建筑電氣消防設備供電設計問題探討探究

羅尚華

加強建筑電氣消防設備供電設計工作，可以有效防止安全事故的發生，對提高建筑的安全水平有積極作用。建筑電氣消防工程供電線路的復雜度不斷提高，供電設計難度也越來越大。為了確保建筑電氣消防設備供電設計水平，需要對建筑電氣消防供電系統的設計要求進行分析。了解當前建筑電氣消防設備供電設置存在的具體問題，從多個層次出發提出建筑電氣消防設備供電設計系統的優化策略，為類似工程供電設計提供參考。

在建筑工程行業發展過程中，需要重視各種建筑電氣消防設備供電設計。消防用電設備的供電系統是保證建筑安全水平的重要環節。在電氣消防設備供電系統設計過程中，需要根據建筑電氣消防系統的設計要求，提高供電系統的可靠性及穩定性，將火災損失降到最低。

一、建筑電氣消防供電系統要求

在建筑電氣消防供電系統設計過程中，需要嚴格按照相應的要求保證供電系統穩定運行。

1. 盡可能提高供電電源的可靠性

目前，建筑樓層不斷增加，高層公共建筑規模也越來越大，人員比較密集，電氣設備的供電可靠性會直接影響建筑的安全水平，對建筑內部人員的人身安全產生影響。一旦發生火災，需要確保電氣消防設備能夠及時報警，并采取應急滅火措施，有效疏散人群，對火災蔓延進行嚴格控制。在建筑電氣消防供電系統設計過程中，需要根據建筑工程的具體應用功能確定電力負荷等級，保障高層民用建筑用電設施供電穩定可靠。

2. 加強供配電系統網絡設計。

在建筑電氣消防供電系統設計時，需要根據電氣消防設備的用電需求對供配電系統網絡進行科學布置，防止在火災發生時火勢沿著電氣線路蔓延，導致火災區域擴大，威脅消防人員安全。在配電系統網絡設計時，要根據火災的具體情況保證消防設施供電穩定的同時，有選擇性地切斷非消防電源。

3. 對消防供電系統進行簡化處理

為了方便切換電源，在建筑電氣消防設備供電系統設計過程中，要確保正常工作電源與應急電源的供配電系統相互獨立，使電力系統與照明系統分開供電。這樣消防設備系統和照明系統都可以正常工作。一旦發生火災事故，正常工作電源無法運行時，可以及時切換應急電源。配電系統消防用電等負荷系統在火災影響下需要保證應急電源系統能夠連續供電。除此之外，還要確保兩回路能夠有效切換供電，這樣才能進一步保證火災發生時，救災工作順利進行。

二、建筑電氣消防設備供電設計問題

1. 照明電路設計

照明電路設計作為建筑電氣消防設備供電設計過程中必須關注的重要環節，必須采取合理措施提升照明電路設計的有效性。在火災事故發生時，現有的建筑電氣消防設備中照明設備會開啟照明電源，但是在該電源開啟時，普通照明系統會被切斷。在人員疏散過程中，雖然利用應急照明可以為人們提供照明光源，但是火災發生后，建筑內部情況具有極強的未知性，會帶給人員恐懼感。因此，在緊急情況下，人們仍然習慣沿用熟悉路線逃生，在建筑環境內部普通照明覆蓋的固定線路更加被人熟知。一旦關閉普通照明，利用應急照明提供光源時，會影響人流疏散效率，可能會出現人群混亂甚至出現踩踏事故。因此，在人群疏散時，需要確保應急照明的同時，提供普通照明，緩解疏散人群的恐懼感和緊張情緒，確保人群疏散順利進行。

2. 雙電末端自切問題

一般情況下，在建筑電氣消防設備供電系統設計過程中，消防設備的用電獨立性相對較強，可以有效防止在火災發生時建筑用電中斷而對消防設備的使用安全產生負面影響。因此，在建筑電氣消防設備供電系統設計時，需要重視雙電末端自切設計。但是在實際設計中很多建筑電氣消防設備使用的供電設計與這一要求并不符合。我國城市化建設水平不斷上升，高層建筑和超高層建筑數量也越來越多，建筑電氣消防設備的供電需求出現了一些變化。供電設計的復雜度越來越高，難度也在逐漸上升，為了保證建筑用電安全，需要通過雙電源末端切換形式完成供電系統設計。但是在實際設計過程中，并沒有對常用電源與備用電源進行科學安排和規劃，導致常用電源發生故障時，無法自動切換到備用電源，影響供電系統的穩定性。

