭线。严禁与动力线、照明线、视频线、广播线、电话线等穿入同一金属管内。配线应整齐，导线应绑扎成束，穿线可用阻燃PVC管、金属管及金属线槽。在穿管、线槽后，应将管口、槽口封堵。4)监控设备与探测器之间的通讯线应采用双绞线，建议线径不得小于1 5mm2，当系统应用在强干扰场所时，通讯线应采用屏蔽双绞线，屏蔽双绞线的屏蔽层应良好接大地。
　　3、远程操作监视系统
　　采用广域网设施，使系统能在方圆几十公里内的区域做到集成；网络上采用动态技术，使网络在正常工作情况下，随时可以增和减少并入的报警主机，网络应支持多台操纵站，设备尽可能的支持动态远程操作，用户可以利用电话线远程拨入设备，进行动态监视，了解报警状态和故障信息，检查值班^员的工作，为消防指挥提供可靠的信息，在特殊情况下，远程监视点还可为备用的值班位置，使用户对报警系统的使用更灵活，更方便；此外，远程接入功能还可向专业维修厂和专业技术人员提供远程诊断窗口，使消防报警设备的正常运行获得额外的保障。
　　4、消防水泵的控制启停问题
　　消防水泵( 包括消火栓泵、喷淋泵) 是灭火手段中的重要设施，对消火栓系统而言，根据“高规” 的要求，在消火栓处应能直接启动消火栓泵。根据“报警规范” 的要求，在消防控制室处也应能手动控制消火栓泵的启、停。
　　消火栓泵的启动控制权即消防中心控制室、 消火栓动作按钮与泵房控制箱的主从控制关系。一般来讲应以消防控制室为主。目前很多大厦消火栓的控制方式都是在泵房控制柜上设置手动、 自动转换开关, 通常情况下置于自动位置。这样设置有一个好处, 就是一旦自动控制失灵, 工作人员可在水泵房将转换开关打到手动位置,直接起动消防泵，且就地维修也很方便。但是，这样一来, 将会带来负面影响。在水泵房设置转换开关，容易引起人为的操作失误, 因为一般情况下泵房是无人值班的，万一工作人员或其他人员将转换开关置于手动位置,而消防中心未能及时发现,就会出现重大的消防隐患(此时消防中心和消火栓按钮均无法启动消防泵)。为了有效解决以上矛盾, 在实际设计中, 消防控制室的手动起停按钮可不经过泵房设置的转换开关, 而直接启动消防泵,既能解决直接起动问题, 又便于消防中心统一监控。设计者在具体设计中可根据实际工程规模大小来选用, 工程规模大、 建筑形式复杂，可采用前一种启动方式，规模小可采用后一种启动方式。
　　5、排烟联动控制
　　排烟阀按控制方式可分为电磁式和电动式两种；按结构形式可分为装饰型排烟阀、翻板型排烟阀和排烟防火阀；按外形可分为矩形和圆形两种。排烟阀安装在排烟系统的风管上，平时阀的叶片关闭，火灾时烟感探头发出火警信号，使控制中心将排烟阀电磁铁的电源接通，叶片迅速打开，或人工手动迅速将叶片打开进行排烟。排烟阀有圆形和矩形两种，构造与排烟防火阀相同，其区别是排烟阀无温度传感器。 远控排烟阀安装在排烟系统的风管上或排烟口处，平时关闭，火灾时烟感器发出火警信号，控制中心向远程控制器的电磁铁通电，使排烟阀开启，或手动将阀门开启和复位。板式排烟口安装在走道的顶板上或墙上和防烟室前，也可直接安装在排烟风管的末端，其动作方式与一般排烟阀相同。 防排烟通风机可采用通用风机，也可采用防火排烟专用风机。烟温较低时可长时间运转，烟温较高时可连续运转一定时间，通常有两挡以上的转速。
　　结束语
　　总之，高层建筑中的整个电气系统设计在安全方面十分重要，尤其是在防火方面，所以我们的设计师需要不断创新，设计出更合理、科学的电气系统。
　　
　　参考文献
　　[ 1] GB 50045 95，高层民用建筑设计防火规范[ S] .
　　[ 2] GB 50116 98，火灾自动报警系统设计规范[ S] .
　　
　　注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。

转载注明来源:https://www.xzbu.com/2/view-558750.htm