高层住宅安全中消防设计的探讨

　　高层住宅楼的性质既属于住宅楼，又属于高层建筑。根据《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95，高层住宅楼是指十层及十层以上的住宅建筑。高层住宅楼按建筑层数又分为一类高层和二类高层：其中十九层及十九层以上的住宅为一类高层住宅，十至十八层为二类高层住宅。在二类高层住宅中，特别是十层﹑十一层(含十一复十二层)住宅有其特有的特殊性。譬如，不需设消防电梯，不需设封闭楼梯间，等，具有不同于其它二类高层住宅楼的特点。目前，我国大中城市以高层住宅为主的商住楼开发越来越普遍。高层住宅楼的设计和审查已成为电气设计人员的日常工作。本文主要对高层住宅应急照明控制、应急照明供电及火灾自动报警系统设置的设计做粗浅的讨论。

　　一、高层住宅应急照明控制的设计

　　《建筑照明设计标准》(GB50034-2004)规定：“高层住宅的应急照明不需设置节能自熄开关”，而《住宅建筑规范》却以强制性条文的形式规定“住宅的公共部位应采用节能控制措施”。并存的规范间有这样大的反差，似乎存在矛盾。但笔者认为这恰恰是节能和环保观念成为主流意识的真实反映。在设计和审查时，设计方案当然应符合强制性标准的规定。即：住宅公共部位的应急照明采用节能控制措施。

　　高层住宅公共部分的应急照明要达到既适用于节能控制，又能适用于火灾发生时夜间应急照明，笔者以为设计时应：①在灯具旁设置就地节能自熄开关，配以火灾时由火灾自动报警系统联动控制将应急照明自动点亮措施。有些设计人员认为采用声光控制延时开关或人体自动感应开关，就已经已具有火灾疏散时自动点亮的功能，不需由火灾自动报警系统联动。但是这种作法在有关规范和技术措施中均无据可查，是否可行尚无定论。②对于有天然光采光的场所，给照明系统设置定时或光控设备。这种方式的特点是：白天应急照明关闭，当发生火灾时，依靠天然采光窗作排烟和人员疏散;夜间应急照明常亮，保证火灾发生在夜间时人员的安全疏散。

　　譬如，对于十层或十一层(含复十二层)的小高层住宅楼，根据《高层民用建筑设计防火规范》，这类建筑不设封闭楼梯间，并且楼梯间靠外墙，能直接天然采光和自然通风，这种防火设计符合前述规范精神。若采用在该建筑的应急照明系统中设置定时或光控设备作为节能控制措施，可以避免设置节能自熄开关控制时，因未设置火灾自动报警系统而无处取得联动控制信号的尴尬，这种方案也符合《住宅设计规范》的指导精神，但缺点是会在夜间很少人通行的公共部位造成“长明灯”，浪费电能，节能效果差。也可以采用在各层设置应急照明手动启动按钮，并在旁边设置蓄光型的醒目标志“应急照明手动启动按钮，发现火灾时请立即按下”，作为应急照明的自动点亮措施。这种手动启动按钮可以采用消防栓破玻按钮(AC220V)设置在各层电梯厅的出入口处。

　　二、 应急照明的供电问题

　　在实际工作中，应急照明的电源和供电系统是设计和审查工作中争议较多的一个问题。《建筑照明设计标准》规定应急照明的电源可采用下列方式之一：①接自电力网有效地独立于正常照明电源的线路;②蓄电池组，包括灯内自带蓄电池﹑集中设置或分区集中设置的蓄电池装置;③应急发电机组;④以上任意两种方式的组合。

　　概括起来讲，笔者认为对应急照明电源的基本要求应该有两个，不管采用上述何种供电方式都必须能够满足：一是电源的供电可靠性问题;二是应急电源的转换时间和连续供电时间问题。参照执行的行业标准有《民用建筑电气设计规范》JGJ/T16-2008量化的规定：火灾疏散应急照明电源的转换时间应≤15s。

　　对于单栋的高层建筑物来说，直接引接城市低压电网的电源作为应急照明的电源是一个很理想的方案，无论在供电可靠性和电源转换时间等方面都可以满足规范的要求，并具有很好的性价比。但对于高层住宅楼群而言，常采用的是第2、3种方式的应急电源。

　　1、采用蓄电池组供电

　　采用蓄电池组做为应急照明电源可分为灯内自带蓄电池和集中设置(或分区集中设置)蓄电池装置这两种方式。灯内自带蓄电池方式对于配线线路的敷设要求低，但对于后期的维护管理要求高。实际工程中，这些分散设置的应急灯完好率低，万一发生火灾时将造成无应急照明的状况，影响人员快速安全地疏散，势必造成严重的后果。集中设置蓄电池装置的应急照明系统的可靠性较高，设计时应尽可能采用集中供电方式。虽然集中设置蓄电池组(当层数较多时，应急照明的蓄电池组宜采用分区集中设置的方式)的供电方案可能价格较贵一些，但事关住户生命安全的重大问题，安全设施多投入一些是必须的。

