建筑電氣消防工程設計與施工策略研究

摘要：建筑電氣消防工程在現代建筑中具有至關重要的地位，是保障建筑物安全運行的重要組成部分。本文通過分析實際工程案例，探討建筑電氣消防工程設計與施工策略。結合案例中的具體情況，從設計原則、技術要求、施工方案及質量控制等方面進行了詳細分析和討論。研究結果表明，合理的設計和科學的施工管理是保證電氣消防工程質量的關鍵。同時，通過實施有效的檢測與維護措施，可以進一步提升工程的安全性和可靠性。

關鍵詞：建筑電氣；消防工程；設計策略；施工管理；質量控制

引言

隨著城市化進程的加快和建筑規模的不斷擴大，建筑電氣消防工程的重要性更加凸顯。電氣消防工程不僅涉及電氣系統的安全運行，更直接關系到建筑物和使用者的生命財產安全。因此，如何在建筑電氣消防工程中實現科學設計和規范施工，是當前工程建設中的重要課題。本文通過實際工程案例，詳細探討建筑電氣消防工程的設計與施工策略，旨在為相關領域的工程實踐提供有益參考。

一、工程案例簡介

某大型綜合性商業中心項目位于城市中心地帶，地上三十層，地下三層，總建筑面積約15萬平方米。項目集購物、餐飲、娛樂、辦公等多功能于一體，對電氣消防系統的設計和施工要求極高。該建筑的設計不僅要滿足不同功能區域的需求，還需考慮到人員密集度高、消防負荷大的特點。項目的主要特點包括以下幾個方面。首先，功能復雜性。商鋪、餐飲店、電影院等不同功能區的劃分明確，各區對電氣消防系統的需求各不相同，要求系統具備高度的靈活性和適應性。其次，人流密集。根據預測，日均客流量可達3萬人次以上，因此設計中必須考慮到應急情況下的人員疏散和消防設施的可靠性。再次，建筑高度高。建筑物高度超過100米，對電氣系統的垂直傳輸、設備分布和消防安全提出了較高要求。為了確保建筑的整體安全性和功能性，電氣消防系統的設計必須高度重視電源供給的穩定性、線路布置的合理性以及消防設備的選擇和配置。最后，項目還面臨一些特殊挑戰，如地下三層的結構需要特別注意防火防水設計，高層部分的消防設備安裝和維護也需考慮施工安全性和操作便利性。綜合考慮這些因素，項目在設計和施工過程中采取了多項創新技術和嚴格管理措施，以確保電氣消防系統高效、可靠運行。

二、設計策略

（一）設計原則

1.安全性

在超高層建筑的電氣消防設計中，安全性是首要考慮的因素。由于超高層建筑的特殊結構，其電氣消防系統設計面臨著獨特的挑戰和難點。首先，火災在高層建筑中的蔓延速度快，疏散難度大，要求電氣消防系統具有快速響應和高效滅火的能力。其次，建筑高度增加了消防水系統和供電系統的復雜性，需確保系統在任何情況下都能穩定運行。因此，在該商業中心設計中采取了多種措施，增強系統的安全性，包括采用高靈敏度的火災探測器、獨立的消防供電回路以及高效的排煙系統。此外，應配置應急電源系統，如柴油發電機和不間斷電源（UPS），以保證在主電源故障時，消防系統仍能正常工作。

2.經濟性

在保證安全的前提下，優化設計，降低工程成本也是一個重要原則。通過合理選擇設備和材料，優化系統布局，減少資源浪費。采用了火災自動報警系統與視頻監控系統聯動，提高電氣消防系統的運行效率和管理水平，減少日常維護和運行成本。同時，在材料選擇上，優先考慮性價比高、質量可靠的產品，以實現經濟效益最大化^[1]。

3.適用性

電氣消防系統設計必須充分考慮建筑的具體使用功能和特點，確保系統能夠有效滿足實際需求。該商業中心功能復雜，電氣消防系統設計需要兼顧各類商鋪、餐飲店、電影院等不同區域的特殊要求。例如，餐飲區需特別注意廚房油煙的防火設計，影院區需考慮大空間內的火災探測和報警系統布局。針對地下三層的結構，設計中加強了防火分區和防排煙系統的設計，以防止火災蔓延和煙氣積聚。

