高層建筑機電設(shè)備消防電氣設(shè)計和施工要點探討

黃潛生 徐磊

（辰安天澤智聯(lián)技術(shù)有限公司，安徽 合肥 230601）

引言

在工業(yè)化和城市化不斷發(fā)展的大背景下，當(dāng)下各類產(chǎn)業(yè)建設(shè)和群眾生產(chǎn)生活對于實體建筑的要求相較于以往，也有了更加明顯的調(diào)整和轉(zhuǎn)變，不再以簡單的量化生產(chǎn)為本位，而是更強調(diào)安全性和可靠性的提升，這種變化也給企業(yè)的創(chuàng)新提供了更加鮮明的思路。消防作為保證建筑電氣安全的重要基礎(chǔ)，在這種情況下也應(yīng)當(dāng)受到更加高度的重視和關(guān)注。企業(yè)要針對電器的使用，設(shè)計出合理的消防配電方案，及時排查建筑運行中存在的安全風(fēng)險和隱患，在消防事故發(fā)生的時候，及時控制火災(zāi)，避免造成嚴(yán)重的財產(chǎn)損失和生命安全損失。

一、消防配電設(shè)計的應(yīng)用意義

消防配電設(shè)計是建筑電氣設(shè)計的重要組成部分，可以滿足建筑設(shè)施電力設(shè)備使用要求，降低建筑用電風(fēng)險，為用電提供便捷條件，還可以保證配電系統(tǒng)可靠、安全地運行。在發(fā)生火災(zāi)事故時，因消防配電系統(tǒng)設(shè)置不合理，導(dǎo)致建筑內(nèi)消防設(shè)施不能正常運行而無法進(jìn)行滅火，造成人員傷亡和經(jīng)濟損失。合理地設(shè)計消防配電系統(tǒng)，使監(jiān)控設(shè)備在相關(guān)系統(tǒng)運作下，快速發(fā)現(xiàn)火災(zāi)信息并發(fā)出警報。利用消防配電設(shè)計對建筑各區(qū)域的用電情況進(jìn)行全過程監(jiān)管，可以快速發(fā)現(xiàn)電氣施工中存在的各類安全隱患。比如，在工程運行階段快速發(fā)現(xiàn)老化破損的設(shè)備，鎖定安全威脅及時報警，杜絕安全隱患。

二、高層建筑電氣火災(zāi)事故影響因素

目前，建筑中的許多電氣火災(zāi)是由電氣消防設(shè)計不科學(xué)引起的。電氣設(shè)備容易受到外界環(huán)境因素的影響，電氣設(shè)備在運行期間容易被腐蝕性氣體腐蝕，如果絕緣導(dǎo)線絕緣層被破壞，就會引起短路發(fā)生火災(zāi)。如果電流過大，電氣設(shè)備就會超負(fù)荷運行，就會因設(shè)備各項參數(shù)達(dá)到極值而引起零件變形和斷裂，繼而引發(fā)嚴(yán)重的火災(zāi)事故。電氣設(shè)備的連接導(dǎo)線一般采用纏繞方式，如果導(dǎo)線被氧化，就會增加導(dǎo)線接頭的電阻數(shù)值，造成接頭部位過熱，繼而引發(fā)火災(zāi)。另外，如果斷路器松動，就會造成接線板局部過熱，繼而引發(fā)火災(zāi)。在建筑內(nèi)安裝燈具時，如果沒有嚴(yán)格按照操作規(guī)范，未對產(chǎn)生較大熱量的燈具進(jìn)行隔熱處理，那么就有可能引燃附近的易燃物品，增加火災(zāi)發(fā)生的概率。

