超高層建筑的消防安全問題是個(gè)難題，由于其結(jié)構(gòu)的特殊性，一旦發(fā)生火災(zāi)，外部救援可能無法發(fā)揮作用，樓體的消防設(shè)計(jì)就顯得十分重要。

　　《陜西建筑》陜西省建筑期刊，辦報(bào)宗旨:宣傳黨和國(guó)家對(duì)建筑業(yè)的方針政策,及時(shí)交流與傳播陜西建筑行業(yè)兩個(gè)文明建設(shè)的成就與經(jīng)驗(yàn),介紹與推廣建筑施工新技術(shù)、新工藝、新材料，為推動(dòng)我省建筑業(yè)改革與發(fā)展服務(wù)。雜志于1975年創(chuàng)刊，由陜西省建設(shè)廳主管，陜西省建筑科學(xué)研究院主辦，面向國(guó)內(nèi)外公開發(fā)行，是我省建設(shè)行業(yè)唯一的一份國(guó)家級(jí)刊物，陜西省一級(jí)期刊。

　　針對(duì)超高層建筑火災(zāi)具有火勢(shì)蔓延快、疏散困難、撲救難度大、火災(zāi)隱患多等特點(diǎn)，根據(jù)國(guó)家“預(yù)防為主，防消結(jié)合”的方針，從項(xiàng)目全局出發(fā)，結(jié)合超高層建筑的自身特點(diǎn)研究選用可靠的消防措施，保證安全。本文結(jié)合工程設(shè)計(jì)實(shí)例-昆明金尚俊園10、11棟(設(shè)計(jì)項(xiàng)目名“新發(fā)村10、11棟”)，對(duì)超高層住宅配電系統(tǒng)、配電干線及電纜選擇、住戶火災(zāi)探測(cè)器設(shè)置、避難層強(qiáng)弱電系統(tǒng)、應(yīng)急疏散照明設(shè)計(jì)等方面內(nèi)容進(jìn)行簡(jiǎn)要的介紹和探討。

　　前言

　　在消防術(shù)語中，超高層建筑是指高度超過100米的建筑。高聳入云的超高層建筑，可以說是給消防部門帶來不小的考驗(yàn)。據(jù)說如何順利將消防用水送達(dá)幾百米高度上出現(xiàn)的火情點(diǎn)，是令消防人員最為頭痛的問題。超高層建筑不同于一般的低矮建筑，火災(zāi)發(fā)生時(shí)，超高層建筑主要依靠自身的消防措施來保障安全。消防部門云梯車所能達(dá)到的高度一般不超過100米，如果超高層建筑出現(xiàn)火災(zāi)，很難靠外部力量救援。所以，在超高層住宅消防設(shè)計(jì)中，應(yīng)遵循“預(yù)防為主、防消結(jié)合”的方針，合理進(jìn)行總體布局，嚴(yán)格遵守相關(guān)規(guī)范，設(shè)計(jì)合理、可靠的消防安全措施，以保障人民的生命和財(cái)產(chǎn)安全。

　　1、 負(fù)荷等級(jí)劃分

　　本工程為大底盤地下室之上的兩棟44層住宅塔樓，建筑高度136.6米，為一類超高層住宅樓，按規(guī)范規(guī)定劃分，其電梯及消防設(shè)備、應(yīng)急疏散照明、公共通道照明、避難間照明等用電負(fù)荷為一級(jí)負(fù)荷，其中11棟消防監(jiān)控室(轉(zhuǎn)為10、11棟配置，兼作視頻安防監(jiān)控機(jī)房)用電負(fù)荷為一級(jí)特別重要負(fù)荷，其余則為三級(jí)負(fù)荷。

