建筑電氣消防設備供電設計分析

趙家敏

（云南開放大學（云南國防工業職業技術學院），云南 昆明 650223）

建筑電氣消防設備的正常良好運行依賴于科學的供電設計。建筑電氣設備消防設計直接影響建筑電氣消防設備的實際運行和使用狀況。當前，建筑電氣消防設備供電復雜程度日益增加。只有建筑供電設計人員強化建筑電氣消防設備供電設計才能有效保障建筑電氣消防設備的正常使用。因此，有必要深入分析建筑電氣消防設備供電設計中存在的問題，并采取策略對供電設計進行優化。

1 建筑電氣消防設備供電設計問題

建筑電氣消防設備供電設計，要將以下方面作為設計重點：發現火災時，建筑電氣消防設備進行自動報警，緊急情況下，建筑電氣消防設備提供照明功能、消防電源長期保持正常穩定的運行狀態等，要增強供電設計的科學性，確保建筑電氣消防設備的正常使用和性能發揮。建筑電氣消防設備供電設計問題主要體現在以下方面。

1．1 照明電路設計

在火災事故等緊急情況下，現有建筑電氣消防設備中的照明設備會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，僅憑應急照明設備為人們提供照明光源。但是，未知情況會給人帶來恐懼感，在緊急情況下，人們習慣沿用熟悉路線進行逃生。在建筑環境內部，普通照明覆蓋的路線才是人們日常生活中的熟悉路線。在緊急情況下，若關閉普通照明，僅憑應急照明為人們提供照明光源，引導人流疏散，難以消除人們的恐懼感，極易引發逃生人群發生混亂，甚至導致踩踏事件。因此，在緊急情況下，疏散逃生通道中應能同時提供普通照明和應急照明，它能對逃生人群的心理恐懼和緊張情緒進行有效消除。

1．2 雙電末端自切

通常，建筑電氣消防設備用電具有較強的獨立性，據此避免在各類緊急情況，諸如火災事故下，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備保持雙電末端自切的設計狀態。然而，在實際中，多數建筑電氣消防設備相應的供電設計不符合上述要求。隨著我國城市化建設水平的提高，高層及超高層建筑日益增多，建筑電氣消防設備相應的供電設計日趨復雜，且難度增大。具備多樣化功能的高層建筑物，其電氣消防設備的具體位置和實際數量呈現出顯著的差異性，若用電設備數量較多，且分布較廣，可能存在單機容量相對不足的缺陷。

2 建筑電氣消防設備供電設計優化策略

2．1 負荷保護設計

建筑電氣消防設備可能存在超負荷用電的現象，對此，供電設計人員要強化對建筑電氣消防設備的負荷保護設計。具體可從以下方面入手：

（1）排風機設計。在火災發生時，建筑內的煙霧含量較多，影響逃散人群的能見度和正常呼吸，排風機負責排出煙霧。對排風機進行設計，要將其管轄范圍作為依據，對負荷保護進行調整。排風機主要分為兩類，一類是單速排風機，一類是雙速排風機。單速排風機僅具備報警信號作用，雙速排風機則兼具報警信號與切斷電源信號的作用。

（2）硬件設施設置。硬件設施包括防火門、送風機、壓風機以及防火卷簾等。硬件設施的正常運行依賴于持續穩定的電力供應，它能在一定程度上阻擋和延緩火勢，為建筑內人群的疏散逃生提供必要時間。

（3）備用設備設置。過負荷保護，必須對消防給水泵等備用設施進行設置。主設施以及備用設施相應的過負荷保護均需在同時段內，將報警及電源有選擇性切斷。此類設施需保持長時間的運行狀態。因此，在實際中，可設置其采用輪流轉換的運行方式。

（4）消防電梯設置。在正常情況下，消防電梯相應的過負荷保護，需切斷電源及保護信號。當發生火災時，僅具備報警信號功能。

2．2 完善供電設計系統

供電系統涵蓋多個方面供電，諸如一級負荷設備、二級建筑供電、消防器材設備以及消防通信供電等。在實際使用情況下，要求供電系統在半分鐘內實現自行啟動，且允許進行手動操作。同時，切忌對消防主電源進行漏電保護，防止在發生火災的緊急情況下，自動斷電對建筑電氣消防設備的正常使用造成不良影響。另外，建筑電氣消防設備應采用UPS系統供電，確保另一線路能及時自動切換出現問題的線路，并在最大程度上降低通信系統發生故障的概率，幫助人群的疏散逃生。

