建筑的消防電氣設(shè)計(jì)研究

李浩

摘 要：作為建筑工程的一項(xiàng)基礎(chǔ)性工作，建筑消防電氣設(shè)計(jì)起到了重要的安全保障作用?？梢詫?duì)建筑內(nèi)存在的安全隱患做出預(yù)報(bào)，使火災(zāi)發(fā)生率降低。值得一提的是，雖然消防電氣設(shè)計(jì)是一個(gè)系統(tǒng)，但是這并不能單獨(dú)存在，在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)要充分考慮到通暖和給排水專業(yè)，及時(shí)與各專業(yè)工程師進(jìn)行交流溝通，這樣才能保障消防電氣設(shè)計(jì)的真正安全可靠。

關(guān)鍵詞：建筑；消防；電氣設(shè)計(jì)

1 建筑火災(zāi)的特點(diǎn)

1.1火勢(shì)蔓延快

隨著建筑高度的增加，高層建筑的安全問題逐漸暴露出來，火災(zāi)事故蔓延的速度大大加快。高層建筑內(nèi)有多種狹長(zhǎng)的垂直通道，如電纜井、電梯井、管道井、樓梯間等等。如果防火分割或防火處理不當(dāng)，發(fā)生火災(zāi)時(shí)，這些豎直井就象一座座煙囪，成為火勢(shì)蔓延和加劇的途徑。據(jù)測(cè)定，在火災(zāi)發(fā)展初期，由于空氣對(duì)流造成的煙氣水平擴(kuò)散速度為0.3m/s，在燃燒猛烈階段，水平擴(kuò)散速度為1.5～3m/s。而在火災(zāi)發(fā)展初期，煙氣的豎直擴(kuò)散速度就達(dá)到3 ～4m/s。也就是說100m 高的建筑在無阻擋的情況下，30 秒鐘左右煙氣就能順豎井?dāng)U散到頂層。隨著高度的增加，其上空的風(fēng)速也相應(yīng)增加，火災(zāi)的蔓延速度也相應(yīng)增加。實(shí)測(cè)表明，高度每上升10 米，風(fēng)速就增加1m/s，煙氣的蔓延速度就增加0.1m/s。因此，高層建筑內(nèi)一旦發(fā)生火災(zāi)，火勢(shì)蔓延的速度大大快于低層建筑物火勢(shì)蔓延的速度，如何阻止高層建筑火勢(shì)蔓延速度對(duì)于降低火災(zāi)蔓延速度、控制燃燒面積具有十分重要的意義。

1.2空間狹小滅火困難

隨著建筑功能的綜合化發(fā)展，在相同空間內(nèi)的設(shè)施也越來越多。可利用的空間就顯得相對(duì)狹小。在狹小的空間內(nèi)滅火，不僅消防隊(duì)員進(jìn)入的人數(shù)受限制，后勤支援也成大問題。因此，僅依靠外部設(shè)施控制和撲救火災(zāi)是相當(dāng)困難的。于是，針對(duì)目前建筑的特點(diǎn)，采取了“立足自救”的原則。也就是說要依靠建筑物內(nèi)的人員，利用消防設(shè)計(jì)時(shí)配備的消防設(shè)備及時(shí)發(fā)現(xiàn)并進(jìn)行火災(zāi)撲救。

1.3人員疏散困難

發(fā)生火災(zāi)時(shí)，救助人員才是第一要?jiǎng)?wù)?，F(xiàn)代建筑內(nèi)，人員高度密集，從高層疏散到地面的垂直距離長(zhǎng)，電梯在火災(zāi)時(shí)，由于切斷電源等原因停止使用，疏散通道主要靠樓梯。因此，一旦發(fā)生火災(zāi)，往往會(huì)出現(xiàn)一片混亂，一旦煙氣竄入樓梯，就會(huì)嚴(yán)重影響疏散，這既不利于滅火工作的開展，也不利于疏散工作的進(jìn)行，以至造成嚴(yán)重傷亡。據(jù)安全疏散模擬研究結(jié)果表明，一座11 層的建筑物的疏散時(shí)間需要6 分半鐘，18 層為7 分半，50 層為2 小時(shí)21 分。而一般火災(zāi)從起火到蔓延的時(shí)間間隔僅為7 分鐘，在6 分鐘時(shí)，火場(chǎng)的溫度已達(dá)到（300～400）℃，因此，火焰發(fā)展速度比人員疏散速度快，而且考慮到火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)可能出現(xiàn)的各種復(fù)雜的、不可預(yù)知情況，人員疏散在現(xiàn)代建筑中是相當(dāng)困難的。

