张志忠
身份证件号：6542221984****3414 新疆乌鲁木齐市 830000
摘要：近年来，我国城市化进程发展不断深入，各地超高层建筑日益增加，超高层商业综合体建筑成为城市发展水平的一个外在体现。其中建筑电气作为建筑工程的一个重要部分，电气系统的设计既需要最大限度地满足功能需求，同时也需要保证系统的可靠性，因此，在建筑工程项目建设中建筑电气设计的作用举足轻重。
关键词：高层建筑；电气防火设计
引言
随着建筑体量的增加，建筑内的功能、配套设备、供电、供水、通风系统都越来越庞大，一旦发生火灾将会带来严重影响；而受限于目前的灭火救援措施，超高层建筑更多程度上依靠自身的消防系统来保障人们的生命财产安全。为此，超高层建筑在设计阶段就必须对各种消防系统设计有一个明确的目标。
1.超高层建筑电气防火设计背景及意义
当前，我国在城市化发展历史进程进行有效实施后，城市的容量和密度都相对较高。而建筑密度、容积是影响城市发展的重要指标，为此，解决这一问题最直接的方法就是通过提升建筑高度去增加容积，所以我国各地大城市在近几年对超高层建筑的建设加大投入。随着我国建筑技术日益成熟，使得我国的民用建筑工程行业快速发展，建筑行业所取得的成就越来越突出，超高层建筑的出现，在一定程度上可以减缓城市的人口不断增加以及建设用地紧张所带来的压力。
2.高层建筑中的电气防火设计
2.1变配电系统设计
（1）本工程由市政附近不同区域电站提供三路独立高压(l OkV)电源引入总高压配电房，其中两路主供电源同时供电，各带50%负荷，另一路备供电源分别与两路主供电源互为备用。
（2）高压系统结线为单母线分段形式。正常情况下，主用两段母线分列运行，当任意一路主供电源发生供电故障时，备用电源联络投入负责其供电负荷。备用10kV电源设置两个出线开关，分别和两路主用l OkV电源进线开关联锁。
（3）低压系统结线同样是单母线分段形式。平时两台变压器分列运行，当任一台变压器故障时，断开进线主开关并手动调节负荷，闭合联络开关，由另一台变压器为全部一、二级负荷供电。
（4）备用电源：为保证在供电系统故障或停电的情况下，满足一、二级负荷用电，如公共照明、客梯用电和生活水泵、重要的计算机设备负荷和安保用电负荷等；在火灾状态下，保障消防设备负荷正常运行。本工程设置发电机房设有1台1200kW(主用功率)柴油发电机，负责大楼确保负荷和消防设备用电。
2.2消防应急照明系统设计
建筑物发生火灾时，疏散人员的逃生指引和救援人员的消防作业都需要依靠消防应急照明系统。系统的设计主要包括系统组合形式选择、区域部件的设置、灯具的选型及配电设计。发生火灾时，系统能为疏散人员在逃生通道内提供准确的疏散引导信息和必要的照明条件，有效保证人员安全疏散。
（1）消防应急照明和疏散指示系统设计
本工程采用消防应急照明和疏散指示系统，采用集中电源集中控制方式。在消防控制室内设置消防应急照明控制器，方便管理同时能与火灾自动报警系统实现通讯，火灾时通过联动控制器自动控制点亮消防应急照明灯具。
（2）消防应急照明灯具要求
消防应急照明灯具的选择是在发生紧急情况下可以让人员快速适应周围环境的情况，所以系统灯具在选择时应结合人体视觉功效的关联，提高应急疏散的速度和效率；因其需要长期运行，灯具还需要采用节能光源。为此本工程基于以下原则选用合适的消防应急照明灯具：
①光源色温不低于2700K ；
②本工程设置距地面8m以下灯具选A型灯具，地面疏散指示标志灯选择A型灯具，同时由集中电源供电；
③项目内主要层高高度在3.7m}5.5m之间，为统一选用大型或中型标志灯；