三、消防配電設(shè)計中較為常見的問題

第一，消防配電供電系統(tǒng)的設(shè)計始終是建筑電氣資源開發(fā)面臨的重點問題，主要涉及配電裝置安裝不合理，高壓單元電路規(guī)劃誤差大等方面的內(nèi)容。例如，就負(fù)荷建筑物的供電系統(tǒng)設(shè)計來講，建筑的運行要依靠高壓單元，但電路是第二電路，所以就需要配備獨立電源。但不可否認(rèn)的是，在使用高壓側(cè)母線開關(guān)組的時候，消防配電系統(tǒng)的運行效率就會大打折扣，不能完全保證建筑物的安全需要。之所以會出現(xiàn)以上這一現(xiàn)象，主要原因在于高壓單元電路設(shè)計不合理，獨立電源的使用不到位。而且，部分設(shè)計人員在操作的過程中，也沒有依靠以上這兩種設(shè)計范式，這就大大降低了建筑物的安全性與可靠性，甚至?xí)谝欢ǔ潭壬下裣嘛L(fēng)險和隱患。再者，部分操作人員在供電的過程中，也沒有掌握正確的操作方法和技巧，自身的專業(yè)素質(zhì)仍舊存在一定的欠缺，所以在配電設(shè)計的時候，也無法對控制原路圖做出準(zhǔn)確的分析，提出有效的應(yīng)對方法。第二，電源監(jiān)控設(shè)備設(shè)計不合理也是消防配電系統(tǒng)中存在的重要問題。電源監(jiān)控能夠隨時分析消防設(shè)備的運行情況，實現(xiàn)全天候的調(diào)節(jié)和管理，如果這一裝置無法發(fā)揮作用，那么監(jiān)管人員就無法收集消防系統(tǒng)運行的數(shù)據(jù)和信息，消防人員也不能及時排查潛在的風(fēng)險和隱患，如果事故發(fā)生，也無法采取有效的措施及時制止，最終造成的后果是不可估量的。而且，在部分高層建筑設(shè)計的時候，許多施工單位也沒有在發(fā)電機上安裝電壓檢測裝置，一旦出現(xiàn)停電的問題，用戶或者是維修人員都需要用手動的方式解決，這就有可能引發(fā)觸電事故，危及群眾的生命健康。另外，供電設(shè)備選擇的不合理也是值得注意的。一般情況下，設(shè)計者都會選擇復(fù)合脫扣，來保證消防系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn)，但這一系統(tǒng)在實踐的時候，也會經(jīng)常遇到線路過載的挑戰(zhàn)，這就會導(dǎo)致消防設(shè)備的運行出現(xiàn)失靈的問題。再加上，部分施工單位并沒有嚴(yán)格按照宏觀上的規(guī)定和要求使用通用電源，這就限制了消防設(shè)備性能的有效發(fā)揮，為安全隱患的產(chǎn)生孕育了溫床。

四、高層建筑機電設(shè)備消防電氣設(shè)計和施工要點分析

（一）配電線路的敷設(shè)

設(shè)計人員應(yīng)盡可能提高配電線路的質(zhì)量，充分考慮線路分配和協(xié)調(diào)的合理性，這一環(huán)節(jié)能夠直接影響，甚至決定消防系統(tǒng)運行的安全和穩(wěn)定。在具體操作的時候，設(shè)計人員要嚴(yán)格把控好線路自身的材質(zhì)，應(yīng)優(yōu)先選用銅導(dǎo)體或者電纜，而且還要考慮線材的選擇，要保證配電線路的耐壓值在450V 以上。除此之外，設(shè)計人員要認(rèn)真分析施工現(xiàn)場的基本情況，把握好建筑電氣資源使用的需求和方向，由此確定是選擇明線敷設(shè)還是暗線敷設(shè)，如果敷設(shè)明線，那么就應(yīng)做好后續(xù)的防護(hù)和檢查工作。例如，在線路防護(hù)的時候，設(shè)計人員就可以選擇密閉式金屬線槽，來保護(hù)消防系統(tǒng)。就配電線路的線槽和套管來講，可以使用防火材料。如果按線敷設(shè)，那么施工人員在布設(shè)線纜的時候，要盡可能將其放在不易燃燒的內(nèi)部，這樣可以避免消防線路受到火災(zāi)的干擾和影響，免除建筑物整體的威脅。

（二）消防配電系統(tǒng)規(guī)劃

1.在建筑工程設(shè)計階段需要完成消防配電系統(tǒng)規(guī)劃。應(yīng)根據(jù)相關(guān)國家規(guī)范要求，確定消防設(shè)備的供電負(fù)荷等級，合理選擇供電電源形式。2.消防配電系統(tǒng)是處理緊急危急情況的重要手段，在消防配電設(shè)計時，應(yīng)保證內(nèi)部擁有獨立的應(yīng)急備用電源與工作電源，消防配電電源要獨立設(shè)置，同時，應(yīng)保證在遇到緊急情況時，消防設(shè)備能可靠、安全的運行，消防設(shè)備應(yīng)采用專用的供電回路，嚴(yán)禁將消防與非消防設(shè)備接在同一個電源上。3.當(dāng)消防設(shè)備采用雙電源供電時，應(yīng)合理地設(shè)置消防電源雙電源切換裝置，提高消防設(shè)備電源持續(xù)供電的可靠性。同時在設(shè)備末端應(yīng)合理地配置保護(hù)電器的功能，確保消防設(shè)備在緊急情況能正常工作。4.在消防配電系統(tǒng)規(guī)劃期間，應(yīng)該考慮到系統(tǒng)在建筑內(nèi)部監(jiān)控預(yù)警方面的作用。為使系統(tǒng)可以發(fā)揮作用，需要對配電系統(tǒng)進(jìn)行動態(tài)監(jiān)管，快速發(fā)現(xiàn)建筑電氣系統(tǒng)出現(xiàn)的問題。因此，在系統(tǒng)規(guī)劃期間，要確定消防配電監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)的設(shè)計方式，嚴(yán)格按照設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，對建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行區(qū)域劃分，確定監(jiān)控地段。

