商業綜合體消防機電系統調試的風險因素及應對策略研究

引言

在當今城市化進程加速的背景下，商業綜合體如雨后春筍般涌現。集購物、餐飲、娛樂等多功能于一體，內部結構復雜、人員密集，消防安全至關重要。消防機電系統作為保障商業綜合體安全運營的關鍵防線，調試階段面臨諸多風險。從電氣線路故障隱患到消防水系統壓力失衡，再到通風排煙設備聯動異常，任何差錯都可能引發嚴重后果。因此，深入剖析這些風險因素，探索科學、有效的應對策略，對提升商業綜合體消防保障能力、保護人民群眾生命財產安全意義重大。

一、商業綜合體消防機電系統調試風險因素

（一）設計階段風險因素

1.消防系統集成設計缺陷

商業綜合體消防系統集成設計缺陷是導致火災風險的核心問題之一。在系統協同性方面，部分項目因設計階段未建立跨專業協同機制，導致火災報警系統與排煙、噴淋系統的聯動邏輯存在漏洞。獨立控制模塊設計未預留統一的通信接口，排煙風機與噴淋泵無法同步響應火災信號，導致煙霧擴散加速。研究顯示，約 30% 的防火卷簾因機械故障或維護缺失無法正常降落，防煙性能遠低于實體防火墻，導致火勢跨防火分區蔓延。

2.疏散路線與設備布局不匹配疏散路線與設備布局的錯位是商業綜合體消防安全的另一重大隱患。個別商場為最大化租賃面積，將消防通道劃入商鋪范圍或允許商戶在通道兩側設置臨時展柜，導致實際通行寬度低于規范要求的1.4米。消火栓箱嵌人裝飾墻面，導致開啟困難；應急照明燈具安裝在商鋪吊頂內，被廣告牌遮擋，無法有效引導疏散；安全出口標識系統設計不合理。從空間規劃角度看，設備用房與疏散路徑的整合度不足，加劇了風險。配電室、空調機房等設備間直接開設在疏散樓梯前室，火災時高溫煙氣通過設備間門縫滲入前室，破壞防煙分區的完整性。

綜合體后期業態調整，常導致疏散路線失效。餐飲區新增的明火廚房未預留獨立的疏散出口，導致原有逃生路徑被廚房設備阻斷。兒童娛樂區改造后，疏散距離超過60米，違反規范限值。這些問題的本質在于靜態設計與動態運營的脫節，現行規范僅針對建筑峻工狀態提出要求，未建立商戶裝修審批與疏散路線動態評估機制。某項目在招商階段未審核餐飲商鋪的疏散影響，廚房排煙管橫穿疏散走廊，排煙閥位置阻礙逃生。需引入“彈性疏散設計\"理念，通過可拆卸隔斷、模塊化消防設施預留等技術手段，使疏散系統能夠適應商業布局的頻繁變更，強化商戶裝修階段的消防協同審查。

（二）施工與安裝風險因素

1.防火分隔措施施工偏差

防火分隔措施施工偏差是建筑消防系統失效的核心風險之一，其成因涉及設計交底不足、施工工藝不規范及驗收監管缺位等。結構安裝偏差，防火隔墻龍骨固定點間距超出規范限值（通常要求小于或等于600毫米），導致墻體穩定性不足，火災時易發生傾斜或坍塌。部分項目因管線綜合設計缺失，施工時被迫在防火隔墻頂部預留穿管孔洞，未按《建筑設計防火規范》要求采用防火泥或膨脹型封堵材料密封，形成“煙肉效應”，加速火勢蔓延。施工中常見防火涂料涂刷厚度不足、防火玻璃填充層空鼓率超限等問題，直接降低構件耐火性能。在某商業廚房改造案例中，傳菜口違規使用普通不銹鋼門替代防火門，門框與墻體間采用石膏填充，火災時高溫煙氣迅速穿過縫隙，破壞防火分區的完整性，見表1。

