建筑消防設(shè)施供電及配電線路防火設(shè)計(jì)分析

喬田江

邢臺(tái)市消防救援支隊(duì)，河北 邢臺(tái) 054000

0 引言

建筑電氣工程為建筑功能發(fā)揮提供基本運(yùn)行能源，但也可能因電氣設(shè)備質(zhì)量差、供配電設(shè)計(jì)不合理、施工水平不高等引發(fā)電氣火災(zāi)事故，危害住戶的生命及財(cái)產(chǎn)安全[1]。尤其是供配電設(shè)計(jì)不合理，這不僅可能會(huì)造成火災(zāi)，還會(huì)影響后期的滅火工作，延誤滅火時(shí)機(jī)。因此，各建筑電氣施工隊(duì)一定要重視供配電設(shè)計(jì)，不斷總結(jié)設(shè)計(jì)、施工經(jīng)驗(yàn)，優(yōu)化設(shè)計(jì)，升級(jí)施工技術(shù)，以最終建成安全性高、穩(wěn)定性強(qiáng)的供配電系統(tǒng)，為住戶安全提供保障。

1 常用建筑消防設(shè)施及分類

為了提高建筑消防能力，提高建筑消防安全度，建筑施工隊(duì)往往會(huì)設(shè)置大量消防設(shè)備，如火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)、消防栓設(shè)施、煙霧警報(bào)器、火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)、自動(dòng)滅火設(shè)備及應(yīng)急照明設(shè)備等多種類消防設(shè)備，而這些設(shè)備的運(yùn)行大都需要電力作動(dòng)力支撐，對(duì)電力的穩(wěn)定性要求較高[2]。另外，若建筑內(nèi)發(fā)生火災(zāi)，煙霧報(bào)警器等火災(zāi)監(jiān)測(cè)設(shè)備會(huì)第一時(shí)間作出反應(yīng)，向自動(dòng)滅火器、警報(bào)等其他系統(tǒng)發(fā)出指令，再由滅火設(shè)備、疏散設(shè)備、報(bào)警設(shè)備等作出后續(xù)滅火反應(yīng)，這一過程涉及十分復(fù)雜的信號(hào)傳輸，要想做到信號(hào)傳輸?shù)募皶r(shí)性、正確性、穩(wěn)定性，就一定要擁有完整的電氣線路。這里的完整不僅指設(shè)備間形成循環(huán)的關(guān)聯(lián)模式，更指在火災(zāi)發(fā)生時(shí)能持續(xù)運(yùn)行。

從消防設(shè)備的運(yùn)行要求看，需要電力作為運(yùn)行必要條件的消防設(shè)備主要有逃生照明裝置、消防水泵、火災(zāi)報(bào)警裝置、自動(dòng)滅火裝置，以及在火災(zāi)中能有效控制火勢(shì)、減少傷亡的防火門窗等[3]。根據(jù)這些設(shè)備對(duì)電力的需求強(qiáng)弱、火災(zāi)中的撲救效果等，可將這些消防設(shè)備分為一級(jí)用電負(fù)荷設(shè)備、二級(jí)用電負(fù)荷設(shè)備及三級(jí)用電負(fù)荷設(shè)備。其中，一級(jí)用電負(fù)荷設(shè)備具有最好的火災(zāi)撲救效果，但相應(yīng)的，其對(duì)電力供應(yīng)的要求也越高。隨著民用建筑行業(yè)的不斷發(fā)展，民用建筑高度不斷增加，整體高度大于50 m的建筑十分常見，相比低層建筑，這類高層建筑的滅火難度更高，火災(zāi)發(fā)生率也更高，對(duì)一級(jí)用電負(fù)荷設(shè)備的需求量很大。為了保證一級(jí)用電負(fù)荷設(shè)備的正常運(yùn)行，就要保證建筑供配電系統(tǒng)的穩(wěn)定、合理。

在二類高層建筑（總高度低于50 m）中，二級(jí)用電負(fù)荷設(shè)備使用率更高。這類設(shè)備通常采用兩回線路供電模式，即在總變配電室設(shè)置2臺(tái)變壓器，其中一臺(tái)變壓器針對(duì)性供電給消防設(shè)備。針對(duì)部分低層建筑，常規(guī)的三級(jí)用電負(fù)荷設(shè)備可滿足日常消防需求，可由總變配電室統(tǒng)一供電，但為了提高消防設(shè)備的運(yùn)行穩(wěn)定性，有條件時(shí)最好能單獨(dú)設(shè)置變壓器[4]。