3. 線路敷設問題

在建筑電氣消防設備供電系統設計過程中，需要對供電線路敷設進行嚴格控制。火災發生時，如果線路敷設出現問題，會導致火勢隨著線路不斷蔓延。因此，需要重視線路敷設問題控制。在建筑電氣豎井完成線路敷設施工時，需要根據不同線路的類別分槽敷設，按照隔離敷設方法進行施工，確保其滿足安全距離要求。一般情況下，消防配電線路與其他配電線路敷設在同一豎井內進行安裝時，需要將線槽在豎井兩側進行布置，同時要利用礦物絕緣類不燃性電纜進行施工。出電氣豎井之后一般會在墻體內完成線路暗敷或者利用金屬線槽金屬線管進行明敷。消防回路的線槽以及金屬線管明敷完成后還要進行防火漆外涂。在建筑施工過程中禁止將線路暴露在自然環境中，禁止利用PVC的塑料管線在吊頂內明敷線路。暗敷配電線路的安全水平相對較高，能夠有效防止火災對電線電纜線路造成損壞。并且發生火災后，暗敷線路也可以通過隔離火和線路，防止火災蔓延。消防線路獨立敷設見圖1。

圖1 消防線路隔離敷設

一般情況下，在建筑電氣消防設備供電系統設計過程中，裝修設計監管難度比較大，可能會利用塑料導管代金屬導管進行敷設。大多數裝修設計并未利用無鹵低煙阻燃線纜進行施工。一旦發生接地或者短路故障，塑料導管和導線可能會被燃燒出現損壞并釋放大量有毒氣體，損壞在吊頂內敷設的消防報警系統等，導致其無法發揮預防火災的作用。

4. 供電回路問題

在建筑電氣消防設備供電系統設計過程中采用的回路形式必須按照我國的消防標準進行施工。目前，電氣消防設備專用的供電規范中明確要求消防用電的設備必須利用專用廠家生產的供電回路，同時要將其作為配電設備在正面有明顯標志。在建筑物中消防用電設備也要嚴格按照專用供電回路進行施工。但是在實際施工中對消防用電設備的供電回路應用仍然存在一些問題。一些建筑電氣消防設備的供電回路違規采用非專用回路。在電氣消防用電配電設備施工圖檢查過程中發現，一些建筑雖然按照防火分區完成了電路設置，并且也為消防設備配置了應急電源。但是一些公共建筑在施工過程中，并不能完全按照相應的規定進行設置，也沒有開展防火分區工作，并未設置對應的應急電源。還有一些建筑在施工過程中為了節省成本，將應急照明與普通照明合二為一。這些都會導致火災發生后的安全隱患增加，影響消防應急照明供電系統的可靠性和安全性。消防設備供電回路設計見圖2。

圖2 消防設備供電回路保護設計

此外，在一些建筑物中將普通非消防負荷接入消防用電設備供電回路中，例如一些建筑物直接將走廊的照明系統、生活水泵等非消防設用電設備接入消防用電設備供電回路。還有一些建筑物在施工過程中將消防控制室雙電源配電箱系統按照普通配電箱系統進行設計。還有一些建筑物的消防電源系統未經過批準擅自接入建筑物樓層空調系統。這不僅會導致非消防設施用電負荷增加，而且民用設備的標準與消防供電設計的必備設施存在一定差異，一旦發生火災可能無法發揮作用，直接威脅人們的生命財產安全和經濟財產安全。在建筑電氣消防設備供電系統設計過程中，必須嚴格按照我國的相關規定完成供電回路設計，盡可能確保消防用電設備供電可靠穩定。

三、供電設計優化策略

1. 負荷保護設計

在建筑電氣消防設備設計過程中，超負荷用電現象比較嚴重，供電設計人員必須對建筑電氣消防設備的負荷保護進行有效設計。主要按照消防設備類型開展負荷保護設計，一般可以采取以下措施：