表1建筑防火分隔施工風險一覽表

2.電氣線路敷設不規范在商業綜合體消防機電系統調試過程中，電氣線路敷設不規范所引發的短路風險不容小。商業綜合體建筑結構復雜、功能多樣，電氣線路縱橫交錯，一旦違規敷設，導致隱患增加。以常見的大型商業綜合體為例，用電負荷往往高達每平方米100瓦一150瓦，高強度用電需求下線路承載壓力巨大。若線路選材未依據電氣設計規范選用適配的電線電纜，如在部分高負載區域，本應選用線芯截面積不小于10平方毫米的線纜，實際卻采用了6平方毫米的線纜，根據電學公式I=P/U （P為功率，U為電壓，I為電流）計算，得出其載流量無法滿足需求，長期過載運行將導致絕緣層加速老化。相關研究表明，過載電流超出線纜額定載流量的 20% 時，絕緣層老化速度會加快3倍一5倍，極大地增加了短路概率[1]。

在線路敷設過程中，若未嚴格保證線路間、線路與管道間的安全間距，如電纜橋架與水管近距離并行，兩者間距小于0.3米時，水管滲漏的水汽極易侵蝕電纜絕緣外皮。據統計，當水汽侵蝕時間達到100小時，電纜絕緣電阻值會從正常的200兆歐以上急劇下降至20兆歐以下，使絕緣性能大幅降低。同時，施工中的不規范接線行為，如導線連接不牢固、接頭處未做好絕緣處理，會導致接觸電阻增大。實驗數據顯示，不良接線導致的接觸電阻可比規范接線大5倍一10倍，進一步破壞絕緣層，增加短路風險。發生短路時，瞬間的大電流可能直接損壞消防機電設備，使其無法正常運行，極大地威脅商業綜合體的人員與財產安全。因此，嚴格遵守電氣線路敷設規范，是降低短路風險、保障消防機電系統有效運行的關鍵環節，如圖1所示。

圖1電纜橋架與水管間距對絕緣電阻的影響

二、風險應對體系構建策略

（一）設計優化策略

1.基于BIM的消防系統協同設計驗證

在商業綜合體消防機電系統構建中，基于BIM的協同設計至關重要。在設計初期，各專業團隊以BIM為依托進行協同作業。以某大型商業綜合體項目為例，其建筑面積達20萬平方米，涵蓋商業、辦公、餐飲等多種業態。在設計過程中，暖通、給排水與電氣等多專業信息在BIM平臺實時交互融合。就消防水系統而言，依據《自動噴水滅火系統設計規范》，通過公式 為噴頭流量 ，μ 為流量系數，A為噴頭過水面積， g 為重力加速度，H為噴頭工作壓力）精確計算噴頭流量，結合建筑功能分區確定噴頭間距與布局。利用BIM的碰撞檢測功能，對模型內超10萬個構件進行檢查，發現近5000處潛在沖突，其中消防噴頭與通風管道、電纜橋架的干涉點占比約 30% ，經調整避免了施工階段的大量返工。模擬驗證階段同樣關鍵。將該商業綜合體人員密度（高峰時段達每平方米0.8人）、建筑布局等參數輸入BIM軟件，結合消防法規要求，對煙霧擴散、人員疏散進行動態仿真。模擬火災發生5分鐘內，按照煙霧擴散公式 C（x，y 為某點煙霧濃度， C₀ 為初始濃度， λ_i 為衰減系數， r 為距離源點的距離）追蹤煙霧蔓延路徑，精準識別出原設計樓梯間加壓系統風量不足的問題，通過調整風機參數，使樓梯間在模擬火災10分鐘內維持正壓不低于 25Pa ，有效阻擋煙霧侵入疏散通道。在協同溝通維度，不同地域、不同部門的設計師借助BIM云平臺隨時進行交流。施工團隊提前介入后，依據模型可視化特性，提出超200條施工便利性建議。