　　设计时采用集中供电方式应注意两个非常关键的问题：一是对配电线路的要求很高，应采取防火防机械损伤等措施保护配电线路，即要求“暗敷设时，应穿管并应敷设在不燃烧体结构内且保护层厚度不应小于30mm”。二是虽然应急照明的灯具由集中设置的蓄电池组供电，灯具不须自带蓄电池，但灯具仍应符合应急照明灯具的要求，即设计图纸必须明确要求“应设玻璃或其它不燃烧材料制作的保护罩”。这一点是设计中比较容易疏漏，但对集中供电的应急照明系统却至关重要。因为若采用可燃材料制作的应急灯具，当火灾烧毁某个灯具时，势必也烧毁灯头内的应急照明线路，这将导致整个应急照明支路中断供电。另外，设计选型还应注意标明蓄电池的连续供电时间。

　　2、采用应急柴油发电机组供电

　　对于高层住宅楼内有大用电量消防设施，如：消防电梯，而需要引接应急柴油发电机组作备用电源的高层住宅楼，应急照明可纳入消防配电系统。需要指出的是，应急照明系统中应急电源与正常电源的切换位置在不同的规范中有不同的规定，这也是设计和审查工作中有较多争议的地方。譬如，《民用建筑电气设计规范》规定：“对于火灾应急照明……若采用分散供电，在各层(或最多不超过3～4层)应设置专用消防配电屏(箱)”，但该规范同时又规定：“消防用电设备的两个电源宜在……火灾应急照明配电箱处作自动切换”。综合这两条规定，就需要每隔3～4层设置应急照明配电箱，并且需要在每个应急照明配电箱中作双电源自动切换。但实际上，高层住宅楼中，各层的应急照明负荷很小，有时一层可能只有几个应急照明灯具，采用这种方式需要使用更多的耐火电缆和多个双电源自动切换箱，造成不必要的投资浪费。因此，笔者建议可根据实际情况采用市电电源+自备电源(含发电机电源或蓄电池电源)的供电方式，在变电站设置的应急母线段配出专用供电干线回路，树干式供电至各终端配电电箱。

　　三、火灾自动报警系统设置的设计

　　《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95以100米为界限，100米以下不要求设置，对于100米以上的高层建筑规定了探测器的设置部位;《住宅建筑规范》以35层为界，但未明确探测器的设置部位;《火灾自动报警系统设计规范》以建筑类别划分保护对象的等级，并在附录中对一级保护对象和二级保护对象的设置部位做了推荐性的说明。

　　工程设计中，高层住宅楼一般都设置火灾自动报警系统以实现消防联动控制。高层住宅楼消防联动控制内容包括：火灾确认后，相关区域的非消防电源应能自动切断;应急照明应自动点亮;指定楼层的送风口应开启;正压送风机应启动;消防电梯应降落到一层等。

　　笔者认为，对于规模较大的高层住宅小区，可以采用在各楼栋底层电梯厅设置区域火灾报警控制器的方式。住宅楼内在消防电梯﹑防烟楼梯的前室及合用前室﹑电缆竖井等处设置火灾探测器，所有探测器的输出信号均进入区域火灾报警控制器中，为楼内的消防设施提供消防联动信号。该区域火灾报警控制器应带1～2个直接输出控制按钮以实现对正压送风机的多线控制，并采用485总线与消防控制中心的报警控制器联络，便于小区消防控制中心的值班管理人员监控各栋楼消防设施的运行状态。目前，该种小点数的区域火灾报警控制器的价格降低了很多，有的品牌的产品几千元就可以买到;甚至火灾自动报警器厂还可以生产一些专门适用于高层住宅楼的小型火灾报警控制器，以适应现阶段高层住宅小区建设蓬勃发展的需要。当然，这种设计方案仍应按《火灾自动报警系统设计规范》的要求，在消防电梯机房﹑消防电梯轿厢﹑正压送风机房内设置消防电话分机,消防电话专线仍由小区消防控制中心的专用消防电话总机引接。

　　但有些设计人员认为正压送风机是重要的消防设备，其多线联动应在小区消防控制中心实现。但是笔者认为这种做法可靠性反而不高，因为多线联动控制线与其它消防线路不同(如报警总线)，长期处于不通电状态，当线路有故障或接触不良时，不易被发现。另一方面，当多线联动控制线线路很长超过电缆的制造长度时，还会有中间接头，使可靠性降低，电阻增大。因此在各栋住宅楼底层设置区域火灾报警控制器进行多线直接联动控制，是一个很便捷的方法。在上述国家标准图集04DX003第24﹑31页的高层住宅楼中，正压送风机也是通过在各层消防电梯前室设置启动按钮直接手动控制的。如果正压送风机采用多线联动和总线联动两种方式相结合的控制方式，还可以在正压送风机被人为启动之前，实现与火灾报警信号联动的自动控制。

　　四、结语

　　高层住宅安全中消防设计理论上并不复杂，但是设计和审查工作中存在争议的问题却是不少。高层住宅建设关系到老百姓生命财产安全的切身利益，希望更多的专业人士能够参与讨论，以形成行业共识，提高设计及审查工作的效率;更希望有关部门能出台更有针对性的设计措施，以满足高层住宅消防安全的实际要求，为人们营造一个良好的、安全的居住环境。

　　参考文献

　　[1]《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95，2005版.

　　[2]《建筑照明设计标准》GB50034-2004，2004版.

　　[3]《住宅建筑规范》GB 50368—2005，2005版.

　　[4]《住宅设计规范》GB 50096-1999，2003版.

　　[5]《民用建筑电气设计规范》JGJ/T16-2008，2008版.

　　[6]《火灾自动报警系统设计规范》GB 50116-2008，2008版.

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文章名称： 高层住宅安全中消防设计的探讨

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