　　2、 供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　本工程綜合考慮設(shè)計(jì)規(guī)范要求，以及城市供電電網(wǎng)的實(shí)際情況，由附近城區(qū)變電所引兩路獨(dú)立10KV高壓電源向設(shè)于地下一層的多座小區(qū)10KV變電所(分地塊規(guī)模設(shè)置)供電，承擔(dān)工程中全部動(dòng)力照明、消防設(shè)備、弱電機(jī)房等的全部用電負(fù)荷，二路電源同時(shí)供電，分列運(yùn)行，互為備用，滿足非消防一級(jí)負(fù)荷(如客梯、生活加壓泵、公共通道照明等)的供電可靠性要求。對(duì)于消防一級(jí)負(fù)荷，其備用電源為地下室附設(shè)的消防專用柴油發(fā)電機(jī)組，以確保消防設(shè)備供電更高可靠性要求。消防設(shè)備配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用放射式或樹干-放射式(豎向公共通道照明、應(yīng)急疏散照明主干)混合供電模式，末端均采用雙電源切換箱、屏，對(duì)所有消防動(dòng)力設(shè)備負(fù)荷采用兩路獨(dú)立電源電纜末級(jí)切換方式供電，并滿足消防規(guī)范規(guī)定的消防用電設(shè)備在火災(zāi)發(fā)生期間的最少持續(xù)供電時(shí)間的設(shè)計(jì)要求。對(duì)11棟消防監(jiān)控室設(shè)備負(fù)荷則在機(jī)房另外增設(shè)一臺(tái)15KVA UPS電源(供電持續(xù)時(shí)間要求不少于3小時(shí))，以確保不間斷供電。配電系統(tǒng)除消防動(dòng)力設(shè)備設(shè)置僅設(shè)短路非過載及火災(zāi)漏電監(jiān)測(cè)保護(hù)外，其余均設(shè)過載、短路、漏電、分勵(lì)、過壓等配電保護(hù)。

　　3、 配電干線電纜選擇與敷設(shè)

　　由于超高層建筑發(fā)生火災(zāi)的因素較多，撲救難度大，因此超高層建筑應(yīng)立足于自防自救，采取可靠的防火措施，選用可靠的防火電纜，以達(dá)到預(yù)防火災(zāi)、逃生自救的目的。現(xiàn)行 GB 50045—95(2005年版)《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》及 JGJ 16—2008《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》對(duì)超高層民用建筑電氣防火電纜的選擇作了嚴(yán)格的規(guī)定，對(duì)建筑高度超過100m的高層建筑，消防供電干線及支線要求采用礦物絕緣電纜、耐火電纜;對(duì)于消防設(shè)備如消防水泵、消防送風(fēng)機(jī)、排煙風(fēng)機(jī)、消防電梯及應(yīng)急照明等，在火災(zāi)發(fā)生時(shí)必須繼續(xù)工作，相應(yīng)的供電線路敷設(shè)應(yīng)保證安全可靠，避免因供電線路的損壞而影響消防設(shè)備的正常功能。

　　本工程根據(jù)消防規(guī)范要求，所有消防設(shè)備供電干線及分支干線采用BTTZ-750V礦物絕緣電纜、耐火電纜，沿吊架明敷、防火電纜橋架或鋼管(防火電纜明敷時(shí)，涂防火涂料;暗敷時(shí)，要求有30mm混凝土保護(hù)層)敷設(shè)。豎向正常照明分兩段供電(各棟供電負(fù)荷設(shè)備容量達(dá)2400KW，故按1~23層及24~44層兩段供電較為經(jīng)濟(jì)可靠)，其主干及分支干線采用三防(防水、防腐及一定防火性能)固體母線槽及低煙無鹵阻燃電纜;豎向公共照明及應(yīng)急疏散照明采用雙主干BTTZ-750V礦物絕緣電纜分三段(對(duì)應(yīng)15、30層避難層分隔分段)供電，每三層通過于電氣豎井中的專用雙電源切換箱分回路向各樓層應(yīng)急疏散照明燈具配電;15、30層避難間照明及應(yīng)急疏散照明、消防水泵，則獨(dú)立由配電室及柴油發(fā)電機(jī)房直接引來電源電纜，通過其雙電源切換箱供電。供電干線電纜對(duì)應(yīng)配電系統(tǒng)，主次分明、重點(diǎn)突出，在合理造價(jià)內(nèi)，盡量提升設(shè)備抗災(zāi)性能及可靠性，降低電氣線路火災(zāi)事故隱患。所有電纜橋架、管線穿越樓層(含電氣豎井)、地下室防火分區(qū)、人防單元圍護(hù)結(jié)構(gòu)位置按設(shè)計(jì)規(guī)范及國(guó)標(biāo)圖集做密閉防火封堵，整體確保系統(tǒng)供電的可靠性。

