建筑電氣消防設(shè)備供電設(shè)計(jì)分析

趙家敏

（云南開放大學(xué)（云南國(guó)防工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院），云南 昆明 650223）

建筑電氣消防設(shè)備的正常良好運(yùn)行依賴于科學(xué)的供電設(shè)計(jì)。建筑電氣設(shè)備消防設(shè)計(jì)直接影響建筑電氣消防設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行和使用狀況。當(dāng)前，建筑電氣消防設(shè)備供電復(fù)雜程度日益增加。只有建筑供電設(shè)計(jì)人員強(qiáng)化建筑電氣消防設(shè)備供電設(shè)計(jì)才能有效保障建筑電氣消防設(shè)備的正常使用。因此，有必要深入分析建筑電氣消防設(shè)備供電設(shè)計(jì)中存在的問題，并采取策略對(duì)供電設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化。

1 建筑電氣消防設(shè)備供電設(shè)計(jì)問題

建筑電氣消防設(shè)備供電設(shè)計(jì)，要將以下方面作為設(shè)計(jì)重點(diǎn)：發(fā)現(xiàn)火災(zāi)時(shí)，建筑電氣消防設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)報(bào)警，緊急情況下，建筑電氣消防設(shè)備提供照明功能、消防電源長(zhǎng)期保持正常穩(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài)等，要增強(qiáng)供電設(shè)計(jì)的科學(xué)性，確保建筑電氣消防設(shè)備的正常使用和性能發(fā)揮。建筑電氣消防設(shè)備供電設(shè)計(jì)問題主要體現(xiàn)在以下方面。

1．1 照明電路設(shè)計(jì)

在火災(zāi)事故等緊急情況下，現(xiàn)有建筑電氣消防設(shè)備中的照明設(shè)備會(huì)正常開啟其照明電源，但在照明電源開啟過程中，建筑普通照明通常將被切斷。在緊急疏散情況下，僅憑應(yīng)急照明設(shè)備為人們提供照明光源。但是，未知情況會(huì)給人帶來恐懼感，在緊急情況下，人們習(xí)慣沿用熟悉路線進(jìn)行逃生。在建筑環(huán)境內(nèi)部，普通照明覆蓋的路線才是人們?nèi)粘Ｉ钪械氖煜ぢ肪€。在緊急情況下，若關(guān)閉普通照明，僅憑應(yīng)急照明為人們提供照明光源，引導(dǎo)人流疏散，難以消除人們的恐懼感，極易引發(fā)逃生人群發(fā)生混亂，甚至導(dǎo)致踩踏事件。因此，在緊急情況下，疏散逃生通道中應(yīng)能同時(shí)提供普通照明和應(yīng)急照明，它能對(duì)逃生人群的心理恐懼和緊張情緒進(jìn)行有效消除。

1．2 雙電末端自切

通常，建筑電氣消防設(shè)備用電具有較強(qiáng)的獨(dú)立性，據(jù)此避免在各類緊急情況，諸如火災(zāi)事故下，建筑用電中斷而影響建筑消防安全。這就要求建筑電氣消防設(shè)備保持雙電末端自切的設(shè)計(jì)狀態(tài)。然而，在實(shí)際中，多數(shù)建筑電氣消防設(shè)備相應(yīng)的供電設(shè)計(jì)不符合上述要求。隨著我國(guó)城市化建設(shè)水平的提高，高層及超高層建筑日益增多，建筑電氣消防設(shè)備相應(yīng)的供電設(shè)計(jì)日趨復(fù)雜，且難度增大。具備多樣化功能的高層建筑物，其電氣消防設(shè)備的具體位置和實(shí)際數(shù)量呈現(xiàn)出顯著的差異性，若用電設(shè)備數(shù)量較多，且分布較廣，可能存在單機(jī)容量相對(duì)不足的缺陷。

2 建筑電氣消防設(shè)備供電設(shè)計(jì)優(yōu)化策略

2．1 負(fù)荷保護(hù)設(shè)計(jì)

建筑電氣消防設(shè)備可能存在超負(fù)荷用電的現(xiàn)象，對(duì)此，供電設(shè)計(jì)人員要強(qiáng)化對(duì)建筑電氣消防設(shè)備的負(fù)荷保護(hù)設(shè)計(jì)。具體可從以下方面入手：

（1）排風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)。在火災(zāi)發(fā)生時(shí)，建筑內(nèi)的煙霧含量較多，影響逃散人群的能見度和正常呼吸，排風(fēng)機(jī)負(fù)責(zé)排出煙霧。對(duì)排風(fēng)機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)，要將其管轄范圍作為依據(jù)，對(duì)負(fù)荷保護(hù)進(jìn)行調(diào)整。排風(fēng)機(jī)主要分為兩類，一類是單速排風(fēng)機(jī)，一類是雙速排風(fēng)機(jī)。單速排風(fēng)機(jī)僅具備報(bào)警信號(hào)作用，雙速排風(fēng)機(jī)則兼具報(bào)警信號(hào)與切斷電源信號(hào)的作用。

