高层建筑消防电气设计隐患及火灾报警系统优化策略研究

范翠翠

（济南高新技术产业开发区消防救援大队，山东 济南 250000）

消防电气的设计环节直接影响着整个建筑的消防安全，在保障人们的财产安全和生命安全方面发挥着重要作用，因此，在高层建筑的施工过程中，应该加强对消防电气设计环节的重视。相关的设计人员应该认真排查高层建筑消防电气设计中存在的问题，并采取有效措施对其进行重点优化，确保消防电气的设计方案具备科学性、合理性和可靠性，进而使其与高层建筑消防电气设计的相关技术要求更加契合。因此，研究高层建筑消防电气设计的隐患以及火灾报警系统的优化策略具有重要的现实意义。

1 科学设计高层建筑消防电气的重要意义

在设计高层建筑的过程中，消防电气设计是极其重要的一项内容，高层建筑消防电气的设计关系着其消防电气设施的运行安全，与人们的财产安全和生命安全息息相关。依据高层建筑内部的实际布局情况，综合分析消防电气的火灾报警系统和供电线路的敷设，并采取措施加以优化，这样可以有效规避高层建筑电气设计中可能出现的问题，有效发挥消防电气工程的效用[1]。此外，通过科学设计电气消防设施，可以有效化解和防范火灾等风险事故，降低安全事故发生的可能性，有效减少经济损失和人身伤亡。

2 高层建筑消防电气设计中存在的隐患以及应对举措

2.1 线路材质不合格以及敷设不合理

目前，毛坯房仍然是很多高层建筑的交房标准，高层建筑中的通信线路、照明线路以及电视线路等一般都是依据设计图纸开展敷设工作，并保证其已经达到消防验收的标准。然而部分业主入住建筑物以后，为了进一步改善装修效果，会选择留下一部分原有的线路，并重新敷设其他的线路，这种做法不仅浪费了资源，而且不合理的线路敷设行为还可能带来安全隐患[2]。同时，有些高层建筑在施工过程中，为了降低其建设成本，在对消防电气线路进行设计时，选用PVC 材质保护线路，且走线时采用吊顶方式，这严重违背了《高层民用建筑设计防火规范》中的相关规定。因此，在开展消防电气的设计工作时，应该将敷设线路固定，合理设立警示标志，严禁在吊顶内敷设消防电气线路，从而有效降低发生火灾的概率，同时有效延缓出现火灾时火势的蔓延速度。

2.2 照明设备的延长时间不合理

对于高层建筑而言，照明设备在消防中扮演着重要的角色，在设计高层建筑的电气消防时，应该将其与普通照明设备隔离。较之于普通的照明设施，诱导照明设备和应急照明设备的光亮一般比较暗。当发生火灾时，普通照明电路一般会被切断，而应急照明设备由于受电源的限制，光线也会突然变暗，这样极易导致人群出现恐慌，进而可能发生踩踏事故[3]。同时，很多单位在设计消防电气时，所设置的延时时间缺乏科学性，在火灾发生时不仅无法保障聚集人员快速疏散，而且消防人员的安全也无法得到有效保障。因此，相关设计人员应该在综合考虑人口规模密度、建筑结构以及建筑物的使用性质等问题的基础上，制定合理、可行的延时时间。消防疏散指示系统和应急照明系统应该运用集中控制型系统，此系统运行的安全电压应为36V 以下，而且能够24 小时实时巡检消防设备的具体运行状况，确保整个系统可以有序、高效运转。通过联动消防报警设施和应急照明系统，人们可以准确判断火灾现场的具体情况，并据此对逃生的方向做出科学地调整，帮助逃生人员迅速选择安全的通道逃生。消防应急照明系统在日常应用中次数比较少，但却是电气消防设计中不可或缺的组成部分。在设计消防应急照明系统的过程中，应该确保应急照明设备点亮的接口具有一致性，应急照明灯的电压与相关规范要求相契合，进而在发生火灾时方便人员疏散，有效缩短人员疏散的时间和垂直距离，降低烟雾对火灾救援的影响，降低人员疏散和火灾救援的难度。

