民用建筑消防電氣設(shè)計(jì)原則

黃春

（廣東建安消防機(jī)電工程有限公司，廣東廣州 510000）

0 引言

建筑消防電氣設(shè)計(jì)工作的首要任務(wù)就是充分保證人們的生命與財(cái)產(chǎn)安全。為了民用建筑在使用方面更加穩(wěn)固與安全，工作人員必須主動(dòng)參與設(shè)計(jì)的全過(guò)程以及細(xì)節(jié)工作，有重點(diǎn)的開(kāi)展消防電氣設(shè)計(jì)工作，同時(shí)，為全面實(shí)現(xiàn)消防電氣設(shè)計(jì)的實(shí)效性與科學(xué)性，必須始終堅(jiān)持民用建筑消防電氣設(shè)計(jì)原則，積極應(yīng)對(duì)并解決電氣設(shè)計(jì)工作中出現(xiàn)的各類(lèi)問(wèn)題。

1 民用建筑消防電氣設(shè)計(jì)中要遵循的原則

1.1 保證消防供電具備最高的供電等級(jí)

為了有效解決消防電氣在高壓供電情況下出現(xiàn)的突發(fā)狀況，保證整個(gè)供電系統(tǒng)不受其他供電系統(tǒng)影響，需要制定一系列的民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)定，嚴(yán)格規(guī)范消防供電和配電系統(tǒng)，在民用建筑消防電氣與其他低壓防災(zāi)系統(tǒng)的相對(duì)應(yīng)的變壓器出口處建立單獨(dú)的供電體系。另外，為滿足消防電氣設(shè)備供電過(guò)程的穩(wěn)定與安全，盡可能的發(fā)揮消防電氣設(shè)計(jì)的有利作用，在供電負(fù)荷量的整個(gè)工作過(guò)程中，消防系統(tǒng)電源務(wù)必要處于最高的供電等級(jí)，這樣就可以形成獨(dú)特的供電系統(tǒng)。

1.2 消防配件需要具有更高的獨(dú)立性

對(duì)于某些高層民用建筑而言，參與設(shè)計(jì)的工作人員往往只重視從配電室到消防控制室等整個(gè)供電工作系統(tǒng)的穩(wěn)定性與可靠性，忽略了每個(gè)層級(jí)之間消防電機(jī)設(shè)備的供電可靠性。目前，民用建筑內(nèi)部沒(méi)有成立單獨(dú)的供電系統(tǒng)，依舊存在很多安全隱患，比如電動(dòng)防火門(mén)、排煙閥等這些消防電氣設(shè)施都沒(méi)有安裝獨(dú)立的供電系統(tǒng)，很容易發(fā)生火災(zāi)。以我國(guó)某個(gè)城市的一棟民用建筑為例，建筑內(nèi)部在設(shè)計(jì)時(shí)安裝了兩部電梯，根據(jù)具體的設(shè)計(jì)工作要求和具體標(biāo)準(zhǔn)，其中一部電梯設(shè)置為消防電梯，需要通過(guò)兩路電源引入消防電梯的機(jī)房?jī)?nèi)部，然后另外一條線路則直接引入普通的電梯機(jī)房。這種線路設(shè)計(jì)原理實(shí)現(xiàn)了消防電梯設(shè)備的供電獨(dú)立性，然而在設(shè)計(jì)工作的實(shí)際過(guò)程中，參與設(shè)計(jì)的工作人員并沒(méi)有采取這種設(shè)計(jì)方法，只是把消防電梯與普通電梯設(shè)在同一個(gè)供電電源，共用一條供電線路，一旦發(fā)生緊急危險(xiǎn)事故，就會(huì)造成線路短路，電梯無(wú)法正常使用，整個(gè)消防電氣設(shè)計(jì)工作規(guī)范無(wú)法得到具體落實(shí)，更嚴(yán)重的可能造成人員傷亡[1]。

1.3 穩(wěn)定供電原則

在民用建筑電氣設(shè)計(jì)工作過(guò)程中，穩(wěn)定供電原則始終是關(guān)鍵原則，處于核心地位。當(dāng)今時(shí)代的民用建筑居住條件呈現(xiàn)出多樣化特點(diǎn)，建筑電氣設(shè)備的種類(lèi)也隨之發(fā)生著變化，主要包含照明系統(tǒng)、供電配電系統(tǒng)、建筑防雷與接地設(shè)計(jì)、建筑弱電設(shè)備等4種類(lèi)型的建筑設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)所有的消防電氣設(shè)備時(shí)，必須以滿足廣大居民更加現(xiàn)代化、舒適化的居住環(huán)境為前提，更要保證所有電氣設(shè)備都能以最佳狀態(tài)投入使用，保證供電穩(wěn)定，方便居民的日常生活，進(jìn)而滿足電氣的穩(wěn)定供給需求。