2．3 注重層次設置

供電系統需對建筑電氣消防設備存在的消防狀態差異，實施不同層級設置，實現對消防資源的有效節約。一般情況下，消防層級需借助探測器對外界環境進行探測，并將信息收集處理的相應結果作為依據進行系統判斷，并采取有針對性的措施。若檢測到存在大量煙霧，需對噴水指令進行自動下達。當前，建筑電氣消防設備供電，在相應的電氣探測區域缺乏完善的分布設置。對于目標切除相應的電力負荷，若無有效標識，極易切除進線，或者將緊急照明系統相應的用電作為緊急用電電池進行使用，對建筑消防安全造成不良影響。

3 建筑電氣消防設備的供電電源和線路敷設

建筑電氣消防設備要遵循負荷等級規范的具體規定，通常，一類高層民用建筑，其電氣消防設備主要是一級負荷；二類高層民用建筑，其電氣消防設備主要是二級負荷。

3．1 一級負荷的供電電源求要

（1）應采用雙電源供電，若一個電源出現故障，則切換到另一電源，避免兩個電源出現同時損壞。若一級負荷具有較大容量，或者存在高壓用電相關設備時，需采用兩路高壓電纜。若一級負荷具備較小容量，可對第二低壓電源進行優先采用，還可選用應急發電機組供電。若一級負荷僅是報警通信負荷或者照明負荷，可選用蓄電池組作為備用電源。

（2）若一級負荷存在特別重要的相關負荷，除采用雙電源供電外，還需增設相應的應急電源。為確保對特別重要負荷的有效供電，應急供電系統禁止接入其他負荷。其它常用應急電源有蓄電池組、獨立發電機組和供電網絡中獨立的專門饋電線路。

3．2 二級負荷的供電電源求要

二級負荷相應的供電系統適宜采用兩回線路實施供電。在負荷較小，或缺乏良好的地區供電的情況下，二級負荷可采用一回6KV以上的專用電纜或者架空線路進行供電。可采用一回架空線進行供電；或者對兩根電纜構成的電纜線路進行供電，其中，每根電纜均需承受100%的二級負荷。柴油發電機組以及EPS應急電源是建筑電氣消防供電設計中的常用應急電源。選用應急電源，除重點考慮造價及環保因素外，還應注意以下問題：

EPS應急電源的備用供電時間通常保持在30～120min之內。因此，建筑電氣消防設備供電設計要遵循設備的具體性質，對備用供電的具體時間進行標識，將建筑物的類別和性質作為依據，在火災情況下，消防泵持續工作時間應保持在2～3h；噴灑泵持續工作時間應保持在1h；水幕泵持續工作時間應保持在3h；正壓送風機持續工作時間應大于消防泵持續工作時間；消防控制室持續工作時間應大于消防泵持續工作時間。若建筑內部正常電源缺乏良好的供電可靠性，不能將EPS應急電源用作常用設備相應的備用電源，應對柴油發電機組進行選用。

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

3．3 配電線路的敷設求要

（1）若采用暗敷設方式，應穿管并在不燃燒體結構內敷設，同時，要將保護層厚度控制在30mm以上；若采用明敷設方式，應選用具備防火保護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、溝內進行敷設，無須進行防火保護。

（3）若采用不燃性電纜，可直接進行敷設。

（4）若在同一井溝敷設時，應在井溝兩側分別布置，宜與各類配電線路分開敷設。

4 結語

綜上所述，建筑電氣消防設備供電設計問題主要體現在消防設備聯動報警切換設計、照明電路設計以及雙電末端自切等方面。需要通過負荷保護設計、完善供電設計系統、注重層次設置等策略，對建筑電氣消防設備供電設計進行優化。另外，要注重建筑電氣消防設備的供電電源和線路鋪設，有效增強建筑電氣消防設備供電設計的科學性和有效性，有效保障建筑電氣消防安全性與可靠性。