（2）硬件設(shè)施設(shè)置。硬件設(shè)施包括防火門、送風(fēng)機(jī)、壓風(fēng)機(jī)以及防火卷簾等。硬件設(shè)施的正常運(yùn)行依賴于持續(xù)穩(wěn)定的電力供應(yīng)，它能在一定程度上阻擋和延緩火勢(shì)，為建筑內(nèi)人群的疏散逃生提供必要時(shí)間。

（3）備用設(shè)備設(shè)置。過負(fù)荷保護(hù)，必須對(duì)消防給水泵等備用設(shè)施進(jìn)行設(shè)置。主設(shè)施以及備用設(shè)施相應(yīng)的過負(fù)荷保護(hù)均需在同時(shí)段內(nèi)，將報(bào)警及電源有選擇性切斷。此類設(shè)施需保持長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行狀態(tài)。因此，在實(shí)際中，可設(shè)置其采用輪流轉(zhuǎn)換的運(yùn)行方式。

（4）消防電梯設(shè)置。在正常情況下，消防電梯相應(yīng)的過負(fù)荷保護(hù)，需切斷電源及保護(hù)信號(hào)。當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，僅具備報(bào)警信號(hào)功能。

2．2 完善供電設(shè)計(jì)系統(tǒng)

供電系統(tǒng)涵蓋多個(gè)方面供電，諸如一級(jí)負(fù)荷設(shè)備、二級(jí)建筑供電、消防器材設(shè)備以及消防通信供電等。在實(shí)際使用情況下，要求供電系統(tǒng)在半分鐘內(nèi)實(shí)現(xiàn)自行啟動(dòng)，且允許進(jìn)行手動(dòng)操作。同時(shí)，切忌對(duì)消防主電源進(jìn)行漏電保護(hù)，防止在發(fā)生火災(zāi)的緊急情況下，自動(dòng)斷電對(duì)建筑電氣消防設(shè)備的正常使用造成不良影響。另外，建筑電氣消防設(shè)備應(yīng)采用UPS系統(tǒng)供電，確保另一線路能及時(shí)自動(dòng)切換出現(xiàn)問題的線路，并在最大程度上降低通信系統(tǒng)發(fā)生故障的概率，幫助人群的疏散逃生。

2．3 注重層次設(shè)置

供電系統(tǒng)需對(duì)建筑電氣消防設(shè)備存在的消防狀態(tài)差異，實(shí)施不同層級(jí)設(shè)置，實(shí)現(xiàn)對(duì)消防資源的有效節(jié)約。一般情況下，消防層級(jí)需借助探測(cè)器對(duì)外界環(huán)境進(jìn)行探測(cè)，并將信息收集處理的相應(yīng)結(jié)果作為依據(jù)進(jìn)行系統(tǒng)判斷，并采取有針對(duì)性的措施。若檢測(cè)到存在大量煙霧，需對(duì)噴水指令進(jìn)行自動(dòng)下達(dá)。當(dāng)前，建筑電氣消防設(shè)備供電，在相應(yīng)的電氣探測(cè)區(qū)域缺乏完善的分布設(shè)置。對(duì)于目標(biāo)切除相應(yīng)的電力負(fù)荷，若無有效標(biāo)識(shí)，極易切除進(jìn)線，或者將緊急照明系統(tǒng)相應(yīng)的用電作為緊急用電電池進(jìn)行使用，對(duì)建筑消防安全造成不良影響。

3 建筑電氣消防設(shè)備的供電電源和線路敷設(shè)

建筑電氣消防設(shè)備要遵循負(fù)荷等級(jí)規(guī)范的具體規(guī)定，通常，一類高層民用建筑，其電氣消防設(shè)備主要是一級(jí)負(fù)荷；二類高層民用建筑，其電氣消防設(shè)備主要是二級(jí)負(fù)荷。

3．1 一級(jí)負(fù)荷的供電電源求要

（1）應(yīng)采用雙電源供電，若一個(gè)電源出現(xiàn)故障，則切換到另一電源，避免兩個(gè)電源出現(xiàn)同時(shí)損壞。若一級(jí)負(fù)荷具有較大容量，或者存在高壓用電相關(guān)設(shè)備時(shí)，需采用兩路高壓電纜。若一級(jí)負(fù)荷具備較小容量，可對(duì)第二低壓電源進(jìn)行優(yōu)先采用，還可選用應(yīng)急發(fā)電機(jī)組供電。若一級(jí)負(fù)荷僅是報(bào)警通信負(fù)荷或者照明負(fù)荷，可選用蓄電池組作為備用電源。

（2）若一級(jí)負(fù)荷存在特別重要的相關(guān)負(fù)荷，除采用雙電源供電外，還需增設(shè)相應(yīng)的應(yīng)急電源。為確保對(duì)特別重要負(fù)荷的有效供電，應(yīng)急供電系統(tǒng)禁止接入其他負(fù)荷。其它常用應(yīng)急電源有蓄電池組、獨(dú)立發(fā)電機(jī)組和供電網(wǎng)絡(luò)中獨(dú)立的專門饋電線路。

