高层建筑消防用电中的三个安全环节

对于高层建筑中的一类建筑中的消防控制室、消防水泵、消防电梯、防排烟设施，火灾自动报警、自动灭火装置、火灾事故、照明疏散指示和防火门(窗、卷、帘、阀门)等消防用电设备，定为一级负荷。一级负荷应有两个独立电源供电，这两个独立电源可取自城市电网，溯其源端应至少引自35kV以及上枢纽变电站的两段母线;或一个取自城市电网，另一个取自备用电源。这两个电源之间无联系，或这两个电源之间有联系，但其中任一电源发生事故或因检修而停电时，不致影响另一电源供电，以保持供电的连续性。

对高层民用建筑中的二类建筑的上述消防设备用电定为二级负荷，二级负荷宜由两个电源供电，这两个电源宜取自城市的10kV变电站的两段母线(当有困难时，两上电源可引自低压变电所不同的母线段)。

(1)一类建筑物消防设备的供电源系统，通常采用图1所示的两种方式。
高层建筑消防用电中的三个安全环节

图1(a)表示采用不同电网设备，设备两台变压器，两上电源可一用一备，亦可同时工作，提供消防设备用电源。

图1(b)表示采用同一电网，设置柴油发电机组为第二电源，备用自投供给消防设备。

(2)二类建筑消防用电设备的供电系统通常采用图2所示的两种方式。

图2(a)表示由外部引来的一路低压电源，一路高压电网，外部低压电源备用自投供给消防设备电源。

图2(b)表示有两路电源，一用一备，或一路电源。

为了保证供电的可靠性，一级负荷要求有两路高压供电。设计时要供电部门研究确定两个电源路是否为独立电源，如果无法取得两独立电源回路，则应增设自备电源。

根据负荷的大小，同供电部门确定两回电源是同时供电，还是采用一备一用的供电方式，以便于设计，由此就能确定高压供电系统是采用单母线分段运行还是单母线运行。

两路电源同时供电，单母线分段运行方式，供电可靠性高，操作方便，在设计中常采用此供电方式。

3 消防配电系统

仅有可靠的电源，还不能保证消防设备的安全供电，消防用电设备的配电线路设计是重要的一环。

高层建筑的配电，一般都分成独立的工作系统和事故系统，当电力和照明分开时，则有工作电力、事故电力、工作照明、事故照明等四个配电系统，按不同负荷确定不同的供电线路。

低压配电干线一般是指变电所低压配电屏分路开关至各大型用电设备或楼层配电盘的线路，对于大型的高层建筑物，多采用放射式和干线式相结合的混合式配电系统。

消防水泵房、消防电梯机房、消防控制室、防排设施控制盘、电动的防火门、卷帘、阀门控制盘、火灾事故照明的分区(层)控制箱等消防设备动力负荷通常采用放射式供电，一般为单独从变电所不同母线上直接引出两路馈电线到设备，一用一备，并在末级配电箱内实现自动切换。

根据规范要求，自变压器低压侧起，到消防用电点，同等电压的配电级数，不宜超过三级。

采用TN-S系统会增加低压电网建设费用，但从消防安全的角度，或从其性价比(1个平方米的造价只增加不到5元)来看，高层建筑的低压配电系统应选TN-S系统。

4 消防配电线路的敷设

消防电用有了可靠的电源与合理的配电系统，还需要有不受火灾危害的配电线路，才能使消防设备有效运转。因此配电线路的敷设也是至关重要的。

消防用电设备的配电线路，应采服穿入金属管的保护措施，并暗敷在非燃体结构内，其保护层厚度不应小于3cm。当土建条件难以满足时可明敷，此时应在金属管壁上采取防火保护措施。

当采用绝缘与护套均为阻燃型电缆时，可不穿金属管保护，但应敷设在电缆竖井内。这里要强调的是，阻燃型电缆并不能避免电缆着火，其难燃程度一般是以氧指数来衡量的。氧指数是维护材料燃烧所属周围环境的临界含氧浓度的百分比，空气中含氧浓度为21%，如果材料的氧指数大于21%时，则在空气中不能燃烧。由于目前我国能真正测定电缆含氧指数的电缆厂还很少，很多阻燃型电缆的实际含氧指数很难确定，因而从把好材料(泛指阻燃性材料，如：阻燃板、耐火管等)关也是保证安全的一个方面。

5 结束语

总之，高层建筑设计中消防电源、配电系统、线路敷设的合理考虑、阻燃材料质量的严格把关，是高层建筑安全的重要保证。随着智能化建筑的日益增多，伴随着自动化检测、监控和管理水平的提高，高层建筑消防必会向更加可靠、更加安全、更加科学的方向快速迈进。

参考文献

1 朱林根.21世纪建筑电气设计手册.北京:中国建筑工业出版社,2000(3).

2 陈一才.高层建筑电气设计手册.北京:中国建筑工业出版社,1990(7).

3 蒋永琨.高层建筑设计防火设计手册.北京:中国建筑工业出版社,2000(2).

4 高层民用建筑设计防火规范(GB50045-95).北京:中国计划出版社,1995.