2 建筑消防設(shè)施供配電防火系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求

2.1 供配電線路暗敷要求

為了保證火災(zāi)發(fā)生時(shí)供電系統(tǒng)能穩(wěn)定地向消防設(shè)備提供電力，在設(shè)計(jì)供配電線路時(shí)，要在電線外包裹高性能的阻燃生料管，并將電線嵌入建筑墻體中，嵌入深度要大于30 cm，以進(jìn)一步阻隔電線與火源，保證電線在火災(zāi)發(fā)生時(shí)的高溫條件下仍能長(zhǎng)時(shí)間保持正常通電的狀態(tài)。

2.2 供配電線路明敷要求

除了對(duì)供配電線路進(jìn)行暗敷處理，施工人員還要對(duì)其采取明敷處理措施，以保證在發(fā)生火災(zāi)時(shí)，高溫不會(huì)直接損壞供配電線路。具體而言，施工人員要在導(dǎo)線外包裹封閉式金屬管，并在金屬管外涂抹高性能的防火涂料，提高電纜的耐火性能。特殊情況下，如設(shè)計(jì)要求將供配電線路敷設(shè)于電纜井等封閉處，可不作金屬管包裹處理。

2.3 選擇合適的礦物絕緣類電纜

相比普通電纜，礦物絕緣體類電纜具有更好的導(dǎo)電性能、機(jī)械性能及耐高溫性能，能經(jīng)受更嚴(yán)峻的火災(zāi)供電考驗(yàn)。從施工的角度看，這類電纜可省去明敷步驟，更節(jié)省施工成本，故其在當(dāng)前的建筑消防工程中很受歡迎。當(dāng)前市面上流通的礦物絕緣類電纜種類較多，質(zhì)量參差不齊，施工隊(duì)在設(shè)計(jì)供配電線路時(shí)，要根據(jù)敷設(shè)條件、施工要求、防火要求等選擇合適的電纜。

3 建筑消防設(shè)施供電及配電線路防火設(shè)計(jì)優(yōu)化策略

3.1 加強(qiáng)對(duì)防火技術(shù)、設(shè)備、材料的重視

從電熱學(xué)的角度分析，常見的電氣火災(zāi)主要是電能轉(zhuǎn)化為熱能，高溫持續(xù)加熱建筑物中的可燃物，引起可燃物燃燒，最終引發(fā)嚴(yán)重的火災(zāi)。民用建筑發(fā)生火災(zāi)通常都是供配電線路老化、系統(tǒng)斷路器不合適等誘因引發(fā)，這類火災(zāi)是可預(yù)防的，只要經(jīng)常檢修線路，嚴(yán)控設(shè)備與材料質(zhì)量就能有效避免。尤其是在選擇防火設(shè)備、線路材料時(shí)，施工人員要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求選擇質(zhì)量、性能達(dá)標(biāo)的設(shè)備與材料，確保后期供配電過程中不會(huì)因設(shè)備質(zhì)量問題而引發(fā)火災(zāi)。另外，施工人員的技術(shù)水平也直接影響供配電系統(tǒng)質(zhì)量，故施工隊(duì)一定要選擇技術(shù)過關(guān)、經(jīng)驗(yàn)豐富、具有專業(yè)技術(shù)證書的技術(shù)人員開展施工作業(yè)。

3.2 做好供配電線路防火設(shè)計(jì)

火災(zāi)危害極大，一旦發(fā)生，就可能順著環(huán)境中的易燃物質(zhì)快速傳播，引發(fā)更大范圍的火災(zāi)，嚴(yán)重威脅住戶的生命及財(cái)產(chǎn)安全，尤其是當(dāng)發(fā)生電氣火災(zāi)時(shí)，住戶除了要面對(duì)濃煙、高溫、燒傷危害，還可能因電氣泄露而出現(xiàn)觸電危險(xiǎn)。因此，施工人員在進(jìn)行消防設(shè)備供配電設(shè)計(jì)時(shí)，不僅要針對(duì)線路做好防火處理，還要考慮火災(zāi)蔓延的可能，盡可能阻斷火災(zāi)蔓延路線，避免火勢(shì)不斷擴(kuò)大。另外，為了更好地保證住戶的安全，施工人員還要在建筑內(nèi)設(shè)置專門的火災(zāi)預(yù)警裝置、報(bào)警裝置、監(jiān)控裝置及消防電源控制裝置等，實(shí)時(shí)監(jiān)控樓內(nèi)火災(zāi)情況，及早發(fā)現(xiàn)火災(zāi)隱患并處理。若火災(zāi)已經(jīng)發(fā)生，則要通過樓內(nèi)報(bào)警系統(tǒng)提醒住戶及時(shí)疏散，減少火災(zāi)可能造成的損失。

