建筑防火中電氣火災監控運用探討

摘要：電氣火災是建筑物遭受重大損失的重要因素之一，其主要誘因在于電器使用不當及線路短路，這類事故不僅導致了巨額的經濟損失，還嚴重威脅了人員的人身安全。由于建筑物多樣化的使用需求和對消防安全的高標準要求，加強對消防設施的監測顯得尤為必要。

關鍵詞：建筑防火；電氣火災；火災監控

引言

高層建筑通常位于電網末端，對其進行監測與維護面臨較大挑戰。為解決高壓配電網絡的監測難題，基于新型感知與通信技術的物聯網技術得到了深入發掘與廣泛應用。在此基礎上，技術人員構建了以配電網物聯網為核心的電氣消防監測體系，實現對高層樓宇電氣消防安全的全面、實時監測。此外，該體系還納入了對非電參數（如溫度、煙氣等）的實時監控功能。鑒于感知終端與監測終端種類繁多、形式多樣，如何確保這些終端之間的數據能夠高效傳輸與集成，成為實現上述目標的關鍵所在^[1]。

一、電氣火災智能監控系統工作原理與特征

（一）系統工作原理

在建筑物的電力系統中，當電器設備遭遇異常高電流、溫度驟升或功率超限等情況時，可能會引發電弧放電、泄漏電流等安全隱患。一旦這些安全問題出現，如探測器、剩余電流傳感器等監測設備感知到的參數超過預設的安全閾值，便會通過電磁感應和溫度傳感技術實時采集環境參數。這些數據被傳送至電氣消防監測探測器，進行初步的信號放大和A/D轉換。內置的CPU會精確分析這些參數的變化幅度，確定異常臨界值，并將其與預設的報警閾值進行對比。若探測值超出預設范圍，裝置將立即觸發報警機制，并向電氣消防監測中心傳輸相關數據、報警信息及當前狀態信息，以供進一步分析和判斷。若監測系統判定存在火災風險，將相關信息發送至監控主機，利用聲光報警、狀態顯示等手段向管理人員發出明顯警告。

（二）系統特性

1.實時性強。該系統能夠連續監測電力設備的工作狀態，并以數字形式直觀展示關鍵參數，確保電網運行的穩定性和安全性，為電力管理部門提供有力保障。

2.遠程監控便捷。通過智能化的物聯網遠程監控技術，大大降低了人工巡檢的成本和難度，提高了工作效率。同時，在發現火災隱患時，系統能迅速通過無線通信技術將報警信號發送至用戶手機，為防火工作贏得寶貴時間。

3.數據可視化處理。系統還為用戶提供了一個大數據智能化平臺，使用戶能夠直觀監測各項安全參數，及時發現異常現象，并在必要時接收報警提示，極大提升了安保工作的便利性和準確性。

4.安全可靠。系統采用實名認證機制，對未經授權的用戶進行嚴格管控，確保用戶數據安全。此外，系統還具備數據緩存功能，能夠有效防止因網絡故障或設備異常導致的數據丟失，保障系統正常運行和數據完整性^[2]。

二、建筑電氣火災類型

通過對建筑物消防安全監測數據的深入分析可以清晰地看到，電氣火災已成為引發建筑物重大火災事故的關鍵因素之一。依據《高層民用建筑設計防火規范》（GB50045-95）中關于消防安全的重要要求，為了在人員密集場所、高層及超高層建筑中有效防范和遏制火災的發生，設置泄漏電流火災報警裝置顯得尤為重要。隨著科技的飛速發展，為了滿足日益增長的多樣化消防安全需求，傳統的消防報警裝置已逐漸演變為更為先進的集中式消防報警系統。為確保相關工作順利開展，本文將對建筑物內常見的四種電氣火災類型進行詳細闡述，為電力系統的消防監測工作提供堅實的基礎。

（一）房屋內電泄漏引發的火災

電泄漏是電力系統中一種常見的故障現象，它既可能源于設備本身的問題，也可能受到外部環境的影響，如裝置或線路的絕緣性能退化等。當發生電泄漏時，電流會繞過正常的通路，通過多個電阻產生局部高溫。若此時有易燃物品存在，極易引發火災。此外，泄漏部位產生的小火花也可能引燃易燃物品，從而釀成火災事故。

