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消防设计在建筑电气中的运用研究张宝玉

发表时间：2021/8/10 来源：《城市建设》2021年8月上15期作者：张宝玉

[导读] 进行建筑电气消防设计的主要内容有：自动火灾报警设计、消防联动控制设计和消防设备配电设计等。这些设计在建筑火灾发生时发挥着至关重要的作用，在进行这些方面的设计时需要和给排水、暖通、建筑等专业进行细致沟通，保证设计的准确性。

北京市丰台区教育发展服务中心张宝玉

摘要:进行建筑电气消防设计的主要内容有：自动火灾报警设计、消防联动控制设计和消防设备配电设计等。这些设计在建筑火灾发生时发挥着至关重要的作用，在进行这些方面的设计时需要和给排水、暖通、建筑等专业进行细致沟通，保证设计的准确性。在各行业的消防法规中，规定了应在不同情况下设计相应的消防设施。各个专业的消防系统紧密相连，彼此独立。一个系统不依赖于另一个系统的存在，各种系统的连接将增加系统的可靠性。
关键词：建筑电气；消防；设计要点
        引言
        现代建筑设计施工过程中，包括建筑电气设计施工部分，其主要是完成建筑系统内部的电力设计，是建筑系统具有电力功能以及电力防护功能。但是，在现代建筑电气设计中，如果电气设计缺乏合理性，或者电气设计安全性不足，将会导致后期电气系统使用中出现安全问题，所以在当前电气设计过程中，应该注重对消防配电进行合理的设计，从而保证电气系统的整体安全性，也保证电气设计更加安全。
        1优化消防配电设计的必要性
        民用建筑建设规模及数量不断增加，建筑企业逐渐将建筑安全性问题摆在重要战略层面，在建筑工程项目实施过程中涉及的消防配电直接关系建筑使用安全，关系着用户的生命财产安全。因此，提高民用建筑电气设计中消防配电系统设计的合理性和可行性迫在眉睫。当前，民用建筑消防配电设计方案存在配电系统设计不合理问题，主要表现在消防用电负荷等级确定有误、消防用电负荷计算偏大、消防配电线路的保护选择不当、消防末端双电源自动切换箱安装位置不合理、消防用电设备最末级配电箱的配电线路与非消防用电设备的配电线路混接、消防水泵和消防风机采用变频调速器控制、消防配电线缆的选择与敷设方式不符合规范要求、选用的消防配电设备质量不佳等。以上问题不仅影响消防用电设备的供电可靠性，而且不利于火灾时切除非消防负荷，极易引发消防设备运行不稳定及其他关联性故障问题，制约了消防设备实际功能的发挥，无形中提高了民用建筑火灾隐患的发生率，降低了民用建筑对火情的自防自救能力。基于此，优化民用建筑消防配电设计方案，可以有效防止建筑火灾隐患的发生，突显出民用建筑消防配电设计的必要性。
        2现代建筑电气防火设计问题
        2.1消防水泵开关的设计问题
        在进行建筑电气消防设计的过程中，消防水泵的设计是尤为重要的一环，保证消防水泵的正常运转是确保消防系统稳定的基础。其开关通常设计为两种控制模式：中央控制和联合控制。当开关处于联合控制状态时，发生火灾后，温度和烟雾传感器将异常信号传递给消防系统，控制开关自动开启水泵正常启动。但是如果此过程中设备出现温度、烟雾传感器异常等故障需要及时切换到手动操作，将其打开以确保系统正常。但实际过程中，进行设计时常常会因为开关设置位置不合理，导致距离火灾位置太近无法人工开启水泵，造成火灾迅速蔓延。
        2.2疏散设计考虑不周
        建筑防火设计中，安全出口的设计是非常关键的环节，但是部分设计人员存在考虑不周的情况。尤其是在一些功能比较复杂的超高层建筑中，如何按照规范要求配置避难层，并合理通过通道与之连接，成为设计人员需要思考的问题。然而，由于受到工程复杂性及自身专业水平的影响，一些设计方案存在漏洞。比如，没有严格保证超高层建筑的避难层和灭火救援场地之间高度距离在50m内，或是同一栋超高层建筑的两个避难层之间高度距离超过50m。另外，一些建筑疏散楼梯和避难层、安全出口的连接存在不合理的情况，影响火灾时疏散逃生。