1.4 安全性原則

為了提高電氣設(shè)備的安全性能，民用建筑消防電氣設(shè)計(jì)單位堅(jiān)持安全性原則，采用科學(xué)手段選擇電氣設(shè)備，避免使用超負(fù)荷電流的電氣設(shè)備，以此提高設(shè)計(jì)方案的合理性與科學(xué)性，創(chuàng)造出安全穩(wěn)定的工作環(huán)境，同時(shí)嚴(yán)格控制相關(guān)設(shè)備的安裝質(zhì)量，從根本上降低火災(zāi)事故的概率。

1.5 經(jīng)濟(jì)性原則

民用建筑消防電氣設(shè)計(jì)人員應(yīng)該分別從建設(shè)和運(yùn)營(yíng)兩個(gè)角度出發(fā)重點(diǎn)解決電氣設(shè)備的能源消耗與成本投入問(wèn)題，積極參與民用建筑電氣設(shè)計(jì)，盡量減少資金投入，有效提高開(kāi)發(fā)企業(yè)的效益。

1.6 環(huán)保性原則

當(dāng)今社會(huì)各類(lèi)能源在為人類(lèi)提供便利的同時(shí)也在遭受破壞和浪費(fèi)，因此節(jié)約能源已經(jīng)成為全人類(lèi)共同關(guān)注的重點(diǎn)話題，國(guó)家制定了一系列節(jié)能環(huán)保的規(guī)章制度來(lái)規(guī)范各行各業(yè)的發(fā)展，建筑行業(yè)也在其中。設(shè)計(jì)單位始終堅(jiān)持環(huán)保原則，并將其貫穿于整個(gè)消防電氣設(shè)計(jì)的全過(guò)程。設(shè)計(jì)單位在設(shè)計(jì)上完善設(shè)計(jì)方案，在用料上采用性能高、實(shí)用性較強(qiáng)的設(shè)備和材料，減少電氣設(shè)備正式運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的能源消耗。另外，為了減少電損耗以及電氣設(shè)備出現(xiàn)短路，超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，接觸不良等現(xiàn)象的發(fā)生，必須及時(shí)查看電氣設(shè)備的使用年限，若其已經(jīng)達(dá)到或者超過(guò)使用年限需要及時(shí)進(jìn)行更換，這樣才能有效減少能源過(guò)度浪費(fèi)[2]。

2 民用建筑消防電氣設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題

2.1 消防配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)問(wèn)題

設(shè)計(jì)單位應(yīng)從建筑消防系統(tǒng)運(yùn)行的安全性與穩(wěn)定性考慮，完善民用建筑消防電氣設(shè)計(jì)，有效保證設(shè)計(jì)方案為建筑提供更多的實(shí)際需要。準(zhǔn)確分析建筑火災(zāi)的發(fā)生原因以及建筑配電設(shè)計(jì)的不合理之處。比如在配電設(shè)計(jì)過(guò)程中，沒(méi)有嚴(yán)格劃分消防設(shè)備區(qū)域，一旦出現(xiàn)火災(zāi)，火勢(shì)會(huì)順著設(shè)備快速擴(kuò)散，加大火災(zāi)范圍。再比如在火災(zāi)發(fā)生時(shí)，沒(méi)有考慮消防設(shè)備正常的供電問(wèn)題，相關(guān)設(shè)備無(wú)法發(fā)揮其有效價(jià)值，如果在黑夜中發(fā)生火災(zāi)，應(yīng)急通道照明設(shè)備無(wú)法滿足穩(wěn)定供電需求，且應(yīng)急照明設(shè)備無(wú)法得到提示，加劇火災(zāi)事故的破壞程度。

2.2 火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)問(wèn)題

目前民用建筑火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)中主要存在3個(gè)問(wèn)題：①現(xiàn)有火災(zāi)探測(cè)器設(shè)計(jì)不科學(xué)，沒(méi)有結(jié)合建筑實(shí)際需要選擇型號(hào)，規(guī)格，功能齊全的火災(zāi)探測(cè)器，導(dǎo)致室內(nèi)出現(xiàn)高溫異常或者濃煙異常時(shí)不能在最快最短時(shí)間內(nèi)發(fā)出火災(zāi)警報(bào)。②在設(shè)計(jì)探測(cè)器環(huán)節(jié)，火源和回風(fēng)口設(shè)計(jì)間距太大，不利于探測(cè)器功能的發(fā)揮，致使其難以發(fā)現(xiàn)火情。③火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)中的電路電壓設(shè)計(jì)不夠合理，該系統(tǒng)應(yīng)該處于全天不斷的持續(xù)工作狀態(tài)，電子零部件要具備持續(xù)承受固定電壓的能力，倘若發(fā)生電路擊穿，很容易導(dǎo)致系統(tǒng)故障或系統(tǒng)誤報(bào)險(xiǎn)情。上述情況都會(huì)大大的影響火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的利用效率。