（二）關鍵技術要求

1.消防電源設計

消防電源是電氣消防系統的關鍵組成部分，其穩定性和可靠性直接決定了系統的有效性和可用性。在本項目中，為確保電氣消防系統在任何情況下都能正常運行，采用了雙回路供電系統的設計。這種系統設計的核心在于當一條回路出現故障時，另一條回路能夠立即接替供電，保證消防設備的連續運行和可靠性。此外，項目還配置了應急電源系統，包括柴油發電機組和不間斷電源（UPS）。柴油發電機組作為主要的備用電源，在主電源中斷時自動啟動，為消防設備提供持續穩定的電力支持；UPS系統在主電源故障時提供短期的電力供應，保障系統的平穩過渡和緊急操作。特別是對于建筑中的關鍵設備如消防泵、消防電梯等重要消防負荷，設計了獨立的供電回路，確保在火災發生時能夠保持持續運行，從而最大限度提升了整體的消防安全性和可靠性^[2]。

2.電氣線路布置

在電氣消防系統設計中，合理的電氣線路布置是確保系統穩定運行和安全防護的關鍵一環。本項目在電氣線路布置上采用了以下多種防火措施，以確保在火災發生時，電氣系統能夠持續工作并保持穩定。首先，針對消防電梯、消防水泵、消防控制室等，采用了礦物絕緣電纜，這種材料不僅能夠在高溫下保持穩定性，還具有良好的阻燃性能，有效降低了火災風險。電纜橋架和管道布置盡量避開易燃區域，并在設計上考慮了電磁兼容性和線路冗余，以提高系統的抗干擾能力和穩定性。特別是在高層部分，電纜采用垂直走向，并在每層設置了防火隔離裝置，防止火災蔓延，保障電纜系統的獨立性和安全性。地下部分的電纜敷設采用了專用的防火溝槽，并進行了密封處理，有效防止水火對電纜的損害和短路風險。通過這些嚴格的電氣線路布置措施，項目在設計階段就充分考慮了火災風險和應急處理能力，為整體系統的可靠性和安全性奠定了堅實基礎。

3.消防設備選型

在本項目中，消防設備的選型直接關系到電氣消防系統的有效性和可靠性。結合工程實際，項目選擇了高性能、符合國家標準的消防設備，確保系統在火災發生時能夠迅速響應并有效滅火。首先，在火災探測器方面，項目選用了多傳感火災探測器。這種探測器結合了感煙、感溫和紅外探測技術，能夠通過多種傳感器的協同工作，快速、準確檢測火災信號，減少誤報率，確保及時報警。探測器能夠在不同類型火災（如煙霧濃度上升、溫度急劇上升或紅外信號變化）時迅速做出反應，大大提高了火災探測的靈敏度和可靠性。自動噴水滅火系統中的電動控制閥門和泵組是關鍵設備。項目選用了高可靠性的電動控制閥和變頻調速泵組，確保在火災發生時能夠迅速啟動并維持穩定的水壓。這些設備與火災探測器聯動，通過電氣控制系統實現自動化管理，確保火災初期的快速響應和有效滅火。防排煙系統的電氣設備選型也極為重要。項目設計了機械加壓送風和機械排煙系統，配備了高性能的電動風機和電動控制閥，通過電氣控制系統實現精確控制。火災發生時，排煙系統能夠迅速啟動，將煙霧排出建筑物，保障人員安全疏散^[3]。

三、施工策略

（一）施工準備

1.技術交底

在施工前，組織相關人員進行詳細的技術交底，確保每個參與者都能明確施工要求和標準。技術交底會包括對設計圖紙的深入解析、對施工細節和關鍵節點的詳細說明以及對各類施工規范和標準的解讀。項目經理和技術負責人將與施工團隊進行全面溝通，確保每個成員都能理解并遵守設計和施工要求。技術交底還包括應急預案的講解，確保在發生緊急情況時，施工團隊能夠迅速響應和處理^[4]。

2.材料準備

在施工準備階段，根據設計圖紙和技術要求，采購各類電氣消防材料。針對材料的質量控制，項目采用了嚴格的抽檢制度。一般情況下，抽檢比例為全批次的10%。抽檢包括外觀檢查、規格核對和性能測試等項目，確保材料符合國家和地方標準要求。合格的材料需進行分類堆放，并采取適當的防護措施，以防止在存儲和運輸過程中損壞或污染。對于關鍵材料，如消防泵、火災探測器和自動噴水滅火系統等，需要進行更為嚴格的功能測試。這些測試確保了設備在施工和后續使用階段的穩定性和可靠性^[5]。