（二）房屋內電路短路引發的火災

當導線的絕緣層被破壞時，導線與零線或地線之間可能發生直接接觸，導致電流迅速增大，形成短路。在短路發生時，導線的電阻值急劇下降，而電流的幅值急劇增加，瞬間產生大量的電阻熱。當發熱量超過裝置所能承受的極限時，短路或碰撞部位會產生火花、電弧等高溫現象，迅速點燃絕緣材料，嚴重時甚至會導致電線熔斷，從而引發火災^[3]。

（三）房屋內電器過載引發的火災

電器過載是指用電裝置中的導體在長時間或異常情況下承受過大的電流負荷。對于高樓上的線路而言，如果存在過載現象，會加速其絕緣性能的退化。在電力系統中，由于過載可能導致絕緣材料長時間處于高溫狀態，一旦絕緣材料出現故障，就可能引發火災。此外，過載還可能導致設備內部的元件損壞，進而引發短路等故障，增加火災發生的風險。

（四）房屋用電未按規定進行消防安全設置

在建筑物的電力接線和安裝過程中，如果未按照規范進行操作，可能導致接線錯誤、接觸不良、絕緣損壞等問題。這些問題在電力設施頻繁運行的情況下，容易引發火災。特別是在配電網設計或安裝不正確的情況下，單相裝置發生故障的可能性會大大增加，從而增加系統發生火災事故的風險。因此，在建筑防火中，必須加強對電氣火災監控的運用，確保電力系統的消防安全。

三、建筑防火中電氣火災監控的運用策略

（一）火警探測器裝置

火警探測器是消防設備中的核心組件，負責監控周圍環境的變化，并對火災進行早期預警。其正確布置是贏得寶貴火災撲救時間的關鍵所在。為確保高層建筑的安全防護無死角，技術人員必須根據室內空間的實際大小進行精確計算，利用N≥SK·A公式，科學合理地確定每個區域內探測器的安裝數量。為了保障在緊急情況下能夠迅速響應并及時發出報警，技術人員需要綜合考量保護半徑、系統匹配度等多個因素。同時，還需結合建筑物的結構特點和周邊環境條件，精心選擇探測器的安裝位置，以確保所有潛在的火災危險區域都能得到有效監控。在施工過程中，必須嚴格遵守相關規范和標準，確保探測器能夠在緊急情況下及時準確地發出報警信號，從而保護建筑內部的人員和財產安全。

（二）手動報警按鈕裝置

手動報警按鈕同樣是消防安全系統中不可或缺的一部分，其布置既要考慮覆蓋范圍的廣泛性，又要兼顧使用的便捷性，以確保在火災發生時，工作人員能夠迅速觸發報警。根據《建筑設計防火規范》的相關規定，技術人員需要在建筑物內部合理安裝手動報警按鈕，既要便于人員操作，又要符合規范要求。一般來說，按鈕與地面的距離應保持在14米左右，以便使用者能夠輕松觸及。為確保報警的及時性，每個區域內任意一點到最近的手動報警按鈕的距離都不應超過30米。因此，在每個防火分區內都應設置手動報警按鈕，同時這些按鈕的安裝位置需要經過精心規劃。對于獨立的高層建筑，每個單元都應配備手動報警按鈕。為方便在緊急情況下快速找到并使用，手動報警按鈕應在出口或疏散通道附近設有明顯的指示標志。如果采用墻面安裝方式，按鈕離地面的距離應保持在13米至15米之間，以確保操作的便利性和舒適度^[4]。

（三）聲光報警裝置

聲光報警裝置作為消防安全系統的重要組成部分，在高風險區域得到了廣泛應用。在接收到火警信號后，該裝置會立即啟動，以較快的速度向使用者發出聲音和閃光報警信號，使用者能夠以直觀的方式接收火災信息。為確保報警系統能夠正常工作，聲光報警裝置通常與手動報警按鈕配合使用。在實際應用中，為了便于操作人員在緊急情況下快速使用，每個手動報警按鈕的周圍都應安裝聲光報警裝置。這樣的布局方式不僅可以充分發揮聲光報警的預警作用，還可以顯著提高報警的時效性和效果，使工作人員能夠迅速響應，進行緊急疏散和撤離。因此，選擇合適的聲光報警裝置對于提高整個消防系統的工作效率和保障人員的人身安全具有重要意義。

