摘要：在高层建筑中，完善的消防系统对于火灾发生后，能使建筑物内各种消防用电设备及时的可靠运行，有效地疏散人员、物资和控制火势的蔓延是十分重要的。笔者具体介绍了高层建筑的消防电气设计中应注意的几个方面，最大限度地保证并提高高层建筑的安全性。
关键词：高层建筑；防火体系；火宅自动报警系统；消防广播系统
随着经济的快速发展，高层建筑规模越来越大。高层建筑一般建筑面积大、人员密度高、使用功能比较复杂并且火灾危险性大，万一发生火灾，火势蔓延速度快，扑救难度大，人员疏散较为困难，因此火灾的早期报警及消防自动灭火极为重要，它可以将火灾扑灭在萌芽状态，同时也为人员的安全疏散赢得宝贵的时间。本文具体介绍了高层建筑的消防电气设计中应注意的几个方面。
1.火灾自动报警系统环型布线
时下高层建筑项目中均采用了应用广泛的火灾自动报警系统。在这种报警系统中，总线大多采用树型布线方式，一旦发生火灾时某处发生断线事故，接在断线点后面的模块就会完全失效不能正常工作，自动报警系统就等于形同虚设，存在非常大的安全隐患。举例说控制电动排烟口的模块失灵，排烟口无法打开，烟雾就会迅速在室内扩散，直到里面的人缺氧窒息而死等等。为了克服这种种缺陷，高层建筑火灾自动报警系统应采用了环型接线方式。当发生火灾导致断线事故发生在这些环型布线的闭合环路中的某一侧时，都不会对其中的模块产生任何的影响，因为这些模块仍然能够依赖另一端未受损的线路来继续工作，这样就能确保自动报警系统可靠工作，为人员安全提供重要保障。
与树型布线相比，环型布线并没有增加很多成本，它主要在主机与模块之间增加了一段相对较长的电缆，而在各个模块之间并没有额外增加线缆。与树型布线相比，它仅仅是在两条相邻支路末端增加了一小段联络线，而且总线一般采用比较细的电缆，价格也相对便宜。
2.分布式感温光纤系统
高层建筑中电缆密布,尤其在桥架和竖井中更加集中，这些狭小密闭的空间难以将密集的电力电缆通电后散发的热量及时排出去，当热量累积到一定程度时，就会使电缆绝缘层融化变形，最终引发电线短路事故。为了监测这些温度，采用一种对温度波动敏感的感温电缆,将它与电力电缆一起敷设，一旦温度超过预设值，感温电缆便会发出警报。然而，该电缆虽能报警，却无法定位事故地点，而桥架所经之处通常管道密布，排查工作相当困难，而且感温电缆一旦温度超过损坏温度，就不能再使用，只能重新更换，这样既不经济，又相当麻烦，因此如果使用分布式感温光纤系统产品，该系统就能成功地解决这些问题。
通过一根随电力电缆一起敷设的光缆，感温光纤系统能利用光栅原理来测量电缆表面的温度，并能精确地定位温度异常部位，且所用的光缆可以连续使用而不必更换。通过自动报警系统中的监视模块，这套设备还可以作为一个报警点接入到火灾自动报警系统中。这样,值班人员就可以在一个显示器上同时监视两套系统，这样能提前预知电力电缆的工作状况，为安全供电提供有效的监察。
3.剩余电流火灾报警系统
与短路事故相比，由剩余电流引起的火灾更具隐蔽性，虽然低压配电系统中设置了剩余电流保护开关，但并不是所有地方都安装，而且当剩余电流非常小时，剩余电流保护开关也不会动作，这些不为人察觉的剩余电流随时都有可能引发各种事故，因此，高层建筑应使用能监测和定位各种剩余电流的剩余电流火灾报警系统。通过分散在各个楼层配电箱内的编址剩余电流探测器和与之以总线方式相连的监控主机，该系统能够实时监测整个大楼电力系统的每个角落，即使再微弱、隐蔽的剩余电流都能被及时检测和定位。
不仅如此，若在这些剩余电流探测器上安装感温元件，它们就能同时监测各个配电箱内的温度, 而不需要增加任何电缆。如果把这套系统与前面第2点所说的分布式感温光纤系统形成相结合，既能很好地解决了分布式感温光纤系统虽能监测电力主干通道,但如果兼顾如此多分布疏散的配电站点，将不得不因绕远路而增加价格不菲的光缆的弱点外，又能互补两个系统的不足，相得益彰。同样的,通过监视模块，剩余电流火灾报警系统也能被接入到火灾自动报警系统中，提高建筑物的安全系数。