　　4、防火剩余電流動(dòng)作報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　本工程同時(shí)為配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)總線式防火漏電監(jiān)控系統(tǒng)，在塔樓各樓層照明集中表箱總開關(guān)、一級(jí)負(fù)荷雙電源切換箱、消防配電箱等處裝設(shè)電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器，設(shè)置適當(dāng)?shù)姆阑鹇╇妶?bào)警動(dòng)作整定值(500mA或300mA)，對(duì)消防設(shè)備進(jìn)行防火漏電報(bào)警監(jiān)測(cè)，對(duì)非消防用電設(shè)備進(jìn)行漏電監(jiān)測(cè)報(bào)警及故障電源強(qiáng)切控制(一般通過現(xiàn)場(chǎng)漏電監(jiān)控模塊控制配電斷路器跳閘，本項(xiàng)目設(shè)計(jì)采用一體化防火漏電監(jiān)測(cè)斷路器，消除設(shè)備間協(xié)調(diào)控制的不可靠問題)，并在消防控制中心裝設(shè)獨(dú)立控制主機(jī)，通過信號(hào)傳輸總線對(duì)各回路漏電電流狀態(tài)統(tǒng)一密切監(jiān)控、協(xié)調(diào)管理，并儲(chǔ)存各種故障信息(存儲(chǔ)時(shí)間要求不少于12個(gè)月)，有效消除電氣火災(zāi)故障隱患，保障火災(zāi)撲救現(xiàn)場(chǎng)消防人員的生命安全。

　　5、火災(zāi)探測(cè)器設(shè)置

　　根據(jù)《高層民用建筑防火設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50045-95(2005版)9.4.1強(qiáng)制性條文規(guī)定要求，建筑高度超過100m的高層建筑，除衛(wèi)生間外均應(yīng)設(shè)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)。在超高層住宅建筑中，住宅房間(由臥室、起居室、書房、廚房等組成的住戶單元) 占大多數(shù)面積，且有燃?xì)饣鹪矗�其他輔助部位(門廳、樓梯、前室、走道、設(shè)備管線豎井等)占較少面積，同樣，由住宅房間內(nèi)燃起的火災(zāi)占超高層住宅建筑火災(zāi)的大部分，要做好這類建筑的消防自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，就應(yīng)該把迅速發(fā)現(xiàn)住宅房間內(nèi)燃起的火災(zāi)放在首要考慮的位置。

　　火災(zāi)探測(cè)器最重要的作用，其一是為了及時(shí)發(fā)現(xiàn)初期火災(zāi)，其二是為消防聯(lián)動(dòng)設(shè)備提供聯(lián)動(dòng)信號(hào)。防煙樓梯、消防電梯的前室及合用前室本身沒有什么可燃物質(zhì)，在這里安裝火災(zāi)探測(cè)器起不到發(fā)現(xiàn)初期火災(zāi)的作用，但這里常有需要聯(lián)動(dòng)控制的防排煙設(shè)施、防火閥等裝置，設(shè)置火災(zāi)探測(cè)器是必要的，但當(dāng)防煙樓梯間、消防電梯前室及合用前室采用自然防煙，而不采用機(jī)械防煙，沒有聯(lián)動(dòng)設(shè)施時(shí)，安裝在這里的火災(zāi)探測(cè)器只是起到監(jiān)測(cè)火災(zāi)發(fā)展的作用。如果住宅房間內(nèi)沒有安裝火災(zāi)探測(cè)器，而僅在防煙樓梯間、公共走道、消防電梯的前室及合用前室安裝了火災(zāi)自動(dòng)探測(cè)器，對(duì)于住宅內(nèi)發(fā)生的火災(zāi)，就不能夠通過火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)及時(shí)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)住宅房間內(nèi)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，煙氣很難穿過住戶門(一般都為防火密閉門)和消防電梯前室的防火門(或防煙樓梯前室的防火門)使安裝在那里的探測(cè)器動(dòng)作，發(fā)出火災(zāi)信號(hào)，這很不利于在火災(zāi)初期階段就將火情控制住，等到這些探測(cè)器動(dòng)作的時(shí)候，火勢(shì)已經(jīng)很強(qiáng)，撲滅火災(zāi)的最佳時(shí)期已經(jīng)錯(cuò)過了，并且，這時(shí)煙火已經(jīng)蔓延到消防通道，如果消防通道被火勢(shì)阻斷，人員就無法逃離火場(chǎng)，只能困守待援。