2.3 消防设备的配电线路无法确保其用电需要

高层建筑的配电线路决定着消防设施是否可以正常运行，配电线路的质量和布局直接影响着消防设施的安全与供电。依据相关的消防管理规定，消防用电设备的供电回路应该是独立的，且一级负荷设施和相关用户，都应该通过不同的电源分别供电，只有这样当其中一个电源出现故障时，另一个电源依然可以正常工作[4]。因为很多设计单位对于这个问题不够重视，所设计的二级负荷供电系统缺乏合理性，当变压器或者等消防线路出现故障时无法及时、快速地恢复供电。为了有效解决这一问题，可以在一级负荷中从不同上级变电站接入二路专用电源或者从同一变电站不同变压器接入二电源，进而使得消防设施的用电需求得到保障。

在设计高层建筑的电气消防系统过程中，应该充分结合建筑项目的具体情况，通过实地考察在综合考虑各种因素的基础上开展电气消防设计工作。目前，由于高层建筑消防设施的配电线路设计存在诸多不合理的地方，这严重影响着消防系统运行的稳定性。若不能依据相关规范要求对消防设施的配电箱位置进行合理设计，则可能出现消防设施和配电线路过载的现象。因此，应该积极采取措施对消防实施的配电线路进行优化，具体而言，提升消防设备配电线路供电质量的措施主要包括以下几个方面：其一，应该将消防末端配电箱布置于不同防火区的配电小间、消防控制室、消防电梯机房及消防水泵房中，不同防火区中的防火卷帘、消防排烟风机等可以选择运用电气竖井或者配电小间中的双电源配电箱进行树干式或者放射式供电。其二，消防动力用电设施由于受机械转动故障、长期严重受潮以及负载过重等因素的影响而出现过载问题，如果过负荷断电则会对配电线路产生严重的影响，在过负荷保护时不应该将线路切断，可以充分利用信号加以解决。因此，消防稳压泵、消防风机以及消防水泵等消防设施在过载时应该继续处于工作状态，向人们释放报警信号。但是当发生火灾时应该将非消防电源切断，避免进一步扩大火灾以及发生人员触电现象。

3 高层建筑消防电气设计中火灾报警系统的优化方案

在补救和预防高层建筑火灾时，火灾自动报警系统发挥着重要的作用，越早发现火灾就越可能降低其影响。一般情况下，高层建筑中火灾自动报警系统设计主要包括防火门监控系统、气体灭火联动控制系统、消防电源监控系统、电气火灾监控系统及可燃气体报警系统等，这些系统可以实时、全面监督高层建筑的具体消防状况，有助于及时发现高层建筑内部潜在的消防隐患。

3.1 火灾报警探测器的设计

合理安装火灾报警系统，不仅有助于对火灾灾情进行及时检测，并及时报警，有效提升消防效率，而且有助于快速疏散高层建筑内的人员，以便在火势未扩大实现有效救火。探测器作为重要的消防设备，既有探测功能，对于整体系统的正常运行具有重要作用[5]。当探测器检测到火灾信号时，会利用以太网把信号传递给报警控制器，从而传出报警信号。

目前，应用比较广泛的探测器主要有感光探测器、感烟探测器、可燃气体探测器以及感温探测器等四种类型，设计人员应该在综合考虑探测区域中极易出现的初期火灾的发展特征和具体形式、可能导致探测器误报的因素、建筑内部的环境条件和房间高度等多种因素的基础上选择使用合适的探测器，比如：感烟探测器主要适用于高层建筑的一般场所中，感温探测器主要适用于开水间、厨房灯场所，在计算机房、变电所以及发电机房等场所可以选择组合使用感温探测器和感烟探测器，红外光束感烟探测器主要适用于无遮挡的大空间中，在电缆桥架、电缆竖井、电缆隧道等处应该采用线型感温火灾探测器。

