谈超高层建筑的消防弱电系统的设计特点

【关键词】超高层；消防弱电系统；安全 

　　1　超高层建筑的火灾危险性 

　　超高层建筑的服务功能比较齐全，内部装修比较豪华，建筑标准都比较高，投资规模都比较大，因此涉及到的安全问题比较多，但消防安全比任何安全问题都重要，建筑其他安全问题如果真的发生，造成的损害也只是局部的，涉及的人员也是少数。但一旦发生火灾，产生的危害就非常大，后果无法估计。 

　　超高层建筑的火灾危险性有以下几方面特点： 

　　1.1　火险隐患多 

　　超高层建筑主体建筑高，层数多，功能复杂，大多数超高层在主体建筑底层建有裙楼，作为商场、餐饮、娱乐等商业功能使用，主体建筑多数作为住宅、办公、宾馆等使用，此外，在建筑内部用电设备多，可燃物集中，火灾荷载密度大。 

　　1.2　人员疏散困难 

　　超高层建筑着火时，要使人员迅速疏散到地面或避难空间十分困难。由于层数多，垂直疏散距离长，疏散时间也要长许多。往往烟气的流动速度要比人员疏散的速度快上100多倍，而且，人的疏散方向与烟气蔓延方向相反，进一步增加了人员疏散的艰难和危险性。 

　　1.3　装备要求高，扑救难度大 

　　超高层建筑与普通建筑相比，火灾扑救难度相对较大。因此，超高层建筑很难通过消防车实施人员营救，一般立足于自救，即主要依靠建筑内部自身的消防设施来保障。 

　　于2012年1月参与投标的大连海创国际产业大厦消防项目，位于大连市高新园区，旅顺南路沿线，属于一类高层民用建筑，总建筑面积为9.7万m2，地下二层、三层平时为汽车停车库、设备用房，战时为核六级二等人员掩蔽所及区域电站。地下一层为设备用房、餐饮用房及部分停车库，地上一层为大堂、便利店、银行和餐厅；二层至五层为休闲健身、会议室和其他配套用房。六层以上为写字间出租。 

　　本建筑地上三十五层，地下三层，建筑高度为150米，属于超高层建筑。 

　　2　超高层建筑消防设计的执行标准 

　　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，属于相应的适用设计与验收规范暂缺阶段。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。 

　　同时，按国标GB501　16-98《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。 

　　3　“海创”项目消防弱电系统的设计要求 

　　由于超高层建筑高度的特点，大连海创国际产业大厦消防项目消防设计立足于建筑内部消防系统的自身建设，努力完善火灾探测、报警、扑救等自动功能，且设计要求高、功能齐全，将火险消灭萌芽状态。特别在火灾探测器布置标准、报警手段、报警探测器安装场所、火灾报警系统智能化、避难层消防安装、挡烟垂壁设置、电动防火卷帘门、正压送风和防排烟、自动喷水灭火等方面都有了严格的配置和要求。 

　　3.1　火灾自动报警系统 

　　3.1.1　火灾探测器布置标准较高：一般高层建筑感烟探测器保护面积为60平方米，保护半径为5.8米。但超高层建筑则提高标准，此项目平层探测器的布置一般以接近正方形布置，较为经济，感烟探测器保护面积为40　50平方米。 

　　3.1.2　报警探测器安装场所：“海创”项目中超过5平方米以上的房间均设探测器，即使卫生间也不例外。电气竖井不论大小，因其火灾发生可能性大，作用重要而逐层进行了设置。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方便报警。 

　　3.2　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。 

　　“海创”项目共设计了两层即六层和二十层作为避难层，屋顶上设有二层设备机房层。避难层除了主要作为机房和人员避难外，在其它方面又做了详细要求： 

　　3.2.1　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）。 

　　3.2.2　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。 

　　3.2.3　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。 

　　3.3　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。 

　　3.4　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）。 

　　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。 

　　3.5　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问。因此，保持楼梯问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。 

　　“海创”项目共有8个楼梯，每个楼梯前室和楼梯间都设置了正压送风，能够满足人员逃生的需用。 

　　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。