（四）消防報警控制器的配置

消防報警控制器是消防安全預警系統的核心組件，其主要功能是接收、分析和處理來自各類消防設備（如探測器、手動報警按鈕等）的報警信號，并觸發聲光報警裝置。同時，它還負責為消防設備提供穩定可靠的電力供應，確保消防系統在長期運行中的穩定性和可靠性。通過信息傳輸和處理，消防報警控制器能夠與各種自動滅火裝置進行聯動，精確控制滅火裝置的啟動和工作狀態。在配置消防報警控制器時，必須嚴格按照相關規程進行，以確保消防設備的正確安裝和有效運行。控制器應安裝在有人員值守的地方，如消防控制室，其安裝位置需結合高層建筑的實際條件進行精心規劃。如果安裝在墻壁上，其底座與地面的距離應保持在15米至18米之間，屏幕邊緣與墻壁的距離不應小于05米，前面與墻壁的距離不應小于12米，以提供足夠的觀察和操作空間。消防報警控制器按結構方式可分為集中型、區域型和控制中心型三種，而常見的控制器形式有壁掛式、臺式和柜式，每種形式都有其特性和適用場景，可根據具體使用需求和安裝條件進行選擇^[5]。

（五）區域顯示屏的設置

區域顯示屏是一種重要的警報信息顯示設備，通常布置在每一層或單獨的消防分區內。其主要功能是接收來自消防報警控制器傳輸的信號，并將探測器編號等報警信息轉換為可清晰顯示在屏幕上的內容，同時發出聲音警告，提醒相關人員迅速作出反應。為確保警報信號的完整傳達，在每個警報區域均應設置至少一塊區域顯示屏。當警報范圍跨越多個樓層時，應在每一層都設置適當的顯示屏，以確保所有樓層的工作人員都能及時接收到警報信息。在設置區域顯示屏時，應選擇明顯且易于操作的位置，如走廊、出入口等人員流動較大的區域。如果是墻壁式安裝，應根據人機工程學原理，將顯示屏安裝在距離地面13米至15米的高度，便于工作人員快速觀察和操作。

（六）滅火系統組件的配置

火災監控模塊是整個火災監控系統的重要組成部分，負責聯動控制各類滅火設備。其配置是否合理、運行是否穩定，直接關系整個建筑的火災安全性。這類組件通常應用于無源設備，如排煙閥等，并需要可靠的控制總線進行連接。火災控制系統的基本作用是對消防報警控制器發出的指令進行分析，并按照預設的程序對相應的滅火設備進行精確的聯動操作。例如，在發生火災時，控制系統會立即接收到控制器發出的指令，并迅速啟動排煙風機等設備，以抑制火勢和煙氣蔓延。此外，火災控制模塊還具有狀態反饋功能，能夠將受控設備的運行狀態實時反饋給消防報警控制器，從而實現對滅火系統的整體監控和調度。在配置消防專線時，為確保在緊急情況下能夠迅速與外界進行通信，建立專用的消防通信線路至關重要。在規定的范圍內，消防專線不僅要符合相關標準，還應設置在有人員值守的控制室或火災時人員易于進入的安全區域。為確保在緊急情況下能夠自主運行和可靠通信，火災報警線路的接線應與普通電話線路相區別。在設置手動報警裝置時，應選用帶有外部滅火呼叫插座的設備，并在重要部位增設插座，以便在火災發生時能夠迅速接通。此外，為確保在緊急情況下人員能夠通過消防專線與外界聯系，在緊急疏散通道等關鍵位置應按規定設置消防電話機外部插座。其安裝高度應滿足相關規范，底座與地面的距離應為13米至15米，以便工作人員進行操作。通過這種方式，當發生火災時，工作人員能夠迅速通過消防專線進行報警和救援，使滅火工作更加高效，從而減少火災造成的財產損失和人員傷亡^[6]。

結語

綜上所述，當前，隨著建筑電氣功能的不斷擴展，對相應的安全防護工作提出了更為嚴格的要求。建筑電氣防火作為建筑安全防護的關鍵環節，其重要性不言而喻。通過將電氣火災監控技術應用于建筑電氣防火中，能夠有效構建起以預警機制為核心的建筑電氣防火體系，從而彌補傳統火災自動報警系統的不足，進一步提升建筑電氣使用的安全性。

參考文獻

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[3]彭天海，陳羽，楊帆，等.高層建筑電氣火災監控終端信息模型[J].山東大學學報（工學版），2022，52（05）：132-140.

[4]盧淇煒.建筑電氣設計中消防配電和火災自動報警系統設計分析[J].建筑與預算，2022（06）：46-49.

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[6]黃云祥.電氣火災監控在建筑防火中的應用分析[J].今日消防，2021，6（02）：24-25.

作者簡介：張倩（1982— ），女，漢族，遼寧丹東人，本科，中級專業技術職務，研究方向：消防安全管理。