　　本工程按消防設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定，為特級(jí)消防保護(hù)對(duì)象建筑物，火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警及聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)采用控制中心報(bào)警保護(hù)方式進(jìn)行設(shè)計(jì)。每棟塔樓各層公共通道區(qū)域各分為一個(gè)報(bào)警區(qū)域，避難間、電梯合用前室、封閉樓梯間、走道及各住戶劃分為不同探測(cè)區(qū)域。除在設(shè)備夾層、公共走道、樓梯間、電梯前室、電梯機(jī)房等共用區(qū)域設(shè)置感煙探測(cè)器外，還在住宅臥室、起居室、餐廳、書房設(shè)置感煙探測(cè)器，廚房則設(shè)感溫探測(cè)器、可燃?xì)怏w探測(cè)器及聯(lián)動(dòng)切斷燃?xì)忾y的消防控制模塊，探測(cè)器靈敏度均為II級(jí)，亦可由報(bào)警控制器根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試設(shè)置(智能型)。本次設(shè)計(jì)還在各戶內(nèi)入口處設(shè)置一個(gè)手動(dòng)報(bào)警按鈕(規(guī)范沒規(guī)定，筆者認(rèn)為有必要設(shè)置，有利及時(shí)發(fā)現(xiàn)救援火場(chǎng)人員)，各戶火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警控制總線均單獨(dú)由戶外走道消防弱電防火橋架引入，對(duì)應(yīng)產(chǎn)權(quán)，互不串通，避免住戶二次裝修戶間影響，方便管理維護(hù)。建議消防主管部門在修編消防規(guī)范時(shí)加入此細(xì)則規(guī)定要求。筆者亦在此呼吁一貫主張：一類以上高層住宅(二類高層住宅消防撲救相對(duì)容易)戶內(nèi)起居室應(yīng)設(shè)置感煙探測(cè)器、廚房應(yīng)設(shè)置感溫探測(cè)器、可燃?xì)怏w探測(cè)器，以較低的社會(huì)可承受成本，消除大部分住宅火災(zāi)人員傷亡事故，亦可適應(yīng)未來向老齡化社會(huì)發(fā)展的安全需求。即使部分高層住宅按現(xiàn)行消防規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)達(dá)不到火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)置要求，也應(yīng)鼓勵(lì)通過聯(lián)網(wǎng)型樓宇對(duì)講系統(tǒng)等其它方式實(shí)現(xiàn)起居室感煙探測(cè)、廚房可燃?xì)怏w探測(cè)的基本安全保障功能。

　　6、應(yīng)急疏散照明設(shè)計(jì)

　　本工程照明系統(tǒng)分為正常照明、事故照明、應(yīng)急疏散照明三部分，按規(guī)范在樓內(nèi)公共走道、樓梯間、疏散口、電梯前室及合用前室、避難間及電梯機(jī)房設(shè)置應(yīng)急事故、疏散照明燈具，均采用雙電源切換箱供電，并自配蓄電池。設(shè)計(jì)保證在市電停電時(shí)，不間斷維持不少于60分鐘部分或全部應(yīng)急事故照明，滿足消防人流疏散及正常操作的需要。在設(shè)計(jì)過程中須注意以下問題：

　　1)公共通道應(yīng)急、疏散照明采用帶蓄電池的應(yīng)急照明燈并由雙電源切換箱供電時(shí)，應(yīng)配置強(qiáng)制旁路點(diǎn)亮消防聯(lián)動(dòng)控制模塊及充電線，否則電源可靠時(shí)，反而無法點(diǎn)亮應(yīng)急、疏散照明燈具。帶金屬外殼消防應(yīng)急及疏散指示燈，一般距地面安裝高度都低于2.4米(走道疏散指示燈規(guī)范要求1m以下)，須配置接地PE線，以保障安全。發(fā)生火災(zāi)時(shí)，消防撲救要求局部切斷相關(guān)層的非消防照明等電源，以防止電源短路、漏電引起二次火災(zāi)及電擊事故，同時(shí)消防控制室自動(dòng)開啟應(yīng)急照明及疏散指示燈。最好應(yīng)急時(shí)方用，否則應(yīng)急燈具的蓄電池經(jīng)常充放電，會(huì)對(duì)電池造成較大損耗，加速應(yīng)急燈蓄電池的報(bào)廢，增加維護(hù)管理費(fèi)用。

