張慶吉
摘要:隨著建筑行業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展速度的不斷加快,電氣設(shè)備在工程建設(shè)領(lǐng)域的應(yīng)用越來越頻繁,科學(xué)完善的電氣設(shè)計使得整個現(xiàn)代化建筑物的功能性和服務(wù)水平都得到了巨大的提升,能夠滿足住戶日常生活和使用過程中的各項需求。而消防配電系統(tǒng)作為整個電氣系統(tǒng)的核心組成部分,如果其系統(tǒng)設(shè)計不夠合理、存在一定的問題,就可能會對整個電氣設(shè)備的穩(wěn)定運行帶來巨大的影響,嚴(yán)重的話還會給設(shè)備操作人員的生命財產(chǎn)安全帶來巨大的威脅。但是對于消防配電系統(tǒng),其設(shè)計過程對專業(yè)性有著非常高的要求,因此整體的設(shè)計難度是非常大的,導(dǎo)致電氣系統(tǒng)消防配電應(yīng)用的過程中存在著非常多的問題,為了使建筑電氣系統(tǒng)的穩(wěn)定運行得到可靠的保障,必須要進(jìn)一步加大研究力度,對現(xiàn)有的消防配電設(shè)計方案進(jìn)行優(yōu)化升級。
關(guān)鍵詞:建筑電氣設(shè)計;消防配電設(shè)計;方案
一、消防配電設(shè)計及其重要性
1.1消防配電設(shè)計
消防配電是現(xiàn)代建筑系統(tǒng)設(shè)計中的重要組成部分,一定程度上直接關(guān)系到建筑消防系統(tǒng)的應(yīng)用建設(shè)效果,其在具體的設(shè)計過程中,主要完成消防系統(tǒng)的各項配電設(shè)計。首先,消防配電設(shè)計過程中包括消防系統(tǒng)電路設(shè)計,其主要是在建筑系統(tǒng)內(nèi)部以及建筑物系統(tǒng)中對消防配電設(shè)施進(jìn)行電路設(shè)計,優(yōu)化電路系統(tǒng),并保證消防設(shè)施的電力線路能夠良好的提供電力輸送,從而保證消防設(shè)備進(jìn)行消防安全工作。
其次,消防配電設(shè)計中包括消防電源設(shè)計。在當(dāng)前建筑系統(tǒng)設(shè)計中,大量應(yīng)用電力消防系統(tǒng),如新式研發(fā)的自動消防巡檢系統(tǒng),其在具體的工作中需要應(yīng)用到電力電源,以保證后續(xù)的消防電氣設(shè)備的工作電力供應(yīng)。
第三,消防配電設(shè)計中包括有消防電氣設(shè)備設(shè)計,如消防PLC系統(tǒng)設(shè)計,消防自動報警系統(tǒng)設(shè)計,消防斷路裝置都需要良好的電氣設(shè)計來實現(xiàn)系統(tǒng)的工作,從而合理的保護(hù)建筑系統(tǒng)的安全性。
1.2消防配電設(shè)計的重要性分析
消防配電設(shè)計是當(dāng)前建筑系統(tǒng)整體設(shè)計的重要組成部分,一定程度上也關(guān)系到建筑系統(tǒng)的安全性,其對于整個建筑系統(tǒng)設(shè)計而言也起到了關(guān)鍵的作用。
首先,消防配電設(shè)計有利于建筑整體電氣設(shè)計功能優(yōu)化,消防配電設(shè)計是建筑電氣設(shè)計的重要組成部分,都是建筑系統(tǒng)中應(yīng)用電力資源的模塊,所以通過消防系統(tǒng)的配電設(shè)計,也是完成整個電氣系統(tǒng)的整體安全性設(shè)計。