排風機設計要點。建筑物內發生火災后煙霧含量比較多，而煙霧除了會對逃生人員的能見度產生影響之外，也會對逃生人員的呼吸系統產生影響。因此，需要重視排風機的設計工作。在建筑電氣消防設備供電系統設計優化過程中，排風機主要包含單速與雙速排風機。在設計時要根據具體的管轄范圍完成負荷保護調整。其中單速排風機可以發揮報警作用；而雙速排風機除了發揮報警作用之外，還要及時切斷電源信號，防止火災損毀電源線路。

硬件設施設計。一般情況下，硬件設置主要以送風機、防火門、壓風機以及防火卷簾等為主。在這些硬件設施設計過程中需要確保電力供應的穩定性，可以有效阻擋火勢，為建筑內人員疏散提供時間。

備用設備設置。在過負荷保護過程中，需要對消防水泵等備用設施進行有效設置。在主設施和備用設施的過負荷保護要確保在相同時間段內，根據實際情況切斷報警電源。這一類設施要確保長時間的穩定運行狀態。因此，在實際設計時可以利用輪流轉換方式進行設計。

消防電梯設置。一般情況下，消防電梯有過負荷保護功能，需要及時切斷電源和保護信號。一旦發生火災，可以發揮報警信號功能。

2. 供電線路保護設置

在供電線路保護設置過程中，需要嚴格按照我國相關規定對消防用電設備配電回路省略過負載保護設計。這直接影響火災的撲救效率，過負載保護設計的應用可能會導致滅火時突然斷電造成更大損失。因此，在供電設計優化過程中需要重視防火設施線路設計。按照安全用電的原則在防火線路上安裝切斷電路的過負荷保護電器，例如在消防水泵供電線路上安裝過負荷保護器，在正常供電時可以限制用電量。但是在電氣消防設備設計過程中，如果仍然利用這一種做法，在消防設備應用過程中，如果超出負荷會出現斷電問題，直接影響滅火效果。因此，在供電線路設計時，要確保消防水泵的供電線路即使在滅火時超過負荷也要保證供電的穩定性。否則一旦斷電消防水泵會失去功能，直接影響滅火效率。在供電線路保護設計過程中，要關注過負載保護設計確保其發揮性報警信號功能。在我國很多配電設計規范中都有所要求，例如在通用用電設備配電設計規范中要求斷電產生的損失超過過負載時，不能設置過負載保護或者使用過負載保護動作。

3. 聯動控制系統設計

（1）消防水泵開關控制設計。在消防水泵開關控制設計過程中，可以利用建筑物的消防栓開關開啟消防泵，也可以利用消防控制室手動開關消防水泵，還可以通過總線編碼對消防泵等運行狀態進行控制。消防泵和備用開關狀態都要輸入模塊進行監控。

（2）火災自動噴水裝置控制。一旦發生火災，玻璃球噴頭會被熔破，而水直接由破裂的噴頭噴出。隨著水的噴出和管網壓力降低，水流指示器和濕式報警閥等開關會自動開打開，延時20秒后可以傳達報警信號。總控制室在獲取信號后可以及時發出指令，開啟火災自動噴水裝置，并及時發出火災警報。這樣能夠有效控制火災蔓延，減少損失。

（3）火災排煙控制系統。在火災控制系統設計過程中，一旦發生火災，火災控制中心可以自動報警。主要通過智能輸入/輸出模塊對相關信號輸出進行控制。信號可以接通發生火災的層和相鄰上下兩層的排煙系統開關，操作開關并將排煙風機和送風機開啟，可以停止這一范圍內空調風機以及非消防用電電源，關閉空調防火閥，同時將信號傳送到消防控制室，達到排煙目的。

總而言之，在建筑電氣消防設備供電系統設計過程中，必須重視消防負荷設計要點，尤其是對消防水泵、消防風機等設備進行配電設計時，要嚴格按照我國的相關標準和要求，保證供電系統的安全性以及持續性。設計人員還要根據不同建筑物的具體功能對電氣消防設備的供電系統進行科學設計，提高消防設備的用電安全，在最大程度上降低火災發生后產生的經濟財產損失和生命財產損失。