　　2)配電房、消防水泵房、消防電梯機(jī)房、消防控制室、排煙機(jī)房、自備發(fā)電機(jī)房、電話總機(jī)房等，發(fā)生火災(zāi)時(shí)仍需正常提供工作場(chǎng)所的消防應(yīng)急照明(備用照明)，應(yīng)保證正常照明照度，其電源均由其房間內(nèi)雙電源切換箱分回路供電，其中少量燈具配置蓄電池，作為電源轉(zhuǎn)換時(shí)的過渡照明。

　　3)避難間入口應(yīng)設(shè)置明顯應(yīng)急標(biāo)志燈，以引導(dǎo)上下附近層居民進(jìn)入。但目前消防樓梯間傳統(tǒng)疏散指示燈方向固定，僅能引導(dǎo)人員往下出口疏散，甚至引至著火點(diǎn)，與消防逃生、避難間疏散存在部分矛盾，目前只能靠現(xiàn)場(chǎng)消防廣播引導(dǎo)解決。造價(jià)允許情況下，筆者建議裝設(shè)智能聲光疏散引導(dǎo)系統(tǒng)(目前綜合造價(jià)達(dá)1500~2000元/點(diǎn)，是傳統(tǒng)疏散指示燈造價(jià)的7~8倍)，可圓滿解決此一問題。亦請(qǐng)國(guó)家消防主管部門修編規(guī)范時(shí)予以引導(dǎo)。

　　7、避難間消防電氣設(shè)計(jì)

　　根據(jù)我國(guó)現(xiàn)行國(guó)標(biāo)《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(以下簡(jiǎn)稱《高規(guī)》)第6.1.13條規(guī)定：建筑高度超過100米的公共建筑、應(yīng)設(shè)避難層或避難間，對(duì)住宅建筑則無要求。為加強(qiáng)消防安全措施，昆明市消防主管部門要求在超高層住宅設(shè)置避難層(間)，具體要求基本同《高規(guī)》規(guī)定。

　　避難間(層)可以說是超高層建筑中相對(duì)安全的安全島、救生方舟，應(yīng)是具備較高生存能力獨(dú)立環(huán)境，消防電氣設(shè)計(jì)應(yīng)與此設(shè)置初衷對(duì)應(yīng)，以保障避難間(層)設(shè)備運(yùn)行、環(huán)境安全的高可靠性。本項(xiàng)目具體設(shè)計(jì)措施為：各(15、30層)避難間正常照明及應(yīng)急照明、消防水泵、生活供水泵、消防正壓風(fēng)機(jī)，均分別采用雙電源切換箱以末級(jí)切換方式供電，其雙回路電纜直接由配電室市電及柴油發(fā)電機(jī)應(yīng)急母線段引來。其消防應(yīng)急廣播、消防電話、火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)獨(dú)立回路均直接由消防監(jiān)控室引接，并設(shè)置一套消防無線對(duì)講呼救通信裝置備用，充分保障各避難間的獨(dú)立安全性。

　　8、結(jié)語

　　隨著國(guó)內(nèi)城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快，城市超高層住宅日益增多，超高層住宅防火日漸進(jìn)入國(guó)內(nèi)公共安全視野，美國(guó)的“9・11”事件以及央視新址大火就曾給人們留下了深刻的印象。超高層住宅消防電氣設(shè)計(jì)，與人民生命財(cái)產(chǎn)安全息息相關(guān)，設(shè)計(jì)時(shí)若考慮不周，會(huì)產(chǎn)生各類消防安全隱患，因此條理清晰、重視細(xì)節(jié)的消防電氣設(shè)計(jì)對(duì)超高層住宅消防安全顯得尤為重要。