3.3 做好區(qū)域間火災(zāi)的阻斷措施

當(dāng)前，國(guó)內(nèi)建筑群大都較為密集，各樓棟之間的距離較窄，一旦某棟樓發(fā)生火災(zāi)，就很可能引發(fā)連鎖性大型火災(zāi)，災(zāi)害波及較廣。因此在進(jìn)行供電線路防火設(shè)計(jì)時(shí)，還要考慮區(qū)域間火災(zāi)的阻斷措施。例如，在設(shè)計(jì)供配電線路時(shí)，要盡可能切斷不同樓層間的電路聯(lián)系，在每層樓都分別設(shè)置配電井，如果相鄰樓層間存在有聯(lián)系的豎向孔洞，還要做好防火封堵處理，確保每層樓的消防供配電系統(tǒng)獨(dú)立運(yùn)轉(zhuǎn)，互不影響。另外，施工人員最好還要在配電井開關(guān)的位置放置防火材料，避免火災(zāi)從配電井處向外蔓延。

3.4 做好防煙、排煙設(shè)計(jì)

在建筑內(nèi)安裝防煙、排煙設(shè)備的主要目的是在火災(zāi)發(fā)生時(shí)，將濃煙、熱量導(dǎo)向室外，避免大量濃煙滯留于疏散通道中，危害住戶安全或?qū)笃趽渚裙ぷ髟斐刹焕绊?。目前常用的機(jī)械或電動(dòng)防排煙設(shè)備都需要電力支持，為了保證火災(zāi)時(shí)能正常、快速排煙，施工人員在設(shè)計(jì)消防電路時(shí)要著重考慮防排煙設(shè)備的布置方式、電路排布方式。機(jī)械防排煙設(shè)備在發(fā)生火災(zāi)時(shí)還需要聯(lián)通自動(dòng)報(bào)警器，遠(yuǎn)程回饋信息，因此在設(shè)計(jì)供配電線路時(shí)，要同時(shí)考慮供電主回路與聯(lián)動(dòng)控制線路。另外，如果采用明敷進(jìn)行供配電線路敷設(shè)，施工人員要嚴(yán)控電纜質(zhì)量，選擇耐火性、防火性都達(dá)標(biāo)的電纜，如耐火型交聯(lián)低壓電纜、銅皮型防火電纜等，最大限度地降低火災(zāi)中高溫對(duì)電纜的損壞；如果采用暗敷進(jìn)行供配電線路敷設(shè)，則使用常見的耐火電纜就能滿足基本需求。

3.5 做好消防電梯電線防火設(shè)計(jì)

根據(jù)建筑施工要求，通常一類高層建筑、二類高層建筑中需要安裝消防電梯，方便住戶逃生及救援滅火工作的開展。特別是對(duì)于滅火工作，安全的消防電梯能讓消防員快速到達(dá)著火樓層，避免高強(qiáng)度攀爬運(yùn)動(dòng)過度消耗消防員體力。一般情況下，消防電梯所用電纜需要采用專線配電敷設(shè)的方式進(jìn)行敷設(shè)處理，即將主備兩路電源敷設(shè)在建筑的消防機(jī)房?jī)?nèi)。有的建筑的主備電源會(huì)與變配電所低壓柜相連接，線路較長(zhǎng)，鋪設(shè)方式也相對(duì)復(fù)雜，為了保證火災(zāi)中消防電梯可以安全運(yùn)行，施工人員在選擇配線時(shí)要盡可能采用耐火配線，提高供電的穩(wěn)定性、可靠性。

4 結(jié)束語(yǔ)

建筑消防供配電防火設(shè)計(jì)直接影響居民的生命財(cái)產(chǎn)安全、滅火救援工作的順利開展，故施工人員在進(jìn)行線路防火設(shè)計(jì)時(shí)，要綜合考慮供配電方式、電纜走向等因素，選擇合適的防火材料，科學(xué)安裝電纜橋架、敷設(shè)線路，提高線路防火強(qiáng)度，從而保障建筑消防安全。