2.疏散緩沖區域與設備布局耦合設計

在商業綜合體消防設計領域，疏散緩沖區域與設備布局的耦合設計是保障人員安全、提升應急響應效能的關鍵要素。商業綜合體功能繁雜、人員密集，火災發生時，合理的疏散緩沖區域可為人員爭取寶貴的逃生時間。以某大型商業中心為例，其營業面積達15萬平方米，高峰期日客流量超10萬人。依據《建筑設計防火規范》，結合人員荷載，精確規劃疏散緩沖區域面積，確保人均占有面積不少于0.3平方米。疏散緩沖區域與消防設備布局緊密相連。消防泵、噴淋泵等關鍵設備的選址既要滿足快速供水、滅火需求，又不能阻礙人員疏散。例如，通過水力計算，依據公式 （H為水泵揚程，h_f 為沿程水頭損失， h_j 為局部水頭損失）確定消防泵位置，使其靠近水源且與疏散路線保持安全距離，避免火災引發的設備故障對人員疏散造成影響。同時，排煙風機、防煙垂壁等防排煙設備的布局要協同疏散路徑設計。根據煙霧流動特性，運用CFD（計算流體動力學）模擬，以煙羽流公式 為煙羽流中心線高度， Q 為熱釋放率，H為火源高度）預測煙霧走向，合理設置排煙口位置與防煙垂壁高度，引導煙霧遠離疏散緩沖區域，確保人員在相對安全的環境中疏散，最大程度地降低火災危害[2]。

（二）設備質量控制策略

在商業綜合體消防安全體系構建中，建立消防產品全生命周期追溯機制具有重要的現實意義。以某30萬平方米的大型商業綜合體為例，其日均客流量超10萬人次，商戶數量逾千家，消防產品的可靠性直接關系公共安全。通過構建數字化追溯體系，可實現從生產到運維的全過程精細化管理。在生產環節，采用物聯網技術為每件產品賦予唯一數字標識，詳細記錄包括關鍵零部件供應商信息在內的全流程數據，如某品牌芯片良品率達98% ，為產品質量提供可靠保障。在流通環節，依托物流追蹤系統和GPS定位技術，實現對運輸全程的可視化監控，使運輸效率提升 15% ，有效杜絕假冒偽劣產品流入。在安裝調試階段，通過掃碼錄人詳細安裝信息，確保施工質量可追溯。投入使用后，基于大數據平臺進行智能運維管理，如滅火器壓力監測數據顯示，新產品前3年穩定性達 100% ，從第4年起年故障率約 5% ，據此建立精準的更換預警機制。這種全鏈條追溯體系通過實時采集和分析產品狀態數據，不僅提升了消防產品的可靠性，還提高了管理效率，為高密度人流環境下的消防安全構筑了堅實防線。

（三）調試管理創新策略

數字化技術的深度應用為商業綜合體消防調試管理帶來了革命性突破。基于BIM的三維可視化系統，能夠精準呈現建筑結構和設備布局。在某30萬平方米的綜合體中，調試人員通過手持終端即可實時調取數千臺設備的參數信息，結合近場通信和空間索引算法，使調試效率較傳統方式提升 60% 。物聯網技術的創新應用體現在智能傳感系統的部署上，通過在電氣線路關鍵節點安裝溫度、電流傳感器，基于電磁感應和焦耳定律原理，實時監測線路狀態。當溫度變化速率超過 1% /分鐘或漏電電流超過30毫安時，系統立即觸發報警并推送至調試人員，實現全天候智能監控。在團隊協作方面，跨專業的調試小組通過知識共享和頭腦風暴，有效地解決了消防機電系統聯動調試中的復雜問題，這種創新協作模式不僅提升了調試質量，還為商業綜合體的消防安全提供了堅實保障[3]。

結語

商業綜合體消防機電系統調試風險貫穿設計、施工、調試及運維全流程，需要建立系統化的風險防控體系。通過精準識別電氣、水系統、通風排煙等方面的風險因素，有的放矢地制定應對策略。一方面，強化前期設計審查與施工監管，從源頭降低風險；另一方面，在調試流程中嚴格遵循規范，利用先進技術手段進行實時監測、故障排查。只有全方位落實這些舉措，商業綜合體才能在復雜多變的運營環境下，筑牢消防安全根基，實現可持續發展。

參考文獻

[1］李輝.基于主題空間規劃的大型商業綜合體設計[J].住宅與房地產，2023（30）：80-82.

[2」李明啟，王永剛.某大型商業綜合體消防系統設計探討[C].第16屆建筑給水排水大會論文集，2024.

[3]趙亭，徐暉，程.商業綜合體設計[J].山西建筑，2012，38（19） ：4-5.