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        3建筑电气防火设计要点
        3.1火灾报警系统的设计
        在自动火灾报警系统的设计中，自动火灾报警系统在连接建筑的交流电源的同时需要配备备用电池。自动火灾报警系统的电源需要使用符合标准的消防电源，备用电源可以选择消防联动控制电源、消防设备应急电源或火灾警报控制器电源，这样就可以在交流电源发生故障时第一时间接入备用电源，保证系统的运转正常。在此火灾报警系统设计时需要根据各个探测器的位置设置手动报警器，且将手动报警器放置于防火室30m范围之内。如果自动火灾报警系统的设备安装在自动喷水灭火系统的设备附近，则应对报警系统采取防水措施，以防止设备受潮。建筑物防火应着眼于消防和供水，并与其他灭火剂结合，具有良好的灭火效果、价格低廉、操作简单等特点，应成为建筑物消防系统的主要灭火剂。系统中最先产生反应的是温度敏感型火灾探测器和感烟火灾探测器，温度敏感型火灾探测器根据极限温度变化，将发出相应的报警。它对温度参数非常敏感，核心组件是热敏元件。感烟火灾探测器根据烟气浓度的变化发出相应的报警信号，通常将其安装在容易产生大量烟雾或易燃的地方。警报传输线路应采用阻燃或耐燃电线敷设，并将其使用金属管或硬质塑料管包裹后敷设在保护层大于等于30mm的结构中。
        3.2消防配电电源设计
        消防配电电源设计是建筑消防配电系统设计的重要组成部分，一定程度上直接关系到建筑消防配电系统运行，同时对于建筑消防系统的合理应用也有重要作用，S建筑工程设计中为了保证消防配电系统工作合理，做好了电源设计。1.消防配电电源系统设计过程中，工程设计单位按照GB-500052《供电系统设计规范》进行了合理的设计，在实际的设计过程中对S建筑工程的电源设计需求进行设计，分别进行建筑一级负荷设计、建筑二级负荷设计等相关内容。实际设计中S建筑工程配电消防电源设计有35KV区域变电站供电。而二级负荷电源设计由6KV以上专用架空供电，并设计采用两个变压器装置进行双回路供电，完成消防配电系统的整体电源水。2.消防配电电源设计过程中，还完成了消防电源配电方式设计以及自动切换设计。在具体设计过程中，将两台变压器高压侧连接在不同的高压网络当中，并且在正常工作运行过程中，完成低压侧母线配电输出并且实现自动切换，从而保证电压设计更加合理，最大程度上保证电源供电设计更加优化。
        3.3消防配电线缆敷设
        消防配电线路的敷设是否安全，直接关系消防用电设备在发生火灾时能否正常运行。原则上，消防配电线路与非消防配电线路分电缆井、沟敷设，会提高消防配电线路的安全性，但在实际工程中，其实现难度较大。当敷设在同一电缆井、沟内时，应分别布置在电缆井、沟的两侧，且消防配电线路应采用矿物绝缘类不燃性或燃烧性能达到B1级的阻燃耐火不延燃电缆。消防配电线路除了在电缆井、沟内敷设，还有明敷和暗敷两种敷设方式。明敷设时，应穿金属导管或采用封闭式金属槽盒保护，金属导管或封闭式金属槽盒应采取防火保护措施；当采用矿物绝缘类不燃性电缆时，可直接明敷。暗敷设时，应穿金属导管并应敷设在不燃性结构内且保护层厚度不应小于30mm。
        结束语
        在当前的建筑电气设计过程中，防火设计是一个非常关键的环节。设计的质量直接关系整个建筑的防火安全性。所以在进行建筑电气相关消防设计时需要严格遵守相关规定和标准，并在设计完成后由高水平电气设计师进行审核。不仅如此相关设计人员同样需要过硬的专业知识，以提高建筑物的消防设计水平，确保建筑物内各种消防设备设施运行的可靠性和稳定性，尽可能在节约成本的同时提高安全性。发生火灾时，最大限度保护人们的生命和财产安全。
参考文献
[1]马威．浅谈消防配电设计在建筑电气设计中的运用[J]．消防界：电子版，2019（5）：57，59．
[2]操龙先.消防配电设计在建筑电气设计中的应用分析[J].技术与市场,2020,27(10):79-80.
作者：张宝玉
学历：大学本科
出生年月：1987.06
籍贯：北京
现有职称：助理工程师
研究方向：建筑电气
单位：北京市丰台区教育发展服务中心
省市:北京
邮编：100071