2.3 火災(zāi)應(yīng)急照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)問(wèn)題

與普通照明系統(tǒng)相比，火災(zāi)應(yīng)急照明系統(tǒng)的實(shí)際使用次數(shù)很少，然而火災(zāi)應(yīng)急照明系統(tǒng)的作用卻不容小覷，因此在民用建筑消防電氣設(shè)計(jì)中應(yīng)重視該系統(tǒng)設(shè)計(jì)，將火災(zāi)應(yīng)急照明系統(tǒng)與普通照明系統(tǒng)區(qū)別對(duì)待。燈具選擇不合理是當(dāng)前民用建筑火災(zāi)應(yīng)急照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)中存在的主要問(wèn)題，當(dāng)突發(fā)狀況發(fā)生時(shí)很難充分發(fā)揮其照明作用，嚴(yán)重影響民用建筑的消防安全與穩(wěn)定[3]。

2.4 防雷避雷設(shè)備的設(shè)計(jì)問(wèn)題

一方面直擊雷產(chǎn)生的沖擊電壓小到數(shù)十萬(wàn)伏大則百萬(wàn)伏，一旦直擊雷擊中建筑，直擊雷的電壓直接摧毀建筑內(nèi)的電氣設(shè)備，就會(huì)出現(xiàn)電線短路或者燒斷線路現(xiàn)象，更為嚴(yán)重的情況是電氣設(shè)備產(chǎn)生的電火花會(huì)引起特大火災(zāi)。另一方面，強(qiáng)大的雷電電流會(huì)直接進(jìn)入地下或城區(qū)中，電流接地方圓5～10m處內(nèi)會(huì)產(chǎn)生較強(qiáng)的電壓，很有可能導(dǎo)致嚴(yán)重的觸電事故，造成人員傷亡。目前，有些設(shè)計(jì)單位只重視建筑防雷工作，預(yù)防直擊雷造成的損害，往往忽略了雷電波的入侵，最終導(dǎo)致消防電氣設(shè)計(jì)難以避免雷電波的入侵所帶來(lái)的不利影響。

2.5 電纜設(shè)備的設(shè)計(jì)問(wèn)題

民用建筑的特點(diǎn)是居住人員密集，為減少居民隨意觸碰電氣設(shè)備造成的危險(xiǎn)，保證電氣設(shè)備的安全性能，提高設(shè)備的使用年限，一些設(shè)計(jì)單位在消防電氣設(shè)計(jì)過(guò)程中，對(duì)消防泵和排煙機(jī)等設(shè)施實(shí)行過(guò)度保護(hù)策略。當(dāng)火災(zāi)事故發(fā)生時(shí)，會(huì)阻礙消防設(shè)備的使用，不利于火災(zāi)撲救工作。

3 優(yōu)化消防電氣設(shè)計(jì)的有效對(duì)策

3.1 優(yōu)化消防配電設(shè)計(jì)方案

消防配電設(shè)計(jì)方案科學(xué)有效的實(shí)施決定了民用建筑中電氣消防系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，并對(duì)民用建筑的總體消防水平起著關(guān)鍵作用。為此，必須一切從民用建筑的實(shí)際出發(fā)，調(diào)整與完善消防配電設(shè)計(jì)方案，具體實(shí)施方法包括以下3點(diǎn)：①民用建筑電氣消防系統(tǒng)的正常運(yùn)行離不開(kāi)穩(wěn)定的電量供應(yīng)，因此，必須依據(jù)建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，科學(xué)合理的安裝EPS、UPS等電源設(shè)備，詳細(xì)設(shè)置安裝數(shù)量，以滿足電氣設(shè)備面對(duì)不同的環(huán)境也能夠安全穩(wěn)定的運(yùn)行。②為了保證電氣系統(tǒng)的正常使用，需要與民用建筑的使用特點(diǎn)相結(jié)合，具體展開(kāi)供電與配電設(shè)計(jì)。比如學(xué)校綜合體建筑工程可以分三個(gè)階段進(jìn)行開(kāi)發(fā)，三個(gè)階段的消防電氣系統(tǒng)相互影響相互制約，第一階段消防電氣系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)與設(shè)計(jì)離不開(kāi)第二、三階段消防配電系統(tǒng)的使用需求，這樣才能在總體上提高建筑消防配電水平。③倘若民用建筑發(fā)生火災(zāi)等事故，為防止火勢(shì)蔓延，控制火災(zāi)過(guò)程中因供電問(wèn)題所帶來(lái)的危害，降低火災(zāi)影響，必須嚴(yán)格設(shè)計(jì)防火分區(qū)，并保證各分區(qū)實(shí)現(xiàn)最大容量，使各分區(qū)供配電設(shè)計(jì)與消防配電設(shè)計(jì)有機(jī)結(jié)合。同時(shí)為保證設(shè)備在火災(zāi)發(fā)生時(shí)能夠充分發(fā)揮其有利作用，必須利用消防專(zhuān)用回路完成防火卷簾門(mén)、排煙機(jī)等消防配電系統(tǒng)中的設(shè)備正常供電[4]。