4.消防广播系统与光报警器
在一般的火灾自动报警系统中,都会使用声光报警器,用来警告身处险境的人们周围有火情。但另一方面,这种紧张的气氛也会加剧人们的恐慌心理，不利于人员有秩序的疏散。如果使用消防广播系统,通过消防控制中心指挥员冷静、正确的引导,则会使人员疏散变得更加顺畅，因此，高层建筑消防广播系统应使用仅仅会闪光的光报警器来取代遮盖消防广播音响的声光报警器，而且要把光报警器设置部位局限在每层的封闭楼梯间和消防电梯前室内，用来让通过楼梯间或消防电梯进入火场的消防队员在这些部位能快速辨别本层有无火情,，而不用进入每层的深处去判断,这样就能赢得宝贵的救火时间。消防讯响器仅仅作为播放消防广播前短暂的警铃来引起人们的注意。
5.消火栓系统的设置
高层建筑的火灾扑救以自救为主,那么室内消防管网就要保证消防需要的水量和水压并时刻处于临战状态，当接到火警时高压水泵启动供给系统所需的流量和压力,因此室内消防给水系统采用高压或临时高压给水系统。高压给水管道是管网内经常保持足够的压力,火场上不需要消防泵加压而直接由消火栓接出水带水枪灭火；临时高压消防给水系统平时由屋顶水箱增压、水泵气压罐等稳压，对于高层建筑来说要求系统是常高压。另外火灾时消火栓系统一般考虑相关层消火栓同时工作,若在分区中界面发生火灾时就要求高低区消防水泵同时工作，而高、低区消防水泵均按室内消防用水量设计，故当分区中界面发生火灾时实际消防流量比设计流量要大，这就要求设计中水池来做适当调整。该方式水泵台数较多、占地面积大、配电负荷大，但系统可靠性高,控制管理简便。消防栓系统是最原始且最有效的火灾扑救方式，应得到重视。
6.防排烟、电气方面的特殊要求
高层建筑中，因吸入毒烟气窒息死亡的人员占死亡人数的70％左右，烟气是火灾中的隐形杀手，所以，要充分考虑在建筑内设置防排烟系统的重要性。烟气的水平流动速度为0．3~0．8m／s，垂直方向扩散速度为3．4m／s，当烟气无阻拦时，只需1min左右就可以扩散到几十层高的大楼。烟气的流动速度大大超过了人的疏散速度。楼梯间、电梯井及各种竖向管井是高层建筑火灾垂直方向蔓延的重要途径，易形成“烟囱效应”。而楼梯间及其前室或合用前室是火灾时人员临时避难、疏散的场所，消防电梯间及其前室是消防队员进入高层建筑灭火的主要通道。为了阻止烟气进入这些部位并排出这些部位的烟气，保证人员安全疏散和扑救，因此，高层建筑在上述部位设置机械加压送风系统，能够达到疏散和扑救通道上无烟的目的，从投资方面又低于机械排烟系统，是可行的。其裙房的楼梯间内可统筹考虑布置。其风压值应为防烟楼梯间50Pa，前室、合用前室、封闭避难层25Pa，既能方便疏散安全门的开启，又能保证安全地带的压力，对烟气起到排斥作用。
7.其他改良
在高层建筑消防电气设计中,还有一些细小而又实用的改良。如在总线式消防应急电话系统中，通常无址电话插孔与编址电话是分开布线的，因此如果通过手动报警电话插孔与消防控制室通话，消防控制室是无法得知电话是从大楼的哪个地方打来的，因为电话插孔是没有地址的，不能被定位。在高层建筑中，如果能把无址手动报警电话插孔接到附近的编址消防电话分机中，与之共用一个电话地址，这样当消防控制室接到消防应急电话时就能知道是从哪里打来的，从而实现精确定位，而这一切几乎不用增加任何成本，因为这两种接线方式所用电缆长度基本相当; 又如手动报警在每层的消防电梯前室内设置一部消防电话分机，这个分机既可以用来与消防控制室值班人员进行紧急通话，又可以为本层的手动报警电话插孔提供电话地址；
结束语:总之，高层建筑高度高，人员密集，要求消防防火必须安全可靠，一套完善的消防电气系统对及时发现火灾及火灾发生后的扑救都有着非常重要的意义，因此在消防电气的设计中必须严格执行规范、标准的要求。
参考文献
[1]林贤条.高层建筑防火设计研究[J].硅谷,2008,11.
[2]陈春喜,蒋振明,董燕.高层建筑给排水及消防设计[J].中州煤炭,2003,02.