其次,消防配電良好設(shè)計有利于建筑系統(tǒng)的整體消防性能提升以及安全防護(hù)性能提升。在現(xiàn)代建筑安全消防系統(tǒng)設(shè)計過程中,電氣設(shè)備消防是常見的消防方式,同時其核心安全系統(tǒng)也是通過電氣設(shè)備控制運行。通過消防配電系統(tǒng)的良好設(shè)計,保證建筑消防系統(tǒng)能夠正常運行,進(jìn)一步實現(xiàn)對整個電氣系統(tǒng)的安全管控。
第三,消防配電系統(tǒng)的良好設(shè)計,是防止電氣火災(zāi)的主要手段之一。在當(dāng)前建筑火災(zāi)發(fā)生過程中,建筑電氣火災(zāi)是主要的火災(zāi)類型之一,也直接關(guān)系到建筑物的安全性。而通過消防配電系統(tǒng)的合理設(shè)計,尤其是電氣斷路器等裝置設(shè)計,能夠有效的控制建筑系統(tǒng)中的電氣火災(zāi)發(fā)生,實現(xiàn)建筑物整體安全防護(hù)。
二、消防配電設(shè)計原則分析
2.1配電線路保護(hù)原則
在對建筑進(jìn)行消防配電設(shè)計的過程當(dāng)中,首先做到對建筑內(nèi)部的配電線路進(jìn)行有效保護(hù),這也是對建筑進(jìn)行配電設(shè)計的主要設(shè)計原則之一。因為在建筑的施工以及設(shè)計當(dāng)中,消防配電系統(tǒng)都是一個非常重要并且十分特殊的組成部分,對于消防配電系統(tǒng)的設(shè)計將會直接決定整個建筑的消防配電設(shè)備能否在實際應(yīng)用中正常運行。所以為了能夠有效地面對和解決建筑內(nèi)部出現(xiàn)火災(zāi)等情況,需要對消防配電設(shè)計的質(zhì)量給予足夠的保證,這樣才能夠在建筑內(nèi)部出現(xiàn)火災(zāi)的時候,消防配電系統(tǒng)具有足夠的可靠性。而有效地保證消防配電設(shè)計的設(shè)計質(zhì)量的主要措施之一,就是有效地保護(hù)消防配電系統(tǒng)的線路安全。
有效對消防配電系統(tǒng)的線路進(jìn)行保護(hù),首先需要在鋪設(shè)線路的過程中保證消防配電系統(tǒng)的線路全部使用金屬管道進(jìn)行有效保護(hù),確保消防配電系統(tǒng)配電線路的安全性。消防配電線路建議與其他配電線路分開敷設(shè)在不同的電纜井、溝內(nèi),若確有困難需敷設(shè)在同一電纜井、溝內(nèi)時,應(yīng)分別布置在電纜井、溝的兩側(cè)。之所以需要對消防配電系統(tǒng)進(jìn)行有效地保護(hù),是因為需要保證建筑在出現(xiàn)火災(zāi)等緊急情況的時候,保障消防配電系統(tǒng)的可靠性,保證消防配電設(shè)備能在發(fā)生火災(zāi)的時候也可以正常穩(wěn)定地運行。因此在對建筑的消防配電系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計的過程當(dāng)中,一定要有效地保證建筑消防配電系統(tǒng)線路的安全性和穩(wěn)定性,避免由于消防配電設(shè)備無法正常使用而引起更大的經(jīng)濟損失。
2.2消防配電系統(tǒng)配電裝置保護(hù)原則
在對建筑進(jìn)行消防配電設(shè)計的過程當(dāng)中,還需要特別注意對于消防配電系統(tǒng)配電裝置的保護(hù)原則。對于消防負(fù)荷,首先應(yīng)在其配電線路的最末一級配電箱處設(shè)置自動切換裝置;其次,保證電器的選擇應(yīng)滿足設(shè)備安全運行要求;第三,消防設(shè)備的過負(fù)荷保護(hù)應(yīng)作用于信號而不應(yīng)切斷電路,以保證火災(zāi)情況下設(shè)備的運行。