3.2 優(yōu)化火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)是民用建筑消防電氣設(shè)計(jì)工作中的核心內(nèi)容，因此優(yōu)化火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)已成必然趨勢(shì)。該系統(tǒng)中包含很多項(xiàng)功能裝置，比如監(jiān)控、觸發(fā)、火災(zāi)報(bào)警、聯(lián)動(dòng)輸出等裝置都在其中，火災(zāi)探測(cè)器可以實(shí)時(shí)檢測(cè)環(huán)境中的熱量、煙霧濃度、火焰等，隨時(shí)將檢測(cè)信號(hào)輸送給火災(zāi)報(bào)警裝置，火災(zāi)報(bào)警裝置接到信號(hào)立刻發(fā)出警報(bào)，為人們提供警報(bào)信號(hào)，有效避免火災(zāi)造成的傷害。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)各樓層消防情況的全面監(jiān)控，并在火災(zāi)發(fā)生時(shí)及時(shí)發(fā)生警報(bào)反應(yīng)，保證系統(tǒng)安全，必須對(duì)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)線路進(jìn)行合理設(shè)計(jì)。例如某大型商業(yè)建筑中，必須檢查防火卷簾門(mén)、電動(dòng)排煙系統(tǒng)等消防電氣設(shè)備等線路，使其能夠適應(yīng)火災(zāi)發(fā)生后做出反應(yīng)的情況。建筑結(jié)構(gòu)不同，空調(diào)出風(fēng)口設(shè)計(jì)也有所不同，要依據(jù)出風(fēng)口的設(shè)計(jì)方式對(duì)火災(zāi)探測(cè)器的安裝進(jìn)行適當(dāng)調(diào)節(jié)，一般來(lái)說(shuō)，為了探測(cè)數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確，火災(zāi)探測(cè)器應(yīng)設(shè)置在距出風(fēng)口1.5m處。又比如大多數(shù)的高層建筑、大型商業(yè)綜合建筑、辦公樓等使用的都是中央空調(diào)用以調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度的高低，因此，必須充分考慮中央空調(diào)的運(yùn)行要求，合理安裝火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)。

3.3 優(yōu)化照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

通常來(lái)講，在民用建筑設(shè)施中最基本的設(shè)施就是照明系統(tǒng)，主要包括常規(guī)照明系統(tǒng)和應(yīng)急照明系統(tǒng)，不同的照明系統(tǒng)可以滿足不同的環(huán)境應(yīng)用。常規(guī)照明系統(tǒng)的主要作用就是滿足居民日常照明所需，因此必須合理設(shè)計(jì)建筑的結(jié)構(gòu)類(lèi)型與采光效果。另外，在燈具選擇環(huán)節(jié)應(yīng)注意：居住室要選擇節(jié)能型燈具，小區(qū)內(nèi)盡量使用太陽(yáng)能燈具，對(duì)于比較光線暗的走廊、樓梯間、地下車(chē)庫(kù)等照明系統(tǒng)也應(yīng)根據(jù)環(huán)境適當(dāng)?shù)淖龀稣{(diào)整，發(fā)揮照明系統(tǒng)的最佳節(jié)能水平。應(yīng)急照明系統(tǒng)主要用來(lái)應(yīng)對(duì)緊急情況、事故和災(zāi)害的突然發(fā)生，萬(wàn)一電源出現(xiàn)中斷，可以立刻啟用應(yīng)急照明系統(tǒng)，為建筑內(nèi)人員提供光明，為人員迅速疏散撤離以及保障人員安全做出重要貢獻(xiàn)。所以，設(shè)計(jì)單位對(duì)應(yīng)急照明系統(tǒng)必須進(jìn)行嚴(yán)格設(shè)計(jì)，保證萬(wàn)無(wú)一失。兩類(lèi)系統(tǒng)必須相互獨(dú)立，互不干涉，詳細(xì)研究民用建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)類(lèi)型，制定最短的逃生通道，將系統(tǒng)功能發(fā)揮到極致。