（三）火災(zāi)自動報警軟件

自動報警軟件包括控制器、探測節(jié)點軟件、無線通信網(wǎng)絡(luò)軟件。火災(zāi)自動報警軟件的作用是強化信息處理能力。高層建筑電氣設(shè)備的信息比較特殊，火災(zāi)自動報警系統(tǒng)應(yīng)用模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法收集特殊信息，再根據(jù)具體的信息內(nèi)容，及時發(fā)出報警命令。探測節(jié)點軟件的作用是收集火災(zāi)自動報警系統(tǒng)中的監(jiān)測數(shù)據(jù)，包括溫度、濃度等，待探測節(jié)點上電、復(fù)位后，軟件進(jìn)入初始化的工作狀態(tài)，與火災(zāi)報警器構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)化的連接，發(fā)送連接請求到火災(zāi)報警控制器。另外，無線通信網(wǎng)絡(luò)軟件運用計算機編程技術(shù)指導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)運行，用模塊化技術(shù)方式設(shè)計網(wǎng)絡(luò)模塊路徑。無線通信網(wǎng)絡(luò)具有發(fā)送、接收及空閑等工作模式，網(wǎng)絡(luò)工作模式規(guī)劃合理與否、程序編寫得科學(xué)與否，直接關(guān)到無線通信網(wǎng)及各個工作模式的完成效率。因此，在應(yīng)用無線通信網(wǎng)絡(luò)軟件時，要優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)工作模式，保證火災(zāi)自動報警系統(tǒng)的連續(xù)正常運行和可靠性。

（四）建立健全制度體系，加大安全檢查力度

1.在建筑消防設(shè)施安全管理的過程中，應(yīng)該充分全面的依托于最新修訂的《消防法》為基礎(chǔ)，根據(jù)地方區(qū)域的特點，來制定相應(yīng)的切合實際的消防管理法律法規(guī)，并統(tǒng)一建筑消防技術(shù)安全標(biāo)準(zhǔn)。需要做到與時俱進(jìn)，根據(jù)時代的發(fā)展需求，來不斷地修正和調(diào)整消防安全體系，以滿足群眾的實際需求。作為政府部門，應(yīng)該依托于規(guī)范化的管理體系以及精細(xì)化的管理制度等，督促各單位作為建筑消防設(shè)施的統(tǒng)籌管理工作。在具體的實踐過程中，要落實主體責(zé)任制，要堅持貫徹“誰使用誰負(fù)責(zé)”的原則，切實將消防設(shè)施安全管理工作落到實處，真正理清各單位的管理主體責(zé)任。2.建筑單位、使用單位等應(yīng)該充分明確自身的消防設(shè)施安全管理責(zé)任，結(jié)合自身的工作實踐，科學(xué)全面的建立清晰化的管理規(guī)范以及制度體系，以清晰化的制度來提升工作質(zhì)量，確保建筑消防設(shè)施的安全管理工作得以有序開展。在管理實踐中，還應(yīng)該加強維護(hù)管理工作，建立科學(xué)全面的維護(hù)管理體系，定期對消防設(shè)施進(jìn)行清查盤點，研判它們的工作性質(zhì)以及運行狀態(tài)。對于不符合工作要求，或者性能落后的消防設(shè)施應(yīng)該及時予以淘汰，不能繼續(xù)投入使用。此外，消防監(jiān)督機構(gòu)應(yīng)該加大常態(tài)化的監(jiān)督排查工作，定期深入到各建筑物中，按照科學(xué)的規(guī)范來做好巡查抽查工作，督促相關(guān)負(fù)責(zé)人要落實消防安全主體責(zé)任，要嚴(yán)格做好消防設(shè)施的安全管理工作。對于監(jiān)督過程中發(fā)現(xiàn)的問題，要督促他們定期進(jìn)行整改，并驗收合格后，方能繼續(xù)投入使用。

（五）專用供電回路的設(shè)計

就消防配電設(shè)計來講，供電電路就是專用電路的鮮明體現(xiàn)，如果遇到火警或者是火災(zāi)，那么設(shè)備就會立即啟動，發(fā)揮出自身的功能。例如，自動防火門在遇到火警的時候就會開啟，保證現(xiàn)場居民核材料的安全，當(dāng)火災(zāi)發(fā)生后，消防設(shè)備的運行也會受到一定的干擾，不能完全滿足供電的需求，所以也無法有效發(fā)揮出作用，這就會造成十分嚴(yán)重的后果。正因為如此，設(shè)計人員才更應(yīng)當(dāng)使用專用的供電線路，讓消防設(shè)備的電力運行始終保持穩(wěn)定，還要為各種測定儀表配備相應(yīng)的電池，這樣可以讓消防電源的供給變得更加穩(wěn)定持久。

結(jié)束語

綜上所述，持續(xù)性推動消防配電設(shè)計的優(yōu)化是合理且必要的舉動，這是提高建筑電氣設(shè)計質(zhì)量的應(yīng)有之策，也是保障居民和消費者安全的有效措施。本文通過電源監(jiān)控設(shè)備的優(yōu)化、供電設(shè)備的合理選擇、報警系統(tǒng)的延伸和拓展這三個角度，論述了改良的方法與措施。在未來，設(shè)計人員要積累更多的實踐經(jīng)驗和技巧，夯實自身的基礎(chǔ)知識，根據(jù)不同類型的建筑設(shè)計出針對性的方案，防止消防配電系統(tǒng)受到其他問題的干擾。