需要對消防系統(tǒng)的配電裝置設(shè)置專門的警示標(biāo)志,平時可提醒人們不要觸碰消防配電系統(tǒng)的配電裝置,避免引發(fā)安全事故;當(dāng)出現(xiàn)火災(zāi)情況下,專業(yè)消防人員、管理人員能夠及時準(zhǔn)確地找到消防配電系統(tǒng)的配電裝置,有效保證消防系統(tǒng)在突發(fā)情況下也能夠正常運行。只有確保消防配電系統(tǒng)的配電裝置的安全性,才能夠有效地保證消防配電系統(tǒng)的穩(wěn)定運行,進(jìn)而降低建筑內(nèi)部消防管理工作人員對消防系統(tǒng)的管理難度。
三、消防配電設(shè)計在建筑電氣設(shè)計中存在的問題
3.1線路的選擇和敷設(shè)問題
建筑電氣設(shè)計中的線路的選擇和敷設(shè)問題是常見的基本問題,但是同時也是十分容易被忽視的問題。
消防配電線路應(yīng)滿足火災(zāi)時連續(xù)供電的需要。對于重要的消防配電系統(tǒng)的供電干線,要能滿足線路電能傳輸質(zhì)量在火災(zāi)延續(xù)時間內(nèi)應(yīng)保證消防設(shè)備可靠平穩(wěn)的運行。在消防規(guī)定的人員密集場所的疏散通道中火災(zāi)自動報警系統(tǒng)所采用的系統(tǒng)報警總線,應(yīng)該選擇燃燒性能B1級的電線、電纜;除人員密集場所的疏散通道以外的其他場所的火災(zāi)自動報警系統(tǒng)的總線應(yīng)該選擇燃燒性能不低于B2級的電線、電纜。消防聯(lián)動總線及聯(lián)動控制線應(yīng)選擇耐火銅芯電線、電纜。
消防配電設(shè)計必須注意線路保護(hù),這是因為消防配電系統(tǒng)具有一定的特殊性,這種特殊性主要體現(xiàn)在使用環(huán)境上,即在火災(zāi)過程中,保證消防配電設(shè)備在高溫環(huán)境下仍能正常運行,使消防配電系統(tǒng)能可靠供電。根據(jù)建筑設(shè)計防火規(guī)范的規(guī)定,消防配電線路應(yīng)滿足火災(zāi)時連續(xù)供電的需要。因此,在明敷設(shè)過程中,應(yīng)采用消防配電線路穿過金屬導(dǎo)管,或采用封閉金屬槽盒進(jìn)行保護(hù),且應(yīng)采取防火保護(hù)措施。采用耐火電纜或阻燃電纜,敷設(shè)在電纜溝或電纜井內(nèi),可以不穿過金屬導(dǎo)管,也可以不使用金屬槽盒進(jìn)行保護(hù)。如果使用礦物絕緣不燃電纜的時候,則可直接采用明裝敷設(shè)。暗敷設(shè)時,應(yīng)穿入金屬導(dǎo)管,并應(yīng)敷設(shè)在不燃性結(jié)構(gòu)內(nèi)并且保護(hù)層厚度不小于30mm。因此,為了充分保證電氣設(shè)備在火災(zāi)過程中仍能正常運行,必須重視消防配電線路的保護(hù)。
設(shè)計部門工作人員在進(jìn)行建筑內(nèi)部線路設(shè)計中,要充分地確保建筑物的整體性與安全性,在此基礎(chǔ)上,提升建筑物觀賞性。比如,選擇在墻壁內(nèi)部和地面下方鋪設(shè)電路,可以減少電線外露,但是也會出現(xiàn)線損問題不能及時被發(fā)現(xiàn)的情況。此外,還有部分設(shè)計單位在線路敷設(shè)中,選擇了塑料導(dǎo)管代替金屬導(dǎo)管,此種設(shè)計模式下,如果出現(xiàn)了火災(zāi)事故,則會加大火勢,影響線路安全,危害線路供應(yīng),增加了消防管理工作的難度。
3.2火災(zāi)自動報警裝置設(shè)計問題