3.4 優(yōu)化避雷系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

科技與經(jīng)濟(jì)的發(fā)展帶動(dòng)了建筑業(yè)的不斷進(jìn)步，使得民用建筑逐漸向高層建筑方向發(fā)展，然而當(dāng)遇到雷雨暴風(fēng)天氣時(shí)高層建筑就會(huì)受到威脅，可能導(dǎo)致雷擊現(xiàn)象的發(fā)生，為了防止該現(xiàn)象發(fā)生，必須科學(xué)加強(qiáng)避雷系統(tǒng)設(shè)計(jì)，不僅要保證電氣設(shè)備安全，更要保護(hù)居民的人身財(cái)產(chǎn)安全。首先準(zhǔn)確掌握民用建筑所在地區(qū)的氣候變化，了解建筑物的實(shí)際高度，測(cè)算出防雷等級(jí)數(shù)據(jù)，保證民用建筑有防御直擊雷和雷電波損害的功能，最后由設(shè)計(jì)單位制定出具體的防雷設(shè)計(jì)方案。目前有些高層民用建筑安裝防雷裝置，有些則是在樓頂安裝鋼筋結(jié)構(gòu)，這些方式主要目的是將雷電直接通過(guò)裝置引入地下，有效保護(hù)建筑內(nèi)的電路電線系統(tǒng)。

3.5 優(yōu)化供電線路設(shè)計(jì)方案

很多民用建筑火災(zāi)的發(fā)生都是由供電線路老化、電路短路引起的。在建筑消防電氣系統(tǒng)中供電線路是最基礎(chǔ)的配電設(shè)備，完好的供電線路可以保障各項(xiàng)電氣設(shè)備安全有序運(yùn)行。因此要合理優(yōu)化供電線路設(shè)計(jì)方案，主要包含以下幾點(diǎn)：第一，為確保供電線路設(shè)計(jì)方案更好的為建筑物中的電氣設(shè)備提供電力服務(wù)，必須充分考慮電氣設(shè)備運(yùn)行所需的電流量和電壓值，同時(shí)，當(dāng)個(gè)別元件發(fā)生故障時(shí)，為避免供電線路斷電、停電現(xiàn)象的發(fā)生，需要設(shè)置對(duì)應(yīng)的繼電保護(hù)裝置。此外，供電線路的消防設(shè)計(jì)必須符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，不同結(jié)構(gòu)的建筑決定了不同的消防設(shè)計(jì)。第二，有效提高供電線路設(shè)備設(shè)施的消防水平，在供電線路選材上，供電線路套管選用具有阻燃效果的材料；插座、照明系統(tǒng)等的外層包裹可以選擇耐火性較強(qiáng)的材料，有效避免因設(shè)備長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)導(dǎo)致高溫異常，最終致使火災(zāi)發(fā)生。另外，經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)，在建筑火災(zāi)事故中，造成人員傷亡主要包括火勢(shì)直接危害和濃煙環(huán)境下發(fā)生窒息的間接危害，二者發(fā)生頻率相當(dāng)[5]。因此為保護(hù)電纜電線，可以采用阻燃或低煙材料對(duì)其包裹，一旦發(fā)生火災(zāi)事故，可以為民用建筑內(nèi)部居民快速撤離爭(zhēng)取時(shí)間，減少人員傷亡。

4 結(jié)語(yǔ)

總而言之，保護(hù)人們的生命與財(cái)產(chǎn)安全始終貫穿于民用建筑消防電氣設(shè)計(jì)工作的全過(guò)程，消防電氣設(shè)計(jì)工作包括了消防電氣的正常供電、防雷電雷擊以及消防電纜設(shè)計(jì)等多種重點(diǎn)問(wèn)題，可見(jiàn)開(kāi)發(fā)企業(yè)與設(shè)計(jì)單位對(duì)其重視程度。在設(shè)計(jì)工作的具體環(huán)節(jié)，有關(guān)設(shè)計(jì)工作人員必須嚴(yán)格遵循消防電氣設(shè)計(jì)工作要求，詳細(xì)規(guī)劃并完成消防電氣設(shè)計(jì)工作內(nèi)容，充分發(fā)揮消防電氣設(shè)備應(yīng)有的功效，切實(shí)提高開(kāi)發(fā)企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，保障人們生活的安全與和諧。