同时，在开展实际工作时还应该重点考虑以下几个方面的问题：其一，确保建筑内所使用的报警控制器和探测器出自于同一厂家，有效提升两者的匹配度。其二，采购产品时应该选择正规厂家，具有出厂证明、检测证书以及质量保证书，同时还应该提供适当的售后服务，进而使得产品的使用寿命和适应性得到保障[6]。其三，在开展消防电气的设计工作时，应该合理运用智能探测器，充分发挥智能探测器高敏捷度、可自动调整等优势，并在计算机中将探测器的实际使用状况等显示出来。

3.2 火灾报警控制器的设计

在实际应用中，报警控制器需要对探测器发出的信号及时进行接收，并利用处理器将其转化为控制指令，通过输出指令进行报警。目前，应用比较广泛的报警控制器类型是模拟量输入性，它的整体布局相对比较简便，能够自动诊断故障并进行智能报警[7]。在设计火灾警报控制器时，为了使其可以最大限度地发挥应有的价值，设计人员应该重点考虑以下几个方面的问题：其一，报警控制器中含有较多的报警按钮、报警显示器以及探测器，并且可以对这些装置进行编辑，因此，在设计火灾报警控制器时应该充分结合建筑的实际情况，有效保障配置的灵活性；其二，报警控制器可以自行诊断故障并进行报警，当发生火灾时可以利用该装置对火灾的位置进行智能定位，使得火灾得到及时识别，并在液晶屏上实时显示火情的具体状况，方便工作人员及时进行查看。因此，设计人员应该科学分析高层建筑中容易发生火灾的位置，合理布置报警探测器的安装位置，并保证其有效覆盖率；其三，为了使报警控制器可以稳定供电，在安装控制器时，应该设置备用电源模块，当高层建筑停电时，可以借助备用电源确保控制器处于正常工作状态，进而有效保障建筑的安全[8]；其四，为了有效控制所有的探测器，可以在控制器中编程，进而逻辑控制安装于不同探测地的探测装置，在编写完成控制程序以后，应该实施功能调试，并依据运行测试的结果对程序进行适当修改。如有必要，还可以对所有的探测器开展火灾模拟，对其功能进行试验。

3.3 火灾报警联动系统的设计

在设计火灾报警系统时，还应该重视火灾报警联动执行系统的设计，建筑消防电气设计主要包括干粉灭火系统、自动喷水系统、消火栓系统、空调抽排风机、电梯、送风阀、排烟阀以及防火门等[9]。所谓“联动控制”是指火灾信号被探测器检测到并将其传送至火灾报警的控制器单元，同时控制器在接收到火灾信号以后发出相关指令，进而连接至控制单元的联动装置的控制动作。设计人员在设计联动装置的过程中应该重点考虑以下几个方面的问题：首先，为了确保火灾警报联动系统中具备充足的水源，通常需要安装两台互相具有备用作用的消防水泵。同时，为了确保电源的质量，通常设置独立电源对其进行供电[10]。其次，可以借助消火栓按钮中的常开触点，有效提升控制线路的使用质量，如果消火栓按钮的连线受相关故障影响出现了断路，也能确保消防泵可以正常启动。最后，设计人员在设计电动排烟窗和防火卷帘门时，应该确保联动线路准确无误，可以依据防火楼层或者分区，在充分结合建筑的性质和用途以及综合考虑电源布线、总线隔离器以及回路容量等因素的基础上，对报警区域进行合理划分，一个报警区域的空间范围不应过大，防止因为电源回路需要控制的动作执行元件超载、回路容量过大以及总线隔离器的设置不科学等而降低火灾报警联动系统的工作质量[11]。

4 结束语

综上所述，高层建筑消防电气设计中存在着线路材质不合格、线路敷设不合理、照明设备的延长时间不合理、消防设备的配电线路无法确保其用电需要等问题，基于此，设计人员可以采取措施解决消防电气设计中存在的隐患，并不断优化其火灾报警联动系统、火灾报警控制器和火灾报警探测器的设计。进而有效降低高层建筑发生火灾的可能性，保障人们的人身安全和财产安全。