1、简析建筑电气在高层建筑火灾中的应用摘要:该文章结合高层建筑在城市中的发展,阐述了建筑电气在火灾事故发生时的应用,主要针对烟气扩散的控制、烟气排出及设备施工三方面进行了研究。 关键词:火灾 烟气扩散 烟气排出 设备施工 1 引言 随着城市化进程的发展,越来愈多的人员涌入城市【1】 。这使得某些矛盾日益突出,如:道路狭窄,交通堵塞,土地有限,住房困难等等。而其中住房是一项非常关键的民生问题,为了在土地有限的条件下,缓解人员的住房问题,大量高层在各城市中拔地而起或正在新建中。高层建筑一般意味着人员密度高,出入口少,用电负荷大等。一旦高层发生火灾,往往会演变成群死群伤【2】 。排烟设备的能否有效应用又
2、直接关系着住户的人身安全,所以针对排风排烟设备的控制就显得特别重要。本文主要阐述了建筑电气在火灾中的应用。 2 烟气扩散的控制 火灾发生后,为了防止火势蔓延,需开启防火门或防火卷帘,从而将火势控制在火源的周围区域,同时防止了烟气向外部的扩散,有利于外部人员的逃生。常用防火门的开启有两种开启方式:第一种为防火门在非火灾期间利用永久磁铁的吸力而处于开启状态,火灾时通过自动控制或手动控制进行关闭,自动控制时由消防中心控制台发来指令信号,使直流电磁线圈通电产生吸力,与永久磁铁的吸引力抵消,从而将门打开,另一种则是防火门在非火灾期间被固定锁控制处于开启状态,火灾发生时消防控制中心发出指令,电磁锁动作,固
3、定门的锁解开,防火门在弹簧的作用下将门关闭【3】 。 一般在在大楼防火分区的通道口处会设置防火卷帘,火灾发生后,首先消防监控中心对火灾进行确认,之后通过消防控制器控制卷帘的电机转动,使得卷帘下落。通常情况下,卷帘设备的中间会设置有限位开关,该开关主要使得卷帘下落到某一预先设定高度时,电机便停止转动,卷帘维持在这一限定高度。经过一定时间后,电机重新启动卷帘再次下降,直至卷帘下落到底部。此时,底部的接触开关开始运作,控制电机停止转动,其后具有水幕保护熊的防火卷帘开启水幕电磁阀,消防控制器启动水幕泵,向防火卷帘喷水。 在防火卷帘的两侧都设有紧急升降按钮的控制盒,主要是由于火灾发生后由于各种原因,可能
4、存在部分人员未来得及撤离火灾现场,防火卷帘的完全放下对这些人员是致命的。这时人员可以利用该控制盒通人工按紧急升按钮,升起防火卷帘,让未来得及撤离现场的人员迅速离开现场,待人员全部安全撤离后,再按紧急降按钮,使防火卷帘的卷帘落下。当然,上述的动作也可以同归消防控制中心对防火卷帘的升降进行控制。 3 烟气的排除 在火灾发生时伴随着大量的有毒烟气产生,其主要成分为一氧化碳,这种气体一旦吸入人体,会与血红蛋白结合,使得人产生强烈的窒息作用,是人员伤亡的主要原因【3】 。据数据统计,在所有的建筑火灾中有60%是发生在高层中,而 85%的人则是死于有毒烟气的吸入,而并不是被烧着致死的【4,5】 。同时,烟
5、气的蔓延会严重影响人员的视线,降低了可视度,无法看清方向,使得人员无法快速有效的撤离火灾发生地。此外,由于高温烟气密度低,一旦烟气过多,蔓延至楼梯处,在烟囱效应的作用下,烟气会向上层区域蔓延,其危害是显而易见的。因此,火灾发生后,防排烟系统应该立即得到运行,将有毒烟气快速排出,是十分必要有效的。 火灾时烟气的有效排出及控制主要是依靠排烟风机和正压风机。排烟风机主要用于火灾时排除地下室、走廊等处的浓烟,正压风机则用于火灾时为楼梯间、电梯前室进行送风形成加压,防止烟气向外扩散。排烟风机的控制有手动控制和自动控制两种方式。但是,通常情况一般选择开关 SAC 放在自动位置,以便火灾时可以自动控制风机,
6、而手动控制使用较少,一般在在检修或自动位置损坏的情况下才会采用手动控制。发生火灾时,在排烟风机的控制电路中,线号之间介入火灾报警控制系统 FAS 控制模块的一个常开触头,当发生火灾时,出现烟雾,消防控制中心发送一个控制信号,使电路接通,最后排烟风机的电动机运行进行排烟。 正压风机的工作过程为:在火灾发生时,火灾报警控制系统(FAS)发出火灾信号,中间继电气 KA1 通电吸合并自锁,其常开触头使电路接通,接触器 KM 通电吸合并自锁,KM 主触头闭合,正压风机电动机通电通电起动运转,开始送风加压【6】 。 4 排烟系统的施工 在防、 排烟系统的设计过程中应当遵循以下几点:首先,了解各配线的耐火等
7、级及相应的施工处理方法,做到选择合适,施工正确,从而达到规范要求;其次,生产厂家对购进的相关设备,如正压逆风机、排烟口等,明确说明产品具有接线盒,从而可以避免线路直接暴露在空气中,增加安全隐患;第三,防、 排烟设备的供电线路和联动控制线路要采用耐火电缆,长度应尽量缩短,同时避开防火区域【7】 。 5 结语 高层建筑是科学技术和社会发展的产物,已成为了一个城市现代化水平的重要标志,而建筑电气技术应用于高层建筑中已成为了一种趋势。建筑电气不仅是建筑的重要组成成分,也是人员生命及财产安全的重要保障。火灾中,建筑电气设备的正常有效运行,对于减少人员伤亡及财产损失有非常重要的作用,我国在这方面的设置并不
8、规范,现引起设计者的广泛关注及重视。 参考文献 【1】J. Ma, W.G. Song, W.Tian, S.M. Lo, G.X. Liao. Experimental study on an ultra high-rise building evacuation in China. Safety Science 50 (2012) , 1665-1674. 【2】Maohua Zhong, Weicheng Fan, T.M. Liu, P.H. Zhang, X. Wei, G.X. Liao. China: some key technologies and the future de
9、veloping of fire safety science. Safety Science 42 (2004) , 627-637. 【3】徐超汉编著.住宅小区智能化系统.北京:电子工业出版社,2002 年。 【4】J. Hietaniemi, R. Kallonen, E. Mikkola, Burning characteristics of selected substances: production of heat, smoke and chemical species, Fire Mater. 23(4) (1999)171185. 【5】L.H.Hu, J.W. Zhou, R. Huo, W. Peng, H.B. Wang. Confinement of fire-induced smoke and carbon monoxide transportation by air curtain in channels. Journal of Hazardous Materials 156 (2008) , 327-334. 【6】候进旺主编.建筑电气控制技术.北京:机械工业出版社,2003. 【7】姜广东.简析建筑电气在高层建筑中的应用.工程科技,2013(20).