④A型灯具在室外、地面上或潮湿场所设置时，防护等级需要达到IP67，而选用B型灯具时，其防护等级不低于IP34 ；
⑤所有标志灯均为持续式。
（3）消防应急照明灯具布置
设计图纸中消防疏散指示标志布置按国家规范要求执行，备用照明灯具的间距经过照度验收后确定。本工程首层大堂和塔楼标准层走道灯具布置情况。
此外有几点设计上的细节问题需要我们注意：
①疏散指示标志灯布置路径应按就近疏散原则。首先，根据建筑图上的防火分区确定“安全出口”位置，然后由走道尽端开始按规范要求间距布置，引导疏散人员选择最短逃生路径。
②对于大堂等高大空间，可以选用B型灯具结合装饰灯具布置，以达到美观效果；此外在该场所靠墙安装的疏散指示灯和安全出口指标灯不清晰的情况下，可以增加多信息复合标志灯和双面方向标志灯或在地面上加设保持视觉连续的疏散指示标志。
③超高层塔楼一般每50米内会设置一个避难层，本工程设有两个避难层，将塔楼分为低、中、高三个区域；中区和高区的竖向疏散路径(楼梯间)应引导人员疏散至避难层避难区内。同时为塔楼每个区域楼梯间的消防疏散照明设置专用配电回路，并且分段采用树干式供电。
2.3电气火灾监控系统设计
电气火灾监控系统能够实时监控电气线路中的剩余电流和温度等参数，同时在检测到故障信息时可以及时发出报警信号，并能显示事故的部位。电气火灾监控系统能实现电气火灾的早期预防，通过合理设置电气火灾监控系统，可以及早发现供电线路和设备故障，避免电气火灾的发生。
（1）电气火灾监控系统组成及工作原理
电气火灾监控系统由以下设备全部或部分组成：
①电气火灾监控器：即系统主机，主要作用是接收系统中各个区域的探测器报警信号，通过分析处理信号判断事故情况，然后发出声光警报，指示报警部位并进行信息记录；
②剩余电流式电气火灾监控探测器：当被保护线路的相线直接或间接对地接通会产生剩余电流，在该电流量大于预设定的数值时，触发探测器报警信号，并反馈至监控器；
③温式电气火灾监控探测器：探测器实时监测被保护线路的温度，当温度高于预设定的数值时，触发探测器报警信号，并反馈至监控器；
④故障电弧式电气火灾监控探测器：探测器检测到被保护线路的发生电弧故障时，触发报警信号；
系统工作原理：探测器工作期间，实时监测被保护线路中的电气参数。当电气线路或节点发生故障时，探测器中的传感器将剩余电流、温度、故障电弧等参数信息转换为电信号进行数据处理，由探测器判定并将报警信息传输至系统主机。主机在接受到报警信息后进一步分析，然后显示故障部位的情况，同时启动声光报警器并进行系统记录，管理人员可对故障进行处理，消除电气故障和隐患。
2.4消防设备电源监控系统设计
工程建设中一般都需要投入大量资金设置多个消防系统来保障消防安全，如火灾自动报警系统、自动喷淋系统、消火栓系统、防排烟系统等，这些消防系统在火灾初期扑救中起到关键作用。
消防设备电源的工作状态直接决定了消防设备的运行情况。如果建筑内消防设备不能得到可靠的供电，即使建筑内配备有最高级的消防系统，火灾时整个消防系统都无法发挥其价值，导致灾难性的后果。由于消防设备在日常使用频率不高，所以在管理和维护的过程中可能会存在疏忽，为此项目中配置了消防设备电源监控系统，通过设计手段来解决这个难题。
结语
本文的设计理念和设计方案对于同类型项目有一定程度的参考意义。相信随着技术发展以及国家对建筑行业的重视，电气系统将会更安全可靠，保障人们的人身和财富安全。
参考文献
[1]公安部消防局.中国消防年鉴(2018) [M]昆明：云南人民出版社，2018：
[2]伽马科技.2018年全国火灾数据统计与分析2018年火灾八个特点