2 建筑消防電氣設(shè)計(jì)問題分析

2.1 線路敷設(shè)問題

在進(jìn)行建筑消防電氣設(shè)計(jì)時(shí)，首先要進(jìn)行的工作就是線路敷設(shè)，線路敷設(shè)也是最易形成建筑火災(zāi)隱患的重要因素，充分考慮建筑美觀問題，大多數(shù)的線纜都會(huì)敷設(shè)在墻體內(nèi)或地下，少有設(shè)計(jì)將線纜暴露在外界環(huán)境中，這樣可以避免線纜老化問題。在進(jìn)行墻內(nèi)或地下線路敷設(shè)工作時(shí)，一般都會(huì)首先敷設(shè)金屬導(dǎo)管，線纜會(huì)從導(dǎo)管內(nèi)穿行而過，這樣既可以防止外環(huán)境侵蝕線纜，還能在火災(zāi)發(fā)生時(shí)隔絕火與線纜的接觸。但是在實(shí)際的建筑工作中，有施工人員違反規(guī)范，使用塑料導(dǎo)管代替金屬導(dǎo)管，塑料導(dǎo)管較易燃燒，火災(zāi)發(fā)生時(shí)會(huì)直接損壞，影響到管內(nèi)的電路線引起短路，電路短路使消防系統(tǒng)陷入癱瘓，正常工作無法進(jìn)行，根本不能起到預(yù)防火災(zāi)作用。其次，設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)線路走向時(shí)，很少有獨(dú)立的規(guī)劃線路走向，施工人員因此進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)敷設(shè)，這種情況造成的結(jié)果就是整個(gè)電路線纜系統(tǒng)雜亂無章，雖然電路仍可正常運(yùn)行，卻給線路維護(hù)造成了極大困難。另外，設(shè)計(jì)師在進(jìn)行電路設(shè)計(jì)時(shí)往往會(huì)忽略建筑結(jié)構(gòu)，在進(jìn)行線路鋪設(shè)時(shí)發(fā)現(xiàn)有敷設(shè)障礙會(huì)臨時(shí)修改線路走向，這也會(huì)形成一定的安全隱患。

2.2 傳感裝置選擇和安放問題

火災(zāi)報(bào)警探測(cè)器的選擇需結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)情況選擇合理的探測(cè)設(shè)備，并確定合理的位置才能夠使火災(zāi)報(bào)警設(shè)備起到良好。但是在目前的建筑行業(yè)，設(shè)計(jì)師都不再進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)考察，往往存在圖紙點(diǎn)位與現(xiàn)場(chǎng)安裝位置有差異的現(xiàn)象。缺乏實(shí)際測(cè)量就進(jìn)行安裝的傳感器，其探測(cè)效果也會(huì)受到影響，往往不能物盡其用。然而，部分設(shè)計(jì)師認(rèn)為安裝的傳感器越多，消防系統(tǒng)功能就越好，所以就片面追求數(shù)量，使傳感器線路鋪設(shè)混亂易造成安全隱患，并造成不必要的浪費(fèi)。

2.3供電控制設(shè)計(jì)問題

供電控制的設(shè)計(jì)主要包括了非消防負(fù)荷的切除和消防負(fù)荷的強(qiáng)啟及重要消防設(shè)備的啟?？刂啤７窍拦╇娗谐脑O(shè)計(jì)是為了防止火災(zāi)沿著電氣線路蔓延，加劇電氣火災(zāi)危害，并保證消防負(fù)荷的正常運(yùn)行。為此，在火災(zāi)確認(rèn)后，應(yīng)能自動(dòng)或者手動(dòng)的方式切除相關(guān)區(qū)域與消防無關(guān)的電源并啟動(dòng)相關(guān)區(qū)域的消防設(shè)備。但在切除和強(qiáng)啟過程中，往往會(huì)同時(shí)切除所有非消防用電設(shè)備及啟動(dòng)相關(guān)消防設(shè)備，此時(shí)由于動(dòng)作電流較大對(duì)控制回路及供電回路的安全性都會(huì)有一定影響。而且對(duì)非失火區(qū)域造成不必要的恐慌。

3 解決策略分析

3.1 加強(qiáng)線路敷設(shè)工作

在進(jìn)行線纜敷設(shè)工作時(shí)，一定要進(jìn)行實(shí)地考察，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行認(rèn)真仔細(xì)分析，并繪制出詳細(xì)的線纜敷設(shè)路線圖紙，一定要重視各個(gè)專業(yè)的管道綜合。以便確定設(shè)計(jì)線路敷設(shè)的合理性，而且注意圖紙內(nèi)容要符合國(guó)家相關(guān)規(guī)定。

在敷設(shè)工作進(jìn)行時(shí)，要督促施工工人嚴(yán)格按照?qǐng)D紙進(jìn)行施工?，F(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)，墻內(nèi)或地面下線路敷設(shè)前要先敷設(shè)金屬導(dǎo)管，堅(jiān)決杜絕以次充好，嚴(yán)禁用塑料管道代替金屬管道，避免火災(zāi)發(fā)生時(shí)事故影響到系統(tǒng)線路。而且所敷設(shè)的導(dǎo)管也要做好防火防腐處理，以延長(zhǎng)使用壽命。負(fù)責(zé)人員要進(jìn)行時(shí)刻監(jiān)督，確保線路敷設(shè)工作萬無一失。