建筑電氣系統(tǒng)中,溫度感應(yīng)設(shè)備和煙塵感應(yīng)設(shè)備都是自動裝置范疇,從實際的應(yīng)用角度進(jìn)行分析,上述兩項設(shè)備在應(yīng)用中,存在一定的不規(guī)范問題。比如,自動感應(yīng)裝置的安裝中,需要充分地考慮到裝置的作用范圍、安裝高度和敏感程度等方面的因素,如果在安裝中忽視了此類因素,可能會導(dǎo)致自動運行裝置運行效果難以達(dá)到理想狀態(tài)。此外,如果設(shè)計人員在設(shè)計中,沒有從實際的環(huán)境角度進(jìn)行分析,可能會導(dǎo)致自動裝置的實際作用范圍過小,在出現(xiàn)火災(zāi)事故時,不能利用自動裝置與探測設(shè)備,完成火災(zāi)報警,嚴(yán)重地威脅著人們的安全。
3.3剩余電流保護(hù)問題
在我國各類火災(zāi)的統(tǒng)計中,電氣故障導(dǎo)致的火災(zāi)占比很大,而且是引發(fā)火災(zāi)的最直接、最主要的原因。出現(xiàn)這種問題的原因主要因為電器的用電量超過了配電線路的設(shè)計負(fù)荷能力;用電設(shè)備和電線電纜的使用不符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求;施工中的各種不規(guī)范操作導(dǎo)致電線電纜的絕緣層被破壞,從而留下了安全隱患。配電設(shè)計中設(shè)置的剩余電流保護(hù)電氣應(yīng)該產(chǎn)生動作與信號或者切斷電源。
因此,在符合規(guī)范要求的建筑物中設(shè)置電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)很有必要。而且電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的控制器應(yīng)該設(shè)置在消防控制室內(nèi),不應(yīng)設(shè)置在配電室。
四、消防配電設(shè)計在建筑電氣設(shè)計中的應(yīng)用
在消防配電設(shè)計過程中,合理的配電方式在火災(zāi)中的故障后影響范圍較小,所以在消防配電設(shè)計中應(yīng)該采用合理的消防配電方式。
4.1消防配電系統(tǒng)的合理設(shè)計
低壓配電的主接線有兩種方案,負(fù)荷不分組和負(fù)荷分組的接線方案。在實際使用中使用消防負(fù)荷和非消防負(fù)荷不分組方案的接線方式比較多。不分組方案主接線簡單,造價較低,但是這種方案使消防負(fù)荷受非消防負(fù)荷故障的影響較大,如圖1所示;此接線方案中消防與非消防負(fù)荷共用一段低壓母線,當(dāng)消防時由于切非的不利或者低壓母線短路,在消防水的侵溢下,會使配電線路發(fā)生接地故障或者短路故障,造成主斷路器的跳閘,此時消防設(shè)備因斷電不能啟動,會耽誤滅火,使得火災(zāi)損失更加嚴(yán)重。因此,負(fù)荷分組的接線方案更有利于消防設(shè)備的平穩(wěn)運行,如圖2所示。
4.2雙電源互投的消防設(shè)備配電箱的合理設(shè)計
電氣建筑火災(zāi)發(fā)生后,在執(zhí)行消防規(guī)范時,受多種因素和功能的影響,容易出錯,嚴(yán)重影響了建筑消防電氣設(shè)計的效果。在一般來說,消防法規(guī)實施中常見的問題主要涉及以下幾個方面:
(1)燃燒廠的接線箱接配電箱,配電箱接電源。在這種情況下供電線路混亂,難以保證消防電廠的安全穩(wěn)定運行,嚴(yán)重影響了消防工作的實際效率。在消防系統(tǒng)的電氣結(jié)構(gòu)配有典型的消防系統(tǒng),如煙氣電動防火門、煙氣消防泵等。專用配電箱末端采用雙電源切換方式。
(2)在高層建筑中,普通電梯和消防電梯的電源都是共用的。這個消防機房接兩路電源,普通電梯機房接一路電源,正常電梯的引入將導(dǎo)致控制指令電路的安全上升供電,降低供電可靠性,影響消防用電。
4.3非消防電源的切除