3．2 二級(jí)負(fù)荷的供電電源求要

二級(jí)負(fù)荷相應(yīng)的供電系統(tǒng)適宜采用兩回線路實(shí)施供電。在負(fù)荷較小，或缺乏良好的地區(qū)供電的情況下，二級(jí)負(fù)荷可采用一回6KV以上的專用電纜或者架空線路進(jìn)行供電?？刹捎靡换丶芸站€進(jìn)行供電；或者對(duì)兩根電纜構(gòu)成的電纜線路進(jìn)行供電，其中，每根電纜均需承受100%的二級(jí)負(fù)荷。柴油發(fā)電機(jī)組以及EPS應(yīng)急電源是建筑電氣消防供電設(shè)計(jì)中的常用應(yīng)急電源。選用應(yīng)急電源，除重點(diǎn)考慮造價(jià)及環(huán)保因素外，還應(yīng)注意以下問題：

EPS應(yīng)急電源的備用供電時(shí)間通常保持在30～120min之內(nèi)。因此，建筑電氣消防設(shè)備供電設(shè)計(jì)要遵循設(shè)備的具體性質(zhì)，對(duì)備用供電的具體時(shí)間進(jìn)行標(biāo)識(shí)，將建筑物的類別和性質(zhì)作為依據(jù)，在火災(zāi)情況下，消防泵持續(xù)工作時(shí)間應(yīng)保持在2～3h；噴灑泵持續(xù)工作時(shí)間應(yīng)保持在1h；水幕泵持續(xù)工作時(shí)間應(yīng)保持在3h；正壓送風(fēng)機(jī)持續(xù)工作時(shí)間應(yīng)大于消防泵持續(xù)工作時(shí)間；消防控制室持續(xù)工作時(shí)間應(yīng)大于消防泵持續(xù)工作時(shí)間。若建筑內(nèi)部正常電源缺乏良好的供電可靠性，不能將EPS應(yīng)急電源用作常用設(shè)備相應(yīng)的備用電源，應(yīng)對(duì)柴油發(fā)電機(jī)組進(jìn)行選用。

不適宜將EPS應(yīng)急電源用作消防電梯、排煙機(jī)以及送風(fēng)機(jī)等電氣消防設(shè)備的備用電源，應(yīng)選用獨(dú)立發(fā)電機(jī)組。若市電停電，EPS應(yīng)急電源相應(yīng)的核心蓄電池將無法充電，其儲(chǔ)存電能很快會(huì)被用完，若發(fā)生火災(zāi)，將導(dǎo)致上述電氣消防設(shè)備無法投入正常使用。供電電源在符合電力負(fù)荷的具體要求下，要確保其供電線路具有較強(qiáng)的安全性和可靠性。要綜合考慮建筑物的具體要求、各類用電設(shè)備的具體分布等因素，對(duì)供電線路的具體敷設(shè)方式進(jìn)行確定。要避免灰塵、外部熱源以及污染物對(duì)布線系統(tǒng)的不良影響，還要防止供電線路在敷設(shè)及實(shí)際使用過程中，受到各類外力作用，諸如振動(dòng)、沖擊以及建筑物沉降、伸縮導(dǎo)致的損害。高層民用建筑電氣消防設(shè)備要設(shè)置專用供電回路，消防控制室、消防電梯、消防水泵以及防排煙風(fēng)機(jī)等相應(yīng)的供電，應(yīng)將自動(dòng)切換裝置設(shè)置于最末一級(jí)相應(yīng)的配電箱處。

3．3 配電線路的敷設(shè)求要

（1）若采用暗敷設(shè)方式，應(yīng)穿管并在不燃燒體結(jié)構(gòu)內(nèi)敷設(shè)，同時(shí)，要將保護(hù)層厚度控制在30mm以上；若采用明敷設(shè)方式，應(yīng)選用具備防火保護(hù)功能的封閉式金屬線槽或金屬管。

（2）若采用耐火電纜或者阻燃電纜，并在電纜井、溝內(nèi)進(jìn)行敷設(shè)，無須進(jìn)行防火保護(hù)。

（3）若采用不燃性電纜，可直接進(jìn)行敷設(shè)。

（4）若在同一井溝敷設(shè)時(shí)，應(yīng)在井溝兩側(cè)分別布置，宜與各類配電線路分開敷設(shè)。

4 結(jié)語

綜上所述，建筑電氣消防設(shè)備供電設(shè)計(jì)問題主要體現(xiàn)在消防設(shè)備聯(lián)動(dòng)報(bào)警切換設(shè)計(jì)、照明電路設(shè)計(jì)以及雙電末端自切等方面。需要通過負(fù)荷保護(hù)設(shè)計(jì)、完善供電設(shè)計(jì)系統(tǒng)、注重層次設(shè)置等策略，對(duì)建筑電氣消防設(shè)備供電設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化。另外，要注重建筑電氣消防設(shè)備的供電電源和線路鋪設(shè)，有效增強(qiáng)建筑電氣消防設(shè)備供電設(shè)計(jì)的科學(xué)性和有效性，有效保障建筑電氣消防安全性與可靠性。