（二）施工過程控制

1.質量管理

在施工過程中，質量管理是至關重要的環節。為了確保電氣消防系統的施工質量達到設計要求，項目設立了詳細的質量管理計劃。監測要點包括工序的質量控制、材料的質量控制和施工環境的控制。工序的質量控制通過嚴格遵守施工規范和操作規程，確保每個環節的施工質量。材料的質量控制包括對材料的抽檢和功能測試，保證其符合標準和設計要求。通過以上措施，項目有效控制了施工過程中的質量風險，提高了電氣消防系統的施工質量和工程的整體可靠性。

2.安全管理

安全管理是施工現場管理的重中之重，直接關系到施工人員的安全和項目的順利進行。因此，項目設立了專門的安全管理機構，并制定了詳細的安全施工方案和應急預案。安全施工方案涵蓋了施工人員的安全教育和培訓、施工現場的安全標識和防護設施設置以及各類危險作業的安全控制措施。在施工前，所有參與施工的人員都接受了全面的安全培訓，了解和掌握各項安全操作規程。施工現場配備了必要的安全防護裝備，如安全帽、安全帶和防護手套，強化了施工人員的安全意識和自我保護意識。特別是對于高風險作業區域如高空作業和動火作業，項目采取了嚴格的操作流程和監控措施，確保施工過程中不會發生安全事故^[6]。

（三）工程驗收與調試

在電氣消防系統的施工過程中，分階段驗收是確保施工質量和系統功能正常運行的重要環節。按照工程的不同階段進行驗收，主要包括基礎工程驗收、隱蔽工程驗收和分項工程驗收等。基礎工程驗收主要針對基礎施工質量，如電纜溝槽的安裝和支架的固定等。隱蔽工程驗收著重檢查被覆蓋或封閉的施工部位，如電纜的敷設和接線的連接。分項工程驗收關注各個子系統的安裝和聯調，如火災報警系統、自動噴水滅火系統和消火栓系統等。為了保證驗收的客觀性和有效性，項目設定了抽檢比例為每個階段的10%。抽檢項目涵蓋外觀檢查、尺寸測量和功能測試等內容，確保各項工程達到設計要求和國家標準。合格標準以施工圖紙和技術規范為依據，對于關鍵性能指標，如設備的工作穩定性和反應速度，需進行詳細的測試和驗證。通過嚴格的分階段驗收，項目能夠及時發現和解決施工中存在的問題，確保整個電氣消防系統在交付使用前達到預期的安全性和可靠要求。

四、效果分析

通過上述設計和施工策略的實施，該大型綜合性商業中心電氣消防工程取得了顯著效果。首先，在施工準備階段，嚴格執行的技術交底和材料準備確保了施工過程的順利進行和質量。與傳統項目相比，該項目在材料進場合格率上提高了15%，大大減少了后期因材料問題帶來的延誤和成本增加。其次，施工過程中的質量管理和安全管理措施有效防范了施工事故的發生，工程安全事故率較同類項目平均水平下降了25%。最后，在工程驗收與系統調試階段，系統的一次性通過率達到了95%，較同類項目提升了10個百分點，充分體現了設計與施工策略的有效性和可操作性。通過科學的設計和嚴格的施工管理，該電氣消防工程不僅達到了預期的設計要求，還提升了施工效率和工程質量，為類似項目提供了有力的參考和借鑒^[7]。

結語

本文通過對實際工程案例的分析，提出了建筑電氣消防工程設計與施工的若干策略。研究表明，科學的設計、規范的施工和嚴格的質量控制是確保電氣消防工程安全、可靠運行的關鍵。未來，在建筑電氣消防工程領域，需要不斷總結經驗，優化設計和施工方案，提升工程管理水平，以滿足日益復雜的工程和安全需求^[8]。

參考文獻

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[8]肖建鑫.關于建筑電氣消防設計的思考與建議[J].中國房地產業，2015（08）：43.

作者簡介：韓能（1982— ），男，漢族，四川樂山人，本科，高級工程師，研究方向：電氣。