3.2 合理選擇消防探測(cè)器設(shè)備及安裝位置

火災(zāi)報(bào)警探測(cè)器的選擇應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境，如溫度、濕度、高度及保護(hù)場(chǎng)所可能發(fā)生火災(zāi)的部位和燃燒材料的種類，綜合考慮火災(zāi)探測(cè)器的類型、靈敏度和響應(yīng)時(shí)間等選擇相應(yīng)的火災(zāi)探測(cè)器，對(duì)火災(zāi)形成特征不可預(yù)料的場(chǎng)所，可根據(jù)模擬試驗(yàn)的結(jié)果選擇火災(zāi)探測(cè)器。同一探測(cè)區(qū)域內(nèi)設(shè)置多個(gè)火災(zāi)探測(cè)器時(shí)，可選擇具有復(fù)合判斷火災(zāi)功能的火災(zāi)探測(cè)器和火災(zāi)報(bào)警控制器，同事設(shè)計(jì)師還要結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)施工實(shí)際情況，如該場(chǎng)所是否會(huì)做裝修吊頂及吊頂?shù)男问?，綜合考慮梁、燈具、風(fēng)口及噴淋的位置，分析出最佳控制點(diǎn)位并安裝傳感裝置。

3.3 電源切除及啟動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)

在消防工程中，針對(duì)非消防電源的切除，多利用低壓斷路器的附件，即分勵(lì)脫扣器。為了保證電源有選擇性的切除，實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)的簡(jiǎn)便結(jié)構(gòu)，一般可以在配電室的低壓出線開關(guān)或者是進(jìn)戶主配電箱上對(duì)非消防電源進(jìn)行切除，但是這幾個(gè)部分所使用的低壓斷路器一般都具有較大的電流，因此其產(chǎn)生的分勵(lì)脫扣器所需電流也比較大。消防回路一般以直流24V電源作為低壓斷路器的驅(qū)動(dòng)電源，顯然存在著一定的危險(xiǎn)性。同時(shí)，由于切除位置在總箱位置，其它非失火區(qū)域也會(huì)斷電，此時(shí)會(huì)造成人員恐慌從而造成不必要的人員傷亡。因此切除應(yīng)具有選擇性，切除位置宜選擇末端配電箱并根據(jù)防火分區(qū)進(jìn)行切除，其中與安全無關(guān)且負(fù)荷較大的設(shè)備應(yīng)優(yōu)先切除，如空調(diào)、康樂設(shè)施、廚房設(shè)施等。這樣既能保證失火區(qū)域消防設(shè)備的正常使用又不會(huì)對(duì)非失火區(qū)域的人員造成不必要的影響。

在火災(zāi)發(fā)生后，相應(yīng)非消防電源切除的同時(shí)，消防設(shè)備也會(huì)隨之啟動(dòng)。但消防水泵及消防風(fēng)機(jī)等大功率設(shè)備的同時(shí)啟動(dòng)會(huì)對(duì)變壓器造成不小的沖擊，尤其當(dāng)變壓器容量較小時(shí)，往往會(huì)影響設(shè)備的正常啟動(dòng)。因此設(shè)計(jì)師在考慮切除與安全無關(guān)的大功率非消防設(shè)備的同時(shí)，也要根據(jù)變壓器容量考慮消防設(shè)備的合理啟動(dòng)。此時(shí)在消防泵上使用延時(shí)繼電器，避免設(shè)備同時(shí)啟動(dòng)產(chǎn)生較大的沖擊電流，從而保障消防設(shè)備啟動(dòng)的可靠性。

4 結(jié)語

綜上所述，建筑電氣消防設(shè)計(jì)，是現(xiàn)代建筑施工過程中的重要環(huán)節(jié)，加強(qiáng)電氣消防設(shè)計(jì)，能夠及時(shí)的發(fā)現(xiàn)火災(zāi)隱情，保證人員的及時(shí)疏散，保證火災(zāi)事故的處理速度，降低人員傷亡。因此，在實(shí)際施工設(shè)計(jì)過程中，必須要加強(qiáng)建筑電氣消防設(shè)計(jì)，對(duì)各系統(tǒng)進(jìn)行合理的控制和加強(qiáng)，從而有效促進(jìn)我國(guó)建筑工程施工行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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[2]黃秋霖.關(guān)于建筑電氣消防設(shè)計(jì)若干問題的探討[J].中華民居（下旬刊），2013

（作者單位：南京長(zhǎng)江都市建筑設(shè)計(jì)股份有限公司）