在建筑消防電氣中,火災(zāi)自動報警系統(tǒng)消防聯(lián)動的有效運行需要切斷非消防電源,以提高建筑消防配電設(shè)計的整體效果。同時,在建筑消防電氣設(shè)計中,應(yīng)在相應(yīng)的強電系統(tǒng)圖的相應(yīng)回路上準(zhǔn)確標(biāo)注消防設(shè)備及非消防設(shè)備的電源回路,從而在需要的時候及時切斷非消防電源,提高建筑消防電氣系統(tǒng)的實際應(yīng)用效果。
4.3.1非消防電源設(shè)備
一般建筑物可切斷配電室的非消防用電設(shè)備。如果不盡快切斷容易造成變壓器或發(fā)電機過載,保護(hù)開關(guān)跳閘,耽誤消防工作。另外,這類設(shè)備的停電通常對用戶的生活影響大,但不會引起混亂和恐慌。
4.3.2非消防照明電源
火災(zāi)發(fā)生時,火災(zāi)報警系統(tǒng)工作。如果立即切斷照明電源,很可能引起人們的心理恐慌,容易造成混亂,不利于人員有序疏散。因此,在建筑物的消防配電設(shè)計中,當(dāng)火災(zāi)發(fā)生在初期時,應(yīng)有足夠的照明亮度供人們疏散滅火,因此火災(zāi)發(fā)生時應(yīng)分段切斷照明電源,通過消防控制室手動切斷火災(zāi)區(qū)域的照明電源,然后切斷其他非火災(zāi)區(qū)域的照明電源。
4.3.3就居民而言,火災(zāi)產(chǎn)生大量煙霧
火災(zāi)探測器應(yīng)具有煙霧探測功能,使技術(shù)人員能夠探測到火災(zāi)現(xiàn)場的煙霧情況,為后續(xù)準(zhǔn)備工作提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。火災(zāi)探測器的設(shè)計既要掌握火災(zāi)現(xiàn)場的情況,又要有自我保護(hù)的能力,確保在發(fā)生火災(zāi)時正常使用可以。電氣設(shè)計是加強消防配電應(yīng)用的必要條件。在實際設(shè)計過程中,要嚴(yán)格按照國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。施工人員還必須根據(jù)建設(shè)工程的實際設(shè)計需要,進(jìn)行科學(xué)的設(shè)計優(yōu)化和完善,確保實施消防性能分配制度的作用,我們應(yīng)該更加重視防火措施以及火災(zāi)造成的損失,合理地進(jìn)行消防電源設(shè)計,保證了建筑用電的安全。
五、結(jié)束語
在社會經(jīng)濟發(fā)展過程中,人民生活水平逐步提高,物質(zhì)生活得到極大滿足,建筑需求和要求逐步提高。除了我國建筑工程的發(fā)展需要外,工程建筑的規(guī)模越來越大,越來越追求建筑的垂直發(fā)展,高層和超高層建筑逐漸成為建筑的主流。消防配電設(shè)計在建筑電氣設(shè)計中存在的問題有很多類型,本文只是從配電設(shè)備、線路選擇和敷設(shè)、消防配電系統(tǒng)的合理設(shè)計,雙電源互投以及非消防電源切除等方面進(jìn)一步作了討論。消防配電設(shè)計還有很多重要因素,只有合理完善的消防配電設(shè)計才能進(jìn)一步發(fā)揮出消防系統(tǒng)的重要作用,起到及時、有效地發(fā)現(xiàn)火災(zāi)、控制火災(zāi)的目的。因此,在建筑工程建設(shè)中,電氣設(shè)計的難度大大提高,而消防配電設(shè)計作為一項重要的設(shè)計內(nèi)容,逐漸